CN114592120A - 钢渣资源化综合利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于钢渣利用技术领域，具体涉及一种钢渣资源化综合利用方法。本发明的步骤如下：将钢渣研磨、浆化、酸溶、过滤，得到滤液和滤渣，从滤渣中提取硅微粉，从滤液中依次采用加氨水调pH3‑4提取氢氧化铁，加硫酸盐提取硫酸钙晶须，钛离子交换树脂吸附、解吸提取钛，钒离子交换树脂吸附、解吸提取钒，加氨水调pH6‑7提取氢氧化铝，加铵盐提取磷酸铵镁，最后滤液蒸发浓缩，得到铵盐和蒸馏水，铵盐回流程沉钒使用，蒸馏水用于钢渣浆化过程循环使用。本发明对钢渣中含有的硅、铁、钙、钛、钒、铝、镁、磷进行提取利用，实现了钢渣的资源化综合利用，且处理方法简单，不产生二次固废和废液，绿色环保。

Description

钢渣资源化综合利用方法
技术领域
本发明属于钢渣利用技术领域，具体涉及一种钢渣资源化综合利用方法。
背景技术
钢渣是炼钢过程中的一种副产品。它由生铁中的硅、锰、磷、硫等杂质在熔炼过程中氧化而成的各种氧化物以及这些氧化物与溶剂反应生成的盐类所组成。钢渣含有多种有用成分：氧化铁20％～30％，氧化钙40％～60％，氧化镁3％～10％，二氧化硅10％～15％，氧化铝2％-4％，其产生率为粗钢产量的8％～15％。
例如，山东省某钢铁厂的钢渣化学成分如下：SiO213.6％，Fe2O325.5％，CaO45.8％，MgO7.03％，TiO21.28％，Al2O33.27％，P2O52.90％，V2O50.62％。
目前我国的钢渣综合利用率较低，国内钢铁企业产生的钢渣不能及时处理，致使大量钢渣占用土地，污染环境。所以，为使钢铁企业创造经济和环境效益，选择合适的处理工艺和利用途径来开发钢渣的再利用价值是十分必要和迫切的。
专利CN110499400A中公开了一种转炉钢渣高效资源化利用方法，首先将熔融状态下的转炉钢渣进行氧化处理，降低钢渣中FeO的质量分数，之后将钢渣与水溶液混合得到矿浆并使用无机酸溶液进行酸浸，通过控制矿浆的pH值为2.0～3.0使钢渣中含磷的硅酸二钙相溶出并分离，固液分离后，调整浸出液的pH值至7.5～8.5，使浸出液中的磷酸盐沉淀并作为一种高价值的磷资源回收使用，酸浸后的残渣作为冶金熔剂在钢铁冶金中使用。本发明主要是将转炉钢渣中的磷进行高效提取及回收，没有对其他成分进行有效提取。
专利CN109505003B中公开了一种不锈钢渣湿法微波浸出制备硫酸钙晶须的方法，将不锈钢渣微波法酸浸；结晶沉淀制备硫酸钙晶须；还原沉淀制备Cr2O3。本发明利用不锈钢渣中的钙资源制备硫酸钙晶须，同时将不锈钢渣中铬离子湿法还原解毒，得到副产物Cr2O3。同样未对钢渣进行资源化综合利用。
专利CN102586613A中公开了一种从含钒钢渣中回收钒的方法，将含钒钢渣在质量浓度为10％～50％的NaOH溶液中进行反应，得到反应浆料，用稀释剂将反应浆料稀释得到混合浆料，再将混合浆料进行固液分离，得到富钙尾渣和溶出液，将溶出液加入脱硅剂进行除杂，然后固液分离，得到除杂后液和含硅渣，将除杂后液冷却结晶，即得到钒酸钠产品。本方法使钒浸出率达到99％，但是整个工艺流程过于繁琐，经济价值不高。
综上，目前对钢渣的回收处理大多只是对其中的一种或两种化学成分进行提取利用，不仅回收利用方法复杂，产生的废液较多，增加了环保压力，而且钢渣的综合利用率较低，经济效益不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种钢渣资源化综合利用方法，对钢渣中含有的硅、铁、钙、钛、钒、铝、镁、磷进行提取利用，实现了钢渣的资源化综合利用，且处理方法简单，不产生废液，绿色环保。
