一種鋼鐵冶煉塵洗滌廢水的綜合利用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及資源綜合利用領域，尤其涉及鋼鐵冶煉塵洗滌廢水的綜合利用方法，包括以下步驟：a)向鋼鐵冶煉塵洗滌廢水中加入沉淀劑和絮凝劑，形成懸濁液；b)將懸濁液進行固液分離，并分別收集固相和液相；c)液相輸送至反滲透預富集系統(tǒng)完成堿金屬和氯離子的預富集后得可用于冶煉塵洗滌的低鹽水和濃鹽溶液；d)將濃鹽溶液進行冷凍干燥得鉀鹽和淡水。本發(fā)明實現(xiàn)了鋼鐵冶煉塵洗滌廢水的綜合利用，通過反滲透預富集系統(tǒng)可以將堿金屬及氯離子的預富集，及冷凍干燥，能耗相比高鹽水蒸發(fā)有了大大的降低，同時這種預富集的方式在高鹽廢水治理中有著較為廣闊的應用前景，整個工藝環(huán)境友好，經(jīng)濟高效。
【專利說明】一種鋼鐵冶煉塵洗滌廢水的綜合利用方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及資源綜合利用領域，尤其涉及一種鋼鐵冶煉塵洗滌廢水的綜合利用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]綜合回收利用鋼鐵冶煉塵是目前鋼鐵行業(yè)面臨的重要課題之一，然而這些鋼鐵冶煉塵顆粒粒徑小、質(zhì)量輕、易擴散，運輸及處理過程極易產(chǎn)生大量的廢氣、廢塵，污染環(huán)境，具有嚴重危害人體健康的可能，同時冶煉塵比表面積大、表面自由能高、吸附能力強。因此在綜合利用鋼鐵冶煉塵之前往往需要對其進行除雜清洗，這一過程中產(chǎn)生的洗滌廢水含有重金屬離子、鉀離子、氯離子等。若不對這些廢水加以綜合利用，既是污染環(huán)境，同時也是一種資源的浪費。
[0003]我國是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要大量的鉀肥。然而，我國又是一個鉀資源嚴重短缺、高度依賴國際鉀肥市場的發(fā)展中國家，據(jù)國家非金屬礦產(chǎn)供需形勢報告所述，鉀鹽是我國最為緊缺的兩種非金屬產(chǎn)品之一。
[0004]重金屬廢水不僅對環(huán)境污染嚴重而且對人類危害極大。氯離子廢水將促進腐蝕反應，容易穿透金屬表面的保護膜，造成縫隙腐蝕和孔蝕，對設備和建筑危害大。
[0005]因此一種高效經(jīng)濟的鋼鐵冶煉塵洗滌廢水的綜合利用方法十分具有環(huán)境和經(jīng)濟意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種鋼鐵冶煉塵洗滌廢水的綜合利用方法，具有工藝環(huán)境友好、經(jīng)濟高效、能耗低的優(yōu)點。
[0007]本發(fā)明的鋼鐵冶煉塵洗滌廢水的綜合利用方法，包括以下步驟:
[0008]a)向鋼鐵冶煉塵洗滌廢水中加入沉淀劑和絮凝劑，形成懸濁液；
[0009]b)將懸濁液進行固液分離，并分別收集固相和液相；
[0010]c)液相輸送至反滲透預富集系統(tǒng)完成堿金屬和氯離子的預富集后得可用于冶煉塵洗滌的氯化鉀含量5~30g/L的低鹽水和氯化鉀含量30~100g/L的濃鹽溶液；此處的反滲透的目的不同于海水淡化等通過反滲透得到淡水的過程，而是為了更有效地實現(xiàn)溶液中鉀離子、氯離子的富集，因此在脫鹽率85%~99%的情況下，能夠提高系統(tǒng)的處理效率。
[0011]d)將濃鹽溶液進行冷凍干燥得鉀鹽和淡水。
[0012]優(yōu)選的，所述鋼鐵冶煉塵是瓦斯灰或機頭灰。在利用鋼鐵冶煉塵時往往需要對其進行除雜清洗，產(chǎn)生的洗滌廢水含有重金屬離子、堿金屬離子和氯離子。
[0013]優(yōu)選的,所述沉淀劑的加入量為洗漆廢水質(zhì)量的0.1%— 1.0%。
[0014]優(yōu)選的，所述沉淀劑為氧化鉀、氫氧化鉀、碳酸鉀、硫化鉀、氧化鈣、氫氧化鈉、碳酸鈉或硫化鈉中的一種或兩種以上的混合物。
[0015]優(yōu)選的，所述絮凝劑的加入量為洗滌廢水質(zhì)量的0.05% — 1.0 %。[0016]優(yōu)選的，所述絮凝劑為聚合硫酸鐵、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸或聚合氯化鋁中的一種或兩種以上的混合物。
[0017]優(yōu)選的，所述反滲透預富集系統(tǒng)為醋酸纖維膜、氧化石墨烯薄膜或芳香聚酰胺膜中的一種。
[0018]優(yōu)選的，所述預富集溫度為15~45°C。
[0019]優(yōu)選的,所述液相在輸送至反滲透預富集系統(tǒng)前用鹽酸調(diào)整pH至7.5~8.5。
[0020]優(yōu)選的，所述冷凍干燥操作的溫度為-10°C~-30°C，氣壓為1.5~9Pa。
