CN115072812B - 硅钢氧化镁废水资源化处理方法及处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硅钢氧化镁废水资源化处理方法及处理系统，硅钢氧化镁废水进入过滤浓缩干化一体化装置经预过滤、过滤、干燥、排泥后得到清液和泥饼；泥饼经烘干后得到烘干泥饼；烘干泥饼溶解于硫酸溶液中，反应后的混合液固液分离得到上层清液和沉淀物，上层清液经中和、蒸发结晶后得到结晶物，沉淀物进行清洗、烘干处理。本发明还设计了实现上述处理方法的处理系统，该系统包括过滤浓缩干化一体化装置、烘干装置、溶解装置以及产水箱；本发明的硅钢氧化镁废水经处理后的清液满足回用要求，可返回机组循环利用，实现废水回用，泥饼经烘干、溶解后可分别作为钛白粉生产原料和土壤改良剂，具有经济环保双重效果，以及良好的社会效益和环境效益。

Description

硅钢氧化镁废水资源化处理方法及处理系统

技术领域

本发明属于钢铁环保技术领域，具体涉及一种硅钢氧化镁废水资源化处理方法及处理系统。

背景技术

硅钢热拉伸平整机组来料表面会带有氧化镁粉末，在进入到入口活套前采用氧化镁刷洗段对带钢表面的MgO粉末进行清除，通过刷洗槽刷洗掉带钢表面的MgO粉末，避免对入口活套产生污染；而刷洗槽内通常采用工业水进行刷洗，刷洗后氧化镁粉末会残留在水中；为节约水资源，一般会将使用过的氧化镁废水进行处理，去除废水中的氧化镁粉末后再返回机组，循环使用。

在对硅钢氧化镁废水进行处理时，考虑到硅钢氧化镁废水中的主要污染物是氧化镁粉末，根据对某钢厂的氧化镁废水中悬浮物粒径分析，其粒径主要分布在1～50μm，平均粒径为10μm，因此现有技术中对于硅钢氧化镁废水的处理通常采用沉淀、气浮以及过滤。

其中沉淀是最常用的工艺，但是硅钢氧化镁废水中的颗粒物大多都比较细小，很难依靠自然沉降沉淀去除，为强化对悬浮物的去除效果，一般会投加混凝剂、助凝剂等化学药剂，这些投加的化学药剂大部分会沉淀至污泥中，少量会残留在上清液中，如果处理后的水循环利用，则水中残留的混凝剂和助凝剂会越来越多，会影响到水的回用；此外化学药剂沉淀至污泥中一方面增加了污泥的产量，另一方面也会影响到污泥的纯度，对污泥的资源化利用带来不利影响。气浮是利用高度分散的微小气泡作为载体粘附于废水中的悬浮污染物，使其浮力大于重力和阻力，从而使污染物上浮至水面，形成泡沫，然后用刮渣设备自水面刮除泡沫，实现固液或液液分离的过程；另外，气浮过程中也需要投加混凝药剂，因此也存在跟沉淀一样的问题。过滤则是水通过具有微细孔道的过滤介质，在过滤介质的两侧压强不同，在压差推动力作用下通过微细孔道，而微粒物质及胶状物质则被介质阻截而不能通过；其中用于去除悬浮物的过滤工艺有砂滤和微滤等工艺；砂滤工艺过滤饱和后需要反洗；微滤工艺会产生浓缩液，污染后还需要进行化学清洗。除此之外上述处理工艺所产生的污泥均是含水率较高的污泥，沉淀、气浮工艺所产生的污泥的含水率在99％以上，砂滤反洗水和微滤浓缩液得含水率则在99.9％以上，且还需要对污泥进一步的浓缩、脱水；另外上述处理工艺所产生的污泥一般需要外运作为固废处理。

