本發(fā)明涉及環(huán)保再生技術領域，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：

煤炭作為我國的基礎能源和重要原料，在國民經(jīng)濟和社會發(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。煤氣化技術是未來潔凈煤技術的基礎和核心，是發(fā)展煤化學產(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，是這些行業(yè)的共性技術、關鍵技術和龍頭技術。煤炭氣化后會產(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。活性炭主成分除了碳以外還有氧、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物，因此，需要經(jīng)過一定的預處理后才能使用。

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較大、極不穩(wěn)定，因此遲遲未能實際應用。例如，用鋼渣做混凝土的骨料，一段時間后混凝土會起鼓、爆裂。

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，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。

技術實現(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，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量比2～5：15～20混合，得到混合物1；將鐵尾礦與鋼渣按質量比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，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管將部分水泥窯三次風引入立式焚燒爐中，三次風參數(shù)為：引出溫度800～1000℃，引出風量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)生煙氣通過高溫風機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爐上方輸送到回轉爐中；同時向回轉爐中通入氮氣；將水泥窯篦冷機低溫段的低溫余熱煙氣引出，引出的煙氣溫度為100～300℃，引出的煙氣風量為2～5萬nm³/h，引出的煙氣進入自回轉爐底端進入回轉爐中，保持回轉爐的轉速為10～30r/h，煙氣在回轉爐內(nèi)的反應時間為30～60min；

g、排放：生鐵制備產(chǎn)生的尾氣送入水泥窯篦冷機高溫段，產(chǎn)生的生鐵和廢渣的混合物從回轉爐底端排出；

h、磁選：將生鐵和廢渣的混合物通過磁選機，選出生鐵；廢渣用于水泥配料。

進一步的，步驟d中立式焚燒爐中三次風入口位于噴煤管下方。

進一步的，步驟d中溜管入口位于三次風入口下方，溜管入口位于立式焚燒爐下部1/8～1/10處。

進一步的，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爐中。

進一步的，步驟f中回轉爐長徑比為3～5:1，傾斜角度為1～3度，鋼制結構，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，利用水泥窯焚燒具有熱值的煤焦渣、廢活性炭，同時生產(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，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天強度增加2mpa以上。

下面結合附圖和實施例對發(fā)明作一詳細描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明工藝流程圖。

具體實施方式

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量比2～5：15～20混合，得到混合物1；將鐵尾礦與鋼渣按質量比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，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，粘在球磨機上；

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管將部分水泥窯三次風引入立式焚燒爐中，三次風參數(shù)為：引出溫度800～1000℃，引出風量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入口位于噴煤管下方；溜管入口位于三次風入口下方，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)生煙氣通過高溫風機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爐上方輸送到回轉爐中；同時向回轉爐中通入氮氣；將水泥窯篦冷機低溫段的低溫余熱煙氣引出，引出的煙氣溫度為100～300℃，引出的煙氣風量為2～5萬nm³/h，引出的煙氣進入自回轉爐底端進入回轉爐中，保持回轉爐的轉速為10～30r/h，煙氣在回轉爐內(nèi)的反應時間為30～60min；將立式焚燒爐焚燒后的底渣通過螺旋輸送到回轉爐中；回轉爐長徑比為3～5:1，傾斜角度為1～3度，鋼制結構，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高溫段，產(chǎn)生的生鐵和廢渣的混合物從回轉爐底端排出；

h、磁選：將生鐵和廢渣的混合物通過磁選機，選出生鐵；廢渣用于水泥配料。

實施例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，粉磨30分鐘，粉磨過程中每分鐘加入1千克水泥生料粉；將將粉磨后的物質過80目篩，篩下物進入下一個流程，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管將部分水泥窯部分三次風引出，其工藝參數(shù)為：溫度為1000℃，風量為30000m³/h，氧含量為20％。三次風管入口緊鄰噴煤管，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機送入水泥窯分解爐；將焚燒后的底渣通過螺旋輸送到回轉爐中?；剞D爐長徑比為3:1，傾斜角度為2度，鋼制結構，內(nèi)襯防火材料。同時通入氮氣。將水泥窯篦冷機低溫段的低溫余熱煙氣部分引出，引出的尾氣溫度為300℃，風量為3萬nm³/h，引出的煙氣進入回轉爐底端，底渣從回轉爐上方通過螺旋輸送加入。保持回轉爐的轉速為30r/h，反應時間為60分鐘；生鐵制備產(chǎn)生的尾氣送入水泥窯篦冷機高溫段，產(chǎn)生的生鐵和廢渣混合物從回轉爐低端排出；將生鐵和廢渣的混合物通過磁選機，選出生鐵；廢渣送入水泥配料。

采用本技術后，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天強度增加2.5mpa。

實施例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，粉磨45分鐘，粉磨過程中每分鐘加入2千克水泥生料粉；將將粉磨后的物質過80目篩，篩下物進入下一個流程，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管將部分水泥窯部分三次風引出，其工藝參數(shù)為：溫度為900℃，風量為50000m³/h，氧含量為20％。三次風管入口緊鄰噴煤管，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機送入水泥窯分解爐；將焚燒后的底渣通過螺旋輸送到回轉爐中?；剞D爐長徑比為5:1，傾斜角度為3度，鋼制結構，內(nèi)襯防火材料。同時通入氮氣。將水泥窯篦冷機低溫段的低溫余熱煙氣部分引出，引出的尾氣溫度為200℃，風量為5萬nm³/h，引出的煙氣進入回轉爐底端，底渣從回轉爐上方通過螺旋輸送加入。保持回轉爐的轉速為10r/h，反應時間為60分鐘；生鐵制備產(chǎn)生的尾氣送入水泥窯篦冷機高溫段，產(chǎn)生的生鐵和廢渣混合物從回轉爐低端排出；將生鐵和廢渣的混合物通過磁選機，選出生鐵；廢渣送入水泥配料。

采用本技術后，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天強度增加3mpa。