CN106191427A - 一种城市污泥与废织物混合资源化利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种城市污泥与废织物混合资源化利用方法，其特征在于，包括以下原料及其质量份数：铁矿粉69～86份；城市污泥3～9份；废织物2～5份；熔剂6～12份；燃料3～5份；将称量好的原料进行以下步骤：1)将原料进行混匀,得到混合原料；2)将步骤1)中得到的混合原料中加水后，进行制粒；所述加水后的混合原料中，水的重量含量控制为7.5～8％；所述制粒后得到的粒状混合料直径为3～8mm；3)将步骤2)中制得的粒状混合料依次进行布料和点火烧结，制备得到烧结矿。

Description

一种城市污泥与废织物混合资源化利用方法
技术领域
本发明涉及炼铁原料制备技术领域，具体是一种城市污泥与废织物混合资源化利用方法。
背景技术
随着我国城市污水处理效率的提高，城市污泥的产生量迅速增加，预计到2020年，我国的污泥年产量将突破6000万吨。城市污泥组成较为复杂，富含大量有机物、病原微生物、重金属以及寄生虫等有毒有害物质，并且伴有恶臭，严重威胁到人们的身体健康及生存环境。因此，需要对城市污泥进行妥善处理。
然而，传统的城市污泥处理方法主要包括填埋法、焚烧法、堆肥法。填埋法需要占用大量土地，浪费紧缺的土地资源；堆肥法存在利用风险；焚烧法的处理成本较高，且易产生尾气，容易造成二次污染。因此，需要寻找新的城市污泥处理方法，以达到无害化、减量化处理和资源化利用城市污泥的目的。
现如今，我国纺织业发展迅速，且人们生活水平不断提高，导致废弃纺织品逐年增加。据估算，我国每年废其纺织品的产生量超过了2600万吨，而其综合利用率却不足0.1％。传统的废织物处理方法主要是垃圾场填埋处理或焚烧处理，填埋处理需要耗费大量的土地资源，且废织物中含有的大量化学纤维不能自然降解，而焚烧处理会产生大量的烟尘和有毒气体。这两种处理方法均会造成极大的资源浪费和环境污染。
烧结工序是钢铁生产长流程中的一个炼铁原料制备工序，对后续的生产工序和产品质量都起着至关重要的作用，这决定了烧结工序在今后很长一段时间内不可替代。烧结过程中需要适宜的配水量以及固定碳含量，而城市污泥和废织物中均含有一定量的固定碳，且城市污泥中还含有大量水分。烧结原料中添加适量城市污泥及废织物，既降低了焦炭和水资源消耗，又实现了城市污泥和废织物的资源化利用，避免了由于处理不当而对环境造成的二次污染。
现有技术中包括一种城市污泥作为钢铁工业烧结矿原料的利用方法，该方法将城市污泥与生石灰按比例混合，经干燥、脱水处理后得到钙化污泥，再将钙化污泥按一定比例和一定方式配入成分相应调整的烧结原料之中，并随其它烧结原料一起进入烧结工序处理。
该方法虽然对城市污泥进行处理，但是其需要对污泥进行干燥、脱水以及钙处理，工序较为复杂，且没有利用污泥含水量大这一特点。
现有技术中还包括一种废弃纤维纺织品再利用方法，该方法包括以下步骤条件：a.硬化：在纤维纺织品表明喷涂一层树脂薄膜，经100-110℃的温度固话，使纺织品硬化；b.碾碎磨粉：将经硬化处理的纺织品碾碎磨成粉，并在此过程中除去金属等硬物；c.混料：将碾碎的纺织品粉末与热塑性塑料颗粒、钙粉、助剂混合，纺织品粉末、热塑性塑料颗粒、钙粉和助剂的重量份分别为30-70、20-40、10-40和1-2；d.成型：通过塑料挤出成形设备制成所需型材。
该方法虽然一定程度上处理废织物，但是其需要对废织物原料进行硬化、碾碎磨粉等加工处理，工序较为复杂，难于推广使用。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中，城市污泥及废织物难于无害化处理和资源化利用等问题。
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种城市污泥与废织物混合资源化利用方法，其特征在于，包括以下原料及其质量份数：
将称量好的原料进行以下步骤：
1)将原料进行混匀,得到混合原料；
2)将步骤1)中得到的混合原料中加水后，进行制粒；
