·1210· 工程科学学报，第40卷，第10期 成元素(Ca、Al、Mg、Ph、As、Zn、Cu、Cr、Cd、Mn、Ni、 影响，参照美国EPA1668A方法，采用GC-MS测定 K、Na等). 烟道气的氯苯(CBzs)、多氯联苯(PCBs)等含氯前驱 表1 Andersen8级撞击式颗粒物采样器分级粒径表 体化合物含量. Table 1 Graded particle sizes for Andersen eight-stage impactor 2结果与讨论 级数 颗粒物切制粒径/μm 0 9.00 2.1除尘灰改性前后的组成和微观结构分析 1 5.80 表2和图2分别为0灰和1"灰的化学组成和 3 4.70 3 3.30 扫描电镜照片.由表2可以看出，水洗后除尘灰的 2.10 Fe20,、Ca0、Si02、AL,03和Mg0组成含量显著增大， 1.10 而K,0、Na,0和Cl元素的含量显著降低，图2中0 6 0.70 0.40 灰面扫描电镜照片也表明了0灰中含有大量连片 的K和Cl元素，而1灰中的K和C1分布面较少，但 烟道气二噁英类物质及含氯前驱体取样及分 不管是0*灰还是1"灰，K和C1分布的区域基本一 析：结合烧结杯实验，利用ZR-3720二噁英采样器 致，这表明碱金属K在烧结除尘灰中主要为水溶氯 对采样口烧结烟道气采样，二噁英类物质检测执行 化物组成，如果将K和C在除尘灰配加烧结前进行 标准《环境空气和废气二噁英类的测定同位素稀 去除，结合前述分析，从理论上讲减少配料中的K 释高分辨气相色谱-高分辨质谱法》(H山77.2一 和C1将有助于减少烧结烟气PM2和二噁英类物质 2008):同时，为研究含氯前驱体对二噁英类物质的 的排放. 表2除尘灰的主要化学成分（质量分数） Table 2 Main chemical composition of the sintering precipitator dust % Fe203 Cao Si02 Al2O3 Mgo Mno Zn0 K20 NazO Cuo PbO TiO2 Cr203 Cl SO3 P2O5 F Br 0 37.457.972.470.790.760.060.0619.575.060.120.950.090.0221.482.160.040.610.34 164.2111.637.472.153.220.100.111.930.620.231.440.160.042.142.140.102.230.08 2.2除尘灰改性前后对烧结技术参数的影响 所区别，水洗灰(1")配加后的烧结矿粒度分布中 表3为原灰(0)和水洗灰(1)配加烧结杯的 >25mm(>40mm和25~40mm)的颗粒占比 实验结果，可以看出，除尘灰水洗前后配加烧结混料 (37.89%)较原灰(0")的颗粒占比(30.59%)显 后对烧结技术综合指标影响较小，烧损率、转鼓指 著增大，这表明烧结配料中杂质的去除有助于改善 数、固体燃耗和成品率都变化不大，但粒度分布有 粒度组成. 表3烧结杯实验结果 Table 3 Experimental results for the sintering cup 粒度分布占比/% 烧损率/ 转鼓指数/固体燃耗/ 成品率/ 试样 粒度 粒度 粒度 粒度 粒度 粒度 % % (kgt-) % >40mm25~40mm16~25mm10~16mm5~10mm<5mm 0 18.80 68.27 45.03 84.74 11.02 19.57 18.45 20.53 15.17 15.26 1# 18.86 67.87 44.92 84.94 16.60 21.29 13.76 16.61 16.68 15.06 2.3除尘灰改性前后对烧结烟气颗粒物组成的影响 第5级(1.10~2.10μm)、第6级(0.70~1.10m) 2.3.1除尘灰改性对不同粒度分布除尘灰排放数 和第7级(0.40~0.70m),这表明烟气颗粒物组 值的影响 成以细颗粒物为主.研究3，-21表明烟气细颗粒物 对原灰(0)和水洗灰(1)配加烧结杯后的烟 在升温初期排放较高，其组成中杂质含量较高，尤其 道气进行颗粒物采集，给出了烟道气中不同粒度颗 以元素K的组成占比最高，这表明K组成在烧结升 粒物的排放值(mg·m3),如图3所示. 温初段容易逸出，因此减少烧结配料中的K组成将 细颗粒物(PM2,)是指空气动力学直径≤2.5 有助于减少细颗粒物的排放.其次，除尘灰水洗前 m的颗粒物，由图3可以看出，颗粒物大多集中在 后对颗粒物的影响比较显著，除第0级(>9.00工程科学学报,第 40 卷,第 10 期 成元素(Ca、Al、Mg、Pb、As、Zn、Cu、Cr、Cd、Mn、Ni、 K、Na 等). 