CN116970817A - 从转底炉烟尘中回收钾钠的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种从转底炉烟尘中回收钾钠的方法，涉及资源回收领域。从转底炉烟尘中回收钾钠的方法包括：将具有显热的转底炉烟尘与蒸发冷凝水混合，加入碳酸钠调节pH至6‑6.3，浸出得到浸出液和浸出渣；浸出的温度为60‑95℃，液固比为（2‑10）ml：1g；在浸出液中加入碳酸钠进行杂质脱除得到净化液；将净化液进行蒸发浓缩得到蒸发冷凝水和浓缩液；浓缩液进行冷却结晶得到氯化钾和残余母液；残余母液进行蒸发浓缩和冷却结晶得到氯化钠和结晶母液；结晶母液与浸出液合并进行杂质脱除；氯化钾和氯化钠进行洗涤得到洗液和终产品，洗液与所述净化液合并。本申请提供的方法能够有效抑制锌、氟的浸出，低成本回收得到氯化钾和氯化钠。
Description
技术领域
本申请涉及资源回收领域，尤其涉及一种从转底炉烟尘中回收钾钠的方法。
背景技术
根据国标GB/T 28292-2012 钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范，含铁尘泥中主要化学成分有全铁（TFe）、CaO、MgO、SiO2、Al2O3、P2O5、TiO2、MnO、ZnO、Pb、C、S和碱金属（Na2O+K2O）等。可以在钢铁生产过程中直接回收利用的成分，如TFe、CaO、MgO、C等。对钢铁生产过程有害成分，如K、Na、S、Zn、 Pb、As等。
针对含铁尘泥火法回收锌的工艺分为直接还原法（包括转底炉法、回转窑法、循环流化床法等）和熔融还原法（火焰反应炉还原法、等离子法等）两大类。
火法锌回收技术的转底炉法是将中锌含铁尘泥（1%≤Zn≤8%）、高锌含铁尘泥（Zn>8%）和粘结剂等按比例配料，经造块、筛分、烘干后均布到转底炉环形台车上，在高温加热条件下氧化锌被还原，高温球块从转底炉排出，经还原性气氛冷却后形成金属化球团。还原的锌蒸气随高温烟气一起排出，经换热器冷却后，形成细小的固体颗粒沉积在除尘器内，即为转底炉烟尘。
部分含铁尘泥原料中还含有 ZnCl2，已知 ZnCl2的沸点为1005K，转底炉还原区的温度已远远超过 ZnCl2的沸点，因此在还原区内 ZnO 被还原汽化的同时，ZnCl2变为气体与Zn单质一起进入烟道。因此转底炉烟尘中会含有 ZnO，同时也会含有 ZnCl2。含铁尘泥原料中碱金属主要以氯化物的形式存在。NaCl 和 KCl 在高温下被汽化而进入转底炉烟气，在烟气排出炉外后经冷却凝结成为粉尘被烟气除尘系统回收。钢铁转炉生产中用到萤石，使钢铁尘泥中含有氟化物。采用转底炉法处理时，转底炉烟尘中会含有一定量氟。
曾晖等在专利 “一种利用转底炉二次粉尘提取锌、钾、钠的方法”（专利号CN102808087 A）中采取的方法为：将含锌、钾、钠元素的转底炉粉尘做浸出操作，得到浸出渣和浸出液；对浸出液做净化处理；将经过净化后的浸出液进行萃取，得到锌负载有机相以及萃余液；将锌负载有机相进行反萃，得到用于提取锌元素的溶液，从该溶液中提取出锌；将萃余液加热浓缩，缓慢冷却至室温，出现KCl 结晶，然后用饱和 KCl 溶液洗涤该结晶产物，洗涤液和结晶母液返回浸出操作，经多次（5次）循环，待浸出液中 NaCl 接近饱和浓度后，分步结晶分别得到KCl 和 NaCl。此发明最终可以得到满足电解和电镀要求的 ZnSO4溶液和 KCl、NaCl产品，残渣还可以做冶炼企业进一步提取 Pb 的原料。上述专利对钾钠的回收是在锌提取之后，存在钾钠回收流程长、浸出液比重大、易结晶堵塞管道、高浓度氯根对锌萃取、负载有机相洗涤均有影响等问题。
