本發(fā)明涉及固廢資源化領(lǐng)域，具體涉及一種水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

：水泥窯協(xié)同處置已成為生活垃圾、市政污泥及危險(xiǎn)廢物等固廢處置的重要途徑。但是，由于固體廢物成分復(fù)雜，水泥窯協(xié)同處置固廢會(huì)導(dǎo)致水泥窯內(nèi)堿、氯、硫含量增加并在窯內(nèi)循環(huán)富集，易造成窯內(nèi)結(jié)皮堵塞、產(chǎn)生包心料和大料球等問(wèn)題。為避免堿、氯、硫在窯系統(tǒng)中循環(huán)富集，水泥企業(yè)需采用旁路放風(fēng)技術(shù)從水泥窯尾煙室中將富集高濃度堿、氯、硫的煙氣放出一部分以緩解此問(wèn)題，旁路放風(fēng)系統(tǒng)已逐漸成為協(xié)同處置固廢水泥窯的標(biāo)配，旁路放風(fēng)系統(tǒng)放出的含高濃度堿、氯、硫的旁路放風(fēng)灰的處置問(wèn)題也逐漸凸顯出來(lái)。針對(duì)水泥窯旁路放風(fēng)灰的處理處置問(wèn)題，目前最主要的方法是將水泥窯旁路放風(fēng)灰與水泥熟料粉磨制備水泥，但是，旁路放風(fēng)灰中氯離子濃度過(guò)高，為保證水泥產(chǎn)品中氯離子濃度滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，旁路放風(fēng)灰的摻入量限制較大，該技術(shù)不能有效處置所有旁路放風(fēng)灰。針對(duì)旁路放風(fēng)灰中氯離子濃度過(guò)高的問(wèn)題，目前出現(xiàn)了一些其他的資源化利用技術(shù)。由于旁路放風(fēng)灰中主要成分為cao、kcl，同時(shí)還含有nacl、k2so4、重金屬等多種復(fù)雜成分。目前主要是將旁路放風(fēng)灰進(jìn)行水洗，把氯鹽等可溶鹽溶解出來(lái)并分別進(jìn)行提取利用，洗完后的灰再進(jìn)行資源化利用。但是目前類似的資源化利用技術(shù)還存在較多的問(wèn)題，一是技術(shù)路線復(fù)雜。由于旁路放風(fēng)灰成分復(fù)雜，目前技術(shù)的思路主要是把不同成分進(jìn)行精細(xì)化提純，分別得到高純度kcl、nacl、k2so4、caco3等副產(chǎn)品，然后分別進(jìn)行資源化利用，整個(gè)過(guò)程非常復(fù)雜，導(dǎo)致旁路放風(fēng)灰處置成本太高，傳統(tǒng)水泥行業(yè)承受不了，很難在水泥企業(yè)進(jìn)行實(shí)際推廣。二是無(wú)法實(shí)現(xiàn)廢水零排放。旁路放風(fēng)灰成分復(fù)雜，水洗液中存在鈉離子等雜質(zhì)成分，隨著水洗液的蒸發(fā)濃縮，母液不斷循環(huán)，水洗液中的雜質(zhì)成分會(huì)不斷循環(huán)富集，最終降低得到的副產(chǎn)品的純度并影響副產(chǎn)品的出售和利用，為保證副產(chǎn)品純度，高濃度雜鹽水洗液只能外排，從而造成環(huán)境污染。三是旁路放風(fēng)灰處置效果欠佳。隨著水泥窯協(xié)同處置的發(fā)展，旁路放風(fēng)灰成分越來(lái)越復(fù)雜，灰中的六價(jià)鉻等重金屬含量越來(lái)越高，目前的資源化利用技術(shù)只考慮水洗除氯，得到的旁路放風(fēng)灰直接資源化灰存在六價(jià)鉻超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)。因此，實(shí)用性更強(qiáng)、處置成本更低、處置效果更環(huán)保的旁路放風(fēng)灰資源化技術(shù)需求迫切。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提供一種水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用方法，流程短、效率高、成本低，解決了旁路放風(fēng)灰鉀、氯、硫等有害元素及重金屬六價(jià)鉻含量高而處置困難的問(wèn)題。