利用城市生活垃圾焚燒飛灰制備燒結礦的方法
【專利摘要】本發明提供了一種利用城市生活垃圾焚燒飛灰制備燒結礦的方法，其包括如下步驟：將飛灰、水和輔料混合均勻后，得到混合料；將所述混合料與鐵礦粉、熔劑、燃料、返礦和水進行混合，得到燒結料；將所述燒結料在1000～1100℃的點火溫度下進行燒結，得到燒結礦；其中，所述輔料包括高爐瓦斯灰、轉爐塵泥、硫酸渣中的至少一種。與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：可有效利用飛灰中的有價組分，例如CaO、Fe2O3、MgO、Al2O3等，利用飛灰調整燒結礦的成分與性能；2、可有效利用飛灰中的氯化物，國內燒結礦通常要配加CaCl2以改善其低溫粉化性能。
【專利說明】
利用城市生活垃圾焚燒飛灰制備燒結礦的方法
技術領域
[0001]本發明屬于危廢處理和冶金工程技術領域，特別涉及一種大批量無害化處理城市生活垃圾焚燒飛灰的燒結礦利用方法。
【背景技術】
[0002]隨著我國居民生活水平的提高，城市垃圾城市垃圾的排放量以10%以上的增長率逐年遞增。目前，我國已成為世界上垃圾堆存污染最嚴重的國家之一，城市生活垃圾的累積堆存量已達80億噸，城市垃圾快速增長問題已成為困擾中國未來可持續發展的難題之一。焚燒處理作為城市垃圾高效處理手段之一，因其無害化、減量化顯著等優點己成為當今發達國家廣泛采用的城市垃圾處理技術。隨著焚燒技術的日益推廣，我國垃圾焚燒處理工廠及設施的數量正在逐年增加，但其焚燒產生的飛灰由于含有二噁英、重金屬和氯化物等，在很大程度上限制了其資源化利用或無害化處理。特別是垃圾分離處理技術在我國尚未推廣普及，飛灰中的二噁英、重金屬和氯化物等污染組元含量高且不穩定，實現利用或無害化處理的難度更大。
[0003]我國是世界第一產鋼大國，鋼鐵冶金行業的裝備、工藝、技術水平整體上已達到世界先進水平。隨著我國粗鋼產量的快速增長，鋼鐵冶金行業面臨著嚴峻的資源、能源和環境壓力。近年來，我國鋼鐵企業在重視鋼鐵產品的品種開發和質量提升的基礎上，更專注于節能減排技術的開發與應用，取得顯著成效，但僅僅專注于自身的節能減排是不夠的，具有一定的局限性，還應該代表我國鋼鐵行業承擔更多的環保責任和社會職能，將鋼鐵企業真正融入到循環經濟的大產業鏈中。
【發明內容】
[0004]本發明提供了一種城市生活垃圾焚燒飛灰的燒結礦利用方法。該方法利用高溫冶金反應器良好的動力學條件和鋼鐵企業現代化的環保裝備與技術實現城市垃圾焚燒飛灰的資源化利用與無害化處理，解決其堆放所帶來的占用土地資源以及相關的環境污染問題，從而減輕城市的環境負荷。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0006]—種利用城市生活垃圾焚燒飛灰制備燒結礦的方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0007]將飛灰、水和輔料混合均勻后，得到混合料；
[0008]將所述混合料與鐵礦粉、熔劑、燃料、返礦和水進行混合，得到燒結料；
[0009]將所述燒結料在1000?1100°C的點火溫度下進行燒結，得到燒結礦；
[0010]其中，所述輔料包括高爐瓦斯灰、轉爐塵泥、硫酸渣中的至少一種。
[0011]作為優選方案，所述輔料中各組分的重量百分數分別為:
[0012]高爐瓦斯灰:O?100%;
[0013]轉爐塵泥:O?100%;
[0014]硫酸渣:O ?100%。
[0015]作為優選方案，所述混合料中還包含穩固劑和膠粘劑。
[0016]作為優選方案，所述燒結料的制備中，混合料、鐵礦粉、熔劑、燃料、返礦的加量分別為原料總重量的3?15%、30?70%、3?15%、3?5%和10?25%。
[0017]作為優選方案，所述熔劑為生石灰、石灰石、白云石、蛇紋石中的至少一種，所述燃料為煤粉，所述返礦為熱返礦或冷返礦。
