烧结机头灰浸出提取高纯度氯化钾的研究

为了实现烧结机头灰中的氯化钾高附加值利用,以某钢铁企业的烧结机头电除尘灰和高盐碱性洗脱水为原料,采用预处理-高盐废水协同水洗脱钾-真空抽滤-除杂与脱色-固液分离-分盐结晶的工艺路线,设计了BoxBehnken试验,建立浸出温度、液固比和搅拌速率3个因素与烧结机头灰钾脱除率之间的数学模型,采用响应曲面(Box-Behnken)法对烧结机头灰钾脱除率工艺进行优化,并通过氯化钠和氯化钾在不同温度下的溶解度大小进行分盐结晶。实验结果表明:响应曲面分析得出3个因素对烧结机头灰中钾的脱除率的影响程度由大到小依次为浸出温度、液固质量比、搅拌速率;浸出过程最佳的工艺条件是浸出温度为51.45℃、液固质量比为2.85∶1、搅拌速率为674 r/min,30 min时钾的脱除率为93.89%;含钾滤液经过除杂脱色处理后,利用NaCl-KCl-H_(2)O水盐体系相图,控制蒸发条件进行分盐结晶,使闪发终点控制在氯化钾单固相结晶区内,可得到纯度为92%氯化钾产品。