[发明专利]一种铁矿烧结用城市生活垃圾热解炭及其制备及应用方法

权利要求书

1.一种铁矿烧结用城市生活垃圾热解炭，其特征在于，将城市生活垃圾破碎，再经低温热解后除杂，再加入占其质量含量3～5％的粘结剂，混匀后加压成型，然后再加热到500～700℃进行高温炭化得到城市生活垃圾热解炭；所得城市生活垃圾热解炭平均粒径为2～4mm且粒径小于0.5mm的颗粒其质量含量不超过整个城市生活垃圾热解炭质量的25％；所述城市生活垃圾选自包括碳水化合物残渣、植物残渣、动物骨骼、动物遗体在内厨房废弃物，包括纸、木质材料、橡胶、塑料、皮革、纺织品和金属、金属氧化物、结晶盐、玻璃、石灰石、硅系无机材料在内的生活废弃物,或是以上废弃物中的一种或几种的混合物；所述粘结剂包括塑料、焦油渣中的一种或混合物，所述城市生活垃圾热解炭固定碳含量为35.1～66.82％，硫含量为0.23～0.32％,挥发份12.1～39.4％，热值大于20.99～24.70MJ/kg,密度0.21～0.75g/cm³，孔隙率为15％～60％，比表面积10～60m²/g。

2.一种铁矿烧结用城市生活垃圾热解炭的制备方法，其特征在于，炭化处理包括以下步骤：

S01、城市生活垃圾的预处理：将收集的城市生活垃圾均质后按组合混合配置成人工合成垃圾样品；

S02、破碎：将步骤S01中所得人工合成垃圾样品通过挤压、切割、破碎至5～20cm，筛分后制备城市生活垃圾原料；

S03、低温热解：将步骤S02中所得城市生活垃圾原料送入高压釜炭化，利用蒸汽热解城市生活垃圾原料，得热解液、热解气和固体残留炭；

S04、除杂：将步骤S03中所得固体残留炭经转鼓破碎15～20min后，筛选粒径小于10mm的固体残留炭，再破碎至4mm以下，经跳汰透筛筛选粒径为1～3mm固体残留炭原料；

S05、成型燃料制备；将步骤S04中所得固体残留炭原料与粘结剂按重量比30:1～20:1的比例混合均匀后，在10～20MPa的压力下压缩成型，得热解炭成型燃料；

S06、热解炭燃料制备：先将步骤S04中所得热解炭成型燃料加热到500～700℃进行高温炭化得城市生活垃圾热解炭。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于,所述步骤S01中的城市生活垃圾选自包括碳水化合物残渣、植物残渣、动物骨骼、动物遗体在内餐厨废弃物，包括纸、木质材料、橡胶、塑料、皮革、纺织品和金属、金属氧化物、结晶盐、玻璃、石灰石、硅系无机材料在内的生活废弃物,或是以上废弃物中的一种或几种的混合物。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于,所述城市生活垃圾至少按如下重量份数的组合混合：橡胶1.3～1.35份、塑料3.2～3.28份、碳水化合物残渣3.4～3.41份、植物残渣2.73～2.74份、纺织品0.66～0.67份、纸2.2～2.3份、木屑0.6～0.61份。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于,所述步骤S03中的热解条件为，放置条件：将所述城市生活垃圾原料码放在高压釜中间层；升温条件：通入水蒸气，将高压釜压力升为8.5～9.9MPa；保温条件：高压釜在温度200～310℃下保压15～30分钟。

6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于,所述步骤S03中制得的热解液包含：甲醇、丙酮、甲酸、醋酸、乙醛、芳香族有机物与水。

7.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于,所述步骤S03中的蒸汽引自余热锅炉，所述步骤S04中的高温尾气引自高压釜泄压阀。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的城市生活垃圾热解炭破碎成平均粒径为2～4mm，且粒径小于0.5mm的颗粒其质量含量不超过整个城市生活垃圾热解炭质量的25％。

9.权利要求1-2任一项所得的城市生活垃圾热解炭的应用方法，将所得的城市生活垃圾热解炭应用到铁矿烧结工艺中替代部分化石燃料。

10.根据权利要求9所述的铁矿烧结用城市生活垃圾热解炭的应用方法，其特征在于，应用过程为：先通过烧结试验确定在采用化石燃料需加入到烧结混合料的用量；用城市生活垃圾热解炭替代化石燃料的替代所需化石燃料。