《冶金窯爐協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰混合造粒預(yù)處理技術(shù)規(guī)范（征求意見(jiàn)稿）》編制說(shuō)明

《冶金窯爐協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰混合造粒預(yù)處理技術(shù)規(guī)

范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制說(shuō)明

一、任務(wù)來(lái)源

2020年11月科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“固廢資源化”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)

“工業(yè)窯爐協(xié)同處置城市固廢全過(guò)程污染控制關(guān)鍵技術(shù)研究與工程

示范”項(xiàng)目獲得立項(xiàng)，針對(duì)鋼鐵冶煉、煤炭利用、水泥行業(yè)的典型工

業(yè)窯爐協(xié)同處置多源城市固廢的相關(guān)基礎(chǔ)機(jī)理、關(guān)鍵技術(shù)和裝備、工

程示范、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和推廣模式等進(jìn)行系統(tǒng)研究，有力推動(dòng)固廢協(xié)同處

置行業(yè)發(fā)展，為提升我國(guó)固廢資源化潔凈利用水平、支撐我國(guó)生態(tài)文

明建設(shè)提供堅(jiān)實(shí)的科技保障。為貫徹落實(shí)國(guó)務(wù)院出臺(tái)的《深化標(biāo)準(zhǔn)化

工作改革方案》中發(fā)展壯大團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)要求，制定滿(mǎn)足工業(yè)窯爐

協(xié)同處置固廢市場(chǎng)和創(chuàng)新需求的本領(lǐng)域團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，滿(mǎn)足鋼鐵行業(yè)創(chuàng)新

利用社會(huì)固廢的實(shí)踐需求。根據(jù)中國(guó)特鋼企業(yè)協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)化工作委

員會(huì)《關(guān)于下達(dá)2023年第二批團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃的通知》，由冶

金工業(yè)規(guī)劃研究院等牽頭負(fù)責(zé)起草《冶金窯爐協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰

混合造粒預(yù)處理技術(shù)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制定項(xiàng)目。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)特鋼企業(yè)協(xié)會(huì)提出并歸口。由冶金工業(yè)規(guī)劃研究院

（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：冶金規(guī)劃院）、北京科技大學(xué)、山東大學(xué)等單位共同起

草，并參與前期調(diào)研、討論和標(biāo)準(zhǔn)的編制等工作。

二、制定本標(biāo)準(zhǔn)的目的和意義

我國(guó)是正處于城鎮(zhèn)化過(guò)程中的人口大國(guó)，垃圾產(chǎn)生量逐年增加，

垃圾焚燒逐漸成為重要的垃圾處理手段，隨之產(chǎn)生的大量飛灰

（HW18）的二次污染問(wèn)題不容忽視，其產(chǎn)量已經(jīng)接近全國(guó)工業(yè)危廢

的15%，且在占比還在逐年增加，傳統(tǒng)的填埋技術(shù)無(wú)法徹底解決飛灰

中的有毒有害物質(zhì)和鹽分，并且占用土地，二次污染嚴(yán)重。

為鼓勵(lì)各行業(yè)利用現(xiàn)有工業(yè)窯爐協(xié)同處置固危廢，國(guó)家出臺(tái)相關(guān)

政策標(biāo)準(zhǔn)文件，如國(guó)家發(fā)展改革委《關(guān)于推動(dòng)先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)

業(yè)深度融合發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》、《GB30760-2014水泥窯協(xié)同處置固體

廢物技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)等，但在鋼鐵行業(yè)協(xié)同處置固體廢物方面，仍缺

乏相關(guān)國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。為推動(dòng)垃圾焚燒飛灰在鋼鐵冶金領(lǐng)域的示范

應(yīng)用，2020年國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“固廢資源化”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)批準(zhǔn)了《鋼鐵

冶煉工業(yè)窯爐協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰研究與示范》課題研究。國(guó)內(nèi)鋼

鐵研究總院、北京科技大學(xué)、首鋼技術(shù)研究院等均開(kāi)展大量基礎(chǔ)理論

研究，為協(xié)同處置提供支撐。

但由于垃圾焚燒飛灰粒徑細(xì)、成分波動(dòng)大、含氯及重金屬等，在

協(xié)同處置應(yīng)用過(guò)程中需要根據(jù)生產(chǎn)工藝要求進(jìn)行混合造粒預(yù)處理，使

主工藝裝備能夠適應(yīng)飛灰加入，最大幅度降低協(xié)同處置飛灰過(guò)程對(duì)主

工藝設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行影響，提高協(xié)同處置效率。國(guó)內(nèi)一直未有相關(guān)預(yù)處

