一種利用回轉窯旁路放風收塵灰的方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于化工領域，涉及工業固體廢棄物資源化處理技術，尤其是一種利用回轉窯旁路放風收塵灰的方法。
【背景技術】
[0002]在水泥預分解窯系統中，堿、硫、氯等循環、富集是伴隨著兩個過程而發生，一個叫做“內循環”，另一個叫做“外循環”。所謂內循環，是指堿、硫、氯在窯內高溫帶從生料及燃料中揮發，到達窯系統最低兩級預熱裝置(例如四級旋風預熱裝置的第四級及第三級旋風筒)較低溫度區域時，隨即冷凝在溫度較低的生料上，它們隨著生料沉積一起進入窯內，形成一個在預熱裝置和回轉窯之間的循環和富集過程。而外循環則是指凝聚在生料中的堿、硫、氯等成分，隨未被預熱裝置收集的生料一起排出預熱裝置系統，當這部分粉塵在收塵裝置、增濕塔及生料磨、烘干機系統中(當預熱裝置廢氣作為烘干介質被生料磨、烘干機系統利用時)被收集重新入窯時，在預熱裝置與這些設備之間所存在的循環過程。由于這個循環過程是在窯外單獨進行，故稱之為外循環。由于在預熱裝置系統中K20的冷凝率高達81%_97%，而Na20的冷凝率較低，因而預熱裝置廢氣中帶出的含堿、硫、氯等有害成分相當低，因此，窯灰重新回窯產生的外循環，對生產影響不大。
[0003]在預分解窯的生產中，由于堿在預熱裝置系統的重新凝聚，熟料中的堿含量往往高于其他類型的回轉窯。當生料及燃料中的堿、硫、氯等有害成分含量較高時，還容易造成預熱裝置系統的粘結及堵塞，影響窯系統的均衡穩定生產，所以更應特別重視，這也就是新型干法窯旁路放風技術發展的原因。
[0004]氯、鉀、鈉、硫成份在高溫環境下氣化，進入窯內高溫煙氣。旁路放風系統在窯尾煙室1100°C的區域內將部分氯、鉀、鈉、硫成分抽出，通過快速冷卻使其凝固在一同抽出的物料顆粒表面，從而達到抑制氯、鉀、鈉、硫在窯內富集的目的。
[0005]旁路系統收塵灰因其形成原理，可溶鹽成分占其質量的45%以上，K20平均含量23%以上，經檢測分析鉀鹽主要以氯化鉀和硫酸鉀形式存在。
[0006]本發明利用工業用水對濾渣進行分步洗滌，避免了母液浸出后濾渣所含氯鹽成份對水泥質量的影響。
[0007]處理后回轉窯旁路放風系統收塵灰可直接返回水泥生產系統，或者代替部分混合材摻入水泥磨進行磨制水泥，解決了旁路放風系統收塵灰無法返回水泥生產系統的難題，避免了旁路放風系統收塵灰堆放造成的環境污染，結晶生產的氯化鉀和硫酸鉀亦可為企業創造可觀的經濟效益。隨著水泥工業向協同處理各類工業廢渣、生活垃圾的綠色生態產業發展，旁路放風系統將成為標準配置，本發明為其提供了更為廣闊的應用空間，同時實現了企業經濟效益與環境效益的協調發展。

【發明內容】

[0008]本發明公開了一種利用回轉窯旁路放風收塵灰的方法，不僅利用了回轉窯旁路放風系統的收塵灰，解決了回轉窯旁路放風系統收塵灰堆放造成的環境污染問題，而且可以得到純度較高的氯化鉀和硫酸鉀以及沉淀碳酸鈣產品。
[0009]本發明采用的技術方案為:利用一次工業用水與回轉窯旁路放風收塵灰，以一定固液質量比的條件下混合攪拌浸出，固液分離后的灰渣干燥粉碎，返回水泥工藝系統；即，一種利用回轉窯旁路放風收塵灰的方法，利用溫度為60_95°C的一次工業用水，以固液質量比為1/2-1/5的條件下與回轉窯旁路放風收塵灰混合攪拌浸出可溶物，固液分離后的收塵灰返回水泥生產系統;浸出液順序經過蒸發濃縮、脫鈣、pH值調節、濾膜分離后，結晶生產氯化鉀和硫酸鉀產品，副產出沉淀碳酸鈣產品。