所述加水后的混合原料中，水的重量含量控制为7.5～8％；所述制粒后得到的粒状混合料直径为3～8mm；
3)将步骤2)中制得的粒状混合料依次进行布料和点火烧结，制备得到烧结矿。
进一步，所述城市污泥中的主要元素及其质量含量百分比分别为：Si 20～30％、Ca 6～10％、Fe 3～6％、Al 6～8％，含水率为46％～65％。
进一步，所述废织物为废弃棉纤维和废弃涤纶纤维；所述废织物为处理后的废织物，所述处理过程为将废织物剪切破碎至粒度为0.5～3mm。
进一步，所述熔剂为市售的粒径小于4mm的石灰石或白云石。
进一步，所述燃料为市售的焦粉，所述焦粉的粒度为0.5～4mm。
进一步，所述步骤1)中的混匀过程使用混料车，转速为14～20r/min，时间为4～6min。
进一步，所述步骤2)中的加水后的混合原料中，碱度为1.8～2.6，混合原料中w(TFe)＝55％±5％，w(FeO)＝8％±2％。
进一步，所述步骤3)中的布料过程中，料层厚度为680～720mm；
所述步骤3)中的点火烧结过程中，点火烧结温度为1250～1280℃，所述点火烧结时台车机速为2～2.5m/min
本发明的技术效果是毋庸置疑的，本发明具有以下优点：
1)本发明不仅有效地处理了城市污泥和废弃纺织物，还实现了城市污泥和废织物的资源化利用，控制了城市污泥及废织物处理过程中所造成的二次污染问题。
2)城市污泥本身含有一定的有机质，且废织物主要由碳、氢元素构成，燃烧后均会释放大量的热量，本发明在一定程度上减少了炼铁燃料的消耗。
3)使用本发明的方案制备所得的烧结矿，由于有机物燃烧，可增加其孔隙率，一定程度上增强其还原性。
4)本发明工艺简单，对原料要求较低，且所制得的烧结矿性能较好，便于推广使用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1：
一种城市污泥与废织物混合资源化利用方法，其特征在于，包括以下原料及其质量份数：
所述城市污泥中的主要元素及其质量含量百分比分别为：Si 20～30％、Ca 6～10％、Fe 3～6％、Al 6～8％，含水率为65％。
所述废织物为废弃棉纤维和废弃涤纶纤维；所述废织物为处理后的废织物，所述处理过程为将废织物剪切破碎至粒度为0.5～3mm。
所述熔剂为市售的粒径小于4mm的石灰石或白云石。
所述燃料为市售的焦粉，所述焦粉的粒度为0.5～4mm。
将称量好的原料进行以下步骤：
1)将原料进行混匀,得到混合原料；
所述混匀过程使用混料车，转速为14r/min，时间为6min。
2)将步骤1)中得到的混合原料中加水后，进行制粒；
所述加水后的混合原料中，水的重量含量控制为7.5～8％；所述制粒后得到的粒状混合料直径为3～8mm；
所述加水后的混合原料中，碱度为1.8～2.6，混合原料中w(TFe)＝55％，w(FeO)＝8％。
3)将步骤2)中制得的粒状混合料依次进行布料和点火烧结，制备得到烧结矿。
所述布料过程中，料层厚度为680～720mm；所述点火烧结过程中，点火烧结温度为1250℃，所述点火烧结时台车机速为2m/min。
所述烧结矿转鼓指数为63.3％，落下强度为64.8％，抗磨指数为4.7％，且每吨烧结混合料节省焦炭3.1kg。
实施例2：
一种城市污泥与废织物混合资源化利用方法，其特征在于，包括以下原料及其质量份数：
所述城市污泥中的主要元素及其质量含量百分比分别为：Si 20～30％、Ca 6～10％、Fe 3～6％、Al 6～8％，含水率为65％。
所述废织物为废弃棉纤维和废弃涤纶纤维；所述废织物为处理后的废织物，所述处理过程为将废织物剪切破碎至粒度为0.5～3mm。
所述熔剂为市售的粒径小于4mm的石灰石或白云石。
所述燃料为市售的焦粉，所述焦粉的粒度为0.5～4mm。
将称量好的原料进行以下步骤：
1)将原料进行混匀,得到混合原料；
所述混匀过程使用混料车，转速为18r/min，时间为5min。
2)将步骤1)中得到的混合原料中加水后，进行制粒；