鉴于上述情况，亟待研究一种处理硅钢氧化镁废水的方法，能够实现废水的回用，且产生的沉淀也可以实现资源化利用。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种硅钢氧化镁废水资源化处理方法及处理系统，硅钢氧化镁废水采用过滤浓缩干化一体化装置处理后得到清液和泥饼，清液满足回用要求，可返回机组循环利用，实现废水回用，泥饼经烘干、硫酸溶解后可分别作为钛白粉生产原料和土壤改良剂，既具有经济环保双重效果，又具有良好的社会效益和环境效益。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明第一方面提供一种硅钢氧化镁废水资源化处理方法，包括以下步骤：

(1)硅钢氧化镁废水进入过滤浓缩干化一体化装置经预过滤、过滤、干燥、排泥后得到清液和泥饼；

(2)烘干处理：所述泥饼经烘干后得到烘干泥饼；

(3)溶解处理：所述烘干泥饼溶解于硫酸溶液中，反应后的混合液固液分离得到上层清液和沉淀物，所述上层清液经中和、蒸发结晶后得到结晶物，所述沉淀物进行清洗、烘干处理。

优选地，所述步骤(1)中，所述预过滤处理中，硅钢氧化镁废水进入所述过滤浓缩干化一体化装置的过滤容器，在滤布表面形成泥饼层，经过所述滤布的硅钢氧化镁废水返回原水箱；和/或

所述过滤处理中，所述预过滤处理中形成的泥饼层和所述过滤浓缩干化一体化装置的滤布作为过滤层，所述过滤处理得到的清液进入产水箱，所述泥饼层逐渐变厚，当所述清液的产生量降低至所述过滤处理开始时清液产生量的60％～80％时停止过滤；和/或

所述干燥处理中，将所述过滤浓缩干化一体化装置的过滤容器中的水排空，通入与所述过滤方向相同的压缩空气，将所述过滤处理过程中的泥饼层干燥、压缩得到泥饼；和/或

所述排泥过程中，通过与所述过滤方向相反的压缩空气，将所述泥饼与所述过滤浓缩干化一体化装置分离。

优选地，所述步骤(1)中，所述硅钢氧化镁废水中悬浮物的含量在50～500mg/L，悬浮物粒径1～50μm。

优选地，所述步骤(1)中，所述预过滤处理中，所述预过滤处理时间为0.5～5min；和/或

所述干燥处理中，所述压缩空气的用量为1～5Nm³/min·m²，所述压缩空气的通气时间为0.5～5min。

所述干燥处理中，所述泥饼的含水率为22～28％。

所述排泥过程中，所述压缩空气的用量为2～10Nm³/min·m²，所述压缩空气的通气时间为0.5～2min。

优选地，所述步骤(2)中，所述烘干处理中，烘干温度为550～650℃，烘干时间为30～150min。

优选地，所述步骤(3)中，所述溶解处理中，所述硫酸的浓度为10～20％；和/或

所述溶解处理中溶解方式采用单级溶解或多级溶解；和/或

所述烘干泥饼的投加量为所述步骤(2)中产生的烘干泥饼的3～7wt％；和/或

所述中和处理时，向所述上层清液中加入石灰，所述中和处理后pH为6～8；和/或

所述沉淀物进行烘干处理时，控制温度为105℃；和/或

所述结晶物含有硫酸镁、硫酸钙和硫酸亚铁；和/或

所述沉淀物中TiO₂的含量＞80wt％。

优选地，所述步骤(3)中，所述溶解处理采用多级溶解时，通过多级溶解装置进行溶解，所述硫酸和所述烘干泥饼的走向为逆流形式；

所述烘干泥饼在所述多级溶解装置的第n级硫酸反应池中溶解，反应后的混合溶液经第n级沉淀池固液分离后得到的第n级不溶物和上层清液，上层清液进行中和、蒸发结晶处理；所述第n级不溶物投加到所述多级溶解装置的第n-1级硫酸反应池进行溶解反应，反应后的混合溶液第n-1级沉淀池固液分离后得到的第n-1级不溶物和第n-1级上层清液，所述第n-1级上层清液进入第n级硫酸反应池中，所述第n-1级不溶物投加入第n-2级硫酸反应池进行溶解反应，以此类推，直至第2级不溶物投加到所述多级溶解装置的第1级硫酸反应池进行溶解反应，反应后的混合溶液经第1级沉淀池固液分离后沉淀物和第1级上层清液，沉淀物进行清洗、烘干处理，第1级上层清液进入第2级硫酸反应池。