本發(fā)明提供一種水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用方法，包括：1)將水與旁路放風(fēng)灰混合，使旁路放風(fēng)灰中的可溶鹽充分溶解到水中，制成漿液；向所述漿液中加入除鉻劑，使旁路放風(fēng)灰的六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻；2)將所述漿液固液分離，得固相1和液相1；3)向步驟2)所得液相1中通入co2氣體，將體系ph調(diào)節(jié)至8～9，使體系中的鈣離子生成碳酸鈣沉淀；固液分離，得固相2和液相2；或向步驟2)所得液相1中加入碳酸鉀或碳酸鈉，使體系中的鈣離子生成碳酸鈣沉淀；固液分離，得固相2和液相2；往液相2中加入鹽酸或硫酸，將液相2的ph調(diào)節(jié)至6～9；4)將步驟3)所得液相2蒸發(fā)濃縮，得濃縮液；當(dāng)濃縮液中的鉀鹽開(kāi)始析出時(shí)，降溫冷卻，使鉀鹽大量析出；冷卻至30-50℃時(shí)，進(jìn)行固液分離，得固相3和液相3；將蒸發(fā)出的水用于步驟1)中與旁路放風(fēng)灰混合；5)將步驟4)所得液相3返回步驟4)繼續(xù)蒸發(fā)濃縮；重復(fù)步驟4)；當(dāng)所得液相3中雜質(zhì)濃度過(guò)高時(shí)，則將液相3用于步驟1)中與旁路放風(fēng)灰混合。6)將步驟4)所得固相3進(jìn)行干燥，得到鉀肥產(chǎn)品。進(jìn)一步地，步驟1)中，水與旁路放風(fēng)灰的重量比為2～4:1，這樣可以將旁路放風(fēng)灰中的可溶鹽充分溶解到水。研究表明，若用水量較低，則不能將旁路放風(fēng)灰中的可溶鹽溶解完全或不能通過(guò)固液分離將可溶鹽有效去除；若用水量較大，則后續(xù)步驟蒸發(fā)濃縮的能耗較高。步驟1)中所述可溶鹽主要包括：kcl、k2so4、nacl等。步驟1)中所述除鉻劑為硫酸亞鐵、氯化亞鐵中的一種或幾種的組合。所用除鉻劑的量可根據(jù)旁路放風(fēng)灰中六價(jià)鉻的量進(jìn)行確定，使旁路放風(fēng)灰的六價(jià)鉻完全或基本上完全還原成三價(jià)鉻為佳。本發(fā)明方法有效解決了旁路放風(fēng)灰中六價(jià)鉻含量高的問(wèn)題。步驟2)可采用板框壓濾機(jī)，經(jīng)壓濾進(jìn)行固液分離。分離所得固相(濾餅)中的堿氯硫等被有效脫除，可作為成品灰直接利用水泥企業(yè)現(xiàn)有破碎烘干系統(tǒng)，用于水泥熟料生產(chǎn)或水泥配料。壓濾得到的水洗液中含有一定量的鈣離子，同時(shí)液相1(水洗液)呈強(qiáng)堿性，ph較高，為避免結(jié)垢，往液相1(水洗液)中鼓入一定量的co2氣體，將ph調(diào)節(jié)到8～9，使鈣離子生成碳酸鈣沉淀。其中，所用的co2氣體可來(lái)自水泥廠尾氣。結(jié)合水泥廠特點(diǎn)利用尾氣中的二氧化碳進(jìn)行水洗液去除鈣離子，同時(shí)降低ph。步驟3)可采用過(guò)濾器(可選袋式過(guò)濾器)進(jìn)行固液分離。得到的固相2可用于水泥生產(chǎn)。得到的固相2可直接與步驟2)所得固相1相混合。步驟4)可采用多效蒸發(fā)系統(tǒng)或mvr(蒸汽機(jī)械再壓縮)蒸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行蒸發(fā)濃縮。液相中的水分不斷蒸發(fā)，蒸發(fā)的水汽冷凝后進(jìn)入清水池，可用于步驟1)旁路放風(fēng)灰水洗。