在“利用钢铁企业烧结电除尘灰生产氯化钾的方法”（CN101234766 A）中公开了下列操作。室温下，采用自来水，加入适量SDD在液固比2:1-1:1条件下浸出，过滤后残渣经干燥后返回烧结工序。浸出液加热浓缩，缓慢冷却分布结晶氯化钾和氯化钠产品，纯度95-98%，钙镁总量0.4-3%。该专利申请所用原料为钢铁企业烧结的富钾钠的除尘灰，锌含量极低。且产品纯度低，钙镁含量高。
重庆大学唐茜的硕士论文“转底炉二次粉尘中有价元素提取工艺的实验研究”中，针对转底炉二次粉尘的组成特点，粉尘中的 Zn大部分以 ZnCl2形式存在，小部分以 ZnO的形式存在，ZnCl2和ZnO的含量比约为8.5:1.5；粉尘中的K、Na分别以KCl、NaCl的形式存在。采用水浸—水浸液中添加 Na2CO3—蒸发结晶的工艺对其进行处理，可以制得一次富锌渣、二次富锌渣、KCl结晶体和NaCl 结晶体。水浸处理转底炉二次粉尘的最佳工艺条件为：水浸时间60min，水浸温度25℃，液固比3:1，搅拌速度350r/min。在此工艺条件下，粉尘中Zn、K、Na的水浸率分别为66.19%、95.93%、96.97%，水浸处理得到的一次富锌渣的Zn品位为31.55%，主要物相有ZnO和Fe3O4。水浸液中加入理论量2倍碳酸钠，此时pH为12。得到Zn含量为42.02%的二次富锌渣。该研究中转底炉二次粉尘中锌的物相具有特殊性，与大多已知文献锌主要以ZnO存在，含有少量的ZnCl2相反，同时形成两个富锌样，使锌的回收流程复杂，对有害的氟离子未进行考察研究。
目前转底炉烟尘，各钢铁企业采取的办法主要是将其作为富锌原料廉价卖出，未能得到进一步有效利用，其中的钾钠资源没有价值。已有的钾钠回收工艺也存在问题。如何经济回收转底炉烟尘中钾钠，提高经济效益是一个值得研究的问题。
此外，回收有价金属的过程中，人们往往只关注相关金属的有效浸出或有序浸出，没有关注到杂质元素F的处理，使得所得产品中往往F含量超标。因此，需要在回收过程中解决F浸出的问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种从转底炉烟尘中回收钾钠的方法，以解决上述问题。
为实现以上目的，本申请采用以下技术方案：
一种从转底炉烟尘中回收钾钠的方法，包括：
将具有显热的转底炉烟尘与蒸发冷凝水混合，加入碳酸钠调节pH至6-6.3，浸出得到浸出液和浸出渣；所述浸出的温度为60-95℃，液固比为（2-10）ml：1g；
在所述浸出液中加入碳酸钠进行杂质脱除，得到净化液；
将所述净化液进行第一蒸发浓缩，得到所述蒸发冷凝水和浓缩液；所述浓缩液进行第一冷却结晶得到氯化钾和残余母液；所述残余母液进行第二蒸发浓缩和第二冷却结晶得到氯化钠和结晶母液；所述结晶母液返回与所述浸出液合并进行所述杂质脱除；
所述氯化钾和所述氯化钠进行洗涤得到洗液和终产品，所述洗液返回与所述净化液合并。
优选地，所述转底炉烟尘的温度为100-200℃，所述蒸发冷凝水的温度为50-55℃。
优选地，所述浸出的时间为10-60min。
优选地，所述浸出的温度为80℃，pH为6.05，液固比为6ml：1g，时间为30min。
优选地，所述杂质脱除的温度为25-60℃，时间为20-60min。
优选地，进行所述杂质脱除时，体系的pH为6.5-7.5。
优选地，所述第一蒸发浓缩和所述第二蒸发浓缩在恒温100℃条件下进行。
优选地，所述第一蒸发浓缩结束后，液体体积各自独立浓缩至原体积的二分之一至五分之一。
优选地，所述第二蒸发浓缩结束后，液体体积各自独立浓缩至原体积的五分之四至四分之三。
优选地，所述第一冷却结晶的终点温度为室温，所述第二冷却结晶的终点温度为60℃。
优选地，所述转底炉烟尘物相包括氧化锌、氯化钠、氯化钾、四氯化钾锌、氟氯化铅、锌铁尖晶石、钙铁硅酸盐和镁盐。
与现有技术相比，本申请的有益效果包括：
