本發(fā)明涉及煉鐵領(lǐng)域，具體是一種城市污泥在小球燒結(jié)中的資源化利用方法。
背景技術(shù)：
隨著我國現(xiàn)代化和城市化進(jìn)程的加快，這不可避免地帶來城市污泥的增長。以含水率為80％的污水污泥進(jìn)行核算，全國每年產(chǎn)生的污泥總量接近3000萬噸。據(jù)推測，到2020年污泥產(chǎn)量將突破年6000萬噸，若不對這些污泥進(jìn)行妥善處置，將會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。
城市污泥的堆積不僅侵占大量土地，且成分較復(fù)雜，如難降解有機(jī)物、病原菌、重金屬和二噁英等，這些成分較容易造成環(huán)境污染。城市污泥的處置問題已經(jīng)成為一個(gè)世界性難題，且城市污泥排放量與日俱增，引發(fā)的環(huán)境污染案例越來越多。
因此，如何將排放量巨大、成分復(fù)雜的城市污泥經(jīng)過科學(xué)處理，使其減量化、無害化、資源化和穩(wěn)定化，已成為各國環(huán)保界亟待解決的問題。
當(dāng)前我國對鋼鐵企業(yè)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格，綠色冶金成為大勢所趨，鋼鐵企業(yè)的二次資源的綜合利用成為迫切需要解決的問題。我國鋼鐵產(chǎn)能巨大，每年都會產(chǎn)生大量的冶金渣和塵泥廢棄物等，尤其是類似于燒結(jié)除塵灰、高爐瓦斯灰、煉鋼污泥、硫酸渣等。由于冶金廢棄物來源廣，鐵含量高低不一，化學(xué)成分各不相同，回收點(diǎn)不集中，致使堆存困難，廠區(qū)反復(fù)污染。
所以，如何經(jīng)濟(jì)地、有效地處理這些廢棄物，對冶金企業(yè)具有非常重要的意義。
目前國內(nèi)最常用的城市污泥處置方法包括：海洋傾倒、衛(wèi)生填埋、堆肥處理及焚燒等。
海洋傾倒污染環(huán)境，且嚴(yán)重危害海洋生態(tài)系統(tǒng)和人類食物鏈已被國際公約明令禁止；填埋嚴(yán)重污染填埋場周圍生態(tài)系統(tǒng)，且易污染地下水水質(zhì)；堆肥法的主要隱患是污泥中的重金屬污染土地和農(nóng)作物，使得土壤中重金屬含量增加，且通過食物鏈輸送至人體中；焚燒法需要興建設(shè)備，投入成本大，維護(hù)困難，且污泥熱值低，污泥中有機(jī)物含量差異較大。因此，急需尋找一種新型的有效的方法對城市污泥和冶金廢棄物進(jìn)行處理和利用。
現(xiàn)有技術(shù)中包括一種城市污泥作為鋼鐵工業(yè)燒結(jié)礦原料的利用方法，該方法提出將城市污泥與生石灰按比例混合，經(jīng)干燥、脫水處理后得到鈣化污泥，再將鈣化污泥按一定比例和方式，加入燒結(jié)原料中，然后經(jīng)過燒結(jié)工序，最終生產(chǎn)燒結(jié)礦成品。這種方法雖然在一定程度上控制污泥處理中的二次污染問題，實(shí)現(xiàn)了污泥的無害化和資源化的利用，但是沒有充分利用城市污泥含有大量水分的特點(diǎn)，將城市污泥中含有的水分用于燒結(jié)配料用水。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中，城市污泥和冶金廢料無害化和資源化處理難的問題；提出一種城市污泥在小球燒結(jié)中的資源化利用方法。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案是這樣的，一種城市污泥在小球燒結(jié)中的資源化利用方法，其特征在于，包括以下原料及其重量份數(shù)：
將以上原料進(jìn)行以下步驟：
1)將稱量好的原料中加水進(jìn)行混勻，混勻后的原料中水含量為8％～10％；
2)將步驟1)中得到的混勻后的原料，通過造球機(jī)進(jìn)行造球；