隨著水分不斷蒸發(fā)，液相中鉀鹽的濃度不斷增大，最終飽和析出，當(dāng)有晶體析出時(shí)，將濃縮后的水洗液進(jìn)行冷卻，冷卻過(guò)程中由于鉀鹽的溶解度降低，大量的鉀鹽析出，冷卻至30-50℃時(shí)，可采用離心機(jī)進(jìn)行固液分離，得到水分和成分均滿足要求的鉀肥產(chǎn)品。離心后的液相(母液)則繼續(xù)返回去進(jìn)行蒸發(fā)濃縮。步驟4)所得固相3主要為kcl和k2so4的混合鉀鹽。經(jīng)干燥后鉀含量、重金屬含量、水分等指標(biāo)均滿足gb/t37918-2019《肥料級(jí)氯化鉀》及gb/t23349-2009《肥料中砷、鎘、鉛、鉻、汞生態(tài)指標(biāo)》鉀肥產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。將水洗液蒸發(fā)濃縮使鉀鹽飽和后再進(jìn)行冷卻結(jié)晶，可以保證鉀鹽的純度，得到合格的鉀肥產(chǎn)品。隨著循環(huán)次數(shù)的增加，母液中的鈉鹽等雜質(zhì)濃度會(huì)越來(lái)越高，如果進(jìn)入到鉀鹽中會(huì)降低鉀鹽純度，如果直接排放會(huì)造成環(huán)境污染，如果單獨(dú)進(jìn)行處置提取高純度鈉鹽則會(huì)大幅度提高投資和處置成本。本發(fā)明直接將高鈉母液用于旁路放風(fēng)灰的水洗，使整體含量較低的雜鹽直接進(jìn)入濾餅中用于水泥生產(chǎn)，在保證鉀肥產(chǎn)品純度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)過(guò)程廢水零排放。母液根據(jù)雜鹽富集的程度分別進(jìn)行循環(huán)或水洗處理，使得鉀鹽被充分提取的同時(shí)，雜鹽也能很好地得到處理，實(shí)現(xiàn)廢水零排放。本發(fā)明還提供一種水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用系統(tǒng)，包括：水洗裝置，用于將水與旁路放風(fēng)灰進(jìn)行混合，制成漿液；第一固液分離裝置，用于將漿液分離成固相1和液相1；鼓泡反應(yīng)器，用于將液相1與co2氣體混合反應(yīng)；或者用于使所得液相1與加入的碳酸鉀或碳酸鈉反應(yīng)，使體系中的鈣離子生成碳酸鈣沉淀；第二固液分離裝置，用于將所述鼓泡反應(yīng)器中的物料分離成固相2和液相2；蒸發(fā)進(jìn)料罐，用于盛裝所述液相2；蒸發(fā)裝置，用于將所述液相2蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶器，用于將所述蒸發(fā)裝置所得濃縮液冷卻結(jié)晶；第三固液分離裝置，用于將濃縮液分離成固相3和液相3；其中，低鈉的所述液相3返回至所述蒸發(fā)進(jìn)料罐，高鈉的所述液相3返回至所述水洗裝置。在一些實(shí)施例中，還包括計(jì)量輸送裝置，用于將旁路放風(fēng)灰計(jì)量后輸送至水洗裝置101。在一些實(shí)施例中，所述水洗裝置101為水洗攪拌罐。在一些實(shí)施例中，水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用系統(tǒng)還包括清水池102，用于盛裝清水。其中的清水可輸送至水洗裝置101，與其中的旁路放風(fēng)灰混合制成漿液。在一些實(shí)施例中，高鈉的液相3可先輸送至清水池102，再單獨(dú)或連同清水一起輸送至水洗裝置101。具體地，所述第一固液分離裝置為板框壓濾機(jī)。具體地，水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用系統(tǒng)還包括成品灰倉(cāng)，用于儲(chǔ)存固相1和/或固相2；具體地，所述第二固液分離裝置為過(guò)濾器，可選袋式過(guò)濾器。具體地，所述蒸發(fā)裝置為多效蒸發(fā)器或mvr(蒸汽機(jī)械再壓縮)系統(tǒng)。具體地，所述第三固液分離裝置為離心機(jī)。