本申请提供的从转底炉烟尘中回收钾钠的方法，利用转底炉烟尘本身的热量和来自蒸发结晶工序的蒸发冷凝水混合进行浸出，能够有效降低能耗和生产成本。与常规的认识不同的是，在适宜的浸出时间和液固比条件下，通过控制较高的浸出温度和较低的pH来抑制F的浸出，有效控制F的浸出率低于20%，从而保证最终氯化钾和氯化钠产品中F含量处于较低水平。
此外，浸出时少量浸出的四氯化钾锌形成氯化锌，在使用碳酸钠调节pH为6-6.3条件下，溶出的锌会以碳酸锌的形式重新沉淀到浸出渣中，浸出渣用于回收锌、铅等元素，采用碳酸钠也避免水浸液中进入新杂质离子。而且，较高温度下，烟尘中的钾钠的浸出率也会提升，有利于回收得到更多的氯化钾和氯化钠。杂质脱除的主要目的是在弱碱性环境下将钙镁离子去除得到净化液，然后用蒸发浓缩-冷却结晶的方法，利用氯化钾和氯化钠的溶解度随温度变化的不同，依次得到相应的产品。
从转底炉烟尘中回收钾钠的方法实现了水的循环利用，水浸液中除钙镁的碱式钙镁渣也可作为中和剂使用。整个钾钠回收工艺无废水、废渣排出。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对本申请范围的限定。
图1为实施例提供的从转底炉烟尘中回收钾钠的方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
如本文所用之术语：
“由……制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1～5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
在这些实施例中，除非另有指明，所述的份和百分比均按质量计。
“质量份”指表示多个组分的质量比例关系的基本计量单位，1份可表示任意的单位质量，如可以表示为1g，也可表示2.689g等。假如我们说A组分的质量份为a份，B组分的质量份为b份，则表示A组分的质量和B组分的质量之比a：b。或者，表示A组分的质量为aK，B组分的质量为bK（K为任意数，表示倍数因子）。不可误解的是，与质量份数不同的是，所有组分的质量份之和并不受限于100份之限制。
“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)。
一种从转底炉烟尘中回收钾钠的方法，包括：
将具有显热的转底炉烟尘与蒸发冷凝水混合，加入碳酸钠调节pH至6-6.3，浸出得到浸出液和浸出渣；所述浸出的温度为60-95℃，液固比为（2-10）ml：1g；
在所述浸出液中加入碳酸钠进行杂质脱除，得到净化液；
将所述净化液进行第一蒸发浓缩，得到所述蒸发冷凝水和浓缩液；所述浓缩液进行第一冷却结晶得到氯化钾和残余母液；所述残余母液进行第二蒸发浓缩和第二冷却结晶得到氯化钠和结晶母液；所述结晶母液返回与所述浸出液合并进行所述杂质脱除；
所述氯化钾和所述氯化钠进行洗涤得到洗液和终产品，所述洗液返回与所述净化液合并。
试验发现，F在浸出操作这一步骤，在pH=6-6.3条件下，温度升高至60℃及以上，其浸出率反而下降。pH越低，氟的浸出率也下降。
水浸出过程，避免液固比太小，料浆流动性差不好操作。液固比过高，水浸液中钾钠离子浓度低，增大后续蒸发结晶能耗。因此，所述液固比为液固比为10ml:1g-2ml:1g。优选液固比为6ml:1g。
可选的，加入碳酸钠调节pH的终点可以为6、6.1、6.2、6.3或者6-6.3之间的任意值；所述浸出的温度可以为60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃或者60-95℃之间的任意值，液固比可以为2ml：1g、3ml：1g、4ml：1g、5ml：1g、6ml：1g、7ml：1g、8ml：1g、9ml：1g、10ml：1g或者（2-10）ml：1g之间的任意值。
