一种提取高钙炉渣中矿物质的方法技术

本发明专利技术实施例提供了一种提取高钙炉渣中矿物质的方法，属于炉渣资源利用领域，以使高钙炉渣得到有效、全面的利用。所述方法包括：将高钙炉渣中的碳粒分离除去，得到玻璃渣体；将所述玻璃渣体溶于酸液中，滤过，得到酸浸提液和第一滤渣；将所述第一滤渣洗涤至滤液pH=1-3.5，滤过，将滤液与所述酸浸提液合并得到酸提取液；向洗涤后的所述第一滤渣中加入碱液，滤过，得到碱浸提液和第二滤渣，将所述第二滤渣洗涤，滤过，将滤液与所述碱浸提液合并得到碱提取液；收集所述酸提取液和所述碱提取液。本发明专利技术可用于高钙炉渣的回收利用中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及炉渣资源利用领域，尤其涉及。
技术介绍
煤炭气化是煤炭利用的主要内容之一，而气流床气化则是煤炭气化的一种重要形式。随着气化技术的不断提高，现多采用气流床气化炉技术。煤灰分在高温气流床气化过程中熔融为液态渣然后流出排渣口。为了避免液态渣黏度过高或过低而引起的排渣口堵塞或挂壁难的现象，通常要求气化原料钙含量适宜，以使其达到较佳的黏度状态。由于此时得到的炉渣相对于普通炉渣而言，具有较高的钙含量，所以也将这种炉渣称为高钙炉渣。由于这种高钙炉渣具有较高的活化能，所以具有较高的附加利用值。现有技术中还没有有效针对高钙炉渣中的矿物质进行提取的方法，由于高钙炉渣含水量高、残碳多、玻璃渣体耐磨性好，因此若采用和提取普通炉渣矿物质一样的方法，如粉碎、烧结法进行前处理，不但需要额外的处理步骤，花费较高的成本，而且效果较差，所以并不适用于高钙炉渣中的矿物质的提取，这不但限制了通过气流床气化处理得到的大部分副产物高钙炉渣的充分利用，还使得现有的高钙炉渣多直接被堆放或填埋，造成很大程度上的环境污染和资源浪费。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了，以使高钙炉渣得到有效、全面的利用。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案:，包括，步骤S1:将高钙炉渣中的碳粒分离除去，得到玻璃渣体；步骤S2:将所述玻璃渣体溶于酸液中，滤过，得到酸浸提液和第一滤渣；步骤S3:将所述第一滤渣洗涤至滤液pH=l_3.5，滤过，将滤液与所述酸浸提液合并得到酸提取液；步骤S4:向洗涤后的所述第一滤渣中加入碱液，滤过，得到碱浸提液和第二滤渣，将所述第二滤渣洗涤，滤过，将滤液与所述碱浸提液合并得到碱提取液；步骤S5:收集所述酸提取液和所述碱提取液。可选的，所述步骤S2中的所述酸液为盐酸。可选的，所述步骤S2具体为:将所述玻璃渣体溶于质量百分比浓度为28-37%的盐酸中，不断搅拌，在75_95°C温度下，浸提时间为30-120min，滤过，得到酸浸提液和第一滤渣。可选的，所述步骤S2中所述盐酸和所述玻璃渣体的液固比为2.5_6ml/g。可选的，所述步骤S2中的所述盐酸浓度为32-37%，所述温度为85_90°C，所述浸提时间为40-80min。可选的，所述步骤S2中的所述盐酸和所述玻璃渣体的液固比为3.5_4ml/g。可选的，所述步骤S3中的所述ρΗ=2.5-3。可选的，所述步骤S4中的所述碱液为氢氧化钠。可选的，所述步骤S4具体为:向洗涤后的所述第一滤渣中加入质量百分比浓度为9-30%的氢氧化钠，不断搅拌，在70-100°C温度下，浸提时间为20-200min，滤过，得到碱浸提液和第二滤渣，并将所述第二滤渣洗涤、滤过，将滤液与所述碱浸提液合并得到碱提取液。可选的，所述步骤S4中所述氢氧化钠和所述第一滤渣的液固比为3_13ml/g。可选的，所述步骤S4中的所述氢氧化钠浓度为13-21%，所述温度为90_95°C，所述浸提时间为40-70min。可选的，所述步骤S4中的所述氢氧化钠和所述第一滤渣的液固比为6-llml/g。本专利技术实施例提供了。该方法在将碳粒分离除去后，仅通过酸碱联合法就可得到多种矿物质。该方法与现有方法相比，在分离除去碳粒之后，不需再对玻璃渣体进行前处理，可直接用于反应中，且玻璃渣在反应后所剩余的残渣可根据需要作为原料循环使用，其含量也仅为高钙炉渣总量的5-10%，使其得到了充分利用。此外，从高钙炉渣中提取得到的矿物质，即铁、铝、钙的氯化物混合物和硅酸钠，由于它们的回收率和纯度均较高，且市场的需求量大，这也使高钙炉渣获得了较高的经济利用价值。总体而言，该方法简单 、效益高、可实现工业化生产，可使高钙炉渣得到有效、全面的利用。【附图说明】图1为本专利技术实施例提供的提取高钙炉渣中矿物质的方法流程图。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图对本专利技术实施例提供的这种提取高钙炉渣中矿物质的方法进行详细描述。本专利技术实施例提供了，所述方法包括，步骤S1:将高钙炉渣中的碳粒分离除去，得到玻璃渣体。高钙炉渣是通过气流床气化处理得到的副产物，与普通炉渣相比，具有较高的钙含量，其钙的质量分数高于8%。