[发明专利]一种显著减少烧结烟气可吸入颗粒物及细颗粒物排放的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金环境保护领域，特别涉及一种利用石灰污泥配入烧结，从而显著减少高温烧结烟气可吸入颗粒物及细颗粒物排放量的方法。

背景技术

随着经济和城市化进程快速发展，我国主要大气污染物排放量已升居世界第一，污染负荷远远超出大气环境承载能力，尤其以城市群地区的排放较为集中。近年来，我国先后颁布实施《重点区域大气污染防治十二五规划》和《大气污染防治行动计划》(大气十条)，坚持“科技先行”，通过精细认知大气复合污染的成因和来源，以求大幅度提升大气污染防治和减缓气候变化的技术水平，形成空气质量改善支撑经济增长和社会发展的机制。

总悬浮颗粒物是指漂浮在空气中的固态和液态颗粒物的总称，颗粒物成分是主要致病因子，颗粒物的浓度和暴露时间决定了颗粒物的吸入量和对机体的危害程度。颗粒物的粒径和状态与其在呼吸道内沉着滞留和消除有关，通常把粒径在10微米以下的颗粒物称为可吸入颗粒物，又称为PM10，把小于2.5微米的颗粒称为细颗粒物，又称为可入肺颗粒、PM2.5，其中细颗粒物粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质(例如，重金属、微生物等)，且在大气中的停留时间长、输送距离远，是雾霾产生的重要因素，对人体健康和大气环境质量的影响更大，是我国环境治理的重中之重。

钢铁冶金工业是我国国民经济的基础，2014年我国粗钢产量高达8.1亿吨，约占全球产量50％，但钢铁业同时也是高耗能、高污染和高排放行业，其中京津冀地区是我国钢铁企业和产能密集区域，占全国比例接近35％，近几年来京津冀地区雾霾频发，钢铁工序产生的大气污染物(一次细颗粒物和二次细颗粒物)被认为是雾霾产生的重要因素，未来钢铁行业在现有基础上更深层次的环境治理和节能减排工作迫在眉睫。冶金烧结是钢铁冶金的重要工序，能耗仅次于炼铁，约占总能耗10％，烧结也是钢铁工业污染物的排放大户，研究表明经过除尘后外排的烧结烟气中可吸入颗粒物及细颗粒物总占总颗粒物比例高达90％，其中细颗粒物在整个冶金全流程中细颗粒物排放所占的比例高达40～50％，因此烧结烟气可吸入颗粒物及细颗粒物的治理也将是未来烧结颗粒物治理的关键内容，是影响到尾端烟气排放超标的关键所在，另外可吸入颗粒物及细颗粒物的过量存在对后续除尘、脱硫脱硝均存在负面影响，因此，减少烧结烟气PM10及PM2.5的排放，对我国环境保护具有重要的意义。

经文献和专利检索，未发现有关通过添加石灰污泥来减少烧结烟气可吸入颗粒物及细颗粒物排放的相关文献研究和专利。

发明内容

烧结烟气中可吸入颗粒物和细颗粒物占总颗粒物比例高达90％，细颗粒物在整个冶金全流程中排放所占的比例高达40～50％，烧结烟气可吸入颗粒物和细颗粒物的治理也将是烧结颗粒物治理的关键内容，也是导致尾端烟气排放超标以及对后续除尘、脱硫脱硝工艺存在负面影响的关键所在。基于上述问题，本发明提出一种显著减少烧结烟气可吸入颗粒物及细颗粒物排放的方法。其原理在于：将石灰污泥经过预处置后，配加到烧结物料中，在烧结工艺下完成烧结，优选烧结温度区间一般为1100℃～1350℃之间。石灰污泥的存在显著促进了烧结烟气可吸入颗粒物(PM10)及细颗粒物(PM2.5)的减排。石灰污泥是采用石灰法处置废水、污水处理过程中产生的污泥后得到的废弃物，由于加入石灰，因此有CaO组成，另外污泥中存在可燃物质如有机质等，由于石灰污泥中CaO和有机质之间紧密接触，在高温烧结过程中将显著促进烧结矿的致密化，导致在负压烧结过程产生的烟气颗粒物显著降低，尤其是烟气中的可吸入颗粒物和细颗粒物。

上述目的和任务是通过如下技术方案实现的：

一种显著减少烧结烟气可吸入颗粒物及细颗粒物排放的方法，其特征在于：通过将石灰污泥配入烧结配料中来实现显著减少烧结烟气可吸入颗粒物及细颗粒物含量，将具有一定CaO组成和可燃物质组成的石灰污泥经过预处置后，配加到烧结物料中，在高温下完成烧结过程，具体步骤为：

(1)将石灰污泥进行破碎和筛分分离预处置，制备石灰污泥细粉；

(2)将预处置后的石灰污泥细粉作为烧结配料，配加到烧结原料中；

(3)配加石灰污泥的烧结原料在烧结工艺下完成烧结，从而显著降低烟气中可吸入颗粒物及细颗粒物的排放量。