所述加水后的混合原料中，水的重量含量控制为7.5～8％；所述制粒后得到的粒状混合料直径为3～8mm；
所述加水后的混合原料中，碱度为1.8～2.6，混合原料中w(TFe)＝55％，w(FeO)＝8％。
3)将步骤2)中制得的粒状混合料依次进行布料和点火烧结，制备得到烧结矿。
所述布料过程中，料层厚度为680～720mm；所述点火烧结过程中，点火烧结温度为1250℃，所述点火烧结时台车机速为2m/min。
所述烧结矿转鼓指数为65.6％，落下强度为66.8％，抗磨指数为4.4％，且每吨烧结混合料节省焦炭4.7kg。
实施例3：
一种城市污泥与废织物混合资源化利用方法，其特征在于，包括以下原料及其质量份数：
所述城市污泥中的主要元素及其质量含量百分比分别为：Si 20～30％、Ca 6～10％、Fe 3～6％、Al 6～8％，含水率为65％。
所述废织物为废弃棉纤维和废弃涤纶纤维；所述废织物为处理后的废织物，所述处理过程为将废织物剪切破碎至粒度为0.5～3mm。
所述熔剂为市售的粒径小于4mm的石灰石或白云石。
所述燃料为市售的焦粉，所述焦粉的粒度为0.5～4mm。
将称量好的原料进行以下步骤：
1)将原料进行混匀,得到混合原料；
所述混匀过程使用混料车，转速为20r/min，时间为4min。
2)将步骤1)中得到的混合原料中加水后，进行制粒；
所述加水后的混合原料中，水的重量含量控制为7.5～8％；所述制粒后得到的粒状混合料直径为3～8mm；
所述加水后的混合原料中，碱度为1.8～2.6，混合原料中w(TFe)＝55％，w(FeO)＝8％。
3)将步骤2)中制得的粒状混合料依次进行布料和点火烧结，制备得到烧结矿。
所述布料过程中，料层厚度为680～720mm；所述点火烧结过程中，点火烧结温度为1250℃，所述点火烧结时台车机速为2m/min
所述烧结矿转鼓指数为67.1％，落下强度为68.4％，抗磨指数为4.1％，且每吨烧结混合料节省焦炭5.7kg。

Claims (8)

1.一种城市污泥与废织物混合资源化利用方法，其特征在于，包括以下原料及其质量份数：
将称量好的原料进行以下步骤：
1)将原料进行混匀,得到混合原料；
2)将步骤1)中得到的混合原料中加水后，进行制粒；
所述加水后的混合原料中，水的重量含量控制为7.5～8％；所述制粒后得到的粒状混合料直径为3～8mm；
3)将步骤2)中制得的粒状混合料依次进行布料和点火烧结，制备得到烧结矿。
2.根据权利要求1所述的一种城市污泥与废织物混合资源化利用方法，其特征在于：所述城市污泥中的主要元素及其质量含量百分比分别为：Si 20～30％、Ca 6～10％、Fe 3～6％、Al 6～8％，含水率为46％～65％。
3.根据权利要求1所述的一种城市污泥与废织物混合资源化利用方法，其特征在于：所述废织物为废弃棉纤维和废弃涤纶纤维；所述废织物为处理后的废织物，所述处理过程为将废织物剪切破碎至粒度为0.5～3mm。
4.根据权利要求1所述的一种城市污泥与废织物混合资源化利用方法，其特征在于：所述熔剂为市售的粒径小于4mm的石灰石或白云石。
5.根据权利要求1所述的一种城市污泥与废织物混合资源化利用方法，其特征在于：所述燃料为市售的焦粉，所述焦粉的粒度为0.5～4mm。
6.根据权利要求1所述的一种城市污泥与废织物混合资源化利用方法，其特征在于：所述步骤1)中的混匀过程使用混料车，转速为14～20r/min，时间为4～6min。
7.根据权利要求1所述的一种城市污泥与废织物混合资源化利用方法，其特征在于：所述步骤2)中的加水后的混合原料中，碱度为1.8～2.6，混合原料中w(TFe)＝55％±5％，w(FeO)＝8％±2％。
8.根据权利要求1所述的一种城市污泥与废织物混合资源化利用方法，其特征在于：所述步骤3)中的布料过程中，料层厚度为680～720mm；
所述步骤3)中的点火烧结过程中，点火烧结温度为1250～1280℃，所述点火烧结时台车机速为2～2.5m/min。
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