在一个可选的实施方式中，所述转底炉烟尘的温度为100-200℃，所述蒸发冷凝水的温度为50-55℃。
转底炉烟尘具有显热以及蒸发结晶冷凝水具有一定温度，很容易满足水浸出温度60-95℃的条件。同时水浸温度高，钾钠的浸出率也高。
可选的，所述转底炉烟尘的温度可以为100℃、150℃、200℃或者100-200℃之间的任意值，所述蒸发冷凝水的温度可以为50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃或者50-55℃之间的任意值。
在一个可选的实施方式中，所述浸出的时间为10-60min。
考察浸出时间5、10、20、30、40、50、60min时钾钠的浸出率变化规律，发现浸出时间在10min时，钾钠的浸出率均已达到99%。因此浸出时间以10-60min为宜。
可选的，所述浸出的时间可以为10min、20min、30min、40min、50min、60min或者10-60min之间的任意值。
在一个可选的实施方式中，所述浸出的温度为80℃，pH为6.05，液固比为6ml：1g，时间为30min。
在一个可选的实施方式中，所述杂质脱除的温度为25-60℃，时间为20-60min。
可选的，所述杂质脱除的温度可以为25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃或者25-60℃之间的任意值，时间可以为或者20-60min之间的任意值。
在一个可选的实施方式中，进行所述杂质脱除时，体系的pH为6.5-7.5。
转底炉烟尘中含有的钙镁，在水浸时也会进入浸出液，钙镁在蒸发结晶氯化钾钠时，易在管内形成水垢，影响传热效率，对生产造成严重影响。同时氯化钾国家标准(GB6549-2011) 中Ⅰ类工业氯化钾标准中合格品要求杂质钙镁合量（Ca+Mg）质量分数≤1.2%，优等品中钙镁合量（Ca+Mg）的质量分数≤0.3%。因此需对水浸液进行钙镁脱除。试验考察对水浸液以及返回的结晶母液进行钙镁脱除。考察加入碳酸钠，调节pH值6.5、7.0、7.5、8.0时钙镁的脱除率，发现pH值7.5时，钙镁脱除率在90%以上。因此水浸液钙镁脱除时控制pH值6.5-7.5。
可选的，进行所述杂质脱除时，体系的pH可以为6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5或者6.5-7.5之间的任意值。
在一个可选的实施方式中，所述第一蒸发浓缩和所述第二蒸发浓缩在恒温100℃条件下进行。
在一个可选的实施方式中，所述第一蒸发浓缩结束后，液体体积浓缩至原体积的二分之一至五分之一。所述第二蒸发浓缩，液体体积各自独立浓缩至原体积的五分之四至四分之三。
在一个可选的实施方式中，所述第一冷却结晶的终点温度为室温，所述第二冷却结晶的终点温度为60℃。
在一个可选的实施方式中，所述转底炉烟尘主要物相包括氧化锌、氯化钠、氯化钾、四氯化钾锌、氟氯化铅、锌铁尖晶石、钙铁硅酸盐和镁盐。
下面将结合具体实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
首先对实施例所用的转底炉烟尘的成分进行说明，具体如下表1所示：
表1转底炉烟尘成分表
由表1可知，转底炉烟尘中，钾钠含量较高。转底炉烟尘主要物相为氧化锌(ZnO)，其次为氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)、和四氯化钾锌（K2ZnCl4），还有少量氟氯化铅(PbClF)、锌铁尖晶石(ZnFe2O4)，以及微量钙铁硅酸盐、氧化镁和镁盐等。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种从转底炉烟尘中回收钾钠的方法，具体包括如下步骤：