理技術(shù)規(guī)范及要求，限制了垃圾焚燒飛灰協(xié)同處置在鋼鐵領(lǐng)域的推廣。

本標(biāo)準(zhǔn)的制定，有利于規(guī)范預(yù)處理技術(shù)及處理產(chǎn)物質(zhì)量要求，推動(dòng)冶

金行業(yè)利用高溫窯爐協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰技術(shù)的應(yīng)用，緩解垃圾焚

燒飛灰處置對(duì)環(huán)境的不利影響，為鋼鐵行業(yè)協(xié)同處置焚燒飛灰及污染

控制提供依據(jù)，有利于鋼鐵行業(yè)與城市融合發(fā)展，減輕城市社會(huì)固體

廢物/危險(xiǎn)廢物的處理壓力，緩解我國(guó)危險(xiǎn)廢物處置能力不足的現(xiàn)狀。

三、標(biāo)準(zhǔn)編制過(guò)程

北京科技大學(xué)、冶金規(guī)劃院、山東大學(xué)等共同承擔(dān)了《冶金窯爐

協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰混合造粒預(yù)處理技術(shù)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的編制工

作，共同組建了該標(biāo)準(zhǔn)的編制工作組，明確各自的責(zé)任和分工。標(biāo)準(zhǔn)

編制過(guò)程中，起草小組認(rèn)真查閱有關(guān)資料、收集相關(guān)數(shù)據(jù)信息，結(jié)合

國(guó)內(nèi)建設(shè)有轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)單元的生產(chǎn)實(shí)踐，進(jìn)行本團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的編制工作。

主要編制過(guò)程如下：

2023年4月，經(jīng)征求特鋼協(xié)團(tuán)標(biāo)委委員意見(jiàn)，同意《冶金窯爐協(xié)

同處置垃圾焚燒飛灰混合造粒預(yù)處理技術(shù)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)正式立項(xiàng)并

公示。同時(shí)，進(jìn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)材料的調(diào)研。

2023年5月，標(biāo)準(zhǔn)牽頭單位冶金工業(yè)規(guī)劃研究院與北科大、山

東大學(xué)就該團(tuán)標(biāo)的立項(xiàng)背景、研究意義、編制進(jìn)度安排和分工等內(nèi)容

進(jìn)行了討論。

2023年5月-2022年9月，在前期調(diào)研的基礎(chǔ)上，完成標(biāo)準(zhǔn)草案

的編制，并分別召開(kāi)編制工作組內(nèi)部專(zhuān)家討論會(huì)，重點(diǎn)就標(biāo)準(zhǔn)文本架

構(gòu)和主要內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)討論研究，并完成標(biāo)準(zhǔn)初稿的編制。

2023年10月，重點(diǎn)就《冶金窯爐協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰混合造

粒預(yù)處理技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)初稿征求行業(yè)專(zhuān)家意見(jiàn)，并修改完善形成標(biāo)

準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿。

四、標(biāo)準(zhǔn)編制原則

本標(biāo)準(zhǔn)在起草過(guò)程中主要按《GB/T1.1-2020標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第

1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫(xiě)規(guī)則》的要求編寫(xiě)。標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)指標(biāo)選

定綜合考慮了飛灰特性、轉(zhuǎn)底爐處理冶金塵泥企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐，注重

標(biāo)準(zhǔn)制定與技術(shù)創(chuàng)新、試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合，體現(xiàn)了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性、

先進(jìn)性、合理性和可操作性。爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的“先進(jìn)性”和“實(shí)

用性”的要求。本標(biāo)準(zhǔn)在制定過(guò)程中，遵循“面向市場(chǎng)、服務(wù)產(chǎn)業(yè)、

自主制定、適時(shí)推出”的原則，以及統(tǒng)一、協(xié)調(diào)、適用性和規(guī)范性的

原則。

五、主要技術(shù)內(nèi)容

（一）范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了冶金窯爐協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰混合造粒預(yù)處理

技術(shù)規(guī)范的術(shù)語(yǔ)和定義、貯存運(yùn)輸要求、預(yù)處理技術(shù)要求、造粒產(chǎn)品

質(zhì)量控制及試驗(yàn)方法、污染物排放控制要求、環(huán)境管理要求等內(nèi)容。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于垃圾焚燒飛灰至冶金轉(zhuǎn)底爐處置前的混合造粒制

冷固球團(tuán)的預(yù)處理過(guò)程。

（二）術(shù)語(yǔ)和定義

術(shù)語(yǔ)和定義部分主要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象轉(zhuǎn)底爐、生活垃圾焚燒飛灰、

