《冶金窯爐協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰混合造粒預處理技術規(guī)范（征求意見稿）》編制說明

《冶金窯爐協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰混合造粒預處理技術規(guī)

范》團體標準編制說明

一、任務來源

2020年11月科技部國家重點研發(fā)計劃“固廢資源化”重點專項

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

示范”項目獲得立項，針對鋼鐵冶煉、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基礎機理、關鍵技術和裝備、工

程示范、標準規(guī)范和推廣模式等進行系統(tǒng)研究，有力推動固廢協(xié)同處

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

明建設提供堅實的科技保障。為貫徹落實國務院出臺的《深化標準化

工作改革方案》中發(fā)展壯大團體標準的有關要求，制定滿足工業(yè)窯爐

協(xié)同處置固廢市場和創(chuàng)新需求的本領域團體標準，滿足鋼鐵行業(yè)創(chuàng)新

利用社會固廢的實踐需求。根據(jù)中國特鋼企業(yè)協(xié)會團體標準化工作委

員會《關于下達2023年第二批團體標準制修訂計劃的通知》，由冶

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

混合造粒預處理技術規(guī)范》團體標準制定項目。

本標準由中國特鋼企業(yè)協(xié)會提出并歸口。由冶金工業(yè)規(guī)劃研究院

（以下簡稱：冶金規(guī)劃院）、北京科技大學、山東大學等單位共同起

草，并參與前期調研、討論和標準的編制等工作。

二、制定本標準的目的和意義

我國是正處于城鎮(zhèn)化過程中的人口大國，垃圾產生量逐年增加，

垃圾焚燒逐漸成為重要的垃圾處理手段，隨之產生的大量飛灰

（HW18）的二次污染問題不容忽視，其產量已經接近全國工業(yè)危廢

的15%，且在占比還在逐年增加，傳統(tǒng)的填埋技術無法徹底解決飛灰

中的有毒有害物質和鹽分，并且占用土地，二次污染嚴重。

為鼓勵各行業(yè)利用現(xiàn)有工業(yè)窯爐協(xié)同處置固危廢，國家出臺相關

政策標準文件，如國家發(fā)展改革委《關于推動先進制造業(yè)和現(xiàn)代服務

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

廢物技術規(guī)范》標準等，但在鋼鐵行業(yè)協(xié)同處置固體廢物方面，仍缺

乏相關國家或行業(yè)標準。為推動垃圾焚燒飛灰在鋼鐵冶金領域的示范

應用，2020年國家重點研發(fā)計劃“固廢資源化”重點專項批準了《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。國內鋼

鐵研究總院、北京科技大學、首鋼技術研究院等均開展大量基礎理論

研究，為協(xié)同處置提供支撐。

但由于垃圾焚燒飛灰粒徑細、成分波動大、含氯及重金屬等，在

協(xié)同處置應用過程中需要根據(jù)生產工藝要求進行混合造粒預處理，使

主工藝裝備能夠適應飛灰加入，最大幅度降低協(xié)同處置飛灰過程對主

工藝設備穩(wěn)定運行影響，提高協(xié)同處置效率。國內一直未有相關預處

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

本標準的制定，有利于規(guī)范預處理技術及處理產物質量要求，推動冶

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

燒飛灰處置對環(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，減輕城市社會固體

廢物/危險廢物的處理壓力，緩解我國危險廢物處置能力不足的現(xiàn)狀。

三、標準編制過程

北京科技大學、冶金規(guī)劃院、山東大學等共同承擔了《冶金窯爐

協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰混合造粒預處理技術規(guī)范》團體標準的編制工

作，共同組建了該標準的編制工作組，明確各自的責任和分工。標準

編制過程中，起草小組認真查閱有關資料、收集相關數(shù)據(jù)信息，結合

國內建設有轉底爐生產單元的生產實踐，進行本團體標準的編制工作。

主要編制過程如下：

2023年4月，經征求特鋼協(xié)團標委委員意見，同意《冶金窯爐協(xié)