步骤1：将具有显热的100℃转底炉烟尘与步骤3的50℃蒸发冷凝水（初始步骤中使用实验室用自来水）混合，控制液固比为6ml：1g，并补加Na2CO3调节pH为6.05，在80℃条件下（实验室使用加热保温装置）进行浸出30min，过滤得到浸出液和浸出渣，此时钾浸出率99%，钠浸出率99%，氟浸出率4.8%，锌浸出率7%。
步骤2：将上述浸出液和步骤3返回的结晶母液混合，加入Na2CO3调节体系pH为7.5进行钙镁杂质脱除，得到净化液；杂质脱除的温度为40℃，时间为30min。
步骤3：将上述净化液和洗液在恒温100℃条件下进行蒸发浓缩，液体体积浓缩至原体积的1/5，蒸发冷凝水返回步骤1用于浸出。浓缩液缓慢冷却至室温，结晶析出KCl；对析出氯化钾后的残余母液，再进行蒸发浓缩至残余母液体积的4/5处理，冷却至60℃析出NaCl；将KCl和NaCl进行洗涤得到相应产品；结晶母液返回与浸出液合并进行杂质脱除，洗液返回与净化液合并，进行蒸发浓缩。
钾综合回收率97%，钠综合回收率97%。氯化钾产品符合国标工业用氯化钾优等品标准，见下表2所示：
表2氯化钾产品成分
注：上表按照国标GB /T6549-2011标准，以氧化钾含量评价氯化钾产品的钾含量。
实施例2
本实施例提供一种从转底炉烟尘中回收钾钠的方法，具体包括如下步骤：
步骤1：将具有显热的100℃转底炉烟尘与步骤3的50℃蒸发冷凝水（初始步骤中使用实验室用自来水）混合，控制液固比为2ml：1g，并补加Na2CO3调节pH为6.1，在60℃条件下进行浸出30min，过滤得到浸出液和浸出渣。此时钾浸出率94%，钠浸出率98%，氟浸出率8.5%，锌浸出率3%。
步骤2：将上述浸出液和步骤3返回的结晶母液混合，加入Na2CO3调节体系pH为7.3进行钙镁杂质脱除，得到净化液；杂质脱除的温度为50℃，时间为60min。
步骤3：将上述净化液和洗液在恒温100℃条件下进行蒸发浓缩，液体体积浓缩至原体积的1/2，蒸发冷凝水返回步骤1用于浸出。浓缩液缓慢冷却至室温，结晶析出KCl；对析出氯化钾后的残余母液，再进行蒸发浓缩至原体积的3/4处理，冷却至室温，析出NaCl；将KCl和NaCl进行洗涤得到相应产品；结晶母液返回与浸出液合并进行杂质脱除，洗液返回与净化液合并，进行蒸发浓缩。
钾综合回收率92.5%，钠综合回收率96.5%。
实施例3
本实施例提供一种从转底炉烟尘中回收钾钠的方法，具体包括如下步骤：
步骤1：将具有显热的100℃转底炉烟尘与步骤3的53℃蒸发冷凝水（初始步骤中使用实验室用自来水）混合，控制液固比为10ml：1g，并补加Na2CO3调节pH为6.2，在70℃条件下进行浸出10min，过滤得到浸出液和浸出渣。此时钾浸出率99%，钠浸出率99%，氟浸出率17%，锌浸出率0.8 %。
步骤2：将上述浸出液和步骤3返回的结晶母液混合，加入Na2CO3调节体系pH为7.4进行钙镁杂质脱除，得到净化液；杂质脱除的温度为25℃，时间为30min。
步骤3：将上述净化液在恒温100℃条件下进行蒸发浓缩，液体体积浓缩至原体积的1/5，蒸发冷凝水返回步骤1用于浸出。浓缩液缓慢冷却至室温，结晶析出KCl；对析出氯化钾后的残余母液，再进行蒸发浓缩至原体积的3/4处理，冷却至室温，析出NaCl；将KCl和NaCl进行洗涤得到相应产品；结晶母液返回与浸出液合并进行杂质脱除，洗液返回与净化液合并，进行蒸发浓缩。
钾综合回收率98%，钠综合回收率98%。
实施例4
本实施例提供一种从转底炉烟尘中回收钾钠的方法，具体包括如下步骤：
步骤1：将具有显热的100℃转底炉烟尘与步骤3的50℃蒸发冷凝水（初始步骤中使用去离子水）混合，控制液固比为4ml：1g，并补加Na2CO3调节pH为6.3，在60℃条件下进行浸出40min，过滤得到浸出液和浸出渣。此时钾浸出率96%，钠浸出率98%，氟浸出率20%，锌浸出率0.5%。
