本发明涉及化工领域，具体涉及一种处理机头灰的方法。
背景技术：
：烧结机头灰是钢铁企业主要污染源头之一，烧结机头灰大量堆积不但造成环境污染，还严重影响高炉的正常生产，容易造成高炉炉内结瘤、高炉点火困难、高炉休风停产大修和设备安全隐患等问题。机头灰中通常含有占其总重量60-75％的KCl、占总重量5-10％的NaCl和占总重量2-3％的KBr,另外还含有Fe，Ca，Cu，Al，Zn，Mg、Pb等元素，其中微量元素Mg、Cu、Ca、Fe等为植物必须成分，适合作为复合肥添加料。专利CN108251650A中提出的“将钾离子强化分离铅铁的方法”是将机头灰与氯化钾和氯化钠混合液反应，在一定温度、一定pH值下，反应一段时间进行固液分离得到铅和铁；专利CN201611053223.X中提供的“一种烧结机头灰的处理方法”，是将机头灰与水混合调浆，再经过重力分选、弱磁选、闭路浮选等环节，获得铁精矿和有色金属富集物；专利CN201410248826.X中提供的“一种烧结机头灰的利用方法”，是将烧结机头灰通过运料、布料、水雾化喷淋，将烧结机头灰制成小球团，作为烧结的原料使用；以上研究主要集中于铅、铁、有色金属等的回收利用，但集多种元素钠、钾、溴、铅等成分的资源化利用及机头灰用作颗粒土壤利用为一体的研究很少。考虑到我国高品位铁矿石和钾资源匮乏的国情，对烧结机头除尘灰进行综合处理，实现变废为宝，不仅能提升资源的循环利用水平，而且对实现冶金工业生产的可持续发展战略具有重要的现实意义和实际价值。技术实现要素：针对现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种处理机头灰的方法，该方法简单，可回收机头灰中的钠、钾、溴、铅等成分，同时利用高速造粒机可将机头灰中的不溶沉淀物和硫化钙混合制备成中、微量元素的颗粒土壤，节约颗粒土壤的原料成本，且无需养护。本发明提供一种处理机头灰的方法，具体步骤包括：(1)将机头灰按照一定的固液比混合放入混合浆料机中混合溶解并过滤，得到第一滤液和第一滤渣；(2)调节第一滤液的pH值至中性以便进行结晶分离处理，分别得到KCl晶体、NaCl晶体和第二滤液；(3)向第二滤液中加入过量的醇类，结晶分离出KBr晶体；(4)采用过量的硫酸对第一滤渣进行酸洗处理，溶解滤渣中的金属氧化物并沉淀出硫酸铅，过滤洗涤得到硫酸铅沉淀物和第三滤液；(5)向第三滤液中加入过量的氧化钙将硫酸中和，加氧化钙直至第三滤液中不再产生沉淀为止，最后形成硫酸钙及其他金属沉淀物；(6)将步骤(5)得到的沉淀物脱水，利用造粒机将沉淀物制备成含中、微量元素的颗粒土壤，无需养护。进一步的，水洗处理条件为：头灰固液比为1g:(30-100)ml，混合溶解时间为5-16min，搅拌速度为300-600r/min。进一步的，利用盐酸中和第一滤液至pH＝7。进一步的，醇类为甲醇或乙醇。进一步的，其他金属沉淀物包括氢氧化镁、氢氧化铜、氢氧化铁、氢氧化锌等。进一步的，造粒机的转速为2000-4000r/min，时间为5-15min。与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明的机头灰的处理方法中，采用混合水洗得到第一滤液和第一滤渣，第一滤液通过结晶处理分离出KCl晶体、NaCl晶体可回收利用，利用甲醇分离出的KBr晶体也可回收利用；第一滤渣经过硫酸的酸洗处理分离出硫酸铅，可资源化利用；第三滤液中加入过量氧化钙，生成硫酸钙及氢氧化锌、氢氧化镁、氢氧化铁、氢氧化铜等沉淀物，经过造粒制备成含中、微量元素的颗粒土壤，可直接替代普通土壤用于种植，节约颗粒土壤的原料成本。具体实施方式下面将结合具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。本发明提供一种处理机头灰的方法，具体包括以下步骤：(1)将机头灰按照一定的固液比混合放入混合浆料机中混合溶解并过滤，得到第一滤液和第一滤渣。