CN112481508A - 一种低度炼钢厂烟气炉灰处理方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低度炼钢厂烟气炉灰处理方法及其装置，包括多个浸出罐和多个压滤机，将低度氧化锌烟尘作为原料，先将原料分成第一原料和第二原料，对两部分原料分别进行一次浸出；对完成浸出的第一原料得到第一滤渣和第一滤液，对完成浸出的第二原料得到第二滤渣和第二滤渣，第一滤液进入浸出液储池中，第二滤液返回第一原料的一次浸出中，第一滤渣和第二滤渣混合进行二次浸出；在二次浸出中，投入新鲜的浸出配液，完成二次浸出后进行压滤，得到第三滤渣和第三滤液，第三滤液返回第二原料的一次浸出中，第三滤渣进入水洗回收工序。本发明采用固液逆流多极富集的原理实现以低度氧化锌烟尘生产高纯度氧化锌，简化了生产工序且提高了生产效率。

Description

一种低度炼钢厂烟气炉灰处理方法及其装置
技术领域
本发明涉及炉灰处理技术领域，更具体地说，它涉及一种低度炼钢厂烟气炉灰处理方法及其装置。
背景技术
在钢铁冶炼行业中，铁矿石或者废铁均含有锌元素，而金属锌是一种容易还原和气化的金属。由于锌比铁更容易还原和气化，所以在炼钢铁的过程中极易将锌元素还原气化再氧化形成氧化锌烟尘，该氧化锌烟尘在收尘系统中被回收形成含锌10％-30％的低度氧化锌烟尘。出于合理地利用资源和资源回收的需要，这种低度氧化锌烟尘一般作为次氧化锌的生产原料，然后再以次氧化锌作为原料生产高纯度氧化锌。不能直接使用低度氧化锌烟尘来生产高纯度氧化锌的原因是，高纯度氧化锌的生产使用的原料一般需要含锌量在45％以上，如果直接使用低度氧化锌烟尘作为原料，生产系统无法运行，低度氧化锌烟尘的含锌量低，如果按常规高纯度氧化锌的生产工艺的标准来进行投料，为了达到生产要求的液体含锌量，投入的低度氧化锌烟尘会更多，液固比太大，使得搅拌罐无法运行。但现有技术中，先用低度氧化锌烟尘生产次氧化锌，再用次氧化锌生产高纯度氧化锌的工艺显然是工序繁杂且效率较低的。因此有必要提出一种新的处理方法。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种低度炼钢厂烟气炉灰处理方法，采用固液逆流多极富集的原理实现以低度氧化锌烟尘生产高纯度氧化锌，减少了用低度氧化锌烟尘生产次氧化锌的中间步骤，简化了生产工序且提高了生产效率。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种低度炼钢厂烟气炉灰处理方法，具体步骤如下，
将低度氧化锌烟尘作为原料，先将原料分成第一原料和第二原料两部分，对两部分原料分别进行一次浸出，此时向第一原料和第二原料分别投入新鲜的浸出配液；
对完成浸出的第一原料得到第一滤渣和第一滤液，对完成浸出的第二原料得到第二滤渣和第二滤渣，第一滤液进入浸出液储池中，第二滤液返回第一原料的一次浸出中作为浸出配液使用，第一滤渣和第二滤渣混合进行二次浸出；
在二次浸出中，投入新鲜的浸出配液，完成二次浸出后进行压滤，得到第三滤渣和第三滤液，第三滤液返回第二原料的一次浸出中作为浸出配液使用，第三滤渣进入水洗回收工序；
第三滤渣与水混合搅拌进行洗渣，完成洗渣操作后进行压滤，得到第四滤液和第四滤渣，第四滤液进入氨回收系统，第四滤渣进入后续的滤渣处理工序。
在二次浸出中，第一滤渣和第二滤渣中的锌含量已经降低，即相对于第一滤渣和第二滤渣中的锌，新鲜的浸出配液是过量的，过量的浸出配液将第一滤渣和第二滤渣的锌全部浸出，压滤后得到的第三滤液既含有未反应的浸出配液，也含有被浸出的锌元素，第三滤液返回第二原料的一次浸出中，第三滤液中未反应的浸出配液与第二原料反应，继续浸出锌元素，使得第二滤液中的锌含量相比于第三滤液中的锌含量进一步提高，然后第二滤液返回第一原料的一次浸出中，第二滤液中未反应的浸出配液与第一原料反应，由于此时第二滤液中未反应的浸出配液相对于第一原料来说是不足的，即在第一原料的一次浸出中，第二滤液中未反应的浸出配液完全与第一原料反应，第一滤液中的锌含量相比于第二滤液中的锌含量进一步提高，因此第一滤液中锌含量最高，进入浸出液储池中，而第一滤渣由于锌未完全浸出，因此需要二次浸出。