优选地，所述步骤(3)中，所述溶解处理采用多级溶解时，，控制每一级硫酸反应池中的反应时间为2～10h，在每一级硫酸反应池中溶解时，采用搅拌方式，控制搅拌速率为50～300rpm。

本发明的第二方面提供一种硅钢氧化镁废水资源化处理系统，包括过滤浓缩干化一体化装置、烘干装置、溶解装置以及产水箱；

所述过滤浓缩干化一体化装置用于将硅钢氧化镁废水进行预过滤、过滤、干燥以及排泥处理；

所述烘干装置用于将所述过滤浓缩干化一体化装置处理得到的泥饼进行烘干处理；

所述溶解装置将所述烘干装置处理后的烘干泥饼溶解；

所述产水箱收集所述硅钢氧化镁废水在过滤处理中所产生的清液；

所述硅钢氧化镁废水资源化处理系统用于完成所述的硅钢氧化镁废水资源化处理方法。

优选地，所述烘干装置采用马弗炉；和/或

所述溶解装置为单级溶解装置或多级溶解装置。

优选地，所述单级溶解装置包括溶解沉淀单元和中和池；所述溶解沉淀单元包括硫酸反应池以及与所述硫酸反应池连接的沉淀池，所述沉淀池与所述中和池连接；和/或

所述多级溶解装置包括中和池和n个溶解沉淀单元；每个溶解沉淀单元均包括硫酸反应池以及与所述硫酸反应池连接的沉淀池；所述溶解沉淀单元的沉淀池与下一个溶解沉淀单元的硫酸反应池连接，最后一个溶解沉淀单元的沉淀池与所述中和池连接。

本发明的有益效果：

本发明的硅钢氧化镁废水资源化处理方法及处理系统，硅钢氧化镁废水采用过滤浓缩干化一体化装置经预过滤、过滤、干燥后得到清液和泥饼，清液满足回用要求，可返回机组循环利用，实现废水回用；泥饼经烘干去除水分和可烧损物后，采用单级或多级溶解方式溶解在硫酸中，混合液经泥水分离后得到上层清液和沉淀物，上层清液经中和、蒸发结晶后的结晶物可作为土壤改良剂，沉淀物经干燥后可作为钛白粉生产原料；本发明既具有经济环保双重效果，又具有良好的社会效益和环境效益。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的一种硅钢氧化镁废水资源化处理方法流程示意图。

具体实施方式

为了能更好地理解本发明的上述技术方案，下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，本发明所提供的一种硅钢氧化镁废水资源化处理方法，包括以下步骤：

