[发明专利]一种以城市污泥和钢铁冶金含铁尘泥制备烧结配料的方法

说明书

技术领域

本发明属于城市污泥和钢铁冶金含铁尘泥的资源循环利用技术领域，特别是提供了一种以城市污泥和钢铁冶金含铁尘泥制备烧结配料的方法、无害化和高附加值处理技术领域，特别涉及一种利用城市污泥和冶金含铁尘泥制备烧结配料的方法。

背景技术

城市污泥是废水处理过程中的产物，预测表明我国2010年污水排放量将达4.40×10¹⁰t/a，2020年达到5.36×10¹⁰t/a。污泥量通常占污水量的0.3-0.5％，约占污水处理量的1-2％，如果深度处理，污泥量还将增加0.5-1倍，相对于国外，我国污水处理仍处于发展过程中，处理量相对不足，但随着民众环保意识的增强，政府环保政策的制定和执行，污水处理量和处理工艺必将日益完善，将产生大量的城市污泥，资料表明我国现有城市污水处理厂排放干污泥约为3.0×10⁵t/a，每年还以大约10％的速度增加，对污泥的减量化和去污染化处理将是我国未来环保发展趋势。

污泥处理的一种重要途径为采用石灰混合固化处理法，其具有高效、经济、运行费用低的优势，可改善储存和运输条件，避免渗滤液泄漏，显著降低含水率等优点，故被广泛使用。采用石灰处理后的污泥，主要固相成分为含Ca相(如CaCO3、Ca(OH)₂和CaO等)、木质纤维、毛发和有机质等，其再处理方式多为填埋和焚烧处理，一方面不可避免的对环境造成二次污染，另一方面占用土地，其中含有的大量有用组成被白白浪费，如其中的有价含Ca组分等。如何将城市污泥进行减量化、无害化乃至高附加值利用将是未来发展的趋势。

钢铁企业在钢铁生产过程中产生了大量的含铁尘泥，如高炉瓦斯灰、高炉瓦斯泥、烧结除尘灰、转炉OG泥、轧钢铁鳞等。目前钢铁企业对冶金尘泥的利用方式多采用直接配入烧结混合料，其存在的缺点是：1)尘泥粒度细，在运输、混合和烧结过程中容易产生二次污染；2)在烧结过程中，较细且含水量较高的尘泥将恶化烧结层透气性，影响烧结生产技术指标，使得烧结矿质量下降，导致产量降低。

由于城市污泥具有一定的黏性，与冶金尘泥进行混合后可有效提高造粒性能，且组分中含有的大量石灰可作为烧结过程中的石灰熔剂。以污泥和冶金尘泥进行混合造粒，不仅可以有效利用污泥，实现城市污泥的减量化、无害化和增值化利用，避免对环境的污染。

城市污泥再利用方式多为制备陶粒(专利CN1109850，CN101429006，CN101514112)，制砖(专利CN1413939，CN101058501)等，其制备方法一般需要添加粘土、粉煤灰等其它原料，其制备过程需经过干燥、搅拌、造粒、烘干、培烧等多种复杂工序，且大多作为建筑、土木施工中利用，附加值相对较低。

中国专利CN1249353提出一种采用垃圾处理物配入烧结制备高炉烧结矿的方法，该发明将垃圾如城市垃圾、生活垃圾、产业废弃物、一般废弃物及破碎机废弃(汽车部件、家电制品、家电制品部件的破碎物)等固体燃料经过多重处理后的炭化物替代部分焦粉，上述发明主要是针对不同垃圾的处理，尤其是只针对垃圾中C元素的利用，可以处理多种垃圾产物，但是由于垃圾成分多样，相组成不一，其挑选和成分界定较为复杂，对其产品炭化物的处理工艺较为复杂，利用有价组分较为单一，原料预处理成本较高，并且配入炭化物的比例较低，仅0.4-2.4wt％左右，故难以得到广泛推广。

中国专利CN101321879提出一种烧结原料的造粒方法，即采用含铁粉尘、淤泥直接或将其与石灰淤泥、粉状焦炭等的混合物制备造粒粒子回用烧结工序的方法，该发明可有效的利用含铁粉尘或淤泥。但上述造粒需针对造粒原料选择特定的对象，如需要添加粒度为2mm以上的粗粒返矿20wt％，以及还需要对造粒粒子进行外层覆盖造粒工序，即在造粒粒子中添加粉状焦炭进行二次覆盖造粒，工序较为复杂。

经文献和专利检索，未发现以城市污泥和钢铁冶金含铁尘泥制备烧结配料，以及以此方式制备的烧结配料在烧结过程中的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以城市污泥和钢铁冶金含铁尘泥制备烧结配料的方法，重点解决了如下几项关键技术问题：

(1)解决城市污泥的堆积占地和二次污染问题，并充分利用了污泥中的有价组分；

(2)解决冶金尘泥在烧结过程中二次污染和影响烧结透气性的问题，提高冶金尘泥在烧结工艺的利用比例；

(3)以城市污泥和冶金尘泥作为烧结配料回用烧结的适应性问题，能够充分利用城市污泥和钢铁联合企业各个环节产生的各类含铁尘泥。