[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

说明书

本发明公开了一种铁矿烧结用城市生活垃圾热解炭的制备方法，包括以下步骤：混合城市生活垃圾、制备人工合成垃圾样品，将生活垃圾样品破碎至5～20cm，热解城市生活垃圾原料制备热解液、热解气和固体残留炭；除杂再混合，添加粘结剂加压成型再碳化；所得热解炭燃料经破碎与含铁原料、溶剂配比后，经混合烧结可制备烧结矿。本发明的方法制备的城市生活垃圾热解炭用于烧结满足热值要求，具有含硫量低、固定碳含量高的特点，可以大大降低炼焦成本，节省大量优质煤炭资源，减少SO₂和污染物排放。

技术领域

本发明属于城市生活垃圾处理和煤化工技术交叉技术领域，更具体地，涉及一种铁矿烧结用城市生活垃圾热解炭及其制备方法及应用方法。

背景技术

一方面城市生活垃圾包含餐厨垃圾、纸屑、塑料、木屑及其他，组分所占比例因收集时间与地点有所差异。一般而言，城市生活垃圾，餐厨垃圾占40～50％，纸屑占10～20％，塑料占10～20％，木屑占0.5～ 5％，其他垃圾占0.5～10％。餐厨垃圾包含餐馆、饭店、单位食堂等的饮食剩余物以及后厨的果蔬、肉食、油脂、面点等的加工过程废弃物，同时含包含家庭日常生活中丢弃的果蔬及食物下脚料、剩菜剩饭、瓜果皮等易腐有机垃圾。餐厨垃圾是城市生活垃圾的主要成分。其他垃圾包含布匹、橡胶等，不影响后述最终效果。含有较高的热值，具有很高的利用价值。

随着我国城镇化进程加快，城市规模逐渐扩大，人民生活水平不断提高，由此产生的垃圾量同时随之增长。截至2014年底，我国城市生活垃圾产生量已达到17899万吨，总体呈现出年年增长的趋势。垃圾成分复杂多样，其中的重金属等有害物质渗透地下，对土壤资源与水资源危害极大；垃圾长期堆放散发出的恶臭极易扩散，严重影响垃圾堆放场与填埋场周边居民的正常生活。垃圾长期堆放不加处理，将对地球生态环境和人类健康产生巨大威胁。

垃圾热解技术是一种新兴的垃圾处理利用方法，可以有效解决上述问题。传统垃圾热解是在缺氧条件下热分解为固体炭、液体焦油以及气体的过程，液体焦油以及气体的处理是一个难题。与垃圾填埋、焚烧、堆肥相比，垃圾热解是一种环境友好型、资源节约型的垃圾处理利用技术，是探索垃圾处理利用的新方向。垃圾热解生成的固体炭含有相当高的热值，具有极高的利用价值，但目前还没有人提出明确的利用方向。

另一方面与球团矿和天然块矿相比，烧结矿在冶金性能等方面具有显著的优势。面对日益严峻的市场竞争环境，降低烧结矿成本，有助于整个高炉炼铁效益的提高。目前，优质铁矿资源紧张，从铁矿石成本方面入手降低烧结成本困难比较大。而在生产球团矿的过程中用焦粉做烧结的燃料，而焦粉是用烟煤高温干馏制备的，在生产过程中会产生大量二氧化硫和氮氧化物，且烧结过程中也在反应中生成大量二氧化硫和氮氧化物。

随着占全国工业能耗和二氧化硫排放近70％的电力、钢铁、建材以及石油加工等高耗能行业的发展，节能减排已经成为当前宏观调控的重点。至2020年，全国二氧化硫排放总量需控制在207万吨以内，比2015年下降10％。由此可见，烧结生产减排二氧化硫不仅任务艰巨，同时也直接关系到钢铁企业的生存与发展。

需要一种能制备低含硫量的烧结燃料的工艺。

发明内容

本发明的特征在于，在烧结工艺中，使用城市生活垃圾低温热解生成的固体残留炭作为烧结固体燃料。本发明所述方法，与使用焦粉、煤粉相比作烧结燃料相比，可大幅减少SO₂等污染物的排放，具有较高的经济效益与环保效益；与此同时可实现城市生活垃圾回收利用。