本发明涉及炼铁领域，具体是一种城市污泥在小球烧结中的资源化利用方法。
背景技术：
随着我国现代化和城市化进程的加快，这不可避免地带来城市污泥的增长。以含水率为80％的污水污泥进行核算，全国每年产生的污泥总量接近3000万吨。据推测，到2020年污泥产量将突破年6000万吨，若不对这些污泥进行妥善处置，将会对生态环境产生严重破坏。
城市污泥的堆积不仅侵占大量土地，且成分较复杂，如难降解有机物、病原菌、重金属和二噁英等，这些成分较容易造成环境污染。城市污泥的处置问题已经成为一个世界性难题，且城市污泥排放量与日俱增，引发的环境污染案例越来越多。
因此，如何将排放量巨大、成分复杂的城市污泥经过科学处理，使其减量化、无害化、资源化和稳定化，已成为各国环保界亟待解决的问题。
当前我国对钢铁企业的环保标准日趋严格，绿色冶金成为大势所趋，钢铁企业的二次资源的综合利用成为迫切需要解决的问题。我国钢铁产能巨大，每年都会产生大量的冶金渣和尘泥废弃物等，尤其是类似于烧结除尘灰、高炉瓦斯灰、炼钢污泥、硫酸渣等。由于冶金废弃物来源广，铁含量高低不一，化学成分各不相同，回收点不集中，致使堆存困难，厂区反复污染。
所以，如何经济地、有效地处理这些废弃物，对冶金企业具有非常重要的意义。
目前国内最常用的城市污泥处置方法包括：海洋倾倒、卫生填埋、堆肥处理及焚烧等。
海洋倾倒污染环境，且严重危害海洋生态系统和人类食物链已被国际公约明令禁止；填埋严重污染填埋场周围生态系统，且易污染地下水水质；堆肥法的主要隐患是污泥中的重金属污染土地和农作物，使得土壤中重金属含量增加，且通过食物链输送至人体中；焚烧法需要兴建设备，投入成本大，维护困难，且污泥热值低，污泥中有机物含量差异较大。因此，急需寻找一种新型的有效的方法对城市污泥和冶金废弃物进行处理和利用。
现有技术中包括一种城市污泥作为钢铁工业烧结矿原料的利用方法，该方法提出将城市污泥与生石灰按比例混合，经干燥、脱水处理后得到钙化污泥，再将钙化污泥按一定比例和方式，加入烧结原料中，然后经过烧结工序，最终生产烧结矿成品。这种方法虽然在一定程度上控制污泥处理中的二次污染问题，实现了污泥的无害化和资源化的利用，但是没有充分利用城市污泥含有大量水分的特点，将城市污泥中含有的水分用于烧结配料用水。
技术实现要素：
本发明的目的是解决现有技术中，城市污泥和冶金废料无害化和资源化处理难的问题；提出一种城市污泥在小球烧结中的资源化利用方法。
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种城市污泥在小球烧结中的资源化利用方法，其特征在于，包括以下原料及其重量份数：
将以上原料进行以下步骤：
1)将称量好的原料中加水进行混匀，混匀后的原料中水含量为8％～10％；
2)将步骤1)中得到的混匀后的原料，通过造球机进行造球；
3)将步骤2)中制得的小球进行筛分；
将粒度小于3mm的小球作为步骤2)中的原料，进行步骤2)和步骤3)；
将粒度不小于3mm的小球作为烧结混合料原料，输送至烧结机进行抽风烧结；
所述粒度不小于3mm的小球在烧结混合料原料中的重量配比为6％～8％。
进一步，所述城市污泥中的水分含量为60％～80％。
进一步，所述冶金废料包括硫酸渣矿粉、炼钢污泥、瓦斯灰和除尘灰中的两种、三种或四种。
进一步，所述冶金废料包括硫酸渣矿粉、炼钢污泥、瓦斯灰和除尘灰，所述硫酸渣矿粉、炼钢污泥、瓦斯灰和除尘灰的重量比为：(24～35)︰(7～15)︰(9～18)︰(24～35)。
进一步，所述步骤1)中得到的混合均匀的原料中水分的含量范围为8～10％。
进一步，所述步骤2)中的造球机的转速范围为18～22r/min，倾角为40°～50°。
进一步，所述步骤3)中的抽风烧结过程中：点火温度为1050℃～1200℃,点火负压为4000Pa～6000Pa,点火时间为2～4min,烧结负压为8500Pa～11000Pa。
进一步，所述步骤3)中的烧结混合料原料还包括铁矿石、熔剂、燃料和返矿。
本发明的技术效果是毋庸置疑的，本发明具有以下优点：