[0021]本發(fā)明實現(xiàn)了鋼鐵冶煉塵洗滌廢水的綜合利用，通過反滲透預富集系統(tǒng)可以將堿金屬及氯離子的預富集，及冷凍干燥，能耗相比高鹽水蒸發(fā)有了大大的降低，同時這種預富集的方式在高鹽廢水治理中有著較為廣闊的應用前景，整個工藝環(huán)境友好，經(jīng)濟高效。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明實施例所提供的鋼鐵冶煉塵洗滌廢水的綜合利用方法的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0023]為了便于清楚理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實施例進行詳細說明。
[0024]實施例1
[0025]針對某鋼鐵廠的機頭灰洗滌廢水進行綜合利用，首先向其中加入占洗滌廢水質(zhì)量的0.5%的氫氧化鉀作為沉淀劑，和占洗滌廢水質(zhì)量的0.1 %的聚合硫酸鐵作為絮凝劑，再將絮凝沉淀處理后的廢水利用板框壓濾機進行固液分離，固相用來綜合回收重金屬(通過浮選、重選、磁選等選礦方法中的一種或多種綜合回收重金屬)，所述綜合回收重金屬的方法為本領域常規(guī)方法，在此不再贅述。液相用鹽酸調(diào)節(jié)pH至7.5~8.5之間，輸送至反滲透預富集系統(tǒng)在溫度為15°C條件下進行堿金屬和氯離子的預富集，保持回收脫鹽率(通過反滲透膜從系統(tǒng)進水中去除可溶性雜質(zhì)濃度的百分比，下同)85%左右，完成預富集后得到可回用于冶煉塵洗滌的低鹽水(氯化鉀含量5~30g/L)，然后將預富集好濃鹽溶液(氯化鉀含量30~100g/L)在_20°C、5Pa下進行冷凍干燥，最終得到鉀鹽產(chǎn)品和淡水。廢水處理前后的機頭灰中主要元素的濃度如表1所示。
[0026]表1某鋼鐵廠機頭灰洗滌廢水處理前后主要元素濃度(mg/L)
[0027]
【權(quán)利要求】
1.一種鋼鐵冶煉塵洗滌廢水的綜合利用方法，其特征在于，包括以下步驟: a)向鋼鐵冶煉塵洗滌廢水中加入沉淀劑和絮凝劑，形成懸濁液； b)將懸濁液進行固液分離，并分別收集固相和液相； c)液相輸送至反滲透預富集系統(tǒng)完成堿金屬和氯離子的預富集后得可用于冶煉塵洗滌的氯化鉀含量5~30g/L的低鹽水和氯化鉀含量30~100g/L的濃鹽溶液； d)將濃鹽溶液進行冷凍干燥得鉀鹽和淡水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼鐵冶煉塵洗滌廢水的綜合利用方法，其特征在于，所述鋼鐵冶煉塵是瓦斯灰或機頭灰。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼鐵冶煉塵洗滌廢水的綜合利用方法，其特征在于，所述沉淀劑的加入量為洗滌廢水質(zhì)量的0.1 % — 1.0 %。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼鐵冶煉塵洗滌廢水的綜合利用方法，其特征在于，所述沉淀劑為氧化鉀、氫氧化鉀、碳酸鉀、硫化鉀、氧化鈣、氫氧化鈉、碳酸鈉或硫化鈉中的一種或兩種以上的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼鐵冶煉塵洗滌廢水的綜合利用方法，其特征在于，所述絮凝劑的加入量為洗滌廢水質(zhì)量的0.05% — 1.0 %。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼鐵冶煉塵洗滌廢水的綜合利用方法，其特征在于，所述絮凝劑為聚合硫酸鐵、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸或聚合氯化鋁中的一種或兩種以上的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼鐵冶煉塵洗滌廢水的綜合利用方法，其特征在于，所述反滲透預富集系統(tǒng)為醋酸纖維膜、氧化石墨烯薄膜或芳香聚酰胺膜中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼鐵冶煉塵洗滌廢水的綜合利用方法，其特征在于，所述預富集溫度為15~45°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋼鐵冶煉塵洗滌廢水的綜合利用方法，其特征在于，所述液相在輸送至反滲透預富集系統(tǒng)前用鹽酸調(diào)整pH至7.5~8.5。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼鐵冶煉塵洗滌廢水的綜合利用方法，其特征在于，所述冷凍干燥操作的溫度為-10°C~-30°c，氣壓為1.5~9Pa。
【文檔編號】C02F103/16GK103991995SQ201410244223
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】孫偉, 唐鴻鵠, 韓海生, 劉文莉 申請人:孫偉