本发明所述的钢渣资源化综合利用方法，步骤如下：
(1)钢渣预处理：将钢渣研磨至150-300目，按液固比为(1-6):1加水浆化，然后加入无机酸，升温至50-100℃进行酸溶，最后过滤，得到滤液A和滤渣；
(2)硅的提取利用：将步骤(1)得到的滤渣在100-200℃温度下烘干1-3h，然后研磨至300-800目，得到硅微粉；
(3)铁的提取利用：将步骤(1)得到的滤液A加氨水调节pH值为3-4，升温至30-80℃反应30-90min，过滤后得到氢氧化铁沉淀和滤液B；
(4)钙的提取利用：将步骤(3)得到的滤液B中加入硫酸盐，升温至30-90℃反应20-60min，过滤后得到硫酸钙晶须和滤液C；
(5)钛的提取利用：将步骤(4)得到的滤液C中加盐酸调节pH值为0-0.5，经钛离子交换树脂吸附、解吸，得到滤液E和含钛解析液D，将含钛解析液D加氨水调pH为1-1.5，过滤得到偏钛酸和滤液F；
(6)钒的提取利用：将步骤(5)得到的滤液E加氨水调pH3-4，经钒离子交换树脂吸附、解吸，得到滤液H和含钒解析液G，将含钒解析液G加入铵盐反应，过滤得到多钒酸铵和滤液I；
(7)铝的提取利用：将步骤(6)得到的滤液H，加氨水调pH-6-7，过滤得到氢氧化铝和滤液J；
(8)镁、磷的提取利用：将步骤(7)得到的滤液J，加氨水调pH-8-9，同时加入铵盐，过滤得到磷酸铵镁和滤液K；
(9)尾液的循环利用：将步骤(5)、(6)、(8)得到的滤液F、I、K，混合后蒸发浓缩，得到铵盐和蒸馏水。
本发明步骤(1)中，钢渣研磨的粒度影响到酸溶的效率，钢渣粒径越小，比表面积越大，则反应速率和溶出率越高，但粒径太小会增加粉磨能耗，因此将钢渣研磨至150-300目为宜，优选研磨至200目。
浆化时加水使钢渣和水充分混合，水可以为工业用水或步骤(9)中的蒸馏水。
浆化时的液固比十分关键，液固比低浆液十分黏稠，不利于下一步酸溶；液固比过高会降低酸的浓度，导致溶出率降低，并且会使液量增多。经大量试验研究发现，当液固比为(1-6):1，尤其为5:1的时候，酸溶效果最佳。
酸溶时加入的无机酸为盐酸，盐酸浓度为30-36％，采用市售工业盐酸即可。
无机酸与钢渣的体积质量比为(2-5)L:1kg，优选为3L:1kg。酸量增多可以提高溶出率，但酸量过多一是造成浪费，二是增加后续处理的难度。
酸溶时可以采用加热搅拌溶解的方式，酸溶温度为50-100℃，优选为90℃；酸溶时间为20-100min，优选为40min。
过滤后得到的滤液A为含有铁、钙、钛、钒、铝、镁、磷离子的溶液，滤渣的主要成分为二氧化硅。
本发明步骤(3)中，将步骤(1)得到的滤液A加氨水调节pH值为3-4，升温至60℃反应40min，充分生成氢氧化铁沉淀，过滤后得到氢氧化铁沉淀和滤液B，氢氧化铁作为制备氧化铁红的原料，滤液B为含有钙、钛、钒、铝、镁、磷离子的溶液，进行下一步处理。
步骤(1)得到的滤液A中主要为铁、钙离子，由于钛、钒、铝、镁、磷离子含量低，铁、钙离子含量很高，故优先提取铁、钙离子后，才能提取钛、钒、铝、镁、磷离子。铁离子完全沉淀的pH在3-4之间，钙离子完成沉淀的pH在12以上，所以可利用铁、钙离子完成沉淀的pH差别，将铁离子优先提取出来。
另外步骤(1)中的滤液A酸性很强，将其pH值调至3-4，一是可将铁离子完全分离出来，避面对后续工艺的影响，二是该pH制刚好是下一步制备硫酸钙晶须的酸度范围。