[0010]如上所述的利用回轉窯旁路放風收塵灰的方法，采用固液質量比區間為1:4-1:5，可有效降低固液分離后的固體濾渣所含氯、鉀、鈉、硫成份對水泥質量造成的不良影響。在攪拌時間為20-40分鐘后，可溶性鹽浸出率基本恒定。
[0011 ]如上所述的利用回轉窯旁路放風收塵灰的方法，固液分離后的收塵灰通過烘干粉碎后，經收塵裝置收集，代替部分原材料返回水泥生產系統或代替部分混合材摻入水泥，對水泥質量不會產生負面影響，解決了收塵灰堆放造成的環境問題。
[0012]如上所述的利用回轉窯旁路放風收塵灰的方法，浸出液蒸發濃縮至原體積的1/3-1 /5，使其工藝過程具有較高的經濟性。
[0013]如上所述的利用回轉窯旁路放風收塵灰的方法，浸出液蒸發濃縮后用鹽酸溶液調節pH值至5-9之間，可提高納濾膜的整體工作壽命。
[0014]如上所述的利用回轉窯旁路放風收塵灰的方法，通過利用碳酸鉀(化學式1(20)3)對溶液中的鈣離子進行沉淀分離，可避免其他成分對氯化鉀產品質量造成影響，同時產生的沉淀經干燥、粉碎、分級后可副產出沉淀碳酸鈣，即，脫鈣過程中的脫鈣劑為碳酸鉀(K2C03)。
[0015]如上所述的利用回轉窯旁路放風收塵灰的方法，納濾膜對2價離子硫酸根具有很高且穩定的截留率，而對1價離子如鈉、鉀、氯離子則具有較高的透過率，因此利用該特性實現硫酸根與氯離子的有效分離。也即，濾膜分離過程采用濾膜分離裝置。
[0016]如上所述的利用回轉窯旁路放風收塵灰的方法，分離溶液分別輸送至氯化鉀結晶裝置和硫酸鉀結晶裝置，生成氯化鉀和硫酸鉀產品。
[0017]如上所述該方法同樣適用于利用旁路鍋爐收集的粉塵生產氯化鉀和硫酸鉀產品。
[0018]本發明利用綜合利用了回轉窯旁路放風系統收塵灰，工藝簡單易行，操作方便。根本上解決了水泥行業回轉窯旁路放風系統收塵灰堆放造成的環境問題，同時可以得到氯化鉀和硫酸鉀及沉淀碳酸鈣產品，為水泥企業帶來良好的經濟效益的同時也可緩解中國部分鉀資源短缺的現狀。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發明的工藝流程框圖。
[0020]圖2是本發明的實施實例1工藝流程簡圖。
[0021]圖3是本發明的實施實例2工藝流程簡圖。
[0022]附圖標號:101-旁路放風收塵灰倉，102-計量裝置A，103_攪拌浸出裝置，201-泥漿栗，202-固液分離裝置，301-烘干破碎裝置，302-氣固分離裝置，303-通風機，304-灰倉，305-計量裝置B，306-水泥生產系統，401-蒸發濃縮裝置，402-栗，403-膜分離裝置，404-栗，405-結晶裝置A，406-結晶裝置B，407-冷凝裝置A，408-冷凝裝置B，501-脫硫反應釜，502-栗，503-結晶裝置C。
【具體實施方式】
[0023]實例1
下面舉出實施例對本發明做進一步詳細說明，然而本發明的范圍并不限定于所舉的實施例。
[0024]參照附圖1及附圖2所示:旁路放風收塵灰倉101內的旁路放風收塵灰經計量裝置A102計量后，與溫度為80°C的一次工業用水按1:5的比例進入攪拌浸出裝置103進行攪拌，攪拌25分鐘后，可溶物浸出98%以上后送入泥漿栗201。
[0025]泥漿栗201將來自攪拌浸出裝置103的旁路放風收塵灰漿輸送至固液分離裝置202完成固液分離，旁路放風收塵灰進入烘干破碎裝置301，固液分離后的溶液進入蒸發濃縮裝置 401。
[0026]旁路放風收塵灰利用烘干破碎裝置301與來自回轉窯系統的熱煙氣混合后干燥粉碎，由氣流帶往氣固分離裝置302，分離后的氣體