冶金塵泥做了定義，轉(zhuǎn)底爐是指具有環(huán)形爐膛和可轉(zhuǎn)動(dòng)的爐底，隨著

爐底旋轉(zhuǎn)將物料加熱還原的冶金爐；生活垃圾焚燒飛灰是指生活垃圾

焚燒產(chǎn)生的煙氣凈化系統(tǒng)捕集物和煙道及煙囪底部沉降的底灰；冶金

塵泥是指鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的含鋅塵泥、含鐵塵泥、含碳?jí)m泥

等。

（三）貯存運(yùn)輸要求

垃圾焚燒飛灰屬于敏感性危險(xiǎn)廢物，在其貯存、運(yùn)輸過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格

執(zhí)行相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于飛灰原料存儲(chǔ)，應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的存貯設(shè)施，貯存設(shè)

施的設(shè)計(jì)符合GB18597的相關(guān)要求，嚴(yán)禁與冶金塵泥原料、燃料和

產(chǎn)品等混合貯存。飛灰貯存區(qū)應(yīng)在明顯處標(biāo)示有符合GB15562.2的

標(biāo)志，標(biāo)有明確的安全警告和清晰的撤離路線；生活垃圾焚燒飛灰貯

存區(qū)及附近應(yīng)配備緊急人體清洗沖淋設(shè)施，地面進(jìn)行防腐處理，儲(chǔ)存

設(shè)施采用全封閉罐倉(cāng)，配套廢氣治理設(shè)施，并達(dá)標(biāo)排放。貯存及廠內(nèi)

轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)應(yīng)符合HJ2025的要求以及相關(guān)消防規(guī)范要求，在轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)

時(shí)，應(yīng)采取措施防止飛灰的散落及逸散，散落的飛灰應(yīng)及時(shí)清掃收集，

送至配料回用。

（四）預(yù)處理工藝

冶金轉(zhuǎn)底爐是以各類(lèi)含鐵含鋅冶金塵泥為原料，并添加還原劑、

粘結(jié)劑，經(jīng)配料、混勻、成型制成含碳球團(tuán)，烘干制成冷固球團(tuán)后加

入轉(zhuǎn)底爐，在爐內(nèi)1100~1300℃的高溫還原區(qū)將含碳球團(tuán)還原為金屬

化球團(tuán)，球團(tuán)中的氧化鋅（ZnO）被還原成金屬鋅（Zn），Zn揮發(fā)進(jìn)

入煙氣中再氧化生成ZnO，再通過(guò)對(duì)煙塵的收集可以得到富含ZnO

的二次粉塵，而生產(chǎn)出的金屬化球團(tuán)可供電爐、轉(zhuǎn)爐或高爐直接使用。

本標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)處理工藝是將飛灰作為轉(zhuǎn)底爐的一種原料進(jìn)行配料，制成

轉(zhuǎn)底爐需要的合格冷固球團(tuán)而進(jìn)行協(xié)同處置、利用。

圖1冶金轉(zhuǎn)底爐協(xié)同處置飛灰混合造粒預(yù)處理工藝流程圖

（五）預(yù)處理技術(shù)要求

1.配伍技術(shù)要求

在配加前需明確飛灰特性，配料前應(yīng)對(duì)不同批次飛灰主要成分、

含水率、重金屬元素含量進(jìn)行檢測(cè)分析并做好記錄，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果以

及工藝要求確定合適的配加比例。由于飛灰中游離氧化鈣含量較高，

對(duì)冷固球團(tuán)質(zhì)量影響較大，應(yīng)預(yù)先進(jìn)行消解處理再參與配料。對(duì)于配

伍設(shè)施，提出飛灰及其他原料配伍應(yīng)有自動(dòng)計(jì)量、自動(dòng)加料裝置和在

線監(jiān)視系統(tǒng)、設(shè)置自動(dòng)聯(lián)鎖功能，當(dāng)預(yù)處理環(huán)節(jié)涉及的設(shè)備設(shè)施出現(xiàn)

故障時(shí)應(yīng)自動(dòng)停止配料。

配伍后的含飛灰混合料的全鐵含量、碳含量、鋅含量、硫含量、

氯含量應(yīng)滿(mǎn)足YB/T6072中對(duì)混合料的要求，并根據(jù)企業(yè)轉(zhuǎn)底爐末端

污染物排放及產(chǎn)品重金屬含量控制指標(biāo)確定飛灰合適添加比例。具體

混合料成分要求見(jiàn)表1。要求每次進(jìn)爐廢物成分均勻一致，避免爐窯

工況不穩(wěn)定、爐溫波動(dòng)、煙氣量不穩(wěn)定、各產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定等各種情

況的發(fā)生。

表1含飛灰混勻料成分控制指標(biāo)