步骤2：将上述浸出液和步骤3返回的结晶母液混合，加入Na2CO3调节体系pH为7.5进行钙镁杂质脱除，得到净化液；杂质脱除的温度为60℃，时间为40min。
步骤3：将上述净化液在恒温100℃条件下进行蒸发浓缩，液体体积浓缩至原体积的3/5，蒸发冷凝水返回步骤1用于浸出。浓缩液缓慢冷却至室温，结晶析出KCl；对析出氯化钾后的残余母液，再进行蒸发浓缩至原体积的3/4处理，冷却至室温，析出NaCl；将KCl和NaCl进行洗涤得到相应产品；结晶母液返回与浸出液合并进行杂质脱除，洗液返回与净化液合并，进行蒸发浓缩。
钾综合回收率95%，钠综合回收率97%。
实施例5
本实施例提供一种从转底炉烟尘中回收钾钠的方法，具体包括如下步骤：
步骤1：将具有显热的100℃转底炉烟尘与步骤3的50℃蒸发冷凝水（初始步骤中使用实验室用自来水）混合，控制液固比为6ml：1g，并补加Na2CO3调节pH为6.2，在90℃条件下（实验室使用加热保温装置）进行浸出60min，过滤得到浸出液和浸出渣，此时钾浸出率99%，钠浸出率99%，氟浸出率15%，锌浸出率0.2%。
步骤2：将上述浸出液和步骤3返回的结晶母液混合，加入Na2CO3调节体系pH为6.8进行钙镁杂质脱除，得到净化液；杂质脱除的温度为30℃，时间为30min。
步骤3：将上述净化液在恒温100℃条件下进行蒸发浓缩，液体体积浓缩至原体积的2/5，蒸发冷凝水返回步骤1用于浸出。浓缩液缓慢冷却至室温，结晶析出KCl；对析出氯化钾后的残余母液，再进行蒸发浓缩至原体积的4/5处理，冷却至室温，析出NaCl；将KCl和NaCl进行洗涤得到相应产品；结晶母液返回与浸出液合并进行杂质脱除，洗液返回与净化液合并，进行蒸发浓缩。
钾综合回收率98.5%，钠综合回收率98.5%。
对比例1
本对比例提供一种从转底炉烟尘中回收钾钠的方法，具体包括如下步骤：
步骤1：将具有显热的100℃转底炉烟尘与步骤3的50℃蒸发冷凝水（初始步骤中使用实验室用自来水）混合，控制液固比为6ml：1g，并补加Na2CO3调节pH为6.05，在20℃条件下进行浸出60min，过滤得到浸出液和浸出渣，此时钾浸出率98%，钠浸出率94%，氟浸出率30%，锌浸出率2.6%。
步骤2：将上述浸出液和步骤3返回的结晶母液混合，加入Na2CO3调节体系pH为7.3进行钙镁杂质脱除，得到净化液；杂质脱除的温度为50℃，时间为30min。
步骤3：将上述净化液和洗液在恒温100℃条件下进行蒸发浓缩，液体体积浓缩至原体积的1/5，蒸发冷凝水返回步骤1用于浸出。浓缩液缓慢冷却至室温，结晶析出KCl；对析出氯化钾后的残余母液，再进行蒸发浓缩至残余母液体积的4/5处理，冷却至60℃析出NaCl；将KCl和NaCl进行洗涤得到相应产品；结晶母液返回与浸出液合并进行杂质脱除，洗液返回与净化液合并，进行蒸发浓缩。
钾综合回收率95%，钠综合回收率92%。
对比例2
本对比例提供一种从转底炉烟尘中回收钾钠的方法，具体包括如下步骤：
步骤1：将具有显热的100℃转底炉烟尘与步骤3的50℃蒸发冷凝水（初始步骤中使用实验室用自来水）混合，控制液固比为6ml：1g，浸出矿浆pH为5.9（不补加碳酸钠），在70℃条件下进行浸出60min，过滤得到浸出液和浸出渣，此时钾浸出率99%，钠浸出率97%，氟浸出率3%，锌浸出率15%（因原料锌含量高，浸出液含锌浓度也太高）。
步骤2：将上述浸出液和步骤3返回的结晶母液混合，加入Na2CO3调节体系pH为7.4进行钙镁杂质脱除，得到净化液；杂质脱除的温度为60℃，时间为30min。
