[发明专利]一种利用烧结烟气除尘灰生产氯化钾系统及方法

权利要求书

1.一种利用烧结烟气除尘灰生产氯化钾系统，其特征在于，包括：除尘灰灰斗(1)、进水管道(2)、搅拌罐Ⅰ(3)、搅拌罐Ⅱ(4)、磁选装置(5)、过滤装置Ⅰ(6)、过滤装置Ⅱ(7)、检测装置Ⅰ(8)、检测装置Ⅱ(9)、进水管(10)、加热搅拌装置(11)、保温过滤装置(12)、烘干出料装置Ⅰ(13)、烘干出料装置Ⅱ(14)、冷却装置(15)、储液罐(16)、蒸发结晶装置(17)、过滤器(18)、精铁矿粉槽(19)、皮带(20)及合格铁精粉槽(21)；搅拌罐Ⅰ(3)上面分别设有除尘灰灰斗(1)和进水管道(2)，搅拌罐Ⅰ(3)出料口连接磁选装置(5)，磁选装置(5)精铁矿出料口连接精铁矿粉槽(19)，磁选装置(5)泥浆出料口通过管道连接过滤装置Ⅰ(6)，过滤装置Ⅰ(6)通过皮带(20)与带有进水管(10)的搅拌罐Ⅱ(4)相连，搅拌罐Ⅱ(4)通过管道连接过滤装置Ⅱ(7)，过滤装置Ⅱ(7)通过滤液管路与搅拌罐Ⅰ(3)连接，同时过滤装置Ⅱ(7)通过滤渣管道连接碱金属检测装置Ⅱ(9)，检测装置Ⅱ(9)分别与合格铁精粉槽(21)和搅拌罐Ⅱ(4)连接；过滤装置Ⅰ(6)通过滤液管道连接检测装置Ⅰ(8)，检测装置Ⅰ(8)通过KCl滤液管路分别连接搅拌罐Ⅰ(3)及带有热交换器的加热搅拌装置(11)，加热搅拌装置(11)一路液体进料口通过管路连接储液罐(16)，另一路固体进料口通过粗KCl管路连接蒸发结晶装置(17)出料口，第三路则通过带有热交换器的保温过滤装置(12)连通冷却装置(15)，保温过滤装置(12)一侧设有烘干出料装置Ⅰ(13)，冷却装置(15)通过管路连接过滤器(18)，过滤器(18)分别与烘干出料装置Ⅱ(14)和储液罐(16)连接，储液罐(16)通过管路连接在蒸发结晶装置(17)的进料口上。

2.一种如权利要求1所述利用烧结烟气除尘灰生产氯化钾系统的方法，其特征在于，采用新水与烧结烟气除尘灰一次滤渣再次混合，对除尘灰中的钾进行二次脱洗，将二次脱洗所产生的稀溶液与除尘灰重新混合、溶解，实现渣、水同时循环利用，其具体方法和步骤为：

KCl浸出过程：

(1)、采用烧结烟气除尘灰，与产生该除尘灰的系统中生成的低浓度KCl溶液，包括滤液②，以及经检测后KCl含量≤200mg/ml的这部分滤液①混合，除尘灰与KCl溶液的质量比为1:2～1:6；

(2)、利用搅拌罐Ⅰ(3)在120～180r/min的转速下搅拌10～20min；

(3)、去除浮于液体表面的泡沫，采用磁选装置(5)从泥浆中选出铁矿，得到铁精矿；

(4)、采取抽滤或压滤的方式将搅拌并磁选后的泥浆进行固液分离，得到一次滤渣和滤液①；

(5)、将所得的一次滤渣通入搅拌罐Ⅱ(4)中，与水以1:2～2:1的固液比混合搅拌1～3min；

(6)、搅拌后的泥浆通过抽滤或压滤的方法进行过滤，对所得滤渣进行成分检测，当滤渣碱金属含量低至满足烧结使用条件时，返回烧结使用；当滤渣碱金属含量不能满足烧结使用条件时，返回搅拌罐Ⅱ(4)中与水按固液比1:2～2:1混合搅拌1～3min；过滤后，所得的滤液②作为低浓度KCl溶液返回步骤(1)与除尘灰按比例混合；

(7)、对滤液①进行成分检测，检测后，KCl浓度＜200mg/ml的部分即滤液返回步骤(1)，与除尘灰以固液比1:1～1:6混合搅拌；

KCl结晶过程：

(8)、对于KCl浓度≥200mg/ml的滤液①，加入粗KCl，以固液比1:4～1:8的比例混合，并加热到85～95℃，搅拌1～3min，得到恒温的过饱和固液混合物；

(9)、加热、恒温、过滤：恒温的过饱和固液混合物过滤过程必须将温度控制在85～95℃条件下进行，采用滤网捞出水中KCl结晶即精KCl①；

(10)、冷却：剩余溶液冷却，得到常温的KCl过饱和固液混合物；

(11)、过滤：过滤常温的KCl过饱和固液混合物，得到高纯KCl结晶即精KCl②，以及杂质含量较高的KCl饱和溶液；将杂质含量较高的KCl饱和溶液放入储液罐(16)中备用。

3.根据权利要求2所述的利用烧结烟气除尘灰生产氯化钾系统的方法，其特征在于，步骤(8)所述粗KCl是由步骤(11)所述杂质含量较高的KCl饱和溶液经过蒸发结晶得到的，蒸发结晶后，多余的杂质含量较高的KCl饱和溶液替代KCl浓度≥200mg/ml的滤液使用，直接返回加热搅拌装置(11)参与循环。

4.根据权利要求2所述的利用烧结烟气除尘灰生产氯化钾系统的方法，其特征在于，定期检测储液罐(16)中杂质含量较高的KCl饱和溶液浓度，当Na：K＞1:2时，将储液罐(16)中液体排放掉或集中处理。