同處置垃圾焚燒飛灰混合造粒預處理技術規(guī)范》團體標準正式立項并

公示。同時，進行相關標準文獻材料的調研。

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

東大學就該團標的立項背景、研究意義、編制進度安排和分工等內容

進行了討論。

2023年5月-2022年9月，在前期調研的基礎上，完成標準草案

的編制，并分別召開編制工作組內部專家討論會，重點就標準文本架

構和主要內容進行詳細討論研究，并完成標準初稿的編制。

2023年10月，重點就《冶金窯爐協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰混合造

粒預處理技術規(guī)范》標準初稿征求行業(yè)專家意見，并修改完善形成標

準征求意見稿。

四、標準編制原則

本標準在起草過程中主要按《GB/T1.1-2020標準化工作導則第

1部分：標準的結構和編寫規(guī)則》的要求編寫。標準主要技術指標選

定綜合考慮了飛灰特性、轉底爐處理冶金塵泥企業(yè)的生產實踐，注重

標準制定與技術創(chuàng)新、試驗驗證相結合，體現(xiàn)了技術標準的科學性、

先進性、合理性和可操作性。爭取實現(xiàn)團體標準的“先進性”和“實

用性”的要求。本標準在制定過程中，遵循“面向市場、服務產業(yè)、

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

原則。

五、主要技術內容

（一）范圍

本標準規(guī)定了冶金窯爐協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰混合造粒預處理

技術規(guī)范的術語和定義、貯存運輸要求、預處理技術要求、造粒產品

質量控制及試驗方法、污染物排放控制要求、環(huán)境管理要求等內容。

本標準適用于垃圾焚燒飛灰至冶金轉底爐處置前的混合造粒制

冷固球團的預處理過程。

（二）術語和定義

術語和定義部分主要對標準化對象轉底爐、生活垃圾焚燒飛灰、

冶金塵泥做了定義，轉底爐是指具有環(huán)形爐膛和可轉動的爐底，隨著

爐底旋轉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)生產過程中產生的含鋅塵泥、含鐵塵泥、含碳塵泥

等。

（三）貯存運輸要求

垃圾焚燒飛灰屬于敏感性危險廢物，在其貯存、運輸過程應嚴格

執(zhí)行相應標準。對于飛灰原料存儲，應設置獨立的存貯設施，貯存設

施的設計符合GB18597的相關要求，嚴禁與冶金塵泥原料、燃料和

產品等混合貯存。飛灰貯存區(qū)應在明顯處標示有符合GB15562.2的

標志，標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)及附近應配備緊急人體清洗沖淋設施，地面進行防腐處理，儲存

設施采用全封閉罐倉，配套廢氣治理設施，并達標排放。貯存及廠內

轉運作業(yè)應符合HJ2025的要求以及相關消防規(guī)范要求，在轉運作業(yè)

時，應采取措施防止飛灰的散落及逸散，散落的飛灰應及時清掃收集，

送至配料回用。

（四）預處理工藝

冶金轉底爐是以各類含鐵含鋅冶金塵泥為原料，并添加還原劑、

粘結劑，經配料、混勻、成型制成含碳球團，烘干制成冷固球團后加

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

化球團，球團中的氧化鋅（ZnO）被還原成金屬鋅（Zn），Zn揮發(fā)進

入煙氣中再氧化生成ZnO，再通過對煙塵的收集可以得到富含ZnO

的二次粉塵，而生產出的金屬化球團可供電爐、轉爐或高爐直接使用。

本標準的預處理工藝是將飛灰作為轉底爐的一種原料進行配料，制成

轉底爐需要的合格冷固球團而進行協(xié)同處置、利用。

圖1冶金轉底爐協(xié)同處置飛灰混合造粒預處理工藝流程圖

（五）預處理技術要求

1.配伍技術要求

在配加前需明確飛灰特性，配料前應對不同批次飛灰主要成分、

含水率、重金屬元素含量進行檢測分析并做好記錄，根據(jù)檢測結果以

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，

對冷固球團質量影響較大，應預先進行消解處理再參與配料。對于配

伍設施，提出飛灰及其他原料配伍應有自動計量、自動加料裝置和在

線監(jiān)視系統(tǒng)、設置自動聯(lián)鎖功能，當預處理環(huán)節(jié)涉及的設備設施出現(xiàn)