本发明步骤(4)中，硫酸盐优选为硫酸铵，硫酸铵与钙离子的质量比为1:1-5:1，优选为4:1。
在一种实施方式中，将步骤(3)得到的滤液B中加入硫酸铵，升温至70℃反应30min，过滤后得到硫酸钙晶须和滤液C，滤液C为含少量钛、钒、铝、镁、磷离子的溶液，进行下一步处理。
现有技术中在提取钙时，一般将钙离子转为硫酸钙石膏，从而进行回收利用。但是硫酸钙石膏的经济价值不高，本发明在提取利用钙时，以钢渣中的Mg2+离子为晶型控制剂(控制晶体单向生长)，制取的是高价值的硫酸钙晶须，其经济价值远远高于硫酸钙石膏，实现了钢渣的高价值回收利用。
其中，硫酸钙晶须是由高纯度单晶生长而成的微纳米级的短纤维，是在人工控制条件下以单晶形式生长成的一种纤维，其直径非常小(微米数量级)，不含有通常材料中存在的缺陷(晶界、位错、空穴等)，其原子排列高度有序，因而其强度接近于完整晶体的理论值。其机械强度等于邻接原子间力。晶须的高度取向结构不仅使其具有高强度、高模量和高伸长率，而且还具有电、光、磁、介电、导电、超导电性质。晶须的强度远高于其他短切纤维，主要用作复合材料的增强体，用于制造高强度复合材料。
本发明步骤(5)中，钛离子交换树脂型号优选为LX-486，是一种强酸阳离子树脂。
经钛离子交换树脂吸附后的滤液E为含钛离子的溶液，进行下一步处理。
本发明步骤(6)中，钒离子交换树脂型号优选为ZGA451，是一种大孔弱碱阴离子树脂。
铵盐优选为硫酸铵、氯化铵的一种或两种；铵盐与钒离子的质量比为3:1-5:1。
经钒离子交换树脂吸附后的滤液H为含铝、镁、磷离子的溶液，进行下一步处理。
本发明步骤(7)中，滤液J为含镁、磷离子的溶液，进行下一步处理。
本发明步骤(8)中，铵盐优选为硫酸铵、氯化铵的一种或两种；铵盐与镁离子的质量比为0.3:1-1:1。
本发明步骤(9)中，得到的铵盐主要为氯化铵和硫酸铵，作为步骤(6)的沉钒试剂；得到的蒸馏水返回步骤(1)中作为钢渣浆化时的用水，形成闭环。
本发明在调整滤液的pH时，用氨水代替氢氧化钠或氢氧化钾，这样尾液中就只有氯离子、硫酸根离子、铵根离子，经过蒸发器蒸发浓缩，便可除去氯化铵和硫酸铵，氯化铵和硫酸铵返回流程作为沉钒试剂，蒸馏水作为流程用水使用，避免钠离子进入流程后和铵根离子混合，导致尾液难以处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)本发明通过研究钢渣中不同化学组分的相互作用，对钢渣中含有的硅、铁、钙、钛、钒、铝、镁、磷进行依次提取利用，减少了不同组分在提取时的相互干扰，实现了钢渣的资源化综合利用，提取率高，提取后的产品纯度高；
(2)本发明的钢渣资源化综合利用方法，步骤简单，铁、钙、钛、钒、铝、镁、磷全部溶出，全部提取利用，硅元素制取成硅微粉，整个处理过程中形成闭环，不产生二次固废和多余的废液，绿色环保。
(3)本发明在提取利用钙时，以钢渣中的Mg2+离子为晶型控制剂(控制晶体单向生长)，制取的是高价值的硫酸钙晶须，其经济价值远远高于硫酸钙石膏，实现了钢渣的高价值回收利用。
附图说明
图1为本发明钢渣资源化综合利用工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做出进一步说明，但本发明的保护范围不仅限于此，该领域专业人员对本发明技术方案所作的改变，均应属于本发明的保护范围内。实施例中所使用的原料，如无特别说明，均为本领域常规市售原料；实施例中所使用的工艺方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