具體地，水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用系統(tǒng)還包括干燥機(jī)，用于將固相3進(jìn)行干燥。具體地，水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用系統(tǒng)還包括鉀肥倉(cāng)，用于儲(chǔ)存固相3干燥后得到的鉀肥產(chǎn)品。本文中，所述高鈉、低鈉均指鈉離子的濃度。通常，鈉離子的濃度在接近飽和將要析出結(jié)晶時(shí)認(rèn)為是高鈉；反之認(rèn)為是低鈉。本發(fā)明提供的水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用方法，流程短、效率高，解決了旁路放風(fēng)灰鉀、氯、硫等有害元素及重金屬六價(jià)鉻含量高而處置困難的問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)開(kāi)發(fā)重金屬脫除和高效水洗除堿氯硫技術(shù)使旁路放風(fēng)灰能正常用于水泥生產(chǎn)得到合理處置和資源化利用，同時(shí)，通過(guò)從旁路放風(fēng)灰水洗液中提取鉀鹽生產(chǎn)質(zhì)量合格的鉀肥，以較低成本實(shí)現(xiàn)旁路放風(fēng)灰的高附加值利用。本發(fā)明方法得到的鉀肥產(chǎn)品屬于氯化鉀和硫酸鉀的混合肥，滿足鉀肥產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)需投入較高的成本和能耗將氯化鉀和硫酸鉀分開(kāi)，整個(gè)工藝流程短，成本低，實(shí)用性強(qiáng)，在水泥企業(yè)具有很好的推廣價(jià)值。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明實(shí)施例水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用方法流程示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記：101、水洗裝置；102、清水池；103、第一固液分離裝置；104、成品灰倉(cāng)；201、鼓泡反應(yīng)器；202、第二固液分離裝置；203、蒸發(fā)進(jìn)料罐；301、蒸發(fā)裝置；302、冷卻結(jié)晶器；303、第三固液分離裝置；304、干燥機(jī)；305、鉀肥倉(cāng)；箭頭表示物料流向。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但不作為對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的具體限制。本實(shí)施例提供一種水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用方法，其流程示意圖參見(jiàn)圖1，該方法具體包括：1)將水與旁路放風(fēng)灰混合，使旁路放風(fēng)灰中的可溶鹽充分溶解到水中，制成漿液；向所述漿液中加入除鉻劑，使旁路放風(fēng)灰的六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻；2)將所述漿液固液分離，得固相1和液相1；3)向步驟2)所得液相1中通入co2氣體，將體系ph調(diào)節(jié)至8～9，使體系中的鈣離子生成碳酸鈣沉淀；固液分離，得固相2和液相2；或向步驟2)所得液相1中加入碳酸鉀或碳酸鈉，使體系中的鈣離子生成碳酸鈣沉淀；固液分離，得固相2和液相2；將液相2的ph調(diào)節(jié)至6～9；4)將步驟3)所得液相2蒸發(fā)濃縮，得濃縮液；當(dāng)濃縮液中的鉀鹽開(kāi)始析出時(shí)，降溫冷卻，使鉀鹽大量析出；冷卻至30-50℃時(shí)，進(jìn)行固液分離，得固相3和液相3；將蒸發(fā)出的水用于步驟1)中與旁路放風(fēng)灰混合；5)將步驟4)所得液相3返回步驟4)繼續(xù)蒸發(fā)濃縮；重復(fù)步驟4)；當(dāng)所得液相3中雜質(zhì)濃度過(guò)高時(shí)，則將液相3用于步驟1)中與旁路放風(fēng)灰混合。