(1)硅钢氧化镁废水进入过滤浓缩干化一体化装置经预过滤、过滤、干燥、排泥后得到清液和泥饼；

具体过程如下：硅钢氧化镁废水(来自硅钢热拉伸平整机组的废水)中悬浮物的含量在50～500mg/L，悬浮物粒径1～50μm。进入原水箱，通过提升泵输送至过滤浓缩干化一体化装置，进入到过滤浓缩干硅钢氧化镁废水化一体化装置的过滤容器中先进行预过滤处理，硅钢氧化镁废水中的大颗粒悬浮物在过滤浓缩干化一体化装置的滤布表面发生“架桥作用”，逐渐泥饼层，小颗粒悬浮物穿过滤布残留在滤液中，因此这部分滤液不能满足过滤要求，返回原水箱中，预过滤处理过程中所消耗的时间控制在0.5～5min，直至滤液逐渐澄清后进入过滤处理；在过滤处理阶段，泥饼层成为主要的过滤层，小颗粒悬浮物被拦截，所产生清液的悬浮物浓度≤15mg/L，满足机组使用要求，自流入产水箱中，随着过滤时间延长，泥饼层越来越厚，过滤阻力逐渐增加，清液的产生量逐渐降低，当清液的产生量降低至过滤处理开始时清液的产生量的60％～80％时停止过滤；过滤处理停止后，进行泥饼的干燥处理，将过滤容器中的水排空至原水箱中，通入与过滤方向相同的压缩空气，其中压缩空气的用量为1～5Nm³/min·m²，通气时间为0.5～5min，压缩空气被强制通过泥饼层，在这个过程中泥饼层中的水分被压缩空气排出，从而压缩泥饼层，降低泥饼层的含水率，减少泥饼的产量，干燥后，泥饼层的含水率在22～28％；之后进行排泥处理，通入与过滤方向相反的压缩空气，压缩空气的用量为2～10Nm³/min·m²，通气时间0.5～2min，此过程中滤布发生膨胀，泥饼层产生裂缝，从滤布上脱落排除得到泥饼，之后进入下一个过滤周期；上述处理中，过滤处理产生的清液排至产水箱后，输送至氧化镁刷洗机组循环利用，其原因在于采用该工艺后由于不向水中添加任何药剂，处理后的水可以循环利用，不存在离子富集问题。

(2)烘干处理：泥饼经烘干后得到烘干泥饼；

具体过程如下：经步骤(1)中过滤浓缩干化一体化装置处理后产生的泥饼置于烘干装置中，比如马弗炉，在烘干处理中，控制温度为550～650℃，烘干时间为30～150min，将泥饼中的水分和可烧损物(LOI)去除得到烘干泥饼。其中烘干泥饼的主要成分如表1所示；

表1烘干泥饼的主要成分及含量(wt％)

MgO(wt％)	TiO2(wt％)	SiO2(wt％)	TFe(wt％)	LOI(wt％)
					81.95～87.48	5.79～6.57	0.46～1.04	0.19～0.99	2.41～10.38

(3)溶解处理：烘干泥饼溶解于硫酸溶液中，反应后的混合液固液分离得到上层清液和沉淀物，上层清液经中和、蒸发结晶后得到结晶物，沉淀物进行清洗、烘干处理；

具体过程如下：将步骤(2)处理后得到的烘干泥饼置于溶解装置的硫酸反应池中，在10～20％的硫酸中进行溶解处理，烘干泥饼中的氧化镁、氧化铁等溶解在硫酸中，溶解方式可采用单级溶解或多级溶解方式，每次溶解处理时，烘干泥饼的投加量为步骤(2)中烘干污泥产生量的3～7wt％；

其中采用单级溶解方式时，烘干泥饼置于单级溶解装置的硫酸反应池中，烘干泥饼中的氧化镁、氧化铁等溶解于硫酸中，反应时间为2～10h，在反应过程中通过搅拌来加快反应速度，控制搅拌速率为50～300rpm，反应后的混合液进入单级溶解装置的沉淀池中进行固液分离得到上层清液和沉淀物，上层清液进入中和池中进行中和，向中和池中投加石灰将没有完全利用的硫酸中和，中和后pH控制在6～8，中和后的溶液中主要含有硫酸镁、少量硫酸钙以及硫酸亚铁，溶液经蒸发结晶后得到结晶物，沉淀物的主要成分为TiO₂，将沉淀物纯水中进行水洗，直至清洗液的pH在6～8时水洗结束，之后将沉淀物在105℃条件下烘干即可。