3)將步驟2)中制得的小球進(jìn)行篩分；
將粒度小于3mm的小球作為步驟2)中的原料，進(jìn)行步驟2)和步驟3)；
將粒度不小于3mm的小球作為燒結(jié)混合料原料，輸送至燒結(jié)機(jī)進(jìn)行抽風(fēng)燒結(jié)；
所述粒度不小于3mm的小球在燒結(jié)混合料原料中的重量配比為6％～8％。
進(jìn)一步，所述城市污泥中的水分含量為60％～80％。
進(jìn)一步，所述冶金廢料包括硫酸渣礦粉、煉鋼污泥、瓦斯灰和除塵灰中的兩種、三種或四種。
進(jìn)一步，所述冶金廢料包括硫酸渣礦粉、煉鋼污泥、瓦斯灰和除塵灰，所述硫酸渣礦粉、煉鋼污泥、瓦斯灰和除塵灰的重量比為：(24～35)︰(7～15)︰(9～18)︰(24～35)。
進(jìn)一步，所述步驟1)中得到的混合均勻的原料中水分的含量范圍為8～10％。
進(jìn)一步，所述步驟2)中的造球機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍為18～22r/min，傾角為40°～50°。
進(jìn)一步，所述步驟3)中的抽風(fēng)燒結(jié)過程中：點(diǎn)火溫度為1050℃～1200℃,點(diǎn)火負(fù)壓為4000Pa～6000Pa,點(diǎn)火時(shí)間為2～4min,燒結(jié)負(fù)壓為8500Pa～11000Pa。
進(jìn)一步，所述步驟3)中的燒結(jié)混合料原料還包括鐵礦石、熔劑、燃料和返礦。
本發(fā)明的技術(shù)效果是毋庸置疑的，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1)本發(fā)明利用已有的造球和燒結(jié)設(shè)備，節(jié)省城市污泥和冶金廢料處理成本以及設(shè)備投資費(fèi)用；
2)本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)城市污泥和冶金廢料的經(jīng)濟(jì)有效的利用，解決其堆存侵占大量土地，控制其污染環(huán)境的問題，滿足資源化和無害化的處理要求。
3)本發(fā)明將城市污泥和冶金廢料混合造小球，在一定程度上可以增強(qiáng)燒結(jié)料層透氣性，增加燒結(jié)礦產(chǎn)量，改善燒結(jié)礦質(zhì)量；
4)本發(fā)明工藝簡單，燒結(jié)混合料不需要進(jìn)行再加工，處理效果顯著，便于普遍推廣。
本發(fā)明公開的方法不僅可以降低城市污泥和冶金廢料的處理成本，而且充分利用城市污泥和冶金廢料的有用物質(zhì)，變廢為寶，以較為經(jīng)濟(jì)的方法實(shí)現(xiàn)其無害化和資源化的利用。
附圖說明
圖1為本發(fā)明方法工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)該理解為本發(fā)明上述主題范圍僅限于下述實(shí)施例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想的情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段，做出各種替換和變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
實(shí)施例1：
一種城市污泥在小球燒結(jié)中的資源化利用方法，其特征在于，包括以下原料及其重量份數(shù)：
所述城市污泥中的含水量為80％；
所述冶金廢料包括硫酸渣礦粉、煉鋼污泥、瓦斯灰和除塵灰，所述硫酸渣礦粉、煉鋼污泥、瓦斯灰和除塵灰的重量比為：30︰11︰12︰32。
將以上原料進(jìn)行以下步驟：
1)將稱量好的原料中加水進(jìn)行混勻，混勻后的原料中水含量為8％～10％；
