完成单位：北京科技大学，唐山汇鑫嘉德节能减排科技股份有限公司
推荐单位：北京科技大学
项目简介：
钢铁生产烧结工序产生大量PM2.5烟尘，因此，近年来钢铁企业全部装备烧结烟气电除尘，但如何解决天上污染转移到地上污染是困扰钢铁企业的难题。由于烧结烟尘的钾、钠含量高，烧结烟尘难以在钢铁生产过程循环利用。烧结烟尘排放不仅造成二次扬尘，而且造成土质盐碱化和地表水卤化，环境危害极大。 烧结是钢铁生产的源头。烧结过程原料中的K和Na由于其熔点低，尤其是K，在烧结过程中由于挥发而富集在电除尘灰，电除尘灰中氯化钾含量普遍高达20%以上。而我国是个钾资源严重短缺的国家，钾资源对外依存度高达70-80%。因此，烧结除尘灰可作为我国氯化钾生产的重要资源。
在国家自然科学基金项目的资助下，通过基础研究，取得如下主要科学成果：1）在国际上首次发现并证明了钢铁冶金烧结电除尘灰中的K元素是以水溶性KCl盐存在，为水溶浸取分离提取KCl提供了重要科学依据；2）通过水浸动力学研究，建立了水浸溶出动力学模型，为工业规模反应器设计提供了科学依据；3）系统研究了粉尘中重金属组分的浸出规律及水浸溶出液中杂质元素对结晶分离产物KCl产品质量的影响规
律，并获得了浸出液中Pb2+、Cu2+、Cd2+、Zn2+等杂质离子脱除方法，为工业生产溶液净化提供了科学依据；4）实验测定了四元水盐体系KCl-NaCl-CaCl2-H2O的相图，为钾、钠分步结晶分离温度操作线制定提供了基础数据依据；5）突破了冶金富钾粉尘分离提取氯化钾的关键工艺技术，获得了水浸制卤-卤液净化-分步结晶分离回收氯化钾的工艺技术发明专利。
在国家科技部863计划的支持下，研发了从铁矿粉烧结富钾电除尘灰中分离回收氯化钾的成套工艺技术和装备，实现了从基础研究到技术原理集成示范再到产业示范的成果转化。不仅解决了我国钢铁企业烧结除尘处理技术难题，而且为我国生产氯化钾开辟了一条新途径。
本技术不仅解决了钢铁企业烧结电除尘灰排放的环境污染及铁资源循环利用问题，也可拓展到处理其它富钾烟尘（如水泥厂焙烧烟尘），开辟了一条氯化钾生产新途径，可望使我国氯化钾对外依存度降低30%左右。
项目研发过程，获得技术发明专利７项，实用新型专利２项，软件著作权１项，出版专著１部，发表学术论文１５篇。
主要完成人及技术贡献：
郭占成：从项目提出到完成，从基础研究到技术开发和产业化应用，主持负责了全过程技术研发。
闫新平：负责了产业化过程的组织实施，大型装备的开发。
詹光：博士研究生，对分离结晶，卤水除钙，多效蒸发节能优化做出了重要基础研究贡献，并将该技术拓展到高炉瓦斯灰和水泥焙烧窑灰处理。
彭翠：博士研究生，最早从事该研究的人员之一，发现了烧结除尘灰中存在氯化钾，探明了烧结除尘灰物相结构，测定了KCl-NaCl-CaCl2-H2O四元相图，获得了水
浸反应动力参数和分步结晶控制参数。
钟怡玮：研发了残渣旋流分离选铁技术，使残渣铁品位达到了烧结循环利用的要求，完善了全流程。
吴香琦：技术经济可行性分析，示范工程总体设计、调试与运行，合作研发了粉尘收集转运装置。
主要知识产权证明目录：
1）技术发明专利：利用钢铁厂烧结工序电除尘灰生产氯化钾的方法，专利号：ZL200810101269.3
2）技术发明专利：综合处理工业废弃物的方法，专利号：ZL201110040653.9
3）技术发明专利：一种高品质氯化钾的生产方法，专利号：ZL201110122545.6
4）技术发明专利：利用钢铁企业高炉灰生产氯化钾的方法，专利号ZL201310407521.4 5）技术发明专利：一种粉尘提取装置，专利号：ZL201310156744.8
6）技术发明专利：一种利用水泥窑灰生产氯化钾及联产碳酸钙的方法，专利号：ZL201410074515.6
7）技术发明专利：一种利用水力旋流分离法从冶金含铁粉尘中回收铁精粉的方法，申请号：201510982886.9 （已公告）
8）实用新型专利：一种粉尘浸取装置，专利号：ZL201320230195.X
9）实用新型专利：一种粉尘转运的储存和卸料装置，专利号：ZL201320010683.X
项目曾获科技奖励情况：
1）用烧结电除尘灰生产氯化钾的技术， 2013年获得第四届“节能中国”十大应用技术奖；
2）烧结电除尘灰高效综合利用，2014年获得第八届中国产学研合作创新成果奖；
3）烧结电除尘灰分离提取氯化钾技术的理论与实践，2014年获得冶金科学技术二等奖；
4）利用钢铁企业烧结电除尘灰生产氯化钾的方法，2015年获得中国循环经济优秀专利一等奖；
5）利用钢铁企业烧结电除尘灰生产氯化钾的方法，2015年获得第17届中国专利优秀奖；
6）最佳论文奖：Guang Zhan, Zhancheng Guo. Recovery of potassium chloride from sintering fume of ironmaking works. 第12届东亚废弃物循环利用学术研讨会，张家界，2013年
7）最佳论文奖：Guo Zhancheng，Peng Cui, Zhang Fuli. Recovery of Potassium Chloride from Sintering Dust. The 5th EUROPE Metallurgy Conference, 2009,Austra
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