具体的机头灰中含有占其总重量为60-75％的KCl、占总重量为5-10％的NaCl，占总重量为2-3％的KBr，通过将机头灰进行水洗处理并过滤，可以使其中的钾、钠、溴转化为离子形式进入第一滤液中，其他有价金属留在渣相，首先实现钾、钠、溴元素的分离。(2)调节第一滤液pH值至中性以便进行结晶分离处理，分别得到KCl晶体、NaCl晶体和第二滤液。根据本发明的具体实施例，可以利用盐酸中和第一滤液至pH＝7，进而通过将第一滤液进行结晶分离处理，分别得到KCl晶体、NaCl晶体。(3)向第二滤液中加入过量的甲醇直至不再析出KBr为止，结晶分离出KBr晶体。KBr不溶于醇类，且醇类是极性较强的有机溶剂，能以任何比例与水互溶，甲醇可从水溶液中结晶分离出KBr。(4)采用过量的硫酸对第一滤渣进行酸洗处理，溶解滤渣中的金属氧化物并沉淀出硫酸铅，过滤洗涤得到硫酸铅沉淀物和第三滤液。具体的，通过将第一滤渣进行酸浸处理，可以将第一滤渣中的不溶性铁、锌、铜、镁等氧化物溶解进入溶液，同时使铅转化为不溶性硫酸铅沉淀，过滤得到第三滤液，从而实现了铁、镁、铜等与铅的分离；(5)向第三滤液中加入过量的氧化钙将硫酸中和，加氧化钙直至第三滤液中不再产生沉淀为止，最后在第三滤液中形成硫酸钙及其他金属沉淀物，具体的，过量的氧化钙一方面可以中和硫酸，另一方面可以使第二滤液呈碱性，与镁、铜、铁等离子结合生成氢氧化镁、氢氧化铜、氢氧化铁、氢氧化锌等沉淀物。(6)将步骤(5)得到的沉淀物脱水，利用造粒机将沉淀物制备成含中、微量元素的颗粒土壤，无需养护。具体的，沉淀物包括硫酸钙、氢氧化镁、氢氧化铜、氢氧化铁等，这些沉淀物含有对植物生长所必须的镁、钙、铜、铁、锌等元素，利用机头灰制备颗粒土壤，节省原料成本。进一步的，水洗处理条件为：机头灰固液比为1g:(30-100)ml，混合溶解时间为5-16min，搅拌速度为300-600r/min。进一步的，造粒机的转速为2000-4000r/min，时间为5-15min。具体的，造粒机为圆盘造粒机、糖衣机、高速造粒机中的一种，优选为高速造粒机。下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。实施例1表一为机头灰样品成分/wt％成分KClNaClKBrCaOFe2O3MgOPbOZnOAl2O3CuO含量605.52.36.7212.92.574.230.712.752.32按照以下步骤处理机头灰：(1)将机头灰按照固液比1g：30ml放入混合浆料机中进行混合溶解16min，搅拌速度为300r/min,得到第一滤液和第一滤渣；(2)利用盐酸调节第一滤液的pH值＝7以便进行结晶分离处理，分别得到KCl晶体、NaCl晶体和第二滤液；(3)向第二滤液中加入过量的甲醇直至不再析出KBr为止，结晶分离出KBr晶体；(4)采用过量的稀硫酸对第一滤渣进行酸洗处理，溶解滤渣中的金属氧化物并沉淀出硫酸铅，过滤洗涤得到硫酸铅沉淀物和第三滤液；(5)向第三滤液中加入过量的氧化钙将硫酸中和，直至第三滤液中不再产生沉淀为止，形成硫酸钙及氢氧化铜、氢氧化铁、氢氧化镁、氢氧化锌沉淀物；(6)将步骤(5)得到的沉淀物脱水，得到多种沉淀的混合物。利用高速造粒机，在转速为2000r/min，时间为15min的条件下制备成含中、微量元素的颗粒土壤，无需养护。取400mL实施例1制备的颗粒土壤铺在500mL花盆内，将蒜头插在颗粒土壤中，加入150mL水，观察并记录蒜苗生长情况。实施例2表二为机头灰样品成分/wt％成分KClNaClKBrCaOFe2O3MgOPbOZnOAl2O3CuO含量67.27.342.216.318.92.323.110.381.280.95按照以下步骤处理机头灰：(1)将机头灰按照固液比1g：50ml放入混合浆料机中进行混合溶解16min，搅拌速度为400r/min，得到第一滤液和第一滤渣；(2)利用盐酸调节第一滤液的pH＝7以便进行结晶分离处理，分别得到KCl晶体、NaCl晶体和第二滤液；(3)向第二滤液中加入过量的甲醇直至不再析出KBr晶体为止，结晶分离出KBr晶体；(4)采用过量的硫酸对第一滤渣进行酸洗处理，溶解滤渣中的金属氧化物并沉淀出硫酸铅，过滤洗涤得到硫酸铅沉淀物和第三滤液；(5)向第三滤液中加入过量的氧化钙将硫酸中和，加氧化钙直至第三滤液中不再产生沉淀为止，形成硫酸钙及氢氧化铜、氢氧化铁、氢氧化镁、氢氧化锌等沉淀物；(6)将步骤(5)得到的沉淀物脱水，得到多种沉淀的混合物。