[0018]作為優選方案，所述煤粉為無煙煤和/或焦粉。
[0019]作為優選方案，所述燒結過程中，燒結混合料的鋪料料層厚度為500?750mm。
[0020]作為優選方案，所述燒結礦二元堿度為1.8?2.2。
[0021]與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果:
[0022]1、可有效利用飛灰中的有價組分，例如CaO、Fe 203、MgO、A1203等；
[0023]2、可有效利用飛灰中的氯化物，以改善其低溫粉化性能；
[0024]3、可有效消解飛灰中的二噁英組分，可將飛灰中高毒性當量二惡英組分；
[0025]4、可有效控制飛灰中的重金屬元素污染，部分重金屬元素揮發進入燒結煙氣和高爐煤氣中，由現有的環保裝備進行回收和處理;部分重金屬元素進入高爐渣中，經過稀釋、水淬固化實現其無害化處理；
[0026]5、處理量足夠大，以1000萬噸產量鋼鐵企業為例，如以I %的飛灰配入量(占燒結礦的質量百分含量)計算，每年可處理飛灰15萬噸以上。
【具體實施方式】
[0027]下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明的保護范圍。
[0028]實施例1
[0029]本實施例提供了一種利用城市生活垃圾焚燒飛灰制備燒結礦的方法，具體包括如下步驟:
[0030]一、混合料:將物料按照重量百分數比為飛灰10%、膠粘劑20 %和水70 %混合，并室溫養護20小時，得到混合料；
[0031 ] 二、燒結料:將鐵礦粉70%、生石灰3%、石灰石I %、煅燒白云石2%、煤粉5%、返礦13 %、乳鋼皮I %及與步驟一中制得的混合料5 % 一起混勻，得到燒結料；
[0032]三、燒結:將步驟二中的燒結料鋪于燒結機臺車上進行燒結，檢測燒結礦的各項性能指標。其中，鋪料料層厚度為700mm，燒結點火溫度為1100°C。
[0033]燒結試驗表明，與沒有添加垃圾焚燒飛灰的燒結礦相比，燒結礦轉鼓強度指數提高0.1個百分點，成品率提高1.6個百分點，燒結礦低溫還原粉化率下降1.3個百分點，還原度提高2.28個百分點。
[0034]實施例2
[0035]一、混合料:將物料按照重量百分數比為水20%，飛灰20%，粘結劑60%進行混合，并在室溫下養護24小時，得到混合料；
[0036]二、燒結料:將鐵礦粉50%、轉爐塵泥20%，生石灰3%、石灰石I %、煅燒白云石2%、煤粉5%、返礦13%、乳鋼皮I %及與步驟一中制得的混合料5%—起混勻，得到燒結料；
[0037]三、燒結:將步驟二中的燒結料鋪于燒結機臺車上進行燒結，檢測燒結礦的各項性能指標。其中，鋪料料層厚度為700mm，燒結點火溫度為1100°C。
[0038]燒結試驗表明，與沒有添加垃圾焚燒飛灰的燒結礦相比，燒結礦轉鼓強度指數提高0.1個百分點，成品率提高1.6個百分點，燒結礦低溫還原粉化率下降1.3個百分點，還原度提高2.28個百分點。
[0039]實施例3
[0040]一、混合料:將物料按照重量百分數比為物料的重量配比為:水20%，飛灰20%，粘結劑60 %進行混合，并在室溫下養護24小時，得到混合料；
[0041 ] 二、燒結料:將鐵礦粉50 %、轉爐塵泥1 %，硫酸渣1 %，生石灰3 %、石灰石I %、煅燒白云石2 %、煤粉5 %、返礦13 %、乳鋼皮I %及與步驟一中制得的混合料5 % —起混勻，得到燒結料；
[0042]三、燒結:將步驟二中的燒結料鋪于燒結機臺車上進行燒結，檢測燒結礦的各項性能指標。其中，鋪料料層厚度為700mm，燒結點火溫度為1100 V。
[0043]實施例4
[0044]一、混合料:將物料按照重量百分數比為物料的重量配比為:水20%，飛灰20%，硫酸渣60 %進行混合，并在室溫下養護24小時，得到混合料；
