本发明专利技术属于钾钠无机盐的分离提纯技术领域，且公开了一种机头灰水洗废水提钾工艺，该工艺包括有以下步骤：S1，水洗溶盐；S2，纳滤过滤；S3，母液蒸发结晶；S4，母液冷却结晶；S5，结晶盐干燥。本发明专利技术通过水洗方式将烧结机头灰中的钾、钠与不溶物进行分离，固液分离后的水洗液通过蒸发结晶和冷却结晶的方式将其中的钾盐提取，满足工业用盐标准，与传统方式相比，可以得到高纯度的钾盐，并且无外观颜色问题；本发明专利技术工艺的的纳滤环节可以过滤废水中的悬浮物质，蒸发结晶和冷却结晶两个环节可将废水中的Na+、Ca2+、Mg2+、Pb2+、Zn2+等杂质去除，得到高纯度的工业用钾盐，工艺流程简洁，操作简单，不需要额外添加药剂。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钾钠无机盐的分离提纯，具体为一种机头灰水洗废水提钾工艺。
技术介绍
1、钢铁企业各工序中产生大量灰尘，通常通过电除尘器、重力除尘器和布袋除尘器等设备进行收集。据统计，这些灰尘的产量约为钢产量的10％。传统处理方式是在配料中低比例添加或进行预处理后再使用。然而，随着高炉冶炼技术的发展，有害元素如钾、钠和锌对生产的影响愈发严重，许多钢厂禁止使用含有害元素较多的除尘灰。
2、烧结烟气中的灰尘经过电除尘器捕捉后，其中的铁主要以氧化物形式存在，而钾和钠则主要以氯化物的形式存在。国内研究显示，烧结机头灰中的有价元素是不溶性灰，通过水洗工艺可以脱氯提盐，使脱除钾、钠和氯的烧结机头灰达到钢厂使用标准，并返回烧结工艺使用。
3、目前，我国从钢铁行业冶金烧结机头灰中回收kc l的主要工艺有两种：水浸出-沉降分离-硫化钠除杂-分步结晶和浮选-重选-减压蒸发。北京科技大学提出的水浸出-沉降分离-硫化钠除杂-分步结晶工艺能达到90％以上的kc l纯度，但未对水洗脱钾液进行脱色处理，影响了产品外观质量。山东莱芜钢铁集团有限公司研发的浮选-重选-减压蒸发工艺包括药剂浮选、水力重选、减压蒸发浓缩、结晶等工序，回收的kc l纯度达93％以上，但浮选工艺复杂、操控不便且药剂成本较高。
4、国外由于铁矿石原料中铁品位较高或采用精铁矿为原料，其中所含的钾钠等碱金属和其他重金属元素杂质较少，因此较少进行从烧结灰中回收钾资源并进行综合利用的研究。
5、针对现有的机头灰水洗废水提钾工艺，存在的主要缺陷为：
6、①水浸出-沉降分离-硫化钠除杂-分步结晶工艺未对水洗脱钾液进行脱色处理，从而影响产品外观质量；
7、②浮选-重选-减压蒸发工艺操控不便，且在浮选过程中加入的药剂成本较高。因此，有必要对上述工艺做进一步完善；
8、从而提出一种新型的从机头灰水洗废液中回收钾盐的工艺路线。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种机头灰水洗废水提钾工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种机头灰水洗废水提钾工艺，该工艺包括有以下步骤：
3、s1，水洗溶盐；将机头灰进行水洗溶盐，机头灰中的fe有价元素是不溶性灰，通过水洗工艺脱氯提盐，使得可溶性的钾盐钠盐和一部分钙盐镁盐被溶解到水洗母液中；
4、s2，纳滤过滤；具有可溶性的钾盐钠盐和一部分钙盐镁盐的废水母液通过纳滤装置将废水母液中的细小悬浮物过滤去除；
5、s3，母液蒸发结晶；废水母液经过纳滤后进入蒸发结晶系统，根据废水母液的浓度确定适当的母液蒸发结晶蒸发时间和蒸发结晶蒸发温度下，氯化钠的溶解度大大低于钾盐，所以随着水分蒸发，氯化钠会优先蒸发出来，同时会带出部分的钙盐、镁盐，之后过滤去除结晶盐，母液进入下一环节。
6、s4，母液冷却结晶；调节至适当的冷却结晶温度和冷却结晶时间进行母液冷却结晶，由于氯化钾的溶解度随着温度的降低，变化远大于钠盐，而且在s3中已经有大量钠盐析出，在冷却结晶中，氯化钾会随着温度的降低而大量析出，其他盐类析出较少，析出的结晶盐经过布袋过滤后进入干燥环节；
7、s5，结晶盐干燥，对s4中的结晶盐进行干燥，去除结晶盐中的结晶水。优选地，所述纳滤装置中的纳滤膜可对废水母液进行筛分和溶解扩散，去除分子量大于200的各类物质，以及部分去除分子量小于200的物质。
8、优选地，所述母液蒸发结晶蒸发时间在2小时至3小时之间，所述母液蒸发结晶加热温度在80摄氏度至90摄氏度。
9、优选地，所述冷却结晶温度在5摄氏度，所述冷却结晶时间为30分钟。
