一种铁矿烧结烟气pm10和pm2.5的减排方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及铁矿烧结过程污染物减排技术领域，更具体地说，涉及一种铁矿烧结 烟气PM10和PM2.5的减排方法。
【背景技术】
[0002] 可吸入颗粒物是指可通过鼻和嘴进入人体呼吸道的颗粒物的总称，用PM10表示 (环境空气中空气动力学直径小于10微米的颗粒KPM2.5指环境空气中空气动力学当量直 径小于等于2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就 代表空气污染越严重。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和 能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，面积大，活性强，易附带 有毒、有害物质（例如，重金属、微生物等），且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对 人体健康和大气环境质量的影响更大，而且，它能够进入人体肺泡甚至血液循环系统，直接 导致心血管病等疾病。当前可吸入颗粒物污染己经成为突出的大气环境问题，引起世界各 国的高度重视。它对人体健康有严重危害，也是导致大气能见度降低、酸沉降、全球气候变 化、光化学烟雾等重大环境问题的重要因素。美国、欧盟、英国等的空气质量标准先后均对 中PM2.5进行了明确的要求;2012年2月，中国环境保护部颁布了新的《环境空气质量标准》 (GB3095-2012)，增设了 PM2.5平均浓度限值。
[0003] 钢铁工业既是国民经济的重要支柱产业，又是耗能和污染大户。目前我国粗钢年 产量已经超过8亿吨，接近全球产量的50%。根据《2012年中国环境统计年报》，黑色金属冶 炼及压延加工业烟(粉)尘排放量为181.3万t，占重点调查工业企业排放量的18.9%，位于 第三位。PM10(粒径< lOwii的颗粒物）和PM2.5(粒径< 2.5mi的颗粒物）的源解析表明，钢铁 冶金工业已经成为我国大气中PM10和PM2.5的主要来源之一。烧结工序是现代钢铁生产流 程中必不可少的环节，但又是钢铁工业最大的PM10和PM2.5排放源，占其总排放量的40 %左 右[14。由于铁矿烧结是抽风过程且烟气湿度大，目前烧结厂主要采用静静电除尘器来净化 烧结烟气中的颗粒物，静静电除尘器对烟气中的粗颗粒物去除效果较好，但对于粒径小于 10M1的微细颗粒物，由于其比电阻高、荷电能力差，除尘效率显著降低。烧结烟气经过静电 除尘后，烟气中90%以上的颗粒物为PM10,80%以上的颗粒物为PM2.5 [4]。
[0004] 铁矿烧结烟气是在抽风烧结过程中空气穿过烧结料层，经过一系列复杂的物理化 学变化形成的。由于受到原料条件、混合料配比、工艺参数等因素的影响，使得烧结烟气的 化学成分复杂多变，烟气流量、温度及各污染物浓度波动很大。归纳起来，烧结烟气有如下 典型的特点 [^7]:
[0005] (1)烧结过程漏风率可达40-50%，使得产生烟气量很大，据统计生产It烧结矿能 产生4000-6000m 3的烟气量;而且烟气量根据原料成分、工艺参数的差异发生变化，使得烟 气量波动较大；
[0006] (2)烟气温度波动范围大，随工艺条件、燃料配比而发生变化，烟气温度在:80_160 °C波动；
[0007] (3)烟气含湿量较大，水分含量为10%左右。烧结混料过程中需要加入适量的水分 进行混合、制粒，从而保证料层的透气性；
[0008] (4)烟气中含粉尘量大，其中包含大量微细颗粒物，每吨烧结矿产生20-40kg的粉 尘；
[0009] (5)烟气成分复杂，其包含多种污染物，如:微细颗粒物，S02，COx，N0x，HC1，HF和二 嚼英类等。