6)將步驟4)所得固相3進(jìn)行干燥，得到鉀肥產(chǎn)品。本實(shí)施例還提供一種水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)示意圖參見(jiàn)圖2，箭頭表示物料流向。利用該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)上文實(shí)施例水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用方法。如圖2所示，一種水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用系統(tǒng)，包括：水洗裝置101，用于將水與旁路放風(fēng)灰進(jìn)行混合，制成漿液；第一固液分離裝置103，用于將漿液分離成固相1和液相1；鼓泡反應(yīng)器201，用于將液相1與co2氣體混合反應(yīng)；或者用于使所得液相1與加入的碳酸鉀或碳酸鈉反應(yīng)，使體系中的鈣離子生成碳酸鈣沉淀；第二固液分離裝置202，用于將鼓泡反應(yīng)器201中的物料分離成固相2和液相2；蒸發(fā)進(jìn)料罐203，用于盛裝液相2；蒸發(fā)裝置301，用于將液相2蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶器302，用于將蒸發(fā)裝置301所得濃縮液冷卻結(jié)晶；第三固液分離裝置303，用于將濃縮液分離成固相3和液相3；其中，低鈉的液相3返回至蒸發(fā)進(jìn)料罐203，高鈉的液相3返回至水洗裝置101。在一些實(shí)施例中，還包括計(jì)量輸送裝置，用于將旁路放風(fēng)灰計(jì)量后輸送至水洗裝置101。在一些實(shí)施例中，所述水洗裝置101為水洗攪拌罐。在一些實(shí)施例中，水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用系統(tǒng)還包括清水池102，用于盛裝清水。其中的清水可輸送至水洗裝置101，與其中的旁路放風(fēng)灰混合制成漿液。在一些實(shí)施例中，高鈉的液相3可先輸送至清水池102，再單獨(dú)或連同清水一起輸送至水洗裝置101。在一些實(shí)施例中，所述第一固液分離裝置103為板框壓濾機(jī)。在一些實(shí)施例中，水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用系統(tǒng)還包括成品灰倉(cāng)104，用于儲(chǔ)存固相1和/或固相2；在一些實(shí)施例中，所述第二固液分離裝置202為過(guò)濾器，可選袋式過(guò)濾器。在一些實(shí)施例中，所述蒸發(fā)裝置為多效蒸發(fā)器或mvr(蒸汽機(jī)械再壓縮)系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，所述第三固液分離裝置303為離心機(jī)。在一些實(shí)施例中，水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用系統(tǒng)還包括干燥機(jī)304，用于將固相3進(jìn)行干燥。在一些實(shí)施例中，水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用系統(tǒng)還包括鉀肥倉(cāng)305，用于儲(chǔ)存固相3干燥后得到的鉀肥產(chǎn)品。