[0045]二、燒結料:將鐵礦粉60%、生石灰3%、石灰石I %、煅燒白云石2%、煤粉5%、返礦13 %、乳鋼皮I %及與步驟一中制得的混合料15 % 一起混勻，得到燒結料；
[0046]三、燒結:將步驟二中的燒結料鋪于燒結機臺車上進行燒結，檢測燒結礦的各項性能指標。其中，鋪料料層厚度為700mm，燒結點火溫度為1100 V。
[0047]實施例5
[0048]一、混合料:將物料按照重量百分數比為物料的重量配比為:水30%，飛灰20%，高瓦斯灰50 %進行混合，并在室溫下養護24小時，得到混合料；
[0049]二、燒結料:將鐵礦粉70%、生石灰3%、石灰石I %、煅燒白云石2%、煤粉5%、返礦15 %、乳鋼皮I %及與步驟一中制得的混合料3 % 一起混勻，得到燒結料；
[0050]三、燒結:將步驟二中的燒結料鋪于燒結機臺車上進行燒結，檢測燒結礦的各項性能指標。其中，鋪料料層厚度為700mm，燒結點火溫度為1100 V。
[0051 ] 實施例6
[0052]一、混合料:將物料按照重量百分數比為物料的重量配比為:水30%，飛灰30%，轉爐塵泥40 %進行混合，并在室溫下養護24小時，得到混合料；
[0053]二、燒結料:將鐵礦粉55%、生石灰3%、石灰石3%、煅燒白云石3%、煤粉5%、返礦17%,乳鋼皮5 %及與步驟一中制得的混合料9 % 一起混勻，得到燒結料；
[0054]三、燒結:將步驟二中的燒結料鋪于燒結機臺車上進行燒結，檢測燒結礦的各項性能指標。其中，鋪料料層厚度為700mm，燒結點火溫度為1100 V。
[0055]綜上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，并非用來限定本發明實施的范圍，凡依本發明權利要求范圍所述的形狀、構造、特征及精神所為的均等變化與修飾，均應包括于本發明的權利要求范圍內。
【主權項】
1.一種利用城市生活垃圾焚燒飛灰制備燒結礦的方法，其特征在于，包括如下步驟: 將飛灰、水和輔料混合均勻后，得到混合料； 將所述混合料與鐵礦粉、熔劑、燃料、返礦和水進行混合，得到燒結料； 將所述燒結料在100?1100 0C的點火溫度下進行燒結，得到燒結礦； 其中，所述輔料包括高爐瓦斯灰、轉爐塵泥、硫酸渣中的至少一種。2.如權利要求1所述的利用城市生活垃圾焚燒飛灰制備燒結礦的方法，其特征在于，所述輔料中各組分的重量百分數分別為: 高爐瓦斯灰:O?100%; 轉爐塵泥:O?100%; 硫酸渣:O?100 %。3.如權利要求1所述的利用城市生活垃圾焚燒飛灰制備燒結礦的方法，其特征在于，所述混合料中還包含穩固劑和膠粘劑。4.如權利要求1所述的利用城市生活垃圾焚燒飛灰制備燒結礦的方法，其特征在于，所述燒結料的制備中，混合料、鐵礦粉、熔劑、燃料、返礦的加量分別為原料總重量的3?15%、30?70%、3?15%、3?5%和 10?25%。5.如權利要求1或4所述的利用城市生活垃圾焚燒飛灰制備燒結礦的方法，其特征在于，所述熔劑為生石灰、石灰石、白云石、蛇紋石中的至少一種，所述燃料為煤粉，所述返礦為熱返礦或冷返礦。6.如權利要求5所述的利用城市生活垃圾焚燒飛灰制備燒結礦的方法，其特征在于，所述煤粉為無煙煤和/或焦粉。7.如權利要求1所述的利用城市生活垃圾焚燒飛灰制備燒結礦的方法，其特征在于，所述燒結過程中，燒結混合料的鋪料料層厚度為500?750_。8.如權利要求1所述的利用城市生活垃圾焚燒飛灰制備燒結礦的方法，其特征在于，所述燒結礦二元堿度為1.8?2.2。
【文檔編號】B09B3/00GK106011459SQ201610390089
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月3日
【發明人】楊敏, 魏恒, 封羽濤, 劉百臣, 賈誼, 童敏, 閔義, 史培陽, 姜茂發
【申請人】寶鋼發展有限公司