当溶解采用多级溶解方式时，烘干泥饼置于多级溶解装置的第n级硫酸反应池(最后一级硫酸反应池)，烘干泥饼中的氧化镁、氧化铁等溶解于硫酸中，反应时间为2～10h，在反应过程中通过搅拌来加快反应速度，控制搅拌速率为50～300rpm，反应后的混合溶液进入与第n级硫酸反应池连接的第n级沉淀池中，经固液分离后得到的第n级不溶物和上层清液，上层清液进入中和池中进行中和，向中和池中投加石灰将没有完全利用的硫酸中和，中和后pH控制在6～8，中和后的溶液中主要含有硫酸镁、少量硫酸钙以及硫酸亚铁，溶液经蒸发结晶后得到结晶物；

第n级不溶物进入第n-1级硫酸反应池中进行溶解，在溶解过程中通过搅拌加快反应速度，控制搅拌速率为50～300rpm，反应时间为2～10h，反应后的混合液进入与第n-1级硫酸反应池连接的第n-1级沉淀池中，经固液分离后得到第n-1级不溶物和第n-1级上层清液，第n-1级上层清液进入到第n级硫酸反应池中，第n-1级不溶物进入到第n-2级硫酸反应池中；

以此类推；

第3级不溶物进入到第2级硫酸反应池中进行溶解，在溶解过程中通过搅拌加快反应速度，控制搅拌速率为50～300rpm，反应时间为2～10h，反应后的混合液进入与第2级硫酸反应池向连接的第2级沉淀池中，经固液分离后得到第2级不溶物和第2级上层清液，第2级上层清液进入到第3级硫酸反应池中；

第2级不溶物进入到第1级硫酸反应池中进行溶解，在溶解过程中通过搅拌加快反应速度，控制搅拌速率为50～300rpm，反应时间为2～10h，反应后的混合液进入与第1级硫酸反应池向连接的第1级沉淀池中，经固液分离后得到沉淀物和第1级上层清液，第1级上层清液进入到第2级硫酸反应池中；沉淀物的主要成分为TiO₂，将沉淀物置于纯水中进行水洗，直至清洗液的pH在6～8时水洗结束，之后将沉淀物在105℃条件下烘干即可。

上述过程中，由于最终的上层清液的主要成分为硫酸镁、硫酸亚铁以及少量的硫酸，采用石灰中和后，硫酸与石灰反应生成硫酸钙，蒸发结晶后得到的结晶物中主要还有硫酸镁、硫酸钙和硫酸亚铁，由于镁是植物生长所必须的微量元素之一，镁是叶绿素的组分，也是许多酶的活化剂；硫酸亚铁和石灰中和过程中生成的硫酸钙，能够有效的改善土壤，有助于降低土壤的盐碱化，因此结晶物可作为土壤改良剂；

沉淀物中含有80～90wt％的TiO₂，可作为钛白粉生产的原料。

上述的硅钢氧化镁废水资源化处理方法所采用的处理系统包括过滤浓缩干化一体化装置、烘干装置、溶解装置以及产水箱；其中过滤浓缩干化一体化装置用于将硅钢氧化镁废水进行预过滤、过滤、干燥以及排泥处理；烘干装置用于将过滤浓缩干化一体化装置处理得到的泥饼进行烘干，比如采用马弗炉等；溶解装置将烘干装置处理后的烘干泥饼溶解；产水箱收集硅钢氧化镁废水在过滤处理中所产生的清液。

过滤浓缩干化一体化装置包括过滤容器、滤布、空气压缩机、空气喷嘴、浊度仪、自动控制系统，其中滤布设置在过滤容器上，便于预过滤处理和过滤处理，空气压缩机与空气喷嘴连接，用于为干燥处理和排泥处理过程提供与过滤方向相同或相反的压缩空气，浊度仪用于测定预过滤处理中滤液和过滤处理中清液的浊度，自动控制系统通过浊度仪的数据、时间以及清液的产生量等控制滤容器、滤布、空气压缩机、空气喷嘴作用。