实施例中用于处理的钢渣来自山东省某钢铁厂，化学成分如下：SiO2 13.6％，Fe2O3 25.5％，CaO 45.8％，MgO 7.03％，TiO2 1.28％，Al2O3 3.27％，P2O5 2.90％，V2O50.62％。
实施例1
采用本发明的资源化综合利用方法对钢渣进行处理，处理步骤如下：
(1)钢渣预处理：取100kg水于反应釜中，投入150目的钢渣50kg，搅拌均匀后，加入100L 36％的工业盐酸，加热至60℃，保温反应30min，经压滤机过滤，得到滤液A和滤渣。
(2)硅的提取利用：将步骤(1)得到的滤渣送入烘箱中，在100℃下烘干2小时，然后经磨机粉磨至300目，得到硅微粉产品，纯度≥80％，回收率为86.53％。
(3)铁的提取利用：将步骤(1)得到的滤液A投入反应釜中，加氨水调节pH值为3，在50℃下保温反应30min，经离心机过滤，得到氢氧化铁和滤液B，其中氢氧化铁纯度≥96％，回收率为98.34％。
(4)钙的提取利用：将步骤(3)得到的滤液B投入反应釜中，加硫酸铵80kg，在50℃下保温反应30min，经离心机过滤，得到硫酸钙晶须和滤液C，其中硫酸钙晶须纯度≥98％，回收率为98.96％。
(5)钛的提取利用：将步骤(4)得到的滤液C投入反应釜中，加盐酸调节pH为0.1，通过LX-486树脂吸附，得到吸附钛的树脂和滤液E，用浓度4wt％的盐酸对吸附钛的树脂进行解析再生处理，得到含钛解析液D，将含钛解析液D投入反应釜中，加氨水调节pH为1，在50℃下保温反应30min，经离心机过滤，得到偏钛酸和滤液F，其中偏钛酸纯度≥99％，回收率为99.12％。
(6)钒的提取利用：将步骤(5)得到的滤液E投入反应釜中，加氨水调节pH为3，通过ZGA451树脂吸附，得到吸附钒的树脂和滤液H，用浓度4wt％的盐酸对吸附钒的树脂进行解析再生处理，得到含钒解析液G，将含钒解析液G投入反应釜中，加热至50℃，加入2.6kg硫酸铵，搅拌反应40min，经离心机过滤，得到多钒酸铵和滤液I，其中多钒酸铵纯度≥98％，回收率为98.78％。
(7)铝的提取利用：将步骤(6)得到的滤液H投入反应釜中，加氨水调pH为6.5，在50℃下保温反应40min，经离心机过滤得到氢氧化铝和滤液J，其中氢氧化铝纯度≥98.5％，回收率为98.51％。
(8)镁、磷的提取利用：将步骤(7)得到的滤液J投入反应釜中，加氨水调节pH为8.5，加热至60℃，加入硫酸铵14kg，保温反应50min，经离心机过滤得到磷酸铵镁和滤液K，其中磷酸铵镁纯度≥98％，回收率为98.55％。
(9)尾液的循环利用：将步骤(5)、(6)、(8)得到的滤液F、I、K，混合后打入两效蒸发器进行蒸发浓缩结晶，得到硫酸铵、氯化铵的晶体混合物和蒸馏水，晶体混合物可返回(6)中代替铵盐使用，蒸馏水可返回(1)中浆化钢渣使用。
实施例2
采用本发明的资源化综合利用方法对钢渣进行处理，处理步骤如下：
(1)钢渣预处理：取200kg水于反应釜中，投入200目的钢渣50kg，搅拌均匀后，加入120L 31％工业盐酸，加热至70℃，保温反应40min，经压滤机过滤，得到滤液A和滤渣。
(2)硅的提取利用：将步骤(1)得到的滤渣送入烘箱中，在150℃下烘干2小时，然后经磨机粉磨至400目，得到硅微粉产品，纯度≥80％，回收率为86.89％。
(3)铁的提取利用：将步骤(1)得到的滤液A投入反应釜中，加氨水调节pH值为3.5，在60℃下保温反应40min，经离心机过滤，得到氢氧化铁和滤液B，其中氢氧化铁纯度≥96％，回收率为98.25％。