本實(shí)施例水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用系統(tǒng)可采用本領(lǐng)域常用的連接方式，例如管道連接。在一些具體實(shí)例中，一種水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用方法，包括：將水與旁路放風(fēng)灰按2～4:1的重量比例混合攪拌，使旁路放風(fēng)灰中的kcl等可溶鹽充分溶解到水里，形成漿液。同時(shí)，根據(jù)旁路放風(fēng)灰中六價(jià)鉻的量添加適量的除鉻劑，使灰中高毒性的六價(jià)鉻還原成低毒的三價(jià)鉻。除鉻劑為硫酸亞鐵或氯化亞鐵。攪拌充分的漿液泵送至板框壓濾機(jī)，經(jīng)壓濾進(jìn)行固液分離，選用高壓的板框壓濾進(jìn)行壓榨和濾餅洗滌，得到的濾餅中的堿氯硫等被有效脫除，可作為成品灰直接利用水泥企業(yè)現(xiàn)有破碎烘干系統(tǒng)用于水泥熟料生產(chǎn)或水泥配料。壓濾得到的水洗液中含有一定量的鈣離子，同時(shí)水洗液呈強(qiáng)堿性，ph較高，為避免結(jié)垢，往水洗液中鼓入一定量的co2氣體，將ph調(diào)節(jié)到8～9，使鈣離子生成碳酸鈣沉淀。然后采用袋式過(guò)濾器進(jìn)行固液分離。得到的固體直接與壓濾得到的濾餅進(jìn)行混合。得到的濾液則通過(guò)多效蒸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，濾液中的水分不斷蒸發(fā)，蒸發(fā)的水汽冷凝后進(jìn)入清水池，用于旁路放風(fēng)灰水洗。隨著水分不斷蒸發(fā)，濾液中鉀鹽的濃度不斷增大，最終飽和析出，當(dāng)有晶體析出時(shí)，將濃縮后的水洗液進(jìn)行冷卻，冷卻過(guò)程中由于鉀鹽的溶解度降低，大量的鉀鹽析出，冷卻至30-50℃時(shí)，采用離心機(jī)進(jìn)行固液分離，離心后的結(jié)晶鹽經(jīng)干燥后成為水分和成分均滿足要求的鉀肥產(chǎn)品。離心后的母液則繼續(xù)返回去進(jìn)行蒸發(fā)濃縮。隨著循環(huán)次數(shù)的增加，母液中的鈉鹽等雜質(zhì)濃度會(huì)越來(lái)越高，如果進(jìn)入到鉀鹽中會(huì)降低鉀鹽純度，如果直接排放會(huì)造成環(huán)境污染，如果單獨(dú)進(jìn)行處置則會(huì)大幅度提高處置成本。本發(fā)明直接將高鈉母液用于旁路放風(fēng)灰的水洗，使整體含量較低的雜鹽直接進(jìn)入濾餅中用于水泥生產(chǎn)，在保證鉀肥產(chǎn)品純度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)過(guò)程廢水零排放。實(shí)施例1本實(shí)施例首先考察了對(duì)旁路放風(fēng)灰進(jìn)行水洗時(shí)加水量對(duì)于水洗效果的影響。采集不同含鹽量旁路放風(fēng)灰樣品，然后采用不同水灰比進(jìn)行水洗及固液分離后，旁路放風(fēng)灰中可溶鹽去除率見(jiàn)下表1。表1不同含鹽量旁路放風(fēng)灰不同水灰比可溶鹽去除率注：表1中水灰比是指水與旁路放風(fēng)灰的重量比。含鹽量是指旁路放風(fēng)灰中的可溶鹽重量百分含量。結(jié)果表明，水與旁路放風(fēng)灰的重量比較佳為2～4:1，這樣可以將旁路放風(fēng)灰中的可溶鹽充分溶解到水里，旁路放風(fēng)灰僅需單次水洗然后經(jīng)固液分離后，旁路放風(fēng)灰中可溶鹽的去除率即可達(dá)到約80％。實(shí)施例2將水與旁路放風(fēng)灰按3:1的重量比加入到水洗攪拌罐中，同時(shí)加入旁路放風(fēng)灰5‰重量的硫酸亞鐵，攪拌20min得到漿液。然后將漿液泵入板框壓濾機(jī)，經(jīng)高壓壓榨進(jìn)行固液分離，得到的濾餅含水量為51.2％。