[发明专利]同步分离烧结机头灰中钾、铅、铁的方法

说明书

本发明属于化工技术领域，具体涉及同步分离烧结机头灰中钾、铅、铁的方法。为解决目前还没有实现烧结机头灰中的钾、铅、铁有效同步分离方法的问题，本发明提供一种同步且高效分离烧结机头灰中钾、铅、铁的方法，该方法主要包括：a.将烧结机头灰调制成矿浆；b.对矿浆重选分离；c.过滤分离含铁料矿浆和含铅料矿浆；d.滤液多次循环后获得含钾液。本发明具有工艺简单、流程短、绿色高效、分离效果好的特点。重选过程中，钾的浸出率超过95％，含铅料PbO含量超过35％，含铁料TFe超过49％，使用过本方法所得铅的回收率超过95％，铁的回收率超过85％，产品价值大幅提高，实现了烧结机头灰高效资源化利用。

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及同步分离烧结机头灰中钾、铅、铁的方法。

背景技术

烧结机头灰是烧结过程产生的烟尘之一，随烧结烟气进入除尘系统，然后由电除尘器收集得到。因烧结生产所用矿石大多含有钾、钠、铅、氯等元素，在烧结的高温过程中极易挥发形成氯化物等烟气，而后冷却为极细的粉尘，被电除尘器收集，从而得到烧结机头灰，其主要含氯化钾、氧化铁、羟基氯化铅、氧化铅、氯化钠及常见脉石矿物，还含少量银、金等稀有金属。

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。

现有技术提供了一种水浸-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。

另有现有技术公开了一种利用烧结机头灰制取硫酸钾及氮磷钾复合肥的工艺：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；含钾溶液经循环含集钾后经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，且含铅尾泥的处理仍停留在研究阶段。

也有现有技术是将机头灰球磨以加强润湿、促进分散，从而提高氯化钾的浸出率，得到含铁49.93％、含铅12.47％的浸渣，但是该工艺浮选流程较长，所用浮选试剂硫化钠等有刺激性气味，也未考虑钾的利用。

因此，需要开发一种绿色高效回收烧结机头灰中的钾、铅、铁等有价元素的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前还没有能实现烧结机头灰中的钾、铅、铁等有价元素的有效同步分离的方法。

本发明解决技术问题采用的技术方案是：提供一种同步分离烧结机头灰中钾、铅、铁的方法，其包括以下步骤：

a.调制矿浆：将烧结机头灰与水混合，调制成矿浆；烧结机头灰的质量(kg)与调制成的矿浆体积(L)固液比是1:3～20；

b.浆料重选：将步骤a所述矿浆输送至重选设备中进行重选分离，得到含铅料矿浆和含铁料矿浆；

c.分离铁、铅：将步骤b中所得含铅料矿浆过滤，得到含铅料及其滤液；将步骤b中所得含铁料矿浆过滤，得到含铁料及其滤液；

d.分离钾：将步骤c中所得两种滤液充分混合得到混合液，将所得混合液返回步骤a代替水用于调浆，经过调制矿浆-重选分离-过滤三个步骤循环，直到滤液中钾浓度达到阈值后停止循环，取出滤液即得含钾液，所述阈值为40～120g/L。