本发明涉及钾盐提取领域,更具体地说,涉及一种从水泥窑灰/飞灰中提取钾盐的系统。
背景技术:
全球钾盐需求量巨大,年消费量稳定增长。但是目前国内的钾盐主要来源是直接开采自然资源(主要为含钾矿石、含钾湖盐和海盐等),再提取钾盐。该方法对原矿石要求较高,钾的回收效率较低,提取较复杂等问题无法避免。
技术实现要素:
本发明要解决的技术问题在于,提供一种从水泥窑灰/飞灰中提取钾盐的系统,可以从水泥窑灰或飞灰中大量高效的提取钾盐,提取的钾盐纯度高,杂质少,废水、废渣可循环利用,经济环保。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种从水泥窑灰/飞灰中提取钾盐的系统,包括顺序连接的搅拌装置、沉淀装置、纳滤膜装置、反渗透膜装置和蒸发器,所述沉淀装置的底部还与脱水装置连接,向搅拌装置内加入清水和水泥窑灰或飞灰后进行搅拌,经过沉淀装置沉淀后,沉淀装置底部物料进入脱水装置进行分离,泥饼入窑回收,沉淀装置内上清液通过纳滤膜装置,纳滤浓液回流至搅拌装置,纳滤清液通过反渗透膜,反渗透清液回流至搅拌装置,反渗透浓液通过蒸发器蒸发提取钾盐。
上述方案中,所述沉淀装置内上清液部分回流至搅拌装置,另一部分上清液进入到纳滤膜装置。
上述方案中,所述脱水装置进行分离后产生的清液回流至搅拌装置。
上述方案中,所述蒸发器蒸发冷凝后得到的水回流至搅拌装置。
上述方案中,所述沉淀装置为多级沉淀灌,利用重力先对水洗泥进行浓缩,再用清水调制后进入脱水装置。
实施本发明的从水泥窑灰/飞灰中提取钾盐的系统,具有以下有益效果:
在纳滤膜装置中,拦截二价盐离子,得到以一价钾盐为主的一价盐溶液。在反渗透膜装置中,进一步浓缩上述一价盐溶液,得到浓缩的一价盐溶液,通过纳滤膜和反渗透膜的组合,利用电导率为监测指标,在高压泵的作用下得到满足蒸发要求的高浓钾盐溶液,该高浓钾盐溶液经蒸发后的得到所需钾盐,蒸汽冷凝后回流利用。本发明的从水泥窑灰/飞灰中提取钾盐的系统的整个工作过程在封闭环境中进行,产品只有泥饼和钾盐,泥饼可以回收入窑,不污染环境。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是本发明从水泥窑灰/飞灰中提取钾盐的系统的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示,本发明从水泥窑灰/飞灰中提取钾盐的系统包括顺序连接的搅拌装置1、沉淀装置2、纳滤膜装置3、反渗透膜装置4和蒸发器5。
沉淀装置2的底部还与脱水装置6连接,向搅拌装置1内加入清水和水泥窑灰或飞灰后进行搅拌,经过沉淀装置2沉淀后,沉淀装置2底部浓缩物料利用清水调制合适的含水率后进入脱水装置6进行分离,泥饼入窑回收,脱水装置6进行分离后产生的清液回流至搅拌装置1。脱水装置6可以采用机械脱水设备。沉淀装置2内上清液部分回流至搅拌装置1,另一部分上清液进入到纳滤膜装置3。纳滤浓液回流至搅拌装置1,纳滤清液通过反渗透膜,反渗透清液回流至搅拌装置1,反渗透浓液通过蒸发器5蒸发提取钾盐,蒸发器5蒸发冷凝后得到的水回流至搅拌装置1。整个过程在封闭环境中进行,不污染环境。
在纳滤膜装置3中,拦截二价盐离子,得到以一价钾盐为主的一价盐溶液。在反渗透膜装置4中,进一步浓缩上述一价盐溶液,得到浓缩的一价盐溶液,通过纳滤膜装置3和反渗透膜装置4的组合,利用电导率为监测指标,在高压泵的作用下得到满足蒸发要求的高浓钾盐溶液,该高浓钾盐溶液经蒸发后的得到所需钾盐。
进一步的,沉淀装置2为多级沉淀灌,物料经多级沉淀灌后,确保水洗泥渣达到入窑再利用的条件,上清液部分回流水洗,另一部分进入到纳滤膜装置3提盐处理,有效利用水资源的同时,确保经过纳滤和反渗透后产生的浓液满足蒸发要求。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护之内。