处理烧结灰的方法技术

本发明专利技术公开了处理烧结灰的方法，该方法包括：(1)将烧结灰进行水洗处理并过滤，以便得到第一滤液和第一滤渣；(2)调节所述第一滤液的pH值至中性以便进行结晶分离处理，并分别得到KCl晶体和NaCl晶体；(3)采用硫酸对第一滤渣进行酸浸处理，并向酸浸液中加入铁屑后过滤，以便得到第二滤液和第二滤渣；(4)向所述第二滤液中加入所述NaCl晶体，对得到的混合液进行冷冻结晶处理并过滤，以便得到FeSO4·7H2O晶体和含有锌的第三滤液；(5)将所述第三滤液返回步骤(3)中，以便使所述第三滤液中的Zn

【技术实现步骤摘要】
处理烧结灰的方法
本专利技术涉及化工领域，具体而言，本专利技术涉及处理烧结灰的方法。
技术介绍
钢铁冶金烧结机头电除尘灰(烧结灰)是在铁矿石烧结过程中，由电除尘器所收集到的烟气和粉尘，烧结灰的产量大约可占烧结矿产量的2～4％。目前，国内大型钢铁企业的烧结灰中K2O、Na2O含量可达10％左右。其中的铁主要以Fe2O3和Fe3O4的形态存在，TFe普遍在40％左右。除此之外，烧结灰中还有少量铅、锌等对钢铁生产存在明显危害的有色金属。如果将烧结灰直接回炉循环利用，将造成钾、钠等元素进一步的富集，极有可能导致高炉炉壁的腐蚀，不仅影响高炉的使用寿命，还会严重降低烧结机头电除尘装置的除尘效率，最终将会导致机头烟气中粉尘浓度的超标排放和环境的污染。另外，考虑到我国高品位铁矿石和钾资源匮乏的国情，对烧结机头除尘灰进行综合处理，分别实现其中的铁、钾等成分的资源化利用，实现变废为宝，不仅能提升资源的循环利用水平，而且对实现冶金工业生产的可持续发展战略具有重要的现实意义和实际价值。然而，现有的处理烧结灰的手段仍有待改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出处理烧结灰的方法。该方法采用全湿法综合回收烧结灰中的碱金属、铁、锌等有价元素，且处理量大、能耗低、不产生有害烟尘的气体。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种处理烧结灰的方法。根据本专利技术的实施例，所述烧结灰中含有铁、锌、钾和钠，所述方法包括：(1)将烧结灰进行水洗处理并过滤，以便得到第一滤液和第一滤渣；(2)调节所述第一滤液的pH值至中性以便进行结晶分离处理，并分别得到KCl晶体和NaCl晶体；(3)采用硫酸对所述第一滤渣进行酸浸处理，并向酸浸液中加入铁屑后过滤，以便得到第二滤液和第二滤渣；(4)向所述第二滤液中加入所述NaCl晶体，对得到的混合液进行冷冻结晶处理并过滤，以便得到FeSO4·7H2O晶体和含有锌的第三滤液；(5)将所述第三滤液返回步骤(3)中，以便使所述第三滤液中的Zn2+富集并用于湿法提锌。由此，根据本专利技术实施例的处理烧结灰的方法通过将烧结灰进行水洗处理并过滤，将烧结灰中的钾和钠溶解进入液相，其他有价金属留在渣相，得到第一滤液和第一滤渣，进而将第一滤液pH调至中性后进行结晶分离处理，分别得到KCl晶体和NaCl晶体；同时，采用硫酸对第一滤渣进行酸浸处理并过滤，将铁和锌氧化物溶解进入液相，铅转化为不溶性硫酸铅，并利用铁屑将酸浸液中的Fe3+还原为Fe2+，过滤得到第二滤液和第二滤渣，从而实现了铁、锌与铅的分离；后续向第二滤液中加入NaCl晶体，再经冷冻结晶处理并过滤，得到FeSO4·7H2O晶体和含有锌的第三滤液；进一步地，将第三滤液返回酸浸处理步骤，以便使第三滤液中的Zn2+富集，并进行湿法提锌处理，得到金属锌。由此，该方法通过全湿法处理烧结灰，实现了烧结灰中钾、钠、铁、锌等有价元素的综合回收利用，且处理量大、不产生有害烟尘和气体，具有显著的效益和环境效益。另外，根据本专利技术上述实施例的处理烧结灰的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，步骤(1)中，所述水洗处理的条件包括：液固比为(2～4)L:1kg，时间为30～60min，搅拌转速为200～500r/min。在本专利技术的一些实施例中，步骤(2)中，利用盐酸中和所述第一滤液至pH＝7。在本专利技术的一些实施例中，步骤(3)中，所述酸浸处理的条件包括：液固比为(2～4)L:1kg，酸浸液pH为1.5～3，时间为60～90min，搅拌转速150～400r/min。在本专利技术的一些实施例中，步骤(3)中，所述铁屑的加入量为所述酸浸液中Fe3+摩尔量的0.51～0.525倍。在本专利技术的一些实施例中，步骤(4)中，所述混合液中NaCl的质量分数为14～18％。在本专利技术的一些实施例中，步骤(4)中，所述冷冻结晶处理是在-15～-10℃下进行20～40min完成的。