溶解装置可采用单级溶解装置或多级溶解装置，其中单级溶解装置包括溶解沉淀单元和中和池；溶解沉淀单元包括硫酸反应池以及与硫酸反应池连接的沉淀池，沉淀池与中和池连接。多级溶解装置包括中和池和n个溶解沉淀单元；每个溶解沉淀单元均包括硫酸反应池以及与硫酸反应池连接的沉淀池；溶解沉淀单元的沉淀池与下一个溶解沉淀单元的硫酸反应池连接，最后一个溶解沉淀单元的沉淀池与中和池连接。

下面结合具体的例子对本发明的硅钢氧化镁废水资源化处理方法及处理系统进一步介绍；

实施例1

本实施例中的氧化镁废水中悬浮物的含量50mg/L，悬浮物粒径1～50μm。

过滤浓缩干化一体化装置预过滤时间5min；清液的产水量降低至过滤开始时产水量的60％时停止过滤，清液中悬浮物浓度为8mg/L，可返回机组循环利用；停止过滤后，将过滤容器中的水排空至原水箱，之后通入与过滤方向相同的压缩空气，压缩空气的用量为2Nm³/min·m²，通气时间为0.5min，压缩空气被强制通过泥饼层，泥饼层中的水分被气体排出，从而压缩泥饼层，降低泥饼层的含水率，减少泥饼产量，干燥处理后泥饼层的含水率为28％；泥饼层干燥完成后，通与过滤方向相反的压缩空气，压缩空气的用量为10N m³/min·m²，通气时间0.5min，泥饼层产生裂缝，从滤布上脱落排出泥饼。

将泥饼放置于马弗炉中，温度控制在550℃，烘干时间150min。采用单级溶解处理，在10％的硫酸中加入3％马弗炉中烘干后的烘干泥饼，在溶解过程中搅拌，控制搅拌速度50rpm，反应时间10h；反应结束后将混合液进行沉淀(固液分离)得到上层清液和沉淀物，上层清液进入中和池中投加石灰进行中和，中和后pH6.2，之后进行蒸发结晶浓缩得到结晶物；沉淀物用水冲洗至pH7.6，105℃烘干。结晶物和沉淀物的成分如下表2所示(采用镁质耐火材料X射线荧光光谱分析方法测试TiO₂、SiO₂、MgO、TFe、CaO，采用离子色谱法检测SO₄ ^2-)。

实施例2

本实施例中的氧化镁废水中悬浮物的含量325mg/L，悬浮物粒径1～50μm。

过滤浓缩干化一体化装置预过滤时间1min；清液的产水量降低至过滤开始时产水量的70％时停止过滤，清液中悬浮物浓度为6mg/L，可返回机组循环利用；停止过滤后，将过滤容器中的水排空至原水箱，之后通入与过滤方向相同的压缩空气，压缩空气的用量为1Nm³/min·m²，通气时间为2min，压缩空气被强制通过泥饼层，泥饼层中的水分被气体排出，从而压缩泥饼层，降低泥饼层的含水率，减少泥饼产量，干燥处理后泥饼层的含水率为22％；泥饼层干燥完成后，通与过滤方向相反的压缩空气，压缩空气的用量为7N m³/min·m²，通气时间2min，泥饼层产生裂缝，从滤布上脱落排出泥饼。

将泥饼放置于马弗炉中，温度控制在600℃，烘干时间90min。采用三级溶解处理，在第1级硫酸反应池中加浓度为15％的硫酸，控制搅拌速率为200rpm，反应时间为3h；在第2级硫酸反应池中控制搅拌速率为200rpm，反应时间为4h；在第3级中加入4.5％马弗炉中烘干后的烘干泥饼，控制搅拌速度200rpm，反应时间6h，反应结束后将混合液进行沉淀(固液分离)得到上层清液，上层清液进入中和池中投加石灰进行中和，中和后pH6.2，之后进行蒸发结晶浓缩得到结晶物；第1级硫酸反应池反应后的混合溶液经第1级沉淀池固液分离后的沉淀物用水冲洗至pH7.6，105℃烘干。结晶物和沉淀物的成分如下表2所示(采用镁质耐火材料X射线荧光光谱分析方法测试TiO₂、SiO₂、MgO、TFe、CaO，采用离子色谱法检测SO₄ ^2-)。