利用高速造粒机，在转速为2500r/min，时间为12min的条件下制备成含中、微量元素的颗粒土壤，无需养护。取400mL实施例2制备的颗粒土壤铺在500mL花盆内，将蒜头插在颗粒土壤中，加入150mL水，观察并记录蒜苗生长情况。实施例3表三为机头灰样品成分/wt％成分KClNaClKBrCaOFe2O3MgOPbOZnOAl2O3CuO含量73.16.12.643.27.471.282.780.411.361.66按照以下步骤处理机头灰：(1)将机头灰按照固液比1g：80ml放入混合浆料机中进行混合溶解8min，搅拌速度为500r/min，得到第一滤液和第一滤渣；(2)利用盐酸调节第一滤液的pH＝7以便进行结晶分离处理，分别得到KCl晶体、NaCl晶体和第二滤液；(3)向第二滤液中加入过量的甲醇直至不再析出KBr晶体为止，结晶分离出KBr晶体；(4)采用过量的硫酸对第一滤渣进行酸洗处理，溶解滤渣中的金属氧化物并沉淀出硫酸铅，过滤洗涤得到硫酸铅沉淀物和第三滤液；(5)向第三滤液中加入过量的氧化钙将硫酸中和，加氧化钙直至第三滤液中不再产生沉淀为止，形成硫酸钙及氢氧化铜、氢氧化铁、氢氧化镁、氢氧化锌等沉淀物；(6)将步骤(5)得到的沉淀物脱水，得到多种沉淀的混合物。利用高速造粒机，在转速为3500r/min，时间为7min的条件下制备成含中、微量元素的颗粒土壤，无需养护。取400mL实施例3制备的颗粒土壤铺在500mL花盆内，将蒜头插在颗粒土壤中，加入150mL水，观察并记录蒜苗生长情况。实施例4表四为机头灰样品成分/wt％成分KClNaClKBrCaOFe2O3MgOPbOZnOAl2O3CuO含量71.19.452.722.227.212.032.690.830.251.5按照以下步骤处理机头灰：(1)将机头灰按照固液比1g：100ml放入混合浆料机中进行混合溶解5min，搅拌速度为600r/min，得到第一滤液和第一滤渣；(2)利用盐酸调节第一滤液的PH＝7以便进行结晶分离处理，分别得到KCl晶体、NaCl晶体和第二滤液；(3)向第二滤液中加入过量的甲醇直至不再析出KBr晶体为止，结晶分离出KBr晶体；(4)采用过量的硫酸对第一滤渣进行酸洗处理，溶解滤渣中的金属氧化物并沉淀出硫酸铅，过滤洗涤得到硫酸铅沉淀物和第三滤液；(5)向第三滤液中加入过量的氧化钙将硫酸中和，加氧化钙直至第三滤液中不再产生沉淀为止，形成硫酸钙及氢氧化铜、氢氧化铁、氢氧化镁、氢氧化锌等沉淀物；(6)将步骤(5)得到的沉淀物脱水，得到多种沉淀的混合物。利用高速造粒机，在转速为4000r/min，时间为5min的条件下制备成含中、微量元素的颗粒土壤，无需养护。取400mL实施例4制备的颗粒土壤铺在500mL花盆内，将蒜头插在颗粒土壤中，加入150mL水，观察并记录蒜苗生长情况。对比例1取400mL土壤铺在500mL花盆内，将蒜头插在土壤中，加入150mL水，在相同的环境下观察并记录蒜苗生长情况。观察实施例1-4和对比例1中的蒜苗培育15天后的株高情况，结果如表五所示。表五株高测试结果组别植物株高/cm实施例121.2实施例220.7实施例319.6实施例423.1对比例117.3由表五可知，使用各实施例中制得的颗粒土壤来种植蒜苗，与土壤种植相比，由于颗粒土壤中含有植物生长所必须的铁元素、镁元素、铜元素、钙元素等，植物生长状况较好，进一步说明本发明制得的颗粒土壤可作为栽培基质替代土壤种植农作物。以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。当前第1页1 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