CN113549758A - 一种含有废活性炭的烧结矿及制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种含有废活性炭的烧结混匀料，其原料组成及wt%为：混匀矿：50~54%，石灰石：5~7%，白云石：5~6%，生石灰：1.5~2.5%，无烟煤：3~3.3%，废弃活性炭：1.0~1.6%，返矿：29~32%；另外按照上述原料总重量的6.0%～6.5%加入水分。制备方法：将粒度≤0.5mm的无烟煤与废弃活性炭搅拌混匀；将粒度＞0.5mm的无烟煤与混匀料混合成综合燃料；将综合燃料按照加入的百分比与混匀矿，石灰石，白云石，生石灰及返矿混合成混合料，将混合料加水并制粒；料烧结制备得到烧结矿；进行检测、分析；对出口烟气进行监测。本发明通过加入部分废弃活性炭，既充分利用其自身的特点，以替代部分焦炭，且还能使烧结矿烧成率满足生产所需。
Description
技术领域
本发明涉及烧结矿及制备方法，特别属于含有废活性炭的烧结矿及制备方法。
背景技术
未来钢铁行业需全面实施超低污染物排放，烟气污染物排放标准将进一步提高，钢铁行业减排压力将持续加剧。为适应新的环境保护要求，烧结机烟气的脱硫脱硝装置采用吸附塔内的活性炭烟气净化装置进行烟气净化，因为活性炭多孔，表面积大，吸附能力强，因此可以综合脱除烧结机机头烟气中的二氧化硫、氮氧化合物与二噁英等有害物质，彻底杜绝排放的有害物质对周围环境的腐蚀，并且能大幅减少颗粒物的排放量。活性炭烟气净化装置内的活性炭由塔顶加入到吸附塔中，并在重力和塔底出料装置的作用下向下移动，在移动过程中，会掉落出小颗粒的废活性炭粉。
活性炭在吸附塔的移动过程中，掉落的小颗粒活性炭粉送入粉仓，用吸引式罐车运输至高炉***作为燃料使用，替代部分焦炭，为生铁渗碳提供部分C源，但由于废活性炭粉相对于煤粉，其燃烧值和可燃碳均较低，难以达到高炉对燃料的要求。为了增加废活性炭粉的回收利用率，尝试将废活性炭粉用于烧结，但存在烧结矿的烧成率低的问题。
通过对收集的活性炭粉末进行物理、化学和工业性分析，开展烧结杯实验，将活性炭作为燃料进行烧结配矿，在满足烧结矿产、质量以及环保排放要求的前提下，讨论活性炭粉的添加比例，从而可以有效降低烧结过程固体燃料消耗。
通过文献检索发现：
中国专利申请号为CN201810664410.4的文献，公开了《一种废弃脱硫剂应用于烧结的处理方法》，.其处理方法包括以下步骤：将废弃脱硫剂破碎成粒度为100％小于8mm，10％小于1mm的颗粒；将破碎后的废弃脱硫剂与铁矿粉混匀得到混匀粉；将烧结混匀粉加水混合制粒得到制粒料；将制粒料烧结得到烧结矿，从而使废弃脱硫剂得到无害化处理，并且实现其资源化利用。该文献虽能有效提高废弃脱硫剂的回收利用，但脱硫剂相较于活性炭粉而言，颗粒偏粗，需进行破碎后方可用于烧结。
发明内容
本发明在于针对活性炭所具有的多孔，表面积大，吸附能力强的特点不足，提供一种既能解决废弃活性炭的综合利用，充分利用废弃活性炭自身的特点，以替代部分焦炭，并使烧结矿的烧成率能满足生产所需的含有废活性炭的烧结矿及制备方法。
实现上述目的的措施：
一种含有废活性炭的烧结混匀料，其原料组成及重量百分比含量为：混匀矿：50～54％，石灰石：5～7％，白云石：5～6％，生石灰：1.5～2.5％，无烟煤：3～3.3％，废弃活性炭：1.0～1.6％，返矿：29～32％；另外按照上述原料总重量的6.0％～6.5％加入水分。
其在于：所述无烟煤中粒度≤0.5mm的占10～15％，其余为粒度＞0.5mm的。
其在于：所废弃活性炭中，粒度≤0.5mm的占比不超过75％，其余为粒度＞0.5mm的。
制备一种含有废活性炭的烧结混匀料的方法，其步骤：
1)将粒度≤0.5mm的无烟煤与废弃活性炭进行搅拌混匀；
2)粒度＞0.5mm的无烟煤与步骤1)的混匀料进行混合均匀得到综合燃料；控制综合燃料中粒度≤0.5mm的占比不超过30％；
3)将上述综合燃料按照加入的百分比与混匀矿：50～54％，石灰石：5～7％，白云石：5～6％，生石灰：1.5～2.5％及返矿：29～32％混合成混合料，将混合料加水混匀并制粒；后按照常规布料烧结制备得到烧结矿；
4)对以上所产出的烧结矿质量进行检测、分析；
5)使用烟气分析仪对出口烟气进行监测。
其在于：经烧结制备的烧结矿的碱度在1.9～2.0。
本发明之所以加入废弃活性炭在1.0～1.6％，是由于配入活性炭粉含量＜1.0％时，其经济价值不明显，配入活性炭粉含量＞1.6％时，会造成综合燃料粒度偏细，所产出的烧结矿产质量不能满足生产所需。
