【技术实现步骤摘要】
锰系铁合金冶炼除尘灰制备农用硫酸钾的方法和系统
本专利技术涉及一种锰系铁合金冶炼除尘灰制备农用硫酸钾的方法和系统。
技术介绍
锰系铁合金冶炼除尘灰是锰系铁合金生产处理烟气过程中产生的固体物,其总量大、颗粒细小,富含钾、锰、钙、镁、硅、硫、氯等元素,且铅、锌等含量也不低。对锰系铁合金冶炼除尘灰进行处理,可以回收其中的有益元素,提高其经济价值。现有技术中也报道了一些锰系铁合金冶炼除尘灰的处理思路。例如,公开号为CN106518180A的中国专利技术专利文献报道用含锰除尘灰生产硫酸钾镁肥和硫酸锰的方法,该方法有以下步骤:球磨、浸肥、固液分离(一)、洗渣、浸锰、固液分离(二)、硫酸钾镁溶液的制取、硫酸锰的制取。公开号为CN107661813A的中国专利技术专利文献报道用水浸出和固液分离处理,得到可溶性盐的液体1,并回收得到硫酸钾。公开号为CN105967212A的中国专利技术专利文献报道用烧结机头电除尘灰中钾盐制取硫酸钾的方法,其特征在于,具体方法包括如下步骤:(1)收集富含钾盐的烧结机头电场除尘灰,于弱酸性水溶液中水洗,充分搅拌40-60分钟至均化,静置,固液分离得洗脱液Ⅰ及沉淀物Ⅰ;(2)向所述洗脱液Ⅰ中添加K2CO3除杂,溶解后充分搅拌并固液分离得到过滤液Ⅱ及沉淀物Ⅱ;(3)调节过滤液Ⅱ的pH值,加入钾芒硝进行复分解反应,采用蒸发浓缩、结晶工艺分离钾、钠,得到硫酸钾产品。现有方法还存在钾提取率不理想,整体工艺成本高、经济效率不理想等不足。
技术实现思路
本专利 ...
【技术保护点】
1.一种锰系铁合金冶炼除尘灰制备硫酸钾的方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤(1):一段浸出/n将锰系铁合金冶炼除尘灰分成N份,进行一段梯级浸出,其中,第一份的洗涤液为水;第一份的浸出液用作第二份样品浸出的洗涤液,以此类推,下一份的样品浸出的洗涤液依次为上一份的浸出液;最后一份的浸出液即为一段浸出液;/n所述的N为不低于2的整数;/n步骤(2):二段浸出/n将一段浸出的各份的浸出渣进行水浸出,固液分离得到终渣和二段浸出液;将二段浸出液用作下一批次的锰系铁合金冶炼除尘灰的一段浸出阶段的第一份样品的洗涤液;/n步骤(3):离子交换/n将一段浸出液经硫酸型树脂进行离子交换,得到硫酸钾溶液;浓缩硫酸钾溶液,得到硫酸钾固体。/n
【技术特征摘要】
1.一种锰系铁合金冶炼除尘灰制备硫酸钾的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤(1):一段浸出
将锰系铁合金冶炼除尘灰分成N份,进行一段梯级浸出,其中,第一份的洗涤液为水;第一份的浸出液用作第二份样品浸出的洗涤液,以此类推,下一份的样品浸出的洗涤液依次为上一份的浸出液;最后一份的浸出液即为一段浸出液;
所述的N为不低于2的整数;
步骤(2):二段浸出
将一段浸出的各份的浸出渣进行水浸出,固液分离得到终渣和二段浸出液;将二段浸出液用作下一批次的锰系铁合金冶炼除尘灰的一段浸出阶段的第一份样品的洗涤液;
步骤(3):离子交换
将一段浸出液经硫酸型树脂进行离子交换,得到硫酸钾溶液;浓缩硫酸钾溶液,得到硫酸钾固体。
2.如权利要求1所述的锰系铁合金冶炼除尘灰制备硫酸钾的方法,其特征在于,锰系铁合金冶炼除尘灰粒度200目以下含量≥90%。
3.如权利要求1所述的锰系铁合金冶炼除尘灰制备硫酸钾的方法,其特征在于,所述的N为2~5。
4.如权利要求1所述的锰系铁合金冶炼除尘灰制备硫酸钾的方法,其特征在于,步骤(1)中,各份的锰系铁合金冶炼除尘灰重量为平均重量的0.95~1.05倍;优选为平均重量。
5.如权利要求1所述的锰系铁合金冶炼除尘灰制备硫酸钾的方法,其特征在于,步骤(1)中,第一份样品浸出过程采用的洗涤液(如水)的用量不低于锰系铁合金冶炼除尘灰的钾浸出理论量;优选为理论量的1.2~1.5倍。
优选地,步骤(1)中,第一份样品浸出添加的洗涤液与锰系铁合金冶炼除尘灰的液固重量比为(5~10):1;进一步优选为(6~9):1;
进一步优选为,步骤(1)中,其它份样品浸出过程中的固液比为第一份样品浸出过程的固液比的0.9~1.1倍;优选各份的固液比相同。
6.如权利要求1所述的锰系铁合金冶炼除尘灰制备硫酸钾的方法,其特征在于,步骤(1)中,各份浸出过程的温度为20~40℃;优选为25~35℃;
各份的浸出时间为0.5~1.5h。
7.如权利要求1所述的锰系铁合金冶炼除尘灰制备硫酸钾的方法,其特征在于,步骤(2)中,步骤(1)各份得到的浸出渣合并后进行多级浸出,合并各级浸出液,即为二段浸出液;
优选地,所述的多级浸出为串联的2~4级浸出。
8.如权利要求1所述的锰系铁合金冶炼除尘灰制备硫酸钾的方法,其特征在于,步骤(3)中,调控一段浸出液的pH为中性,随后和硫酸型树脂接触,进行离子交换;
优选地,硫酸型树脂以干重计,其质量与一段浸出液的体积比为0.5~0.7(kg/L);
优选地,采用硫酸铵溶液对离子交换后的硫酸型树脂进行再生。
9.如权利要求1所述的锰系铁合金冶炼除尘灰制备硫酸钾的方法,其特征在于,包括下述...
【专利技术属性】
技术研发人员:王雄,曹殊材,
申请(专利权)人:五矿湖南铁合金有限责任公司,
类型:发明
国别省市:湖南;43
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