实施例3

本实施例中的氧化镁废水中悬浮物的含量500mg/L，悬浮物粒径1～50μm。

过滤浓缩干化一体化装置预过滤时间0.5min；清液的产水量降低至过滤开始时产水量的60％时停止过滤，清液中悬浮物浓度为9mg/L，可返回机组循环利用；停止过滤后，将过滤容器中的水排空至原水箱，之后通入与过滤方向相同的压缩空气，压缩空气的用量为2Nm³/min·m²，通气时间为1min，压缩空气被强制通过泥饼层，泥饼层中的水分被气体排出，从而压缩泥饼层，降低泥饼层的含水率，减少泥饼产量，干燥处理后泥饼层的含水率为25％；泥饼层干燥完成后，通与过滤方向相反的压缩空气，压缩空气的用量为10N m³/min·m²，通气时间0.5min，泥饼层产生裂缝，从滤布上脱落排出泥饼。

将泥饼放置于马弗炉中，温度控制在650℃，烘干时间30min。采用五级溶解处理，在第1级硫酸反应池中加浓度为20％的硫酸，控制搅拌速率为300rpm，反应时间为2h；在第2级硫酸反应池中控制搅拌速率为300rpm，反应时间为2h；在第3级硫酸反应池中控制搅拌速度300rpm，反应时间2h；在第4级硫酸反应池中，控制搅拌速度300rpm，反应时间2h；在第5级硫酸反应池中加入马弗炉中烘干后的烘干泥饼的4.5wt％，控制搅拌速度300rpm，反应时间2h，反应结束后将混合液进行沉淀(固液分离)得到上层清液，上层清液进入中和池中投加石灰进行中和，中和后pH7.8，之后进行蒸发结晶浓缩得到结晶物；第1级硫酸反应池反应后的混合溶液经第1级沉淀池固液分离后的沉淀物用水冲洗至pH7.7，105℃烘干。结晶物和沉淀物的成分如下表2所示(采用镁质耐火材料X射线荧光光谱分析方法测试TiO₂、SiO₂、MgO、TFe、CaO，采用离子色谱法检测SO₄ ^2-)。

表2结晶物和沉淀物的主要成分及含量(wt％)

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (9)

1.一种硅钢氧化镁废水资源化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)硅钢氧化镁废水进入过滤浓缩干化一体化装置经预过滤处理、过滤处理、干燥处理、排泥后得到清液和泥饼；

(2)烘干处理：所述泥饼经烘干后得到烘干泥饼；

(3)溶解处理：所述烘干泥饼溶解于硫酸溶液中，反应后的混合液固液分离得到上层清液和沉淀物，所述上层清液经中和处理、蒸发结晶后得到结晶物，所述沉淀物进行清洗、烘干处理，

所述步骤(3)中，

所述溶解处理中，所述硫酸的浓度为10～20％；

所述烘干泥饼的投加量为所述步骤(2)中产生的烘干泥饼的3～7wt％；

所述中和处理时，向所述上层清液中加入石灰，所述中和处理后pH为6～8；

所述沉淀物进行烘干处理时，控制温度为105℃；

所述结晶物含有硫酸镁、硫酸钙和硫酸亚铁；

所述沉淀物中TiO₂的含量＞80wt％，

所述步骤(3)中，所述溶解处理采用多级溶解时，通过多级溶解装置进行溶解，所述硫酸和所述烘干泥饼的走向为逆流形式；

所述烘干泥饼在所述多级溶解装置的第n级硫酸反应池中溶解，反应后的混合溶液经第n级沉淀池固液分离后得到的第n级不溶物和上层清液，上层清液进行中和、蒸发结晶处理；所述第n级不溶物投加到所述多级溶解装置的第n-1级硫酸反应池进行溶解反应，反应后的混合溶液第n-1级沉淀池固液分离后得到的第n-1级不溶物和第n-1级上层清液，所述第n-1级上层清液进入第n级硫酸反应池中，所述第n-1级不溶物投加入第n-2级硫酸反应池进行溶解反应，以此类推，直至第2级不溶物投加到所述多级溶解装置的第1级硫酸反应池进行溶解反应，反应后的混合溶液经第1级沉淀池固液分离后沉淀物和第1级上层清液，沉淀物进行清洗、烘干处理，第1级上层清液进入第2级硫酸反应池。