[0010] 正是由于烧结烟气成分复杂、流量大以及污染物浓度低等特点，尽管烧结烟气采 取了较高净化效率的除尘设备，但对微细颗粒物的去除效果并不理想。
[0011] 烧结烟气中微细颗粒物由于比表面积大、表面活性强，能富集烧结过程生成的碱 金属(K、Na)、重金属(取、？13、0、〇1、0(1^8)和有机物污染物(￥(^8、？000/^8)等有毒有害物 质 [8]，具有强致癌、致突变和致畸作用，排放到大气形成的气溶胶，是诱发雾霾、酸雨、臭氧 层破坏等的重要因素，其污染问题直接关系到国民的生存环境和生存质量。实现烧结过程 的微细颗粒物减排已迫在眉睫。
[0012] 经检索，已有关于烟气微细颗粒物的减排技术方案。如：发明创造的名称:工业窑 炉烟气PM2.5粉尘及重金属治理去除装置 [9]，（中国专利号：ZL201220721358.X，申请日： 2012-12-24)，通过在烟气通路上设置滤袋，并将袋笼在滤袋内部，对烟气PM 2.5粉尘进行减 排;该技术对大颗粒的污染物具有较好的就减排效果，但是烟气中的PM 2.5的减排效果有限。 此外，发明创造的名称为：一种铁矿烧结烟气分段循环的方法[1()](中国专利号： ZL201310443223.0，申请日：2013-09-26)、一种铁矿烧结节能减排的方法 [11](中国专利号： ZL201510137762.0，申请日：2015-03-27)等，这些技术方案可实现烧结烟气中的多种污染 物的协同减排，虽然可以减少烟气中大颗粒粉尘的排放;但是对烧结烟气中的微细颗粒物 的减排效果极其有限。再加之烧结烟气相比其他废气，具有成分复杂、烟气流量巨大等特 性，使得适用于烧结烟气微细颗粒物的有效减排技术还未开发出来。迫切的需要寻求适宜 的减排途径，实现烧结过程的微细颗粒的减排。
[0013] 参考文献：
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[0022] [9]辽宁万和环保产业有限公司.工业窑炉烟气PM2.5粉尘及重金属治理去除装 置：中国，ZL201220721358.X[P] .2013-09-11.
[0023] [ 10]中南大学.一种铁矿烧结烟气分段循环的方法：中国，ZL201310443223.0[P] .2014-01-08.
[0024] [11]钢铁研究总院，钢研晟华工程技术有限公司.一种铁矿烧结节能减排的方法： 中国，ZL201510137762.0[P] .2015-07-01.
【发明内容】
[0025] 1.发明要解决的技术问题
[0026]本发明的目的在于克服现有技术中，铁矿烧结过程是微细颗粒物的主要排放源 头，现有的减排技术难以有效脱除烧结烟气中的微细颗粒物的不足，提供一种铁矿烧结烟 气PM10和PM2.5的减排方法，实现烧结过程微细颗粒物的有效控制。
[0027] 2.技术方案
[0028]为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
[0029]本发明的一种铁矿烧结烟气PM10和PM2.5的减排方法，铁矿烧结过程中，在烧结烟 气的烟气通道中喷入团聚液，烧结烟气中的微细颗粒物在团聚液的作用下团聚长大，并采 用除尘装置除去团聚长大的微细颗粒物。
[0030]更进一步地，所述的团聚剂包括聚合氯化铝、羧甲基纤维素钠和聚丙烯酰胺。
[0031] 更进一步地，所述的烟气通道为烧结烟气的主烟道，在主烟道上安装有雾化团聚 装置，在雾化团聚装置中喷入雾状的团聚液雾滴，烟气中的微细颗粒物与团聚液在团聚成 核、碰撞长大，所述的团聚液中团聚剂与水的质量之比为1:2000-10000。
[0032]更进一步地，所述的团聚剂还包括添加剂，该添加剂为固体添加剂。
[0033]更进一步地，所述的固体添加剂包括活性炭和焦粉。
[0034] 更进一步地，团