旁路放風(fēng)灰水洗前后的化學(xué)成分見(jiàn)下表2，經(jīng)一次水洗后成品灰的干重約減小為原灰重量的60％，原灰中約80％的堿氯硫被脫除后得到的成品灰可直接用于水泥生產(chǎn)?？紤]到處置成本和實(shí)際應(yīng)用，旁路放風(fēng)灰僅需一次水洗即可，無(wú)需采用多次水洗以追求更高的堿氯硫脫除率。固液分離后得到的濾液的ph為12.52，為強(qiáng)堿性溶液，鈣離子濃度為432mg/l，為避免蒸發(fā)過(guò)程結(jié)垢需去除濾液中的鈣離子。濾液泵入鼓泡反應(yīng)器以后，邊攪拌邊緩慢鼓入co2，經(jīng)ph在線監(jiān)測(cè)將濾液的ph調(diào)至約8.5，有少量白色碳酸鈣沉淀生成。然后采用袋式過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾得到的碳酸鈣沉淀直接用于水泥生產(chǎn)，濾液經(jīng)三效蒸發(fā)進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，當(dāng)有晶體開(kāi)始析出時(shí)，濃縮液進(jìn)入冷卻結(jié)晶器冷卻，此時(shí)有大量鉀鹽析出，冷卻至40℃，采用離心機(jī)進(jìn)行固液分離。固體經(jīng)干燥機(jī)干燥以后得到的鉀鹽成為鉀肥產(chǎn)品進(jìn)入鉀肥倉(cāng)儲(chǔ)存，化學(xué)成分見(jiàn)表3，滿足gb/t37918-2019《肥料級(jí)氯化鉀》及gb/t23349-2009《肥料中砷、鎘、鉛、鉻、汞生態(tài)指標(biāo)》鉀肥產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。離心分離后得到濾液仍然為鉀鹽的飽和溶液，且鈉鹽等雜質(zhì)含量較低，繼續(xù)與水洗后的濾液混合進(jìn)入三效蒸發(fā)繼續(xù)蒸發(fā)濃縮，進(jìn)行循環(huán)利用。隨著循環(huán)次數(shù)的增加，鈉鹽等雜質(zhì)含量逐漸富集，將影響鉀肥產(chǎn)品的純度。當(dāng)循環(huán)次數(shù)為10次時(shí)，得到的鉀肥(即固相3)化學(xué)成分見(jiàn)表3。雖k2o仍滿足鉀肥純度標(biāo)準(zhǔn)，但nacl雜鹽含量明顯提高。為避免鉀鹽純度進(jìn)一步降低，多次循環(huán)富集后的高鈉濾液直接返回進(jìn)入清水池，與旁路放風(fēng)灰混合水洗，使濾液中的高濃度鈉鹽直接進(jìn)入濾餅用于生產(chǎn)水泥。由于鈉鹽整體含量較低，因此含有鈉鹽的濾餅仍能滿足水泥生產(chǎn)的要求。高鈉濾液用于旁路放風(fēng)灰水洗后得到的鉀鹽化學(xué)成分見(jiàn)表3，可以看出鉀鹽純度明顯提高，鈉鹽含量明顯降低。表2旁路放風(fēng)灰化學(xué)成分(單位：％)樣品caok+na+cl-so42-al2o3fe2o3mgosio2原始灰36.5225.241.0715.729.22.951.431.386.5成品灰62.288.20.315.253.135.022.442.4511.17表3鉀鹽化學(xué)成分蒸發(fā)結(jié)晶條件濃縮濾液未循環(huán)濃縮濾液循環(huán)10次濃縮濾液返回水洗k2o(％)62.7160.6262.44水分(％)0.861.210.82nacl(％)0.422.930.77as(％)未檢出未檢出未檢出cd(％)未檢出未檢出未檢出pb(％)0.00570.00770.0032cr(％)0.0150.0290.011hg(％)未檢出未檢出未檢出雖然，上文中已經(jīng)用一般性說(shuō)明及具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。當(dāng)前第1頁(yè)12

