本發(fā)明涉及環(huán)保再生技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種針對水泥窯協(xié)同處置煤焦渣、廢活性炭、鋼渣、鐵尾礦的方法。
背景技術(shù)：
煤炭作為我國的基礎(chǔ)能源和重要原料，在國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中具有重要的戰(zhàn)略地位，必將長期是我國的主要能源。煤氣化技術(shù)是未來潔凈煤技術(shù)的基礎(chǔ)和核心，是發(fā)展煤化學(xué)產(chǎn)品氨、甲醇、二甲醚等、煤基液體燃料、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、制氫、燃料電池等工業(yè)的基礎(chǔ)，是這些行業(yè)的共性技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)和龍頭技術(shù)。煤炭氣化后會(huì)產(chǎn)生煤焦渣，2017年被列入危廢名錄，需要安全處置。
廢活性炭是指已使用過的活性炭，是黑色粉末狀或顆粒狀的無定形碳?；钚蕴恐鞒煞殖颂家酝膺€有氧、氫等元素。我國味精、葡萄糖、電廠、水廠、生活用水、工業(yè)用水、石油化工、食品飲料、制糖制酒、醫(yī)藥、養(yǎng)魚等行業(yè)。這些行業(yè)每年需要活性炭量達(dá)幾億噸以上，但活性炭只能一次性，使用后便把它排棄掉，長年累月，這些廢炭便成為環(huán)境公害，因此，對廢活性炭的處理已成為我國當(dāng)前急待解決的課題。廢活性炭的熱值在3000kcal/kg左右，可以作為水泥窯的替代燃料使用，但由于其中含有一定的有機(jī)物，因此，需要經(jīng)過一定的預(yù)處理后才能使用。
鋼渣主要由鈣、鐵、硅、鎂和少量鋁、錳、磷等的氧化物組成。主要的礦物相為硅酸三鈣、硅酸二鈣、鈣鎂橄欖石、鈣鎂薔薇輝石、鐵鋁酸鈣以及硅、鎂、鐵、錳、磷的氧化物形成的固熔體，還含有少量游離氧化鈣以及金屬鐵、氟磷灰石等。鋼渣中各種成分的含量因煉鋼爐型、鋼種以及每爐鋼冶煉階段的不同，有較大的差異。由于鋼渣的成分波動(dòng)較大、極不穩(wěn)定，因此遲遲未能實(shí)際應(yīng)用。例如，用鋼渣做混凝土的骨料，一段時(shí)間后混凝土?xí)鸸?、爆裂?/p>
尾礦是指礦山企業(yè)在選礦完成后排放的廢渣礦渣，多以泥漿形式外排，日積月累形成尾礦庫。尾礦庫占地面積大，而且極具安全隱患，另外在尾礦庫中富含的選礦藥劑尾礦的水滲透到地下，對環(huán)境、地下水也會(huì)造成極大的污染。因此選礦尾礦處理是擺在礦山生產(chǎn)者面前的一大問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2000年以前，我國礦山產(chǎn)出的尾礦總量為50.26億噸，其中，鐵礦尾礦量為26.14億噸，主要有色金屬的尾礦量為21.09億噸，黃金尾礦量為2.72億噸，其他0.31億噸。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種利用水泥窯協(xié)同處置煤焦渣、廢活性炭、鋼渣、鐵尾礦的技術(shù)，而且可以以廢治廢，減少污染物排放總量。
一種利用水泥窯協(xié)同處置煤焦渣、廢活性炭、鋼渣、鐵尾礦的方法，包括以下步驟：
a、混合：將廢活性炭與煤焦渣按質(zhì)量比2～5：15～20混合，得到混合物1；將鐵尾礦與鋼渣按質(zhì)量比1～5：2～3混合，得到混合物2；
b、粉磨：將混合物1放入陶瓷球磨機(jī)，粉磨30～60min，粉磨過程中每分鐘加入1～5kg水泥生料粉；
c、過篩：將粉磨后的混合物1過80目篩，取篩下物留用；
d、焚燒：將篩下物通過噴煤管送入立式焚燒爐中；采用內(nèi)部砌有耐火材料的耐高溫風(fēng)管將部分水泥窯三次風(fēng)引入立式焚燒爐中，三次風(fēng)參數(shù)為：引出溫度800～1000℃，引出風(fēng)量20000～50000m3/h，氧含量18％～20％；采用溜管將混合物2自下部引入立式焚燒爐中；
e、煙氣入窯：將立式焚燒爐中焚燒后的產(chǎn)生煙氣通過高溫風(fēng)機(jī)送入水泥窯分解爐中；
