烧结机头灰水洗提盐

烧结机头灰水洗提盐是一种将钢铁生产中烧结机头灰（含钾、钠、氯等可溶性盐及重金属）通过水洗、净化、蒸发结晶等工艺，实现资源化回收的环保技术。以下是其核心要点：

1. 烧结机头灰成分

• 主要成分：铁氧化物（Fe₂O₃、Fe₃O₄）、钾钠氯化物（KCl、NaCl）、钙镁氯化物（CaCl₂、MgCl₂）、重金属（Pb、Zn、Cd、Cr、Tl等）及少量金、银。
• 典型数据：TFe（全铁）10~40%，Cl⁻ 5~25%，K₂O可达30%，Na₂O 0.6~5%，PbO 3~30%，Zn 1~10%。

2. 工艺流程

• 原料输送与储存：密闭灰仓防雨防腐，符合《危险废物贮存污染控制标准》（GB 18597-2001），配备除尘监控设备。
• 水洗浸出：灰水按液固比3:1~5:1混合，搅拌30~60分钟，溶解KCl、NaCl等可溶性盐，脱盐率≥90%，钾钠溶出率≥85%。
• 固液分离：隔膜压滤机过滤，脱盐湿灰含盐量<4%，全铁≈45%，铅≤1%，锌<1%，可返回烧结系统或外售冶炼；滤液进入初级盐液槽。
• 净化除杂
  • 一级净化：加入FeCl₃沉淀重金属（如Pb²⁺、Cd²⁺），总铅≤1.0mg/L，总镉≤0.1mg/L。
  • 二级净化：Na₂S沉淀铊（Tl₂S），铊含量≤0.015mg/L。
  • 三级净化：调节pH至中性，液碱/碳酸钠除钙镁，活性炭脱色，絮凝剂沉淀细颗粒物，浊度<5NTU。
• 蒸发结晶与分盐
  • 高温析钠：MVR或多效蒸发器浓缩，氯化钠优先结晶（纯度≥95%），含水率≤5%。
  • 低温析钾：母液冷却结晶，氯化钾析出（纯度≥90%），可重结晶提纯至工业级标准。
  • 副产品：尾水循环富集钾制硫酸铝钾，冷凝水回用水洗工序，实现废水零排放。

3. 技术优势与效益

• 环保效益：减少固废堆存污染，满足《一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准》（GB 18599），铅、锌等重金属可回收或安全处置。
• 经济效益：回收的KCl、NaCl可用于钢厂软水制备、脱硫或外销；广西项目年回收KCl 4000吨、NaCl 6000吨，经济效益超千万元；河南项目年减排固废2万吨、废水2.5万吨。
• 节能降耗：MVR蒸发器能耗降低40%，低水耗工艺减少酸性废水消耗20%。

4. 挑战与优化方向

• 技术难点：钙镁杂质去除不彻底影响盐纯度；高重金属含量水洗渣需额外处理（如湿法提锌、火法提铅）。
• 未来方向：集成重金属回收与钾钠分离的“一站式”系统；推广MVR蒸发器等节能设备；开发高附加值产品（如明矾、钾肥），提升综合利用率。

5. 典型案例

• 广西项目：采用“四效逆流提钠+闪发冷却提钾”工艺，处理规模20m³/h，盐产品纯度达工业级，年回收KCl 4000吨、NaCl 6000吨。
• 河南项目：协同处置烧结灰与制酸废水，水洗灰盐分<3%，KCl纯度≥92%，满足GB/T 6549-2011标准。

该技术通过“固废减量化、资源化、无害化”路径，既解决了烧结灰污染问题，又实现了钾钠资源的循环利用，是钢铁行业绿色转型的关键技术之一。