第2期 邢奕等：石灰干化污泥作为配料部分替代冶金烧结中熔剂和燃料 .149· 目前，采用石灰处理后的污泥，其再处理方式多为 烧结工艺和烧结原料的特点，探讨将石灰干化污泥 填埋堆放处理，一方面占用大量土地，另一方面不 作为烧结配料，以合适配比引入烧结过程，替代较 可避免的对环境造成一定的污染，同时污泥中含有 高成本的焦末（或无烟煤）燃料和石灰熔剂，实现城 的大量有用组分如石灰、有机质被白白浪费，没有 市污泥的最终处置和高附加值利用. 实现有效资源化利用 冶金烧结温度一般在8001200℃，可彻底焚 1实验材料及方法 烧污泥中的有机组分，将重金属固化在烧结矿中， 1.1实验材料 同时石灰干化污泥可为烧结工序提供部分必需的熔 实验采用的是北京市清河污水处理厂剩余污 剂石灰和可燃热值.目前，对于利用冶金烧结处置 泥，含水率为80%左右，污泥与生石灰按质量比3：1 城市污泥的报道较少，仅有首钢对城市污泥在钢铁 混合干化，自然堆放72h,得到石灰干化污泥，通过 领域中可能的应用开展了分析，认为城市污泥有可 氧弹法测得石灰干化污泥低位热值为5.79MJkg1. 能应用于钢铁冶金领域的焦化和烧结领域)，本文 烧结实验所用原料均来自首都钢铁集团.实验原料 基于石灰干化污泥的石灰组成和燃烧热值问，结合 化学成分及主要实验仪器设备如表1和表2所示. 表1实验原料化学组成（质量分数） Table 1 Chemical components in raw materials ÷ 原料 TFe Fe203 CaO SiO2 C Mgo A12O3 H2O 石灰干化污泥 0.70 40.32 1,18 20.64 0.69 0.73 33.71 瓦斯灰 39.57 34.82 4.74 6.26 45.47 1.15 4.29 2.10 转炉OG泥 50.81 44.48 16.05 1.76 2.98 0.36 干法灰 51.20 45.91 3.45 5.49 19.37 13.06 10.57 铁鳞 75.15 54.22 1.f60 2.42 0.82 生石灰 78.68 4.16 3.27 焦粉 6.38 78.16 表2主要实验仪器设备 Table 2 Main equipment 仪器设备名称 型号 生产厂家 全自动氧弹量热仪 BJDF1Parr6300 美国PARR公司 X射线衍射分析仪 RigakuD/Max-RC 日本玛珂科学仪器公司 圆筒造球机 中800mm,转速可调 热重差示扫描量热分析仪 NETZSCH SAT 449C 德国耐驰公司 烧结杯 Φ150mm,H=600mm 1.2实验方法 水分不同补充相应的水分，采用圆筒造球机制造成 以石灰干化污泥中的CaO含量和污泥可燃热 烧结球粒，进行烧结杯实验 值（根据石灰干化污泥热值）替代烧结用熔剂和燃 (4)在不添加石灰干化污泥的条件下，对烧结 料，进行石灰干化污泥配入烧结杯的实验研究. 原料中的配碳量进行调节，根据实验结果，确定最 (1)采用热重差示扫描量热(TG-DTA)分析 佳碳配比.在最佳碳配比基础上，加入一定比例石 污泥物相变化及吸放热情况。实验升温程序为： 灰干化污泥，减少物料配比中相应的石灰石和碳粉 室温~100℃，升温速率15℃min-1,恒温5 加入量，进行烧结杯实验，测定样品垂直烧结速度、 min:100~1200℃，升温速率15℃min-1,温度升 烧结成品率、烧结利用系数、转鼓指数、烧结矿粒 至1200℃. 度、固体燃耗等相关指标的变化 (2)采用X射线衍射法(XRD)分析石灰干化 污泥焚烧后物相组成. 2实验结果和讨论 (3)铁鳞、瓦斯灰、干法灰和OG泥以质量比 2.1石灰干化污泥性质分析 4:2:22的比例均匀混合成混匀矿，分别向其中加入 以石灰干化污泥为研究对象，分别在空气和N2 不同量的石灰干化污泥、生石灰和焦粉，根据原料 氛围下进行热重差示扫描量热分析，考察石灰干