在其中一个实施例中，第一原料和第二原料的一次浸出只在工序开始时投入新鲜的浸出配液，在工序开始后，第一原料的后续的一次浸出使用第二滤液作为浸出配液，第二原料的后续的一次浸出使用第三滤液作为浸出配液；在二次浸出中始终使用新鲜的浸出配液。
在其中一个实施例中，所述浸出配液是碳铵和氨水的混合溶液。
在其中一个实施例中，所述浸出配液中，氨水的浓度是100-120g/L，碳铵的浓度是140-170g/L。
在其中一个实施例中，第一原料的一次浸出的时间为1-2小时，第二原料的一次浸出的时间为1-2小时。
在其中一个实施例中，第一原料的一次浸出时间余第二原料的一次浸出时间相同。
在其中一个实施例中，第一滤渣和第二滤渣的二次浸出的时间为1-2小时。
在其中一个实施例中，第三滤渣与水混合搅拌进行洗渣的时间为0.5-2小时。
一种低度炼钢厂烟气炉灰处理的装置，包括多个浸出罐和多个压滤机，所述浸出罐包括第一浸出罐、第二浸出罐、第三浸出罐和第四浸出罐，所述压滤机包括第一压滤机、第二压滤机、第三压滤机和第四压滤机，所述第一浸出罐通过输送泵与第一压滤机连通，所述第一压滤机的滤液出口与浸出液储池连通，所述第一压滤机的滤渣出口与第三浸出罐连通，所述第二浸出罐通过输送泵与第二压滤机连通，所述第二压滤机的滤液出口与第一浸出罐连通，所述第二压滤机的滤渣出口与第三浸出罐连通，所述第三浸出罐通过输送泵与第四压滤机连通，所述第四压滤机的滤液出口与氨回收系统连通，所述第四压滤机的滤渣出口与滤渣处理装置连通。
在其中一个实施例中，所述第一浸出罐、第二浸出罐、第三浸出罐和第四浸出罐均设置有搅拌电机和搅拌轴，所述搅拌电机设置在浸出罐顶部，所述搅拌轴设置在浸出罐内且搅拌轴穿过浸出罐顶部与搅拌电机的输出轴连接。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过分段投料和多段浸出的方法逐步提高锌的浸出量和最终浸出液的含锌量，使最终浸出液的含锌量达到高纯度氧化锌生产使用的生产原料的锌含量的要求，实现了直接使用低度氧化锌烟尘作为原料生产高纯度氧化锌，减少了用低度氧化锌烟尘生产次氧化锌的中间步骤，简化了生产工序且提高了生产效率。
附图说明
图1是本发明的装置示意图。
图中：1-第一浸出罐，2-第二浸出罐，3-第三浸出罐，4-第四浸出罐，5-第一压滤机，51-第一滤液，52-第一滤渣，6-第二压滤机，61-第二滤液，62-第二滤渣，7-第三压滤机，71-第三滤液，72-第三滤渣，8-第四压滤机，81-第四滤液，82-第四滤渣，9-输送泵，10-浸出液储池，11-搅拌电机，12-搅拌轴。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
值得注意的是，本文所涉及的“上”“下”等方位词均相对于附图视角而定，仅仅只是为了便于描述，不能够理解为对技术方案的限制。
如图1所示，一种低度炼钢厂烟气炉灰处理方法，具体步骤如下，
将低度氧化锌烟尘作为原料，先将原料分成第一原料和第二原料两部分，对两部分原料分别进行一次浸出，此时向第一原料和第二原料分别投入新鲜的浸出配液；
对完成浸出的第一原料得到第一滤渣52和第一滤液51，对完成浸出的第二原料得到第二滤渣62和第二滤渣62，第一滤液51进入浸出液储池10中，浸出液储池10中的液体进入浸出液去净化系统中，第二滤液61返回第一原料的一次浸出中作为浸出配液使用，第一滤渣52和第二滤渣62混合进行二次浸出；
在二次浸出中，投入新鲜的浸出配液，完成二次浸出后进行压滤，得到第三滤渣72和第三滤液71，第三滤液71返回第二原料的一次浸出中作为浸出配液使用，第三滤渣72进入水洗回收工序；