本发明之所以加入限定无烟煤的加入量在3.0％～3.3％，是由于要将燃料用量控制在合理的范围，燃料用量过高，料层氧势低，不利于针状铁酸钙的生成，且烧结矿FeO高，还原性下降。燃料用量过低，则热量不足，烧结矿产质量都会下降。
本发明之所以控制无烟煤中粒度≤0.5mm的占10～15％，是由于要控制配入的燃料粒度，燃料粒度过细，燃烧速度过快，高温保持时间短，烧结矿产质量都会下降。
本发明之所以控制综合燃料中粒度≤0.5mm的占比不超过30％，是由于是由于要控制配入的燃料粒度，燃料粒度过细，燃烧速度过快，高温保持时间短，烧结矿产质量都会下降。
本发明与现有技术相比，通过加入部分废弃活性炭，既充分利用其自身的特点，以替代部分焦炭，且还能使烧结矿的烧成率满足生产所需。
具体实施方式
下面对本发明予以详细描述：
表1为本发明各实施例及对比例的原料取值列表；
表2为本发明各实施例及对比例烧结矿实验结果列表；
表3为本发明各实施例及对比例烧结矿实验结果列表。
本发明各实施例均按照以下步骤进行冶炼：
1)将粒度≤0.5mm的无烟煤与废弃活性炭进行搅拌混匀；
2)粒度＞0.5mm的无烟煤与步骤1)的混匀料进行混合均匀得到综合燃料；控制综合燃料中粒度≤0.5mm的占比不超过30％；
3)将上述综合燃料按照加入的百分比与混匀矿：50～54％，石灰石：5～7％，白云石：5～6％，生石灰：1.5～2.5％及返矿：29～32％混合成混合料，将混合料加水混匀并制粒；后按照常规布料烧结制备得到烧结矿；
4)对以上所产出的烧结矿质量进行检测、分析；
5)使用烟气分析仪对出口烟气进行监测。
表1本发明各实施例及对比例的原料取值列表(wt％)
表2本发明各实施例及对比例烧结矿实验结果列表
表3本发明各实施例及对比例烧结矿化学成分分析结果列表(wt％)
从表1～3可以看出，实施例1～6所生产出来的烧结矿，质量能满足生产所需，并且烧结过程中所产生的烟气能达到现有排放标准。而实施例6中，烧结速度较快，烧成率和成品率均有所下降，所反映出来的平衡系数能勉强达到试验目的，但所得到的烧结矿转鼓强度出现了较明显的下降。对比例1中没有配入活性炭粉末，烧成率和成品率都相对较高，转鼓强度较大，还原性下降。对比例2配入的活性炭粉末配比高达1.8％，烧成率和成品率下降明显，并且平衡系数＞1.1，燃料粒度过细，燃烧速度过快，高温保持时间短，所生产的烧结矿产质量均未能达标。
本发明通过对脱硫脱硝过程中回收活性炭进行烧结生产应用，约定活性炭粉末的添加比例，并将活性炭粉末和无烟煤中≤0.5mm的细颗粒进行预混匀处理，在活性炭供应稳定的情况下，将活性炭粉作为烧结原料进行烧结混匀制粒，能有效降低烧结过程中固体燃料消耗，从而有效降低烧结成本。
本发明实施例仅为最佳例举，并非对其技术方案的限定性实施。
Claims (5)
1.一种含有废活性炭的烧结混匀料，其原料组成及重量百分比含量为：混匀矿：50~54%，石灰石：5~7%，白云石：5~6%，生石灰：1.5~2.5%，无烟煤：3~3.3%，废弃活性炭：1.0~1.6%，返矿：29~32%；另外按照上述原料总重量的6.0%～6.2%加入水分。
2.如权利要求1所述的一种含有废活性炭的烧结混匀料，其特征在于：所述无烟煤中粒度≤0.5mm的占10~15%，其余为粒度＞0.5mm的。
3.如权利要求1所述的一种含有废活性炭的烧结混匀料，其特征在于：所废弃活性炭中，粒度≤0.5mm的占比不超过15%，其余为粒度＞0.5mm的。
4.制备如权利要求1所述的一种含有废活性炭的烧结混匀料的方法，其步骤：
1）将粒度≤0.5mm的无烟煤与废弃活性炭进行搅拌混匀；
2）粒度＞0.5mm的无烟煤与步骤1）的混匀料进行混合均匀得到综合燃料；控制综合燃料中粒度≤0.5mm的占比不超过30%；
3）将上述综合燃料按照加入的百分比与混匀矿：50~54%，石灰石：5~7%，白云石：5~6%，生石灰：1.5~2.5%及返矿：29~32%混合成混合料，将混合料加水混匀并制粒；后按照常规布料烧结制备得到烧结矿；
4）对以上所产出的烧结矿质量进行检测、分析；
5）使用烟气分析仪对出口烟气进行监测。
5.如权利要求4所述的一种含有废活性炭的烧结混匀料的制备方法，其特征在于：经烧结制备的烧结矿的碱度在1.9~2.0。
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