引言

盡管把城市生活垃圾送至垃圾焚燒發電廠處理沒有直接送到水泥生產線上處理有優勢，但該方法已經遍布我國大江南北的城市周圍，并以12萬t/d的能力產生著城市生活垃圾焚燒底渣(以下簡稱底渣)。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，通常作簡單填埋或處置，這種處置方法對環境有著負面影響。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，降低了生產成本，還為底渣資源化綜合利用開辟了一條新路。本文就底渣取代部分黏土煅燒熟料的工業試驗進行介紹和總結。

底渣呈細顆粒狀，來源于當地生活垃圾焚燒企業，石灰石、黏土就地采購，鐵質原料為江西有色金屬灰渣，這些原料化學成分見表1；原煤來自山西，工業分析及煤灰成分見表2。

2.1 生料配料方案

試驗計劃底渣初始摻入量為1.5％，連續穩定生產3d后，逐步增加底渣摻入比例到2.0％、2.5％、3.5％、4.0％，各生產3d，連同參照組共6組方案進行熟料煅燒試驗，見表3。

表3 底渣以不同摻入比例進行生料配制的6組方案（％）

2.2 熟料煅燒

試驗開始時要嚴格按照底渣配比要求執行，生料質量控制指標值為：KH：1.030±0.020，SM：2.75±0.10，IM：1.10±0.10，并根據燒成系統工況、熟料質量及時調整相關參數，確保熟料質量及窯系統連續正常運轉。不同方案試驗生料成分匯總于表4。

初始試驗，底渣摻入量占1.5％，生料、熟料配方見表5。

按照試驗方案，每項方案試驗時間為3d，逐步增加底渣加入比例。從試驗情況來看，用底渣取代部分黏土煅燒水泥熟料，改善了生料的易燒性，窯產量由3350t/d逐步提高到3372t/d，熟料標準煤耗由108.5k加逐步下降到108.1kg/t；當底渣加入到3.5％時，窯開始出現結皮、煅燒時略不穩定、游離鈣略有上升等現象；當底渣加入比例至4.0％時，由于生料的堿含量、氯離子升高，窯尾煙室結皮增多，窯內有結圈現象，窯工況變差，熟料游離鈣升高，僅運轉1d就結束了本次試驗。工業試驗的相關情況見表6。

摻加底渣前后試驗結果統計于表7。底渣配比增加，黏土比例下降，在3.5％以下時對熟料質量無明顯影響；在替代量達到和超過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量匯總

公司用底渣取代部分黏土在預分解窯上煅燒水泥熟料，取得如下經驗：

(1)采用底渣替代部分本地黏土生產水泥熟料，生產成本在一定程度上有所降低；

(2)能減少產廢企業對底渣的堆放和外排量，能在一定程度上為環境保護作出貢獻；

(3)試驗時注意，因底渣堿含量、氯離子較高，加入不穩定會對燒成系統產質量產生影響，試驗時應保證所使用的原料穩定，計量準確和儀表正常；

(4)公司所選用底渣最大摻量應控制在4.0％以下，在實際生產過程中其摻量控制在1.5％～3.5％較為適合。

從這次試驗來看，生料中的堿含量、氯離子應分別控制在0.41％、0.044％以內為宜，如底渣中堿含量、氯離子等有害成分發生變化，其摻量也要作相應調整。

作者：樓美善1，孫詩華2，龔貞1，趙云峰1

來源：《1浙江虎鷹水泥有限公司；2金華職業技術學院》

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