(4)钙的提取利用：将步骤(3)得到的滤液B投入反应釜中，加硫酸铵90kg，在60℃下保温反应40min，经离心机过滤，得到硫酸钙晶须和滤液C，其中硫酸钙晶须纯度≥98％，回收率为98.91％。
(5)钛的提取利用：将步骤(4)得到的滤液C投入反应釜中，加盐酸调节pH为0.1，通过LX-486树脂吸附，得到吸附钛的树脂和滤液E，用浓度4wt％的盐酸对吸附钛的树脂进行解析再生处理，得到含钛解析液D，将含钛解析液D投入反应釜中，加氨水调节pH为1，在60℃下保温反应40min，经离心机过滤，得到偏钛酸和滤液F，其中偏钛酸纯度≥99％，回收率为99.24％。
(6)钒的提取利用：将步骤(5)得到的滤液E投入反应釜中，加氨水调节pH为3，通过ZGA451树脂吸附，得到吸附钒的树脂和滤液H，用浓度4wt％的盐酸对吸附钒的树脂进行解析再生处理，得到含钒解析液G，将含钒解析液G投入反应釜中，加热至50℃，加入3kg硫酸铵，搅拌反应50min，经离心机过滤，得到多钒酸铵和滤液I，其中多钒酸铵纯度≥98％，回收率为98.64％。
(7)铝的提取利用：将步骤(6)得到的滤液H投入反应釜中，加氨水调pH为7，在60℃下保温反应50min，经离心机过滤得到氢氧化铝和滤液J，其中氢氧化铝纯度≥98.5％，回收率为98.53％。
(8)镁、磷的提取利用：将步骤(7)得到的滤液J投入反应釜中，加氨水调节pH为9，加热至70℃，加入硫酸铵18kg，保温反应60min，经离心机过滤得到磷酸铵镁和滤液K，其中磷酸铵镁纯度≥98％，回收率为98.34％。
(9)尾液的循环利用：将步骤(5)、(6)、(8)得到的滤液F、I、K，混合后打入两效蒸发器进行蒸发浓缩结晶，得到硫酸铵、氯化铵的晶体混合物和蒸馏水，晶体混合物可返回(6)中代替铵盐使用，蒸馏水可返回(1)中浆化钢渣使用。
实施例3
采用本发明的资源化综合利用方法对钢渣进行处理，处理步骤如下：
(1)钢渣预处理：取250kg水于反应釜中，投入200目的钢渣50kg，搅拌均匀后，加入150L 30％工业盐酸，加热至80℃，保温反应50min，经压滤机过滤，得到滤液A和滤渣。
(2)硅的提取利用：将步骤(1)得到的滤渣送入烘箱中，在200℃下烘干2小时，然后经磨机粉磨至500目，得到硅微粉产品，纯度≥80％，回收率为86.95％。
(3)铁的提取利用：将步骤(1)得到的滤液A投入反应釜中，加氨水调节pH值为4，在70℃下保温反应50min，经离心机过滤，得到氢氧化铁和滤液B，其中氢氧化铁纯度≥96％，回收率为98.55％。
(4)钙的提取利用：将步骤(3)得到的滤液B投入反应釜中，加硫酸铵100kg，在70℃下保温反应50min，经离心机过滤，得到硫酸钙晶须和滤液C，其中硫酸钙晶须纯度≥98％，回收率为98.76％。
(5)钛的提取利用：将步骤(4)得到的滤液C投入反应釜中，加盐酸调节pH为0.5，通过LX-486树脂吸附，得到吸附钛的树脂和滤液E，用浓度4wt％的盐酸对吸附钛的树脂进行解析再生处理，得到含钛解析液D，将含钛解析液D投入反应釜中，加氨水调节pH为1.5，在70℃下保温反应50min，经离心机过滤，得到偏钛酸和滤液F，其中偏钛酸纯度≥99％，回收率为99.13％。
(6)钒的提取利用：将步骤(5)得到的滤液E投入反应釜中，加氨水调节pH为3.5，通过ZGA451树脂吸附，得到吸附钒的树脂和滤液H，用浓度4wt％的盐酸对吸附钒的树脂进行解析再生处理，得到含钒解析液G，将含钒解析液G投入反应釜中，加热至50℃，加入3kg硫酸铵，搅拌反应60min，经离心机过滤，得到多钒酸铵和滤液I，其中多钒酸铵纯度≥98％，回收率为98.88％。