f、生鐵制備：將立式焚燒爐中焚燒后的底渣從回轉(zhuǎn)爐上方輸送到回轉(zhuǎn)爐中；同時(shí)向回轉(zhuǎn)爐中通入氮?dú)?；將水泥窯篦冷機(jī)低溫段的低溫余熱煙氣引出，引出的煙氣溫度為100～300℃，引出的煙氣風(fēng)量為2～5萬nm3/h，引出的煙氣進(jìn)入自回轉(zhuǎn)爐底端進(jìn)入回轉(zhuǎn)爐中，保持回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)速為10～30r/h，煙氣在回轉(zhuǎn)爐內(nèi)的反應(yīng)時(shí)間為30～60min；
g、排放：生鐵制備產(chǎn)生的尾氣送入水泥窯篦冷機(jī)高溫段，產(chǎn)生的生鐵和廢渣的混合物從回轉(zhuǎn)爐底端排出；
h、磁選：將生鐵和廢渣的混合物通過磁選機(jī)，選出生鐵；廢渣用于水泥配料。
進(jìn)一步的，步驟d中立式焚燒爐中三次風(fēng)入口位于噴煤管下方。
進(jìn)一步的，步驟d中溜管入口位于三次風(fēng)入口下方，溜管入口位于立式焚燒爐下部1/8～1/10處。
進(jìn)一步的，步驟f中將立式焚燒爐焚燒后的底渣通過螺旋輸送到回轉(zhuǎn)爐中。
進(jìn)一步的，步驟f中回轉(zhuǎn)爐長徑比為3～5:1，傾斜角度為1～3度，鋼制結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯防火材料。
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明利用水泥窯協(xié)同處置煤焦渣、廢活性炭、鋼渣、鐵尾礦的技術(shù)，利用水泥窯焚燒具有熱值的煤焦渣、廢活性炭，同時(shí)生產(chǎn)生鐵，不僅解決困擾城市的廢棄物堆積難題，而且可以以廢治廢，減少污染物排放總量。
采用本技術(shù)，水泥窯可節(jié)約煤炭30％以上，生鐵銷售效益增加利潤10％以上，而且水泥產(chǎn)品后期28天強(qiáng)度增加2mpa以上。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對發(fā)明作一詳細(xì)描述。
附圖說明
圖1為本發(fā)明工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
一種利用水泥窯協(xié)同處置煤焦渣、廢活性炭、鋼渣、鐵尾礦的方法，包括以下步驟：
a、混合：將廢活性炭與煤焦渣按質(zhì)量比2～5：15～20混合，得到混合物1；將鐵尾礦與鋼渣按質(zhì)量比1～5：2～3混合，得到混合物2；
b、粉磨：將混合物1放入陶瓷球磨機(jī)，粉磨30～60min，粉磨過程中每分鐘加入1～5kg水泥生料粉；水泥生料粉起到分散作用，防止混合物1在粉磨過程中粘結(jié)，粘在球磨機(jī)上；
c、過篩：將粉磨后的混合物1過80目篩，取篩下物留用；
d、焚燒：將篩下物通過噴煤管送入立式焚燒爐中；采用內(nèi)部砌有耐火材料的耐高溫風(fēng)管將部分水泥窯三次風(fēng)引入立式焚燒爐中，三次風(fēng)參數(shù)為：引出溫度800～1000℃，引出風(fēng)量20000～50000m3/h，氧含量18％～20％；采用溜管將混合物2自下部引入立式焚燒爐中；立式焚燒爐中三次風(fēng)入口位于噴煤管下方；溜管入口位于三次風(fēng)入口下方，溜管入口位于立式焚燒爐下部1/8～1/10處；三次風(fēng)氧含量高，位于噴煤管下方，使得噴入的篩下物充分燃燒，混合物2起到流化床和催化劑的雙重作用，防止煤焦渣類熱熔型物料粘接、架橋；
e、煙氣入窯：將立式焚燒爐中焚燒后的產(chǎn)生煙氣通過高溫風(fēng)機(jī)送入水泥窯分解爐中；
f、生鐵制備：將立式焚燒爐中焚燒后的底渣從回轉(zhuǎn)爐上方輸送到回轉(zhuǎn)爐中；同時(shí)向回轉(zhuǎn)爐中通入氮?dú)?；將水泥窯篦冷機(jī)低溫段的低溫余熱煙氣引出，引出的煙氣溫度為100～300℃，引出的煙氣風(fēng)量為2～5萬nm3/h，引出的煙氣進(jìn)入自回轉(zhuǎn)爐底端進(jìn)入回轉(zhuǎn)爐中，保持回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)速為10～30r/h，煙氣在回轉(zhuǎn)爐內(nèi)的反應(yīng)時(shí)間為30～60min；將立式焚燒爐焚燒后的底渣通過螺旋輸送到回轉(zhuǎn)爐中；回轉(zhuǎn)爐長徑比為3～5:1，傾斜角度為1～3度，鋼制結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯防火材料；