2.根据权利要求1所述的硅钢氧化镁废水资源化处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述预过滤处理中，硅钢氧化镁废水进入所述过滤浓缩干化一体化装置的过滤容器，在滤布表面形成泥饼层，经过所述滤布的硅钢氧化镁废水返回原水箱；和/或

所述过滤处理中，所述预过滤处理中形成的泥饼层和所述过滤浓缩干化一体化装置的滤布作为过滤层，所述过滤处理得到的清液进入产水箱，所述泥饼层逐渐变厚，当所述清液的产生量降低至所述过滤处理开始时清液产生量的60％～80％时停止过滤；和/或

所述干燥处理中，将所述过滤浓缩干化一体化装置的过滤容器中的水排空，通入与所述过滤方向相同的压缩空气，将所述过滤处理过程中的泥饼层干燥、压缩得到泥饼；和/或

所述排泥中，通过与所述过滤方向相反的压缩空气，将所述泥饼与所述过滤浓缩干化一体化装置分离。

3.根据权利要求1所述的硅钢氧化镁废水资源化处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述硅钢氧化镁废水中悬浮物的含量在50～500mg/L，悬浮物粒径1～50μm。

4.根据权利要求2所述的硅钢氧化镁废水资源化处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述预过滤处理中，所述预过滤处理时间为0.5～5min；和/或

所述干燥处理中，所述压缩空气的用量为1～5Nm³/min·m²，所述压缩空气的通气时间为0.5～5min，所述泥饼的含水率为22～28％；和/或

所述排泥中，所述压缩空气的用量为2～10Nm³/min·m²，所述压缩空气的通气时间为0.5～2min。

5.根据权利要求1所述的硅钢氧化镁废水资源化处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述烘干处理中，烘干温度为550～650℃，烘干时间为30～150min。

6.根据权利要求1所述的硅钢氧化镁废水资源化处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述溶解处理采用多级溶解时，控制每一级硫酸反应池中的反应时间为2～10h，在每一级硫酸反应池中溶解时，采用搅拌方式，控制搅拌速率为50～300rpm。

7.一种硅钢氧化镁废水资源化处理系统，其特征在于，包括过滤浓缩干化一体化装置、烘干装置、溶解装置以及产水箱；

所述过滤浓缩干化一体化装置用于将硅钢氧化镁废水进行预过滤、过滤、干燥以及排泥处理；

所述烘干装置用于将所述过滤浓缩干化一体化装置处理得到的泥饼进行烘干处理；

所述溶解装置将所述烘干装置处理后的烘干泥饼溶解；

所述产水箱收集所述硅钢氧化镁废水在过滤处理中所产生的清液，

所述硅钢氧化镁废水资源化处理系统用于完成如权利要求1～6任一项所述的硅钢氧化镁废水资源化处理方法。

8.根据权利要求7所述的硅钢氧化镁废水资源化处理系统，其特征在于，所述烘干装置采用马弗炉；和/或

所述溶解装置为多级溶解装置。

9.根据权利要求8所述的硅钢氧化镁废水资源化处理系统，其特征在于，

所述多级溶解装置包括中和池和n个溶解沉淀单元；每个溶解沉淀单元均包括硫酸反应池以及与所述硫酸反应池连接的沉淀池；所述溶解沉淀单元的沉淀池与下一个溶解沉淀单元的硫酸反应池连接，最后一个溶解沉淀单元的沉淀池与所述中和池连接。

Images