10、优选地，所述母液蒸发结晶的原理是通过加热蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为过饱和溶液，继续加热使溶质析出，从而实现物质之间的分离，达到提纯化学物质和获得化学产品的目的。
11、优选地，所述冷却结晶原理是通过降低温度，使液体产生过饱和析出晶体，实现不同液体组分分离的过程。
12、优选地，所述s3中得到的为钠盐杂盐，需要后续对其进行加工提纯，所述s4中所产的钾盐纯度可以达到95％以上。
13、优选地，所述结晶盐干燥的步骤为：
14、步骤一，将需要干燥的结晶盐统一放置在热空气干燥机内，放置时采用均匀s形路径进行均铺作业；
15、步骤二，根据需要干燥的结晶盐成分进行调节适当的温度和湿度；
16、步骤三，等待一段时间后，将干燥脱水后的无水结晶盐进行密封干燥保存。
17、本专利技术的有益效果如下：
18、本专利技术通过水洗方式将烧结机头灰中的钾、钠与不溶物进行分离，固液分离后的水洗液通过蒸发结晶和冷却结晶的方式将其中的钾盐提取，满足工业用盐标准，提供了一种从机头灰水洗废液中回收钾的工艺，烧结机头灰是指在烧结工序中，烧结烟气通过大烟道经电除尘灰器捕捉下来的灰尘，其中的fe主要以fe2o3和fe3o4的形式存在，k和na主要以kc l和nac l形式存在，主要流程为溶盐水洗-纳滤-蒸发结晶-冷却结晶-干燥，；与传统方式相比，可以得到高纯度的钾盐，并且无外观颜色问题；本专利技术工艺的的纳滤环节可以过滤废水中的悬浮物质，蒸发结晶和冷却结晶两个环节可将废水中的na+、ca2+、mg2+、pb2+、zn2+等杂质去除，得到高纯度的工业用钾盐，工艺流程简洁，操作简单，不需要额外添加药剂。
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【技术保护点】
1.一种机头灰水洗废水提钾工艺，其特征在于：该工艺包括有以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种机头灰水洗废水提钾工艺，其特征在于：所述纳滤装置中的纳滤膜可对废水母液进行筛分和溶解扩散，去除分子量大于200的各类物质，以及部分去除分子量小于200的物质。
3.根据权利要求1所述的一种机头灰水洗废水提钾工艺，其特征在于：所述母液蒸发结晶蒸发时间在2小时至3小时之间，所述母液蒸发结晶加热温度在80摄氏度至90摄氏度。
4.根据权利要求1所述的一种机头灰水洗废水提钾工艺，其特征在于：所述冷却结晶温度在5摄氏度，所述冷却结晶时间为30分钟。
5.根据权利要求1所述的一种机头灰水洗废水提钾工艺，其特征在于：所述母液蒸发结晶的原理是通过加热蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为过饱和溶液，继续加热使溶质析出，从而实现物质之间的分离，达到提纯化学物质和获得化学产品的目的。
6.根据权利要求1所述的一种机头灰水洗废水提钾工艺，其特征在于：所述冷却结晶原理是通过降低温度，使液体产生过饱和析出晶体，实现不同液体组分分离的过程。
7.根据权利要求1所述的一种机头灰水洗废水提钾工艺，其特征在于：所述S3中得到的为钠盐杂盐，需要后续对其进行加工提纯，所述S4中所产的钾盐纯度可以达到95％以上。
8.根据权利要求1所述的一种机头灰水洗废水提钾工艺，其特征在于：所述结晶盐干燥的步骤为：
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【技术特征摘要】
1.一种机头灰水洗废水提钾工艺，其特征在于：该工艺包括有以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种机头灰水洗废水提钾工艺，其特征在于：所述纳滤装置中的纳滤膜可对废水母液进行筛分和溶解扩散，去除分子量大于200的各类物质，以及部分去除分子量小于200的物质。
3.根据权利要求1所述的一种机头灰水洗废水提钾工艺，其特征在于：所述母液蒸发结晶蒸发时间在2小时至3小时之间，所述母液蒸发结晶加热温度在80摄氏度至90摄氏度。
4.根据权利要求1所述的一种机头灰水洗废水提钾工艺，其特征在于：所述冷却结晶温度在5摄氏度，所述冷却结晶时间为30分钟。
5.根据权利要求1所述的一种机头灰水...
【专利技术属性】
技术研发人员：李峰，张哲渊，
申请(专利权)人：上海汲隆水务科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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