步骤3：将上述净化液和洗液在恒温100℃条件下进行蒸发浓缩，液体体积浓缩至原体积的2/5，蒸发冷凝水返回步骤1用于浸出。浓缩液缓慢冷却至室温，结晶析出KCl；对析出氯化钾后的残余母液，再进行蒸发浓缩至残余母液体积的4/5处理，冷却至60℃析出NaCl；将KCl和NaCl进行洗涤得到相应产品；结晶母液返回与浸出液合并进行杂质脱除，洗液返回与净化液合并，进行蒸发浓缩。
钾综合回收率95%，钠综合回收率94%。
对比例3
本对比例提供一种从转底炉烟尘中回收钾钠的方法，具体包括如下步骤：
步骤1：将具有显热的100℃转底炉烟尘与步骤3的50℃蒸发冷凝水（初始步骤中使用实验室用自来水）混合，控制液固比为6ml：1g，并补加Na2CO3调节pH为6.4，在30℃条件下进行浸出30min，过滤得到浸出液和浸出渣，此时钾浸出率95%，钠浸出率90%，氟浸出率50%，锌浸出率0.2%。
步骤2：将上述浸出液和步骤3返回的结晶母液混合，加入Na2CO3调节体系pH为6.5进行钙镁杂质脱除，得到净化液；杂质脱除的温度为40℃，时间为30min。
步骤3：将上述净化液和洗液在恒温100℃条件下进行蒸发浓缩，液体体积浓缩至原体积的1/5，蒸发冷凝水返回步骤1用于浸出。浓缩液缓慢冷却至室温，结晶析出KCl；对析出氯化钾后的残余母液，再进行蒸发浓缩至残余母液体积的4/5处理，冷却至60℃析出NaCl；将KCl和NaCl进行洗涤得到相应产品；结晶母液返回与浸出液合并进行杂质脱除，洗液返回与净化液合并，进行蒸发浓缩。
钾综合回收率94%，钠综合回收率88%。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种从转底炉烟尘中回收钾钠的方法，其特征在于，包括：
将具有显热的转底炉烟尘与蒸发冷凝水混合，加入碳酸钠调节pH至6-6.3，浸出得到浸出液和浸出渣；所述浸出的温度为60-95℃，液固比为（2-10）ml：1g；
在所述浸出液中加入碳酸钠进行杂质脱除，得到净化液；
将所述净化液进行第一蒸发浓缩，得到所述蒸发冷凝水和浓缩液；所述浓缩液进行第一冷却结晶得到氯化钾和残余母液；所述残余母液进行第二蒸发浓缩和第二冷却结晶得到氯化钠和结晶母液；所述结晶母液返回与所述浸出液合并进行所述杂质脱除；
所述氯化钾和所述氯化钠进行洗涤得到洗液和终产品，所述洗液返回与所述净化液合并。
2.根据权利要求1所述的从转底炉烟尘中回收钾钠的方法，其特征在于，所述转底炉烟尘的温度为100-200℃，所述蒸发冷凝水的温度为50-55℃。
3.根据权利要求1所述的从转底炉烟尘中回收钾钠的方法，其特征在于，所述浸出的时间为10-60min。
4.根据权利要求3所述的从转底炉烟尘中回收钾钠的方法，其特征在于，所述浸出的温度为80℃，pH为6.05，液固比为6ml：1g，时间为30min。
5.根据权利要求1所述的从转底炉烟尘中回收钾钠的方法，其特征在于，所述杂质脱除的温度为25-60℃，时间为20-60min。
6.根据权利要求1所述的从转底炉烟尘中回收钾钠的方法，其特征在于，进行所述杂质脱除时，体系的pH为6.5-7.5。
7.根据权利要求1所述的从转底炉烟尘中回收钾钠的方法，其特征在于，所述第一蒸发浓缩和所述第二蒸发浓缩在恒温100℃条件下进行。
8.根据权利要求7所述的从转底炉烟尘中回收钾钠的方法，其特征在于，所述第一蒸发浓缩结束后，液体体积浓缩至原体积的二分之一至五分之一，所述第二蒸发浓缩结束后，液体体积浓缩至原体积的五分之四至四分之三。
9.根据权利要求1所述的从转底炉烟尘中回收钾钠的方法，其特征在于，所述第一冷却结晶的终点温度为室温，所述第二冷却结晶的终点温度为60℃。
10.根据权利要求1-9任一项所述的从转底炉烟尘中回收钾钠的方法，其特征在于，所述转底炉烟尘物相包括氧化锌、氯化钠、氯化钾、四氯化钾锌、氟氯化铅、锌铁尖晶石、钙铁硅酸盐和镁盐。
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