2)將步驟1)中得到的混勻后的原料，通過造球機(jī)進(jìn)行造球；
3)將步驟2)中制得的小球進(jìn)行篩分；
將粒度小于3mm的小球作為步驟2)中的原料，進(jìn)行步驟2)和步驟3)；
將粒度不小于3mm的小球作為燒結(jié)混合料原料，輸送至燒結(jié)機(jī)進(jìn)行抽風(fēng)燒結(jié)；
所述粒度不小于3mm的小球在燒結(jié)混合料原料中的重量配比為6％。
燒結(jié)試驗(yàn)結(jié)果表明：相比于不添加混合料小球的燒結(jié)礦，添加混合料小球后的燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)提高8.97％，抗磨指數(shù)提高9.01％，落下強(qiáng)度降低3.26％，還原度提高3.03％，燒結(jié)煙氣中SO2、NO2濃度與未添加混合料小球進(jìn)行燒結(jié)的濃度差異較小。
實(shí)施例2：
一種城市污泥在小球燒結(jié)中的資源化利用方法，其特征在于，包括以下原料及其重量份數(shù)：
所述城市污泥中的含水量為80％；
所述冶金廢料包括硫酸渣礦粉、煉鋼污泥、瓦斯灰和除塵灰，所述硫酸渣礦粉、煉鋼污泥、瓦斯灰和除塵灰的重量比為：28︰13︰11︰30。
將以上原料進(jìn)行以下步驟：
1)將稱量好的原料中加水進(jìn)行混勻，混勻后的原料中水含量為8％～10％；
2)將步驟1)中得到的混勻后的原料，通過造球機(jī)進(jìn)行造球；
3)將步驟2)中制得的小球進(jìn)行篩分；
將粒度小于3mm的小球作為步驟2)中的原料，進(jìn)行步驟2)和步驟3)；
將粒度不小于3mm的小球作為燒結(jié)混合料原料，輸送至燒結(jié)機(jī)進(jìn)行抽風(fēng)燒結(jié)；
所述粒度不小于3mm的小球在燒結(jié)混合料原料中的重量配比為6％。
燒結(jié)試驗(yàn)結(jié)果表明：相比于不添加混合料小球的燒結(jié)礦，添加混合料小球后的燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)提高9.49％，抗磨指數(shù)提高9.46％，落下強(qiáng)度降低3.78％，還原度提高3.28％，燒結(jié)煙氣中SO2、NO2濃度與未添加混合料小球進(jìn)行燒結(jié)的濃度差異較小。
實(shí)施例3：
一種城市污泥在小球燒結(jié)中的資源化利用方法，其特征在于，包括以下原料及其重量份數(shù)：
所述城市污泥中的含水量為80％；
所述冶金廢料包括硫酸渣礦粉、煉鋼污泥、瓦斯灰和除塵灰，所述硫酸渣礦粉、煉鋼污泥、瓦斯灰和除塵灰的重量比為：56︰24︰20︰56。
將以上原料進(jìn)行以下步驟：
1)將稱量好的原料中加水進(jìn)行混勻，混勻后的原料中水含量為8％～10％；
2)將步驟1)中得到的混勻后的原料，通過造球機(jī)進(jìn)行造球；
3)將步驟2)中制得的小球進(jìn)行篩分；
將粒度小于3mm的小球作為步驟2)中的原料，進(jìn)行步驟2)和步驟3)；
將粒度不小于3mm的小球作為燒結(jié)混合料原料，輸送至燒結(jié)機(jī)進(jìn)行抽風(fēng)燒結(jié)；
所述粒度不小于3mm的小球在燒結(jié)混合料原料中的重量配比為6％。
燒結(jié)試驗(yàn)結(jié)果表明：相比于不添加混合料小球的燒結(jié)礦，添加混合料小球后的燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)提高9.34％，抗磨指數(shù)提高9.38％，落下強(qiáng)度降低3.55％，還原度提高3.17％，燒結(jié)煙氣中SO2、NO2濃度與未添加混合料小球進(jìn)行燒結(jié)的濃度差異較小。