在将碳粒从高钙炉渣中分离除去后，得到的部分即为玻璃渣体。本步骤中得到的所述玻璃渣体不需要再经过烧结、添加助剂等前处理过程就可直接用于酸碱反应中。在本步骤中，可通过水洗的方法将玻璃渣体从高钙炉渣中分离出来。可以理解的是，本专利技术实施例并不限于此，本领域技术人员可根据实际需要来具体选择从高钙炉渣中分离除去碳粒的方法。步骤S2:将所述玻璃渣体溶于酸液中，滤过，得到酸浸提液和第一滤渣。在本实施例中，由于上述步骤中得到的所述玻璃渣体无需再进行前处理，可直接用于酸碱反应中，所以在本步骤中可将所述玻璃渣体溶于酸中，对其进行滤过，以得到酸浸提液和第一滤渣。本步骤中所选用的酸为盐酸，以使所述玻璃渣体内的有效物质得到更好地溶出。本步骤具体为:将所述玻璃渣体溶于质量百分比浓度为28-37%的盐酸中，不断搅拌，在75-95°C温度下，浸提时间为30-120min，滤过，得到酸浸提液和第一滤渣。优选的，所述盐酸浓度为32-37%，所述温度为85-90°C，所述浸提时间为40_80min。本步骤中，所选用的酸为较浓的酸，而不是稀酸，这是因为若采用稀酸，所述玻璃渣体中的二氧化硅会以胶状形式与溶液中的Al、Fe、Ca等共同存在而难于分离。所以在本步骤中，要选用较浓的酸参与反应。本步骤中，使用的所述盐酸和所述玻璃渣体的液固比为2.5_6ml/g。在此范围内的所述盐酸的量可使所述玻璃渣体得到有效地浸提，并且还不会对所述盐酸造成浪费。优选的，液固比为3.5-4ml/g。可以理解的是，本步骤中所选用的盐酸还可以是硝酸，也能达到相同的效果，而在本步骤中，所选用的酸中不包括硫酸在内，这是因为硫酸与高钙炉渣中的钙反应生成具有膨胀性的硫酸钙，从而影响整个反应体系。需要说明的是，在本步骤中，将所述玻璃渣体溶于浓酸中，在对其进行滤过得到浓酸浸提液后，还可将其中的一部分浓酸浸提液用于进一步的提取玻璃渣体的过程中，此时，由于反应后浓酸浸提液酸浓度较反应前降低，所以可根据需要在浓酸浸提液中加入一定量的新鲜浓酸混合作为反应酸液，以提高酸的利用率。步骤S3:将所述第一滤渣洗涤至滤液pH=l_3.5，滤过，将滤液与所述酸浸提液合并得到酸提取液。在本步骤中，需要对所述第一滤渣进行洗涤，以洗去所述第一滤渣表面附着的所述酸浸提液。需要说明的是，在本步骤中，在对所述第一滤渣进行2-3次洗涤后，由于其表面所附着的所述酸浸提液的含量比较低，所以可用洗涤后的稀酸滤液作为上一级洗涤液对所述第一滤渣进行洗涤，直至最后`一级用水洗涤，一方面可以在同一洗涤液中富集酸浸提液的量，另一方面可以节约洗涤所述第一滤渣时所用的溶剂的量。之后，将第一级洗涤得到的稀酸滤液与步骤S2中得到的所述酸浸提液合并，得到浸提完全的酸提取液。本步骤中，采用水洗的方式洗涤所述第一滤渣，也是避免所述第一滤渣表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提取高钙炉渣中矿物质的方法，其特征在于，包括，步骤S1：将高钙炉渣中的碳粒分离除去，得到玻璃渣体；步骤S2：将所述玻璃渣体溶于酸液中，滤过，得到酸浸提液和第一滤渣；步骤S3：将所述第一滤渣洗涤至滤液pH=1?3.5，滤过，将滤液与所述酸浸提液合并得到酸提取液；步骤S4：向洗涤后的所述第一滤渣中加入碱液，滤过，得到碱浸提液和第二滤渣，将所述第二滤渣洗涤，滤过，将滤液与所述碱浸提液合并得到碱提取液；步骤S5：收集所述酸提取液和所述碱提取液。

【技术特征摘要】
1.一种提取高钙炉渣中矿物质的方法，其特征在于，包括，步骤S1:将高钙炉渣中的碳粒分离除去，得到玻璃渣体；步骤S2:将所述玻璃渣体溶于酸液中，滤过，得到酸浸提液和第一滤渣； 步骤S3:将所述第一滤渣洗涤至滤液pH=l-3.5，滤过，将滤液与所述酸浸提液合并得到酸提取液；步骤S4:向洗涤后的所述第一滤渣中加入碱液，滤过，得到碱浸提液和第二滤渣，将所述第二滤渣洗涤，滤过，将滤液与所述碱浸提液合并得到碱提取液；步骤S5:收集所述酸提取液和所述碱提取液。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中的所述酸液为盐酸。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S2具体为:将所述玻璃渣体溶于质量百分比浓度为28-37%的盐酸中，不断搅拌，在75-95°C温度下，浸提时间为30-120min，滤过，得到酸浸提液和第一滤渣。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中所述盐酸和所述玻璃渣体的液固比为2.5-6ml/g。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中的所述盐酸浓度为32-37%，所述温度为85-90°C，所述浸...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓明，李金来，李伟，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：