序號(hào)指標(biāo)單位要求

1Hgmg/kg5

2Cr+6mg/kg10

3Asmg/kg50

4氟化物mg/kg10000

5全鐵%宜≥40

6碳%宜≥10

7鋅%宜≤5

8硫%應(yīng)≤1

9氯%宜≤2

2.混合造粒技術(shù)要求

由于冶金塵泥種類(lèi)多、物料特性差別大，對(duì)于含水量高的冶金塵

泥需在摻混飛灰前獨(dú)立干燥，冶金塵泥含水量滿(mǎn)足YB/T6072中宜小

于10%要求。為增強(qiáng)飛灰及其他原料的混勻效果，應(yīng)配置自動(dòng)控制的

高效混勻設(shè)備，對(duì)飛灰及冶金塵泥等物料進(jìn)行混勻操作，混勻度須達(dá)

到98%以上。

對(duì)于物料運(yùn)輸及混勻、造粒、烘干等預(yù)處理設(shè)備，應(yīng)有較好的密

閉性，并保證與操作人員隔離，配置相應(yīng)廢氣凈化設(shè)施。飛灰的添加，

應(yīng)在相關(guān)預(yù)處理裝備穩(wěn)定順行、正常生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行投加，嚴(yán)禁在故

障或事故造成運(yùn)行工況不正常下投加飛灰。飛灰的投加配料應(yīng)不影響

主工藝對(duì)原料成分及產(chǎn)品質(zhì)量要求。

造粒工藝主要有造球和壓球工藝，造粒設(shè)備應(yīng)配套有效良好的封

閉措施，防治粉塵外逸，對(duì)于封閉作業(yè)空間內(nèi)應(yīng)設(shè)置通風(fēng)換氣裝置，

排出氣體應(yīng)通過(guò)專(zhuān)業(yè)處理后達(dá)標(biāo)排放或?qū)朕D(zhuǎn)底爐進(jìn)行焚燒?；旌显?/p>

粒過(guò)程散落物料全部回收并返回配料循環(huán)利用。配置專(zhuān)門(mén)的貯倉(cāng)，用

于儲(chǔ)存配伍、混合造粒過(guò)程環(huán)保設(shè)施捕集的除塵灰，并返回生產(chǎn)工序

再利用。添加飛灰的生球團(tuán)烘干應(yīng)采用轉(zhuǎn)底爐高溫?zé)煔?，外排煙氣?/p>

化達(dá)標(biāo)后排放。壓球工藝烘干過(guò)程的溫度應(yīng)控制在300℃以下；造球

工藝烘干過(guò)程的溫度應(yīng)控制在400℃以下。

（六）產(chǎn)品質(zhì)量控制及試驗(yàn)方法

1.產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)控制：混合造粒環(huán)節(jié)中生球水含量、粒度范圍、

生球落下強(qiáng)度應(yīng)符合YB/T6072中要求。烘干后冷固球團(tuán)水分應(yīng)不大

于3%，干球的落下強(qiáng)度應(yīng)不小于3次/0.5m，抗壓強(qiáng)度宜大于200N/

個(gè)。

2.試驗(yàn)方法

全鐵含量的檢測(cè)按GB/T6730.5、GB/T6730.73的規(guī)定進(jìn)行。鋅

含量的檢測(cè)按GB/T29513的規(guī)定進(jìn)行。碳和硫含量的檢測(cè)按GB/T

6730.61的規(guī)定或者碳硫分析儀法進(jìn)行檢測(cè)。水分含量的檢測(cè)按GB/T

6730.2的規(guī)定進(jìn)行。落下強(qiáng)度檢測(cè)是將生球置于0.5m的高處，使其

自由落到10mm厚的鋼板上，測(cè)得第N次破裂后的落下強(qiáng)度為(N-1)

次/0.5m；隨機(jī)選取10個(gè)生球進(jìn)行檢測(cè)，取落下強(qiáng)度的平均值作為生

球的落下強(qiáng)度?？箟簭?qiáng)度檢測(cè)按GB/T14201的規(guī)定進(jìn)行。粒度范圍

按GB/T10322.7的規(guī)定進(jìn)行。Hg、Cr+6、As按照HJ687、HJ702。

氯含量測(cè)定按GB/T6730.69的規(guī)定執(zhí)行。氟化物按照HJ999執(zhí)行。

（七）污染物排放控制要求

飛灰的收集、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、處置過(guò)程及污染物監(jiān)測(cè)按照HJ1134

標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行。配料、混勻、造粒預(yù)處理環(huán)節(jié)廢氣收集、處理達(dá)到

GB16297規(guī)定的限值排放，并符合相關(guān)行業(yè)及地方排放標(biāo)準(zhǔn)要求。生

球