(7)铝的提取利用：将步骤(6)得到的滤液H投入反应釜中，加氨水调pH为7，在70℃下保温反应60min，经离心机过滤得到氢氧化铝和滤液J，其中氢氧化铝纯度≥98.5％，回收率为98.55％。
(8)镁、磷的提取利用：将步骤(7)得到的滤液J投入反应釜中，加氨水调节pH为9，加热至70℃，加入硫酸铵20kg，保温反应70min，经离心机过滤得到磷酸铵镁和滤液K，其中磷酸铵镁纯度≥98％，回收率为98.62％。
(9)尾液的循环利用：将步骤(5)、(6)、(8)得到的滤液F、I、K，混合后打入两效蒸发器进行蒸发浓缩结晶，得到硫酸铵、氯化铵的晶体混合物和蒸馏水，晶体混合物可返回(6)中代替铵盐使用，蒸馏水可返回(1)中浆化钢渣使用。
对比例1
本对比例在对钢渣预处理时，采用工业硫酸替换盐酸进行酸溶，在酸溶时，生成硫酸钙微溶于水，导致钢渣不能溶解，无法继续进行后续各元素的分离。
对比例2
本对比例在对钢渣进行处理，直接对钙离子进行提取，步骤如下：
(1)取100kg水于反应釜中，投入150目的钢渣50kg，搅拌均匀后，加入100L 36％工业盐酸，加热至60℃，保温反应30min，经压滤机过滤，得到滤液和滤渣；
(2)将步骤(1)得到的滤渣送入烘箱中，在100℃下烘干2小时，然后经磨机粉磨至300目，得到硅微粉产品；
(2)将步骤(1)得到的滤液投入反应釜中，直接加硫酸铵80kg，在50℃下保温反应30min，经离心机过滤，得到含铁离子的硫酸钙晶须和滤液。
由于上述工艺没有首先进行调pH除铁，硫酸钙晶须在生长过程中会吸附大量铁离子，造成产品颜色发红，而不是纯白色，不仅产品质量不合格，而且无法实现钙、铁离子的分离和回收利用，工艺无法继续进行。
对比例3
本对比例采用氢氧化钠替换氨水进行处理，步骤如下：
(1)钢渣预处理：取100kg水于反应釜中，投入150目的钢渣50kg，搅拌均匀后，加入100L 36％工业盐酸，加热至60℃，保温反应30min，经压滤机过滤，得到滤液A和滤渣。
(2)硅的提取利用：将步骤(1)得到的滤渣送入烘箱中，在100℃下烘干2小时，然后经磨机粉磨至300目，得到硅微粉产品。
(3)铁的提取利用：将步骤(1)得到的滤液A投入反应釜中，加氢氧化钠调节pH值为3，在50℃下保温反应30min，经离心机过滤，得到氢氧化铁和滤液B。
(4)钙的提取利用：将步骤(3)得到的滤液B投入反应釜中，加硫酸铵80kg，在50℃下保温反应30min，经离心机过滤，得到硫酸钙晶须和滤液C。
(5)钛的提取利用：将步骤(4)得到的滤液C投入反应釜中，加氢氧化钠调节pH为0.1，通过LX-486树脂吸附，得到吸附钛的树脂和滤液E，用浓度4wt％的盐酸对吸附钛的树脂进行解析再生处理，得到含钛解析液D，将含钛解析液D投入反应釜中，加氢氧化钠调节pH为1，在50℃下保温反应30min，经离心机过滤，得到偏钛酸和滤液F。
(6)钒的提取利用：将步骤(5)得到的滤液E投入反应釜中，加氨水调节pH为3，通过ZGA451树脂吸附，得到吸附钒的树脂和滤液H，用浓度4wt％的盐酸对吸附钒的树脂进行解析再生处理，得到含钒解析液G，将含钒解析液G投入反应釜中，加热至50℃，加入2.6kg硫酸铵，搅拌反应40min，经离心机过滤，得到多钒酸铵和滤液I。
(7)铝的提取利用：将步骤(6)得到的滤液H投入反应釜中，加氢氧化钠调pH为6.5，在50℃下保温反应40min，经离心机过滤得到氢氧化铝和滤液J。