1)本发明利用已有的造球和烧结设备，节省城市污泥和冶金废料处理成本以及设备投资费用；
2)本发明可以实现城市污泥和冶金废料的经济有效的利用，解决其堆存侵占大量土地，控制其污染环境的问题，满足资源化和无害化的处理要求。
3)本发明将城市污泥和冶金废料混合造小球，在一定程度上可以增强烧结料层透气性，增加烧结矿产量，改善烧结矿质量；
4)本发明工艺简单，烧结混合料不需要进行再加工，处理效果显著，便于普遍推广。
本发明公开的方法不仅可以降低城市污泥和冶金废料的处理成本，而且充分利用城市污泥和冶金废料的有用物质，变废为宝，以较为经济的方法实现其无害化和资源化的利用。
附图说明
图1为本发明方法工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1：
一种城市污泥在小球烧结中的资源化利用方法，其特征在于，包括以下原料及其重量份数：
所述城市污泥中的含水量为80％；
所述冶金废料包括硫酸渣矿粉、炼钢污泥、瓦斯灰和除尘灰，所述硫酸渣矿粉、炼钢污泥、瓦斯灰和除尘灰的重量比为：30︰11︰12︰32。
将以上原料进行以下步骤：
1)将称量好的原料中加水进行混匀，混匀后的原料中水含量为8％～10％；
2)将步骤1)中得到的混匀后的原料，通过造球机进行造球；
3)将步骤2)中制得的小球进行筛分；
将粒度小于3mm的小球作为步骤2)中的原料，进行步骤2)和步骤3)；
将粒度不小于3mm的小球作为烧结混合料原料，输送至烧结机进行抽风烧结；
所述粒度不小于3mm的小球在烧结混合料原料中的重量配比为6％。
烧结试验结果表明：相比于不添加混合料小球的烧结矿，添加混合料小球后的烧结矿转鼓指数提高8.97％，抗磨指数提高9.01％，落下强度降低3.26％，还原度提高3.03％，烧结烟气中SO2、NO2浓度与未添加混合料小球进行烧结的浓度差异较小。
实施例2：
一种城市污泥在小球烧结中的资源化利用方法，其特征在于，包括以下原料及其重量份数：
所述城市污泥中的含水量为80％；
所述冶金废料包括硫酸渣矿粉、炼钢污泥、瓦斯灰和除尘灰，所述硫酸渣矿粉、炼钢污泥、瓦斯灰和除尘灰的重量比为：28︰13︰11︰30。
将以上原料进行以下步骤：
1)将称量好的原料中加水进行混匀，混匀后的原料中水含量为8％～10％；
2)将步骤1)中得到的混匀后的原料，通过造球机进行造球；
3)将步骤2)中制得的小球进行筛分；
将粒度小于3mm的小球作为步骤2)中的原料，进行步骤2)和步骤3)；
将粒度不小于3mm的小球作为烧结混合料原料，输送至烧结机进行抽风烧结；
所述粒度不小于3mm的小球在烧结混合料原料中的重量配比为6％。
烧结试验结果表明：相比于不添加混合料小球的烧结矿，添加混合料小球后的烧结矿转鼓指数提高9.49％，抗磨指数提高9.46％，落下强度降低3.78％，还原度提高3.28％，烧结烟气中SO2、NO2浓度与未添加混合料小球进行烧结的浓度差异较小。
实施例3：
一种城市污泥在小球烧结中的资源化利用方法，其特征在于，包括以下原料及其重量份数：
所述城市污泥中的含水量为80％；
所述冶金废料包括硫酸渣矿粉、炼钢污泥、瓦斯灰和除尘灰，所述硫酸渣矿粉、炼钢污泥、瓦斯灰和除尘灰的重量比为：56︰24︰20︰56。
将以上原料进行以下步骤：
1)将称量好的原料中加水进行混匀，混匀后的原料中水含量为8％～10％；
2)将步骤1)中得到的混匀后的原料，通过造球机进行造球；
3)将步骤2)中制得的小球进行筛分；
将粒度小于3mm的小球作为步骤2)中的原料，进行步骤2)和步骤3)；
将粒度不小于3mm的小球作为烧结混合料原料，输送至烧结机进行抽风烧结；
所述粒度不小于3mm的小球在烧结混合料原料中的重量配比为6％。
烧结试验结果表明：相比于不添加混合料小球的烧结矿，添加混合料小球后的烧结矿转鼓指数提高9.34％，抗磨指数提高9.38％，落下强度降低3.55％，还原度提高3.17％，烧结烟气中SO2、NO2浓度与未添加混合料小球进行烧结的浓度差异较小。