g、排放：生鐵制備產(chǎn)生的尾氣送入水泥窯篦冷機(jī)高溫段，產(chǎn)生的生鐵和廢渣的混合物從回轉(zhuǎn)爐底端排出；
h、磁選：將生鐵和廢渣的混合物通過磁選機(jī)，選出生鐵；廢渣用于水泥配料。
實(shí)施例1：
將活性炭與煤焦渣按照2：20的比例混合，得到混合物1；將鐵尾礦與鋼渣按照1：2的比例混合，得到混合物2；將混合物1放入陶瓷球磨機(jī)，粉磨30分鐘，粉磨過程中每分鐘加入1千克水泥生料粉；將將粉磨后的物質(zhì)過80目篩，篩下物進(jìn)入下一個(gè)流程，篩上物繼續(xù)粉磨；將過篩后的篩下物通過噴煤管送入立式焚燒爐中。采用內(nèi)部砌有耐火材料的耐高溫風(fēng)管將部分水泥窯部分三次風(fēng)引出，其工藝參數(shù)為：溫度為1000℃，風(fēng)量為30000m3/h，氧含量為20％。三次風(fēng)管入口緊鄰噴煤管，并位于噴煤管下方；另外，采用溜管將混合物2引入立式焚燒爐下部1/8處。將焚燒后的煙氣通過高溫風(fēng)機(jī)送入水泥窯分解爐；將焚燒后的底渣通過螺旋輸送到回轉(zhuǎn)爐中?；剞D(zhuǎn)爐長徑比為3:1，傾斜角度為2度，鋼制結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯防火材料。同時(shí)通入氮?dú)?。將水泥窯篦冷機(jī)低溫段的低溫余熱煙氣部分引出，引出的尾氣溫度為300℃，風(fēng)量為3萬nm3/h，引出的煙氣進(jìn)入回轉(zhuǎn)爐底端，底渣從回轉(zhuǎn)爐上方通過螺旋輸送加入。保持回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)速為30r/h，反應(yīng)時(shí)間為60分鐘；生鐵制備產(chǎn)生的尾氣送入水泥窯篦冷機(jī)高溫段，產(chǎn)生的生鐵和廢渣混合物從回轉(zhuǎn)爐低端排出；將生鐵和廢渣的混合物通過磁選機(jī)，選出生鐵；廢渣送入水泥配料。
采用本技術(shù)后，水泥窯節(jié)約煤炭35％，生鐵銷售效益增加利潤12％，而且水泥產(chǎn)品后期28天強(qiáng)度增加2.5mpa。
實(shí)施例2：
將活性炭與煤焦渣按照5：15的比例混合，得到混合物1；將鐵尾礦與鋼渣按照3：3的比例混合，得到混合物2；將混合物1放入陶瓷球磨機(jī)，粉磨45分鐘，粉磨過程中每分鐘加入2千克水泥生料粉；將將粉磨后的物質(zhì)過80目篩，篩下物進(jìn)入下一個(gè)流程，篩上物繼續(xù)粉磨；將過篩后的篩下物通過噴煤管送入立式焚燒爐中。采用內(nèi)部砌有耐火材料的耐高溫風(fēng)管將部分水泥窯部分三次風(fēng)引出，其工藝參數(shù)為：溫度為900℃，風(fēng)量為50000m3/h，氧含量為20％。三次風(fēng)管入口緊鄰噴煤管，并位于噴煤管下方；另外，采用溜管將混合物2引入立式焚燒爐下部1/9處。將焚燒后的煙氣通過高溫風(fēng)機(jī)送入水泥窯分解爐；將焚燒后的底渣通過螺旋輸送到回轉(zhuǎn)爐中?；剞D(zhuǎn)爐長徑比為5:1，傾斜角度為3度，鋼制結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯防火材料。同時(shí)通入氮?dú)?。將水泥窯篦冷機(jī)低溫段的低溫余熱煙氣部分引出，引出的尾氣溫度為200℃，風(fēng)量為5萬nm3/h，引出的煙氣進(jìn)入回轉(zhuǎn)爐底端，底渣從回轉(zhuǎn)爐上方通過螺旋輸送加入。保持回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)速為10r/h，反應(yīng)時(shí)間為60分鐘；生鐵制備產(chǎn)生的尾氣送入水泥窯篦冷機(jī)高溫段，產(chǎn)生的生鐵和廢渣混合物從回轉(zhuǎn)爐低端排出；將生鐵和廢渣的混合物通過磁選機(jī)，選出生鐵；廢渣送入水泥配料。
采用本技術(shù)后，水泥窯節(jié)約煤炭30％，生鐵銷售效益增加利潤10％，而且水泥產(chǎn)品后期28天強(qiáng)度增加3mpa。