技術(shù)特征：

1.一種水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用方法，其特征在于，包括：

1)將水與旁路放風(fēng)灰混合，使旁路放風(fēng)灰中的可溶鹽充分溶解到水中，制成漿液；向所述漿液中加入除鉻劑，使旁路放風(fēng)灰的六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻；

2)將所述漿液固液分離，得固相1和液相1；

3)向步驟2)所得液相1中通入co2氣體，將體系ph調(diào)節(jié)至8～9，使體系中的鈣離子生成碳酸鈣沉淀；固液分離，得固相2和液相2；或

向步驟2)所得液相1中加入碳酸鉀或碳酸鈉，使體系中的鈣離子生成碳酸鈣沉淀；固液分離，得固相2和液相2；將液相2的ph調(diào)節(jié)至6～9；

4)將步驟3)所得液相2蒸發(fā)濃縮，得濃縮液；當(dāng)濃縮液中的鉀鹽開(kāi)始析出時(shí)，降溫冷卻，使鉀鹽大量析出；冷卻至30-50℃時(shí)，進(jìn)行固液分離，得固相3和液相3；將蒸發(fā)出的水用于步驟1)中與旁路放風(fēng)灰混合；

5)將步驟4)所得液相3返回步驟4)繼續(xù)蒸發(fā)濃縮；重復(fù)步驟4)；

當(dāng)所得液相3中雜質(zhì)濃度過(guò)高時(shí)，則將液相3用于步驟1)中與旁路放風(fēng)灰混合；

6)將步驟4)所得固相3進(jìn)行干燥，得到鉀肥產(chǎn)品。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用方法，其特征在于，步驟1)中，水與旁路放風(fēng)灰的重量比為2～4:1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用方法，其特征在于，所述除鉻劑為硫酸亞鐵、氯化亞鐵中的一種或幾種的組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用方法，其特征在于，步驟2)所用的co2氣體可來(lái)自水泥廠尾氣。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用方法，其特征在于，所得固相1和固相2直接用于水泥生產(chǎn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用方法，其特征在于，所得固相3主要為kcl和k2so4的混合鉀鹽。

7.一種水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用系統(tǒng)，其特征在于，包括：

水洗裝置，用于將水與旁路放風(fēng)灰進(jìn)行混合，制成漿液；

第一固液分離裝置，用于將所述漿液分離成固相1和液相1；

鼓泡反應(yīng)器，用于將所述液相1與co2氣體混合反應(yīng)；或者用于使所得所述液相1與加入的碳酸鉀或碳酸鈉反應(yīng)，使體系中的鈣離子生成碳酸鈣沉淀；

第二固液分離裝置，用于將所述鼓泡反應(yīng)器中的物料分離成固相2和液相2；

蒸發(fā)進(jìn)料罐，用于盛裝所述液相2；

蒸發(fā)裝置，用于將所述液相2蒸發(fā)濃縮；

冷卻結(jié)晶器，用于將所述蒸發(fā)裝置所得濃縮液冷卻結(jié)晶；

第三固液分離裝置，用于將所述濃縮液分離成固相3和液相3；其中，低鈉的所述液相3返回至所述蒸發(fā)進(jìn)料罐，高鈉的所述液相3返回至所述水洗裝置。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用系統(tǒng)，其特征在于，所述第一固液分離裝置為板框壓濾機(jī)；和/或，

所述第二固液分離裝置為過(guò)濾器，可選袋式過(guò)濾器；和/或，

所述第三固液分離裝置為離心機(jī)；和/或，

所述蒸發(fā)裝置為多效蒸發(fā)器或蒸汽機(jī)械再壓縮系統(tǒng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用系統(tǒng)，其特征在于，所述水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用系統(tǒng)還包括成品灰倉(cāng)，用于儲(chǔ)存所述固相1和/或所述固相2。

10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用系統(tǒng)，其特征在于，所述水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用系統(tǒng)還包括干燥機(jī)，用于將所述固相3進(jìn)行干燥；和/或，

所述水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用系統(tǒng)還包括鉀肥倉(cāng)，用于儲(chǔ)存所述固相3干燥后得到的鉀肥產(chǎn)品。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及一種水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用系統(tǒng)及方法。水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用方法，包括：將水與旁路放風(fēng)灰制成漿液；加入除鉻劑，使六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻；將漿液固液分離后，分離固相1直接用于水泥生產(chǎn)，分離液相1中通入CO2使鈣離子生成碳酸鈣沉淀并同步調(diào)節(jié)pH；液相1固液分離后，將液相2蒸發(fā)濃縮并冷卻結(jié)晶，分離出鉀鹽制得鉀肥；將蒸發(fā)出的水用于與旁路放風(fēng)灰混合；將所得液相3返回繼續(xù)蒸發(fā)濃縮；當(dāng)所得液相3中雜質(zhì)濃度過(guò)高時(shí)，則將液相3用于與旁路放風(fēng)灰混合。本發(fā)明提供的水泥窯旁路放風(fēng)灰資源化利用方法，流程短、效率高、成本低，解決了旁路放風(fēng)灰鉀、氯、硫等有害元素及重金屬六價(jià)鉻含量高而處置困難的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：王肇嘉;蔡文濤;顧軍;張覬;秦玉;高鵬飛;朱延臣;王義春;李強(qiáng);邢延更

受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京建筑材料科學(xué)研究總院有限公司;北京金隅北水環(huán)?？萍加邢薰?br />
技術(shù)研發(fā)日：2020.12.25

技術(shù)公布日：2021.04.06