第三滤渣72与回用水混合搅拌进行洗渣，将第三滤渣72中残留的铵离子和锌离子洗入回用水中，完成洗渣操作后进行压滤，得到第四滤液81和第四滤渣82，第四滤液81进入氨回收系统，第四滤渣82进入后续的滤渣处理工序。
第一原料和第二原料的一次浸出只在工序开始时投入新鲜的浸出配液，在工序开始后，第一原料的后续的一次浸出使用第二滤液61作为浸出配液，第二原料的后续的一次浸出使用第三滤液71作为浸出配液；在二次浸出中始终使用新鲜的浸出配液。在二次浸出中，第一滤渣52和第二滤渣62中的锌含量已经降低，即相对于第一滤渣52和第二滤渣62中的锌，新鲜的浸出配液是过量的，过量的浸出配液将第一滤渣52和第二滤渣62的锌全部浸出，压滤后得到的第三滤液71既含有未反应的浸出配液，也含有被浸出的锌元素，第三滤液71返回第二原料的一次浸出中，第三滤液71中未反应的浸出配液与第二原料反应，继续浸出锌元素，使得第二滤液61中的锌含量相比于第三滤液71中的锌含量进一步提高，然后第二滤液61返回第一原料的一次浸出中，第二滤液61中未反应的浸出配液与第一原料反应，由于此时第二滤液61中未反应的浸出配液相对于第一原料来说是不足的，即在第一原料的一次浸出中，第二滤液61中未反应的浸出配液完全与第一原料反应，第一滤液51中的锌含量相比于第二滤液61中的锌含量进一步提高，因此第一滤液51中锌含量最高，进入浸出液储池10中，而第一滤渣52由于锌未完全浸出，因此需要二次浸出。
在本实施例中，所述浸出配液是碳铵和氨水的混合溶液，其中，氨水的浓度是100-120g/L，碳铵的浓度是140-170g/L。
在本实施例中，第一原料的一次浸出的时间为1-2小时，优选地，第一原料的一次浸出的时间为1小时，第二原料的一次浸出的时间为1-2小时，优选地，第二原料的一次浸出的时间为1小时，其中，第一原料的一次浸出时间余第二原料的一次浸出时间相同。
在本实施例中，第一滤渣52和第二滤渣62的二次浸出的时间为1-2小时，优选地，二次浸出的时间为1小时。
在本实施例中，第三滤渣72与水混合搅拌进行洗渣的时间为0.5-2小时，优选地，第三滤渣72与水混合搅拌进行洗渣的时间为1小时。
结合上述内容提供一种低度炼钢厂烟气炉灰处理的装置，包括多个浸出罐和多个压滤机，所述浸出罐包括第一浸出罐1、第二浸出罐2、第三浸出罐3和第四浸出罐4，所述压滤机包括第一压滤机5、第二压滤机6、第三压滤机7和第四压滤机8，所述第一浸出罐1通过输送泵9与第一压滤机5连通，所述第一压滤机5的滤液出口与浸出液储池10连通，所述第一压滤机5的滤渣出口与第三浸出罐3连通，所述第二浸出罐2通过输送泵9与第二压滤机6连通，所述第二压滤机6的滤液出口与第一浸出罐1连通，所述第二压滤机6的滤渣出口与第三浸出罐3连通，所述第三浸出罐3通过输送泵9与第四压滤机8连通，所述第四压滤机8的滤液出口与氨回收系统连通，所述第四压滤机8的滤渣出口与滤渣处理装置连通，其中，所述第一浸出罐1、第二浸出罐2、第三浸出罐3和第四浸出罐4均设置有搅拌电机11和搅拌轴12，所述搅拌电机11设置在浸出罐顶部，所述搅拌轴12设置在浸出罐内且搅拌轴12穿过浸出罐顶部与搅拌电机11的输出轴连接。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种低度炼钢厂烟气炉灰处理方法，其特征在于，具体步骤如下，
将低度氧化锌烟尘作为原料，先将原料分成第一原料和第二原料两部分，对两部分原料分别进行一次浸出，此时向第一原料和第二原料分别投入新鲜的浸出配液；
对完成浸出的第一原料得到第一滤渣(52)和第一滤液(51)，对完成浸出的第二原料得到第二滤渣(62)和第二滤渣(62)，第一滤液(51)进入浸出液储池(10)中，第二滤液(61)返回第一原料的一次浸出中作为浸出配液使用，第一滤渣(52)和第二滤渣(62)混合进行二次浸出；