在本专利技术的一些实施例中，当所述第三滤液中的Zn2+浓度富集至80～120g/L后进行所述湿法提锌处理。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术一个实施例的处理烧结灰的方法流程示意图；图2是根据本专利技术再一个实施例的处理烧结灰的方法流程示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本专利技术的第一方面，本专利技术提出了一种处理烧结灰的方法。根据本专利技术的实施例，所述烧结灰中含有铁、锌、钾和钠，所述方法包括：(1)将烧结灰进行水洗处理并过滤，以便得到第一滤液和第一滤渣；(2)调节第一滤液的pH值至中性以便进行结晶分离处理，并分别得到KCl晶体和NaCl晶体；(3)采用硫酸对第一滤渣进行酸浸处理，并向酸浸液中加入铁屑后过滤，以便得到第二滤液和第二滤渣；(4)向第二滤液中加入NaCl晶体，对得到的混合液进行冷冻结晶处理并过滤，以便得到FeSO4·7H2O晶体和含有锌的第三滤液；(5)将第三滤液步骤(3)中，以便使第三滤液中的Zn2+富集并用于湿法提锌。下面参考图1对根据本专利技术实施例的处理烧结灰的方法进行详细描述。根据本专利技术的实施例，该方法包括：S100：水洗处理该步骤中，将烧结灰进行水洗处理并过滤，以便得到第一滤液和第一滤渣。具体的，烧结灰是在铁矿石烧结过程中，由电除尘器收集得到的烟气和粉尘，其中K2O、Na2O含量可达10wt％，铁主要以Fe2O3和Fe3O4的形式存在，TFe普遍在40wt％左右，同时还含有少量铅、锌等对钢铁生产存在明显危害的金属元素。通过将烧结灰进行水洗处理，可以使其中的钾、钠转化为离子形式进入第一滤液中，首先实现钾、钠元素的分离。根据本专利技术的实施例，水洗处理的条件并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本专利技术的具体实施例，水洗处理的条件可以包括：液固比为(2～4)L:1kg，时间为30～60min，搅拌转速为200～500r/min，并且可以在常温下进行。由此，可以进一步有效地将钾和钠溶解至液相，提高钾和钠的回收率。S200：结晶分离处理该步骤中，调节第一滤液的pH值至中性以便进行结晶分离处理，并分别得到KCl晶体和NaCl晶体。根据本专利技术的具体实施例，可以利用盐酸中和第一滤液至pH＝7，进而通过将第一滤液进行结晶分离处理，分别得到KCl晶体和NaCl晶体。S300：酸浸处理该步骤中，采用硫酸对第一滤渣进行酸浸处理，并向酸浸液中加入铁屑后过滤，以便得到第二滤液和第二滤渣。具体地，通过将第一滤渣进行酸浸处理，可以将第一滤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理烧结灰的方法，其特征在于，所述烧结灰中含有铁、锌、钾和钠，所述方法包括：(1)将烧结灰进行水洗处理并过滤，以便得到第一滤液和第一滤渣；(2)调节所述第一滤液的pH值至中性以便进行结晶分离处理，并分别得到KCl晶体和NaCl晶体；(3)采用硫酸对所述第一滤渣进行酸浸处理，并向酸浸液中加入铁屑后过滤，以便得到第二滤液和第二滤渣；(4)向所述第二滤液中加入所述NaCl晶体，对得到的混合液进行冷冻结晶处理并过滤，以便得到FeSO4·7H2O晶体和含有锌的第三滤液；(5)将所述第三滤液返回步骤(3)中，以便使所述第三滤液中的Zn

【技术特征摘要】
1.一种处理烧结灰的方法，其特征在于，所述烧结灰中含有铁、锌、钾和钠，所述方法包括：(1)将烧结灰进行水洗处理并过滤，以便得到第一滤液和第一滤渣；(2)调节所述第一滤液的pH值至中性以便进行结晶分离处理，并分别得到KCl晶体和NaCl晶体；(3)采用硫酸对所述第一滤渣进行酸浸处理，并向酸浸液中加入铁屑后过滤，以便得到第二滤液和第二滤渣；(4)向所述第二滤液中加入所述NaCl晶体，对得到的混合液进行冷冻结晶处理并过滤，以便得到FeSO4·7H2O晶体和含有锌的第三滤液；(5)将所述第三滤液返回步骤(3)中，以便使所述第三滤液中的Zn2+富集并用于湿法提锌。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述水洗处理的条件包括：液固比为(2～4)L:1kg，时间为30～60min，搅拌转速为200～500r/min。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩志彪，邓君，温雨鑫，冯鲁兴，唐敬坤，员晓，刘亮，吴道洪，
申请(专利权)人：江苏省冶金设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32