[发明专利]一种高盐固废灰与钢铁厂酸性废水协同处理的方法及处理系统

说明书

本发明公开了一种高盐固废灰与钢铁厂酸性废水协同处理的方法及处理系统，利用钢铁企业产生的高盐固废灰生产出高纯氯化钾。同时基于常规高盐固废灰水洗废水铊等重金属高、氨氮浓度高、硫酸根浓度高的特点，结合钢铁厂废水含有大量亚硫酸根离子(烟气洗涤废水)或铁离子(冷轧漂洗废水)及酸性低的特征，在现有高盐固废灰水洗及废水资源化工艺的基础上，通过酸性废水分段供给洗灰及除硫脱氨氮、铁碳微电解深度氧化铊及COD和氨氮、逆流蒸发分钾钠等协同作用，实现了高盐固废灰及钢铁厂酸性废水协同治理及资源化的目的，大幅提高回收的钾钠盐品质。同时本发明提供的技术方案还具有工艺条件简单，能耗低，无废水排放等优点。

技术领域

本发明涉及钢铁行业的固废及废水处理，具体涉及一种高盐固废灰与钢铁厂酸性废水协同处理的方法及处理系统，属于钢铁行业固废灰、废水协同资源化处理技术领域。

背景技术

目前，针对钢铁厂产生的高盐固废灰(如烧结电场灰、高炉布袋灰、回转窑表冷灰、垃圾焚烧飞灰等)，常采用水洗的方式进行碱、氯金属的去除，如中国专利CN103435073A《利用钢铁企业高炉瓦斯灰生产氯化钾的方法》，报道了利用自来水浸出高炉瓦斯灰，使高炉瓦斯灰中钾、氯大幅度降低，浸出液用于制备氯化钾、氯化钠。中国专利CN101234766A《利用钢铁企业烧结电除尘灰生产氯化钾的方法》，报道了采用自来水和SDD抑制剂复配溶液浸出高盐固废灰的方法，钾钠的浸出率可达95～99.5％。经过水洗浸出后的高盐固废通过脱水后，即可返回烧结、高炉、回转窑等高温炉窑进行进一步的处理。但在水洗浸出高盐固废的过程中，会产生大量的高盐浸出废水，可将其用于制备氯化钾和氯化钠。一般高盐废水通过预处理进行重金属和色度去除后，就用于钾钠盐的蒸发结晶。在实际运行过程中，由于高盐废水中含有大量的硫酸根(浓度一般在2g/L左右)，如果不去除，其最终会进入到氯化钾中，降低盐品质及造成蒸发系统形成钾芒硝而堵塞。此外，高盐废水中还含有铊、氨氮等污染物。而如果对这些污染物进行深度去除，则存在处理工艺流程长的不足，进而造成处理成本剧增。

针对废水中硫酸根的去除方式较多，如硫酸去除有氯化钡法、纳滤法、氧化钙法。但这些方法均有不同的缺点，不适用于洗灰水中污染物的去除。如中国专利CN110342710A《高氯低硫酸根废水处理系统及其工艺》介绍了采用外加氯化钙的方式沉淀去除硫酸根的方法，硫酸根可从6000ppm以上降低到2000ppm。但该方法不能适用于上述洗灰水，因为上述洗灰水中硫酸根浓度一般在1500～3000ppm，该方法不能实现洗灰水中硫酸根的深度去除。为实现硫酸根的深度去除，中国专利CN111592148A《一种高盐度废水转换成NaOH溶液的工艺方法》报道了采用钙铝的复合盐在高碱性条件下实现硫酸根的高效去除。但该方法用于洗灰水中硫酸根去除时，存在溶液pH过高，需要大量盐酸回调，同时还存在形成的颗粒物较细，需要过滤去除的不足。

针对废水中氨氮去除的方式有蒸氨、磷酸铵镁法、吹脱法等，其中蒸氨、吹脱需要修建额外的装置及需要对回收的氨气进行处理，投资和运行成本较高。而磷酸铵镁法存在需要引入磷酸根和镁离子，操作难，且运行费用高的不足。

针对高盐废水中铊的去除主要有硫化钠沉淀、氧化沉淀法和电化学沉淀法，其中氧化沉淀法为最常用的方法。如中国专利CN106977013A公开了一种高氯含铊废水的净化处理方法及其应用，采用氧化剂氧化Tl(I)后，通过离子交换树脂进行Tl(III)的预处理，然后再通过硫化钠对Tl(III)进行深度去除。但由于Tl(III)会在高盐废水中与氯形成稳定的[TlCl4^-]，由于该络合物比较稳定，采用沉淀法去除较难彻底去除。

发明内容