在二次浸出中，投入新鲜的浸出配液，完成二次浸出后进行压滤，得到第三滤渣(72)和第三滤液(71)，第三滤液(71)返回第二原料的一次浸出中作为浸出配液使用，第三滤渣(72)进入水洗回收工序；
第三滤渣(72)与水混合搅拌进行洗渣，完成洗渣操作后进行压滤，得到第四滤液(81)和第四滤渣(82)，第四滤液(81)进入氨回收系统，第四滤渣(82)进入后续的滤渣处理工序。
2.如权利要求1所述的低度炼钢厂烟气炉灰处理方法，其特征在于，第一原料和第二原料的一次浸出只在工序开始时投入新鲜的浸出配液，在工序开始后，第一原料的后续的一次浸出使用第二滤液(61)作为浸出配液，第二原料的后续的一次浸出使用第三滤液(71)作为浸出配液；在二次浸出中始终使用新鲜的浸出配液。
3.如权利要求1所述的低度炼钢厂烟气炉灰处理方法，其特征在于，所述浸出配液是碳铵和氨水的混合溶液。
4.如权利要求3所述的低度炼钢厂烟气炉灰处理方法，其特征在于，所述浸出配液中，氨水的浓度是100-120g/L，碳铵的浓度是140-170g/L。
5.如权利要求1所述的低度炼钢厂烟气炉灰处理方法，其特征在于，第一原料的一次浸出的时间为1-2小时，第二原料的一次浸出的时间为1-2小时。
6.如权利要求5所述的低度炼钢厂烟气炉灰处理方法，其特征在于，第一原料的一次浸出时间余第二原料的一次浸出时间相同。
7.如权利要求6所述的低度炼钢厂烟气炉灰处理方法，其特征在于，第一滤渣(52)和第二滤渣(62)的二次浸出的时间为1-2小时。
8.如权利要求1所述的低度炼钢厂烟气炉灰处理方法，其特征在于，第三滤渣(72)与水混合搅拌进行洗渣的时间为0.5-2小时。
9.一种低度炼钢厂烟气炉灰处理的装置，其特征在于，包括多个浸出罐和多个压滤机，所述浸出罐包括第一浸出罐(1)、第二浸出罐(2)、第三浸出罐(3)和第四浸出罐(4)，所述压滤机包括第一压滤机(5)、第二压滤机(6)、第三压滤机(7)和第四压滤机(8)，所述第一浸出罐(1)通过输送泵(9)与第一压滤机(5)连通，所述第一压滤机(5)的滤液出口与浸出液储池(10)连通，所述第一压滤机(5)的滤渣出口与第三浸出罐(3)连通，所述第二浸出罐(2)通过输送泵(9)与第二压滤机(6)连通，所述第二压滤机(6)的滤液出口与第一浸出罐(1)连通，所述第二压滤机(6)的滤渣出口与第三浸出罐(3)连通，所述第三浸出罐(3)通过输送泵(9)与第四压滤机(8)连通，所述第四压滤机(8)的滤液出口与氨回收系统连通，所述第四压滤机(8)的滤渣出口与滤渣处理装置连通。
10.如权利要求9所述的低度炼钢厂烟气炉灰处理的装置，其特征在于，所述第一浸出罐(1)、第二浸出罐(2)、第三浸出罐(3)和第四浸出罐(4)均设置有搅拌电机(11)和搅拌轴(12)，所述搅拌电机(11)设置在浸出罐顶部，所述搅拌轴(12)设置在浸出罐内且搅拌轴(12)穿过浸出罐顶部与搅拌电机(11)的输出轴连接。
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Denomination of invention: A method and device for treating flue gas and furnace ash in low degree steelmaking plants

Effective date of registration: 20230605

Granted publication date: 20220909

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Pledgor: SHAOGUAN KAIHONG NANO MATERIAL Co.,Ltd.

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