[发明专利]烧结机头灰综合利用的方法

说明书

本发明涉及烧结机头灰综合利用的方法，属于化工技术领域。(1)调浆：将烧结机头灰按一定液固比加水混匀；(2)浮选分离：向矿浆中加入捕收剂和/或起泡剂进行浮选，得到精矿浆和尾矿浆，对精矿浆过滤得到富铅料和精矿滤液，对尾矿浆过滤得到富铁料和尾矿滤液；(3)中水循环：精矿滤液返回步骤(2)浮选使用，尾矿滤液中钾浓度低于指定阈值时返回步骤(1)调浆使用，超过指定阈值时进入后续步骤；(4)净化结晶：将钾离子富集至一定浓度的尾矿滤液蒸发结晶得到氯化钾晶体。本发明可使机头灰中钾、铅、铁均得到回收利用，整个工序水得以循环使用，实现了烧结机头灰的绿色综合利用。

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及烧结机头灰综合利用的方法。

背景技术

传统工艺中，烧结机头灰作为除尘灰的一种，直接用于返烧结使用，但因其粒度细，不易润湿，碱金属含量高，成分波动大，易再次进入除尘系统，对烧结过程的稳定运行存在负面影响。更重要的是碱金属及铅难以找到出口而在烧结工序恶性循环，不仅加重除尘器的负担，增加烧结工序能耗，还使烧结矿中碱金属含量偏高，进入高炉后极易导致高炉壁腐蚀，对高炉的使用寿命和钢铁的质量都有一定影响。绿色高效的机头灰利用技术有待开发。

近年来，钢铁行业和环保行业均在寻找烧结机头灰新的利用途径，主要包括浸出提取氯化钾制钾肥，磁选选铁，浮选提取铅，高温还原分离铁及氯化物，重选+磁选提取铁，以及各种工艺的联合运用，并取得了一些成果。

CN101234766A公开了水浸-固液分离-硫化钠除杂-分步结晶工艺，回收机头灰中氯化钾资源。将机头灰加入水和添加剂SDD进行浸出，浸出液净化后分步结晶，母液循环，浸渣洗涤后返烧结，洗液用于浸出，该工艺处理的机头灰铅含量低，因而未涉及铅的回收问题。

CN101723713A公开了利用烧结机头灰制取硫酸钾及氮磷钾复合肥工艺：常温下，将2～4#电场机头灰制浆后直接梯度磁选，得到铁精矿、含铅尾泥和含钾溶液，铁精矿与1#电场机头灰返烧结使用；含钾溶液经循环富集钾后经CO₂除杂、活性炭脱色，配入硫酸铵经蒸发结晶得到硫酸钾，母液继续蒸发后与磷肥复合得到氮磷钾复合肥；含铅尾泥则采用氯化钠-盐酸体系浸出，所得含铅溶液经冷却结晶-再溶解净化后用纯碱沉淀，然后煅烧得到一氧化铅产品。该工艺复杂，流程长，另含铅尾泥的处理仍停留在研究阶段。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供烧结机头灰综合利用的方法，

包括以下步骤：

(1)调浆：将烧结机头灰按一定液固比加水混匀，搅拌2～20min；

(2)浮选分离：向矿浆中加入一定量的捕收剂和/或起泡剂进行浮选，浮选至无泡沫产生，得到泡沫状精矿浆和尾矿浆，对精矿浆过滤得到富铅料和精矿滤液，对尾矿浆过滤得到富铁料和尾矿滤液；

(3)中水循环：精矿滤液返回步骤(2)浮选使用，尾矿滤液中钾浓度低于指定阈值时返回步骤(1)调浆使用，超过指定阈值时进入后续步骤；

(4)净化结晶：将钾离子富集至一定浓度的尾矿滤液加热蒸发至有少量晶体出现，冷却至结晶温度，过滤，得到氯化钾晶体和母液，母液返回步骤(1)调浆使用。

其中，步骤(1)液固比控制在20:1～2:1，此液固比为质量比。

其中，步骤(1)调浆过程同时加入分散剂和/或调整剂进行调浆。

其中，步骤(1)分散剂为乙醇、水玻璃、纤维素、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、石蜡、甘油、聚丙烯中的至少一种。

其中，调整剂为硫酸、亚硫酸、硫化钠、硫酸盐、草酸、石灰、二氧化硫、硝酸铅、碳酸钠、氢氧化钠、铅盐、钡盐、氰化钠、重铬酸钾、水玻璃、石灰、黄血盐、单宁、淀粉、糊精、羧甲基纤维中的至少一种。