引言

盡管把城市生活垃圾送至垃圾焚燒發(fā)電廠處理沒(méi)有直接送到水泥生產(chǎn)線上處理有優(yōu)勢(shì)，但該方法已經(jīng)遍布我國(guó)大江南北的城市周圍，并以12萬(wàn)t/d的能力產(chǎn)生著城市生活垃圾焚燒底渣(以下簡(jiǎn)稱底渣)。這些底渣的主要成分為SiO₂、Al₂O₃、CaO、Fe₂O₃、MgO、Na₂O，以及少量的K₂O和SO₃等，屬于一般廢棄物，通常作簡(jiǎn)單填埋或處置，這種處置方法對(duì)環(huán)境有著負(fù)面影響。為了資源化利用底渣，公司用底渣取代部分黏土在一條2500t/d熟料預(yù)分解窯上煅燒水泥熟料，不僅改善了生料的易燒性，降低了熟料煅燒煤耗，降低了生產(chǎn)成本，還為底渣資源化綜合利用開(kāi)辟了一條新路。本文就底渣取代部分黏土煅燒熟料的工業(yè)試驗(yàn)進(jìn)行介紹和總結(jié)。

底渣呈細(xì)顆粒狀，來(lái)源于當(dāng)?shù)厣罾贌髽I(yè)，石灰石、黏土就地采購(gòu)，鐵質(zhì)原料為江西有色金屬灰渣，這些原料化學(xué)成分見(jiàn)表1；原煤來(lái)自山西，工業(yè)分析及煤灰成分見(jiàn)表2。

2.1 生料配料方案

試驗(yàn)計(jì)劃底渣初始摻入量為1.5％，連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)3d后，逐步增加底渣摻入比例到2.0％、2.5％、3.5％、4.0％，各生產(chǎn)3d，連同參照組共6組方案進(jìn)行熟料煅燒試驗(yàn)，見(jiàn)表3。

表3 底渣以不同摻入比例進(jìn)行生料配制的6組方案（％）

2.2 熟料煅燒

試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)要嚴(yán)格按照底渣配比要求執(zhí)行，生料質(zhì)量控制指標(biāo)值為：KH：1.030±0.020，SM：2.75±0.10，IM：1.10±0.10，并根據(jù)燒成系統(tǒng)工況、熟料質(zhì)量及時(shí)調(diào)整相關(guān)參數(shù)，確保熟料質(zhì)量及窯系統(tǒng)連續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。不同方案試驗(yàn)生料成分匯總于表4。

初始試驗(yàn)，底渣摻入量占1.5％，生料、熟料配方見(jiàn)表5。

按照試驗(yàn)方案，每項(xiàng)方案試驗(yàn)時(shí)間為3d，逐步增加底渣加入比例。從試驗(yàn)情況來(lái)看，用底渣取代部分黏土煅燒水泥熟料，改善了生料的易燒性，窯產(chǎn)量由3350t/d逐步提高到3372t/d，熟料標(biāo)準(zhǔn)煤耗由108.5k加逐步下降到108.1kg/t；當(dāng)?shù)自尤氲?.5％時(shí)，窯開(kāi)始出現(xiàn)結(jié)皮、煅燒時(shí)略不穩(wěn)定、游離鈣略有上升等現(xiàn)象；當(dāng)?shù)自尤氡壤?.0％時(shí)，由于生料的堿含量、氯離子升高，窯尾煙室結(jié)皮增多，窯內(nèi)有結(jié)圈現(xiàn)象，窯工況變差，熟料游離鈣升高，僅運(yùn)轉(zhuǎn)1d就結(jié)束了本次試驗(yàn)。工業(yè)試驗(yàn)的相關(guān)情況見(jiàn)表6。

摻加底渣前后試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)于表7。底渣配比增加，黏土比例下降，在3.5％以下時(shí)對(duì)熟料質(zhì)量無(wú)明顯影響；在替代量達(dá)到和超過(guò)3.5％后，隨著加入比例的提高，生料堿含量、氯離子與其它微量有害成分的增加，熟料煅燒與熟料質(zhì)量有明顯變化，總體工況變差。

表7 底渣不同摻入比例熟料質(zhì)量匯總

公司用底渣取代部分黏土在預(yù)分解窯上煅燒水泥熟料，取得如下經(jīng)驗(yàn)：

(1)采用底渣替代部分本地黏土生產(chǎn)水泥熟料，生產(chǎn)成本在一定程度上有所降低；

(2)能減少產(chǎn)廢企業(yè)對(duì)底渣的堆放和外排量，能在一定程度上為環(huán)境保護(hù)作出貢獻(xiàn)；

(3)試驗(yàn)時(shí)注意，因底渣堿含量、氯離子較高，加入不穩(wěn)定會(huì)對(duì)燒成系統(tǒng)產(chǎn)質(zhì)量產(chǎn)生影響，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)保證所使用的原料穩(wěn)定，計(jì)量準(zhǔn)確和儀表正常；

(4)公司所選用底渣最大摻量應(yīng)控制在4.0％以下，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中其摻量控制在1.5％～3.5％較為適合。

從這次試驗(yàn)來(lái)看，生料中的堿含量、氯離子應(yīng)分別控制在0.41％、0.044％以內(nèi)為宜，如底渣中堿含量、氯離子等有害成分發(fā)生變化，其摻量也要作相應(yīng)調(diào)整。

作者：樓美善1，孫詩(shī)華2，龔貞1，趙云峰1

來(lái)源：《1浙江虎鷹水泥有限公司；2金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院》

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