表 1 Andersen 8 级撞击式颗粒物采样器分级粒径表 Table 1 Graded particle sizes for Andersen eight鄄stage impactor 级数 颗粒物切割粒径/ 滋m 0 9郾 00 1 5郾 80 2 4郾 70 3 3郾 30 4 2郾 10 5 1郾 10 6 0郾 70 7 0郾 40 烟道气二噁英类物质及含氯前驱体取样及分 析:结合烧结杯实验,利用 ZR鄄鄄3720 二噁英采样器 对采样口烧结烟道气采样,二噁英类物质检测执行 标准《环境空气和废气 二噁英类的测定 同位素稀 释高分辨气相色谱鄄鄄 高分辨质谱法》 ( HJ 77郾 2— 2008);同时,为研究含氯前驱体对二噁英类物质的 影响,参照美国 EPA1668A 方法,采用 GC鄄鄄 MS 测定 烟道气的氯苯(CBzs)、多氯联苯(PCBs)等含氯前驱 体化合物含量. 2 结果与讨论 2郾 1 除尘灰改性前后的组成和微观结构分析 表 2 和图 2 分别为 0 #灰和 1 #灰的化学组成和 扫描电镜照片. 由表 2 可以看出,水洗后除尘灰的 Fe2O3 、CaO、SiO2 、Al 2O3和 MgO 组成含量显著增大, 而 K2O、Na2O 和 Cl 元素的含量显著降低,图 2 中 0 # 灰面扫描电镜照片也表明了 0 #灰中含有大量连片 的 K 和 Cl 元素,而1 #灰中的 K 和 Cl 分布面较少,但 不管是 0 #灰还是 1 #灰,K 和 Cl 分布的区域基本一 致,这表明碱金属 K 在烧结除尘灰中主要为水溶氯 化物组成,如果将 K 和 Cl 在除尘灰配加烧结前进行 去除,结合前述分析,从理论上讲减少配料中的 K 和 Cl 将有助于减少烧结烟气 PM2郾 5和二噁英类物质 的排放. 表 2 除尘灰的主要化学成分(质量分数) Table 2 Main chemical composition of the sintering precipitator dust % 试样 Fe2O3 CaO SiO2 Al2O3 MgO MnO ZnO K2O Na2O CuO PbO TiO2 Cr2O3 Cl SO3 P2O5 F Br 0 # 37郾 45 7郾 97 2郾 47 0郾 79 0郾 76 0郾 06 0郾 06 19郾 57 5郾 06 0郾 12 0郾 95 0郾 09 0郾 02 21郾 48 2郾 16 0郾 04 0郾 61 0郾 34 1 # 64郾 21 11郾 63 7郾 47 2郾 15 3郾 22 0郾 10 0郾 11 1郾 93 0郾 62 0郾 23 1郾 44 0郾 16 0郾 04 2郾 14 2郾 14 0郾 10 2郾 23 0郾 08 2郾 2 除尘灰改性前后对烧结技术参数的影响 表 3 为原灰(0 # ) 和水洗灰(1 # ) 配加烧结杯的 实验结果,可以看出,除尘灰水洗前后配加烧结混料 后对烧结技术综合指标影响较小,烧损率、转鼓指 数、固体燃耗和成品率都变化不大,但粒度分布有 所区别,水洗灰(1 # ) 配加后的烧结矿粒度分布中 > 25 mm ( > 40 mm 和 25 ~ 40 mm) 的 颗 粒 占 比 (37郾 89% )较原灰(0 # ) 的颗粒占比(30郾 59% ) 显 著增大,这表明烧结配料中杂质的去除有助于改善 粒度组成. 表 3 烧结杯实验结果 Table 3 Experimental results for the sintering cup 试样 烧损率/ % 转鼓指数/ % 固体燃耗/ (kg·t - 1 ) 成品率/ % 粒度分布占比/ % 粒度 > 40 mm 粒度 25 ~ 40 mm 粒度 16 ~ 25 mm 粒度 10 ~ 16 mm 粒度 5 ~ 10 mm 粒度 < 5 mm 0 # 18郾 80 68郾 27 45郾 03 84郾 74 11郾 02 19郾 57 18郾 45 20郾 53 15郾 17 15郾 26 1 # 18郾 86 67郾 87 44郾 92 84郾 94 16郾 60 21郾 29 13郾 76 16郾 61 16郾 68 15郾 06 2郾 3 除尘灰改性前后对烧结烟气颗粒物组成的影响 2郾 3郾 1 除尘灰改性对不同粒度分布除尘灰排放数 值的影响 对原灰(0 # ) 和水洗灰(1 # ) 配加烧结杯后的烟 道气进行颗粒物采集,给出了烟道气中不同粒度颗 粒物的排放值(mg·m - 3 ),如图 3 所示. 细颗粒物( PM2郾 5 ) 是指空气动力学直径臆2郾 5 滋m 的颗粒物,由图 3 可以看出,颗粒物大多集中在 第 5 级(1郾 10 ~ 2郾 10 滋m)、第 6 级(0郾 70 ~ 1郾 10 滋m) 和第 7 级(0郾 40 ~ 0郾 70 滋m),这表明烟气颗粒物组 成以细颗粒物为主. 研究[3,11鄄鄄12] 表明烟气细颗粒物 在升温初期排放较高,其组成中杂质含量较高,尤其 以元素 K 的组成占比最高,这表明 K 组成在烧结升 温初段容易逸出,因此减少烧结配料中的 K 组成将 有助于减少细颗粒物的排放. 其次,除尘灰水洗前 后对颗粒物的影响比较显著,除第 0 级( > 9郾 00 ·1210·