故障時應自動停止配料。

配伍后的含飛灰混合料的全鐵含量、碳含量、鋅含量、硫含量、

氯含量應滿足YB/T6072中對混合料的要求，并根據(jù)企業(yè)轉底爐末端

污染物排放及產品重金屬含量控制指標確定飛灰合適添加比例。具體

混合料成分要求見表1。要求每次進爐廢物成分均勻一致，避免爐窯

工況不穩(wěn)定、爐溫波動、煙氣量不穩(wěn)定、各產品品質不穩(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

序號指標單位要求

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≤1

9氯%宜≤2

2.混合造粒技術要求

由于冶金塵泥種類多、物料特性差別大，對于含水量高的冶金塵

泥需在摻混飛灰前獨立干燥，冶金塵泥含水量滿足YB/T6072中宜小

于10%要求。為增強飛灰及其他原料的混勻效果，應配置自動控制的

高效混勻設備，對飛灰及冶金塵泥等物料進行混勻操作，混勻度須達

到98%以上。

對于物料運輸及混勻、造粒、烘干等預處理設備，應有較好的密

閉性，并保證與操作人員隔離，配置相應廢氣凈化設施。飛灰的添加，

應在相關預處理裝備穩(wěn)定順行、正常生產過程中進行投加，嚴禁在故

障或事故造成運行工況不正常下投加飛灰。飛灰的投加配料應不影響

主工藝對原料成分及產品質量要求。

造粒工藝主要有造球和壓球工藝，造粒設備應配套有效良好的封

閉措施，防治粉塵外逸，對于封閉作業(yè)空間內應設置通風換氣裝置，

排出氣體應通過專業(yè)處理后達標排放或導入轉底爐進行焚燒?；旌显?/p>

粒過程散落物料全部回收并返回配料循環(huán)利用。配置專門的貯倉，用

于儲存配伍、混合造粒過程環(huán)保設施捕集的除塵灰，并返回生產工序

再利用。添加飛灰的生球團烘干應采用轉底爐高溫煙氣，外排煙氣凈

化達標后排放。壓球工藝烘干過程的溫度應控制在300℃以下；造球

工藝烘干過程的溫度應控制在400℃以下。

（六）產品質量控制及試驗方法

1.產品質量指標控制：混合造粒環(huán)節(jié)中生球水含量、粒度范圍、

生球落下強度應符合YB/T6072中要求。烘干后冷固球團水分應不大

于3%，干球的落下強度應不小于3次/0.5m，抗壓強度宜大于200N/

個。

2.試驗方法

全鐵含量的檢測按GB/T6730.5、GB/T6730.73的規(guī)定進行。鋅

含量的檢測按GB/T29513的規(guī)定進行。碳和硫含量的檢測按GB/T

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

6730.2的規(guī)定進行。落下強度檢測是將生球置于0.5m的高處，使其

自由落到10mm厚的鋼板上，測得第N次破裂后的落下強度為(N-1)

次/0.5m；隨機選取10個生球進行檢測，取落下強度的平均值作為生

球的落下強度。抗壓強度檢測按GB/T14201的規(guī)定進行。粒度范圍

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

氯含量測定按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、運輸、儲存、處置過程及污染物監(jiān)測按照HJ1134

標準要求執(zhí)行。配料、混勻、造粒預處理環(huán)節(jié)廢氣收集、處理達到

GB16297規(guī)定的限值排放，并符合相關行業(yè)及地方排放標準要求。生

球