(8)镁、磷的提取利用：将步骤(7)得到的滤液J投入反应釜中，加氢氧化钠调节pH为8.5，加热至60℃，加入硫酸铵14kg，保温反应50min，经离心机过滤得到磷酸铵镁和滤液K。
该工艺使用氢氧化钠后，尾液中含有大量钠离子和铵根离子，在尾液蒸发浓缩结晶过程中，硫酸铵会随着硫酸铵一块结晶析出，产生大量含硫酸铵的硫酸钠产品，属于二次固废，处理难度极大，环保问题突出。

Claims (9)

1.一种钢渣资源化综合利用方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)钢渣预处理：将钢渣研磨至150-300目，按液固比为(1-6):1加水浆化，然后加入无机酸，升温至50-100℃进行酸溶，最后过滤，得到滤液A和滤渣；
(2)硅的提取利用：将步骤(1)得到的滤渣在100-200℃温度下烘干1-3h，然后研磨至300-800目，得到硅微粉；
(3)铁的提取利用：将步骤(1)得到的滤液A加氨水调节pH值为3-4，升温至30-80℃反应30-90min，过滤后得到氢氧化铁沉淀和滤液B；
(4)钙的提取利用：将步骤(3)得到的滤液B中加入硫酸盐，升温至30-90℃反应20-60min，过滤后得到硫酸钙晶须和滤液C；
(5)钛的提取利用：将步骤(4)得到的滤液C中加盐酸调节pH值为0-0.5，经钛离子交换树脂吸附、解吸，得到滤液E和含钛解析液D，将含钛解析液D加氨水调pH为1-1.5，过滤得到偏钛酸和滤液F；
(6)钒的提取利用：将步骤(5)得到的滤液E加氨水调pH3-4，经钒离子交换树脂吸附、解吸，得到滤液H和含钒解析液G，将含钒解析液G加入铵盐反应，过滤得到多钒酸铵和滤液I；
(7)铝的提取利用：将步骤(6)得到的滤液H，加氨水调pH-6-7，过滤得到氢氧化铝和滤液J；
(8)镁、磷的提取利用：将步骤(7)得到的滤液J，加氨水调pH-8-9，同时加入铵盐，过滤得到磷酸铵镁和滤液K；
(9)尾液的循环利用：将步骤(5)、(6)、(8)得到的滤液F、I、K，混合后蒸发浓缩，得到铵盐和蒸馏水。
2.根据权利要求1所述的钢渣资源化综合利用方法，其特征在于：步骤(1)中，酸溶时加入的无机酸为盐酸，无机酸与钢渣的体积质量为(2-5)L:1kg。
3.根据权利要求1所述的钢渣资源化综合利用方法，其特征在于：步骤(1)中，步骤(1)中，酸溶温度为50-100℃，酸溶时间为20-100min。
4.根据权利要求1所述的钢渣资源化综合利用方法，其特征在于：步骤(4)中，硫酸盐为硫酸铵，硫酸铵与钙离子的质量比为1:1-5:1。
5.根据权利要求1所述的钢渣资源化综合利用方法，其特征在于：步骤(5)中，钛离子交换树脂型号为LX-486。
6.根据权利要求1所述的钢渣资源化综合利用方法，其特征在于：步骤(6)中，钒离子交换树脂型号为ZGA451。
7.根据权利要求1所述的钢渣资源化综合利用方法，其特征在于：步骤(6)中，铵盐为硫酸铵或氯化铵的一种或两种；铵盐与钒离子的质量比为3:1-5:1。
8.根据权利要求1所述的钢渣资源化综合利用方法，其特征在于：步骤(8)中，铵盐为硫酸铵或氯化铵的一种或两种；铵盐与镁离子的质量比为0.3:1-1:1。
9.根据权利要求1所述的钢渣资源化综合利用方法，其特征在于：步骤(9)中，得到的铵盐为氯化铵和硫酸铵，作为步骤(6)的沉钒试剂；得到的蒸馏水返回步骤(1)中作为钢渣浆化时的用水，形成闭环。
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