焦化企业在生产过程中产生大量废渣，主要为焦油渣、再生器废渣、废油、蒸氨塔沥青、生化污泥渣及各塔和槽检修清掏产生的废渣等。这些废渣都属于国家所列的危险废弃物(简称危废物)，危害环境。以往这些危废物都被送至露天煤场，与炼焦煤简单混拌后，进行配煤炼焦。随着人们环保意识的不断加强及国家环保法规的日益严格，再加上节能减排、发展循环经济的迫切需求，焦化危废物的传统处理办法已远远满足不了当下的环保要求，科学的无害化处理迫在眉睫。同时，焦化企业的露天煤场逐渐被淘汰，更多的采用筒仓贮煤，显然焦化危废物的处理需要另辟它径。因此，焦化危废物如何进行科学合理且无害化处理，是摆在焦化企业面前的难题。包钢煤焦化工分公司2014年投入运行的焦油渣制型煤工艺，不仅有效解决了焦油渣处理的问题，而且提高了装炉煤的堆密度，改善了焦炭质量。现介绍如下，供焦化企业参考。

　　1、焦化危废物的特性分析

　　1.1 化产废渣特性分析

　　1.1.1 焦油渣特性分析

　　在焦化生产中，化产废渣主要以焦油渣为主，包钢煤焦化工分公司焦油渣的工业分析指标为水分2.5%、灰分4%、挥发分32%和固定碳60%等，其中甲苯不溶物占25.4%、喹啉不溶物占27%。从成分分析来看，焦油渣中含有大量的固定碳和具有挥发性的多环芳烃，在高温条件下，多环芳烃可以燃烧分解为CO2和H2O。相关研究表明：焦油渣在炼焦过程中，其56%转化为焦炭、19%生成煤焦油、约24%变为煤气，可见将焦油渣添加到炼焦煤中，可达到节能减排的目的。

　　1.1.2 焦油渣作为黏结剂的可行性分析

　　虽然焦油渣本身具有疏水性，它与水中的细油珠相碰，可以互相絮凝，焦油渣分散颗粒也具有一定的吸附性能，但焦油渣的主要作用是黏附作用，在搅拌作用下，焦油渣被分散，其中的长链烷烃和芳香烃组分可以起到黏附作用。

　　焦油渣与煤粉成型试验的技术原理是利用焦油渣的黏结功能，同时在其他黏结剂和固化剂的作用下，使黏结组分与煤粉颗粒结合，后通过机械压力，形成块状物料高强型煤。高强型煤作为炼焦配煤的一部分配入焦炉炼焦，通过焦炉高温炭化，将焦油渣转化为焦炭、焦油和煤气，实现焦化有机固废的无害化处理和资源化利用。另外，由于将有机固废与煤粉加工成型煤，型煤的堆密度变大，高于常规煤粉的装炉堆密度0.73t/m3~0.75t/m3，使得焦炉内装煤堆密度增加，导致煤粉在结焦过程中胶质体对煤粉颗粒的浸润度增加，而胶质体的热稳定性增加、黏结作用增强，有利于焦炭强度改善，同时有利于焦炉装煤量的增加，提高了焦炉的产能。

　　对包钢煤焦化工分公司现场焦油渣的流动性进行分析，取部分焦油渣制样并加热至70℃，该状态下，焦油渣流动性达到4.0~4.2(恩氏黏度)，流动性较好;由于现场焦油渣黏稠状态不同，在添加和压制型煤过程中，存在着一定差异，通过实验，发现现有的焦油渣在压制型煤过程中，不需要添加任何黏结剂，制出的型煤合格率可达到93%以上。夏季焦油渣不用加热，便可直接配入，进行压制型煤;冬季由于天气寒冷，焦油渣遇冷，结为冻块，不利于配制型煤，必须用蒸汽加热保温，才能提高它的流动性，便于压制型煤。

　　1.2 生化污泥特性分析

　　生化污泥是处理焦化酚氰废水产生的废弃物，其主要成分为真菌、细菌占70%，酚类质量浓度0.1mg/L、COD质量浓度71mg/L、氨氮1.3%、水分20%、硫化物0.05%、铝元素0.04%等。

　　生化污泥每天8t左右的产生量，按照2%的配比配入配合煤，进行小焦炉试验，分析试验所产焦炭质量，发现配入生化污泥后，对焦炭的灰分几乎没有影响。

　　2、焦油渣制型煤有关试验

　　2.1 黏结剂的制备

　　将不同比例的焦油渣、生化污泥等均匀混合，用70℃水浴加热0.5h后，进行搅拌，二者混合均匀后，分析其黏结性和流动性。

　　根据焦油渣的特性，将焦油渣作为制型煤的黏结剂，与配合煤制型煤，并把型煤配入配合煤中炼焦，研究其对焦炭质量的影响和装炉煤堆密度的变化。

　　2.2 成型试验

　　根据焦油渣的成分、性质和型煤中配合煤的种类，将焦油渣与煤粉等一起搅拌成型后，制成具有一定机械强度、耐磨强度、耐压性的型煤，保证其在运输和加煤的过程中不散、不碎、不黏。

　　采用70kN的对辊成型压力机进行压球成型试验，型块为双凸圆球形，型块强度用抗压强度、落下强度两个指标表示。

　　将焦油渣黏结剂按5%、10%不同比例，分别与配合煤煤粉均匀混合，在压力机上，以70kN压力进行成型试验，压出来的型煤结构完整，表面光滑，成型率达到96%以上;其要点是将有代表性的5块型煤由4m高落下3次，然后测定大于6mm粒级的百分数，即为落下强度指标。通过在4m高空作跌落强度试验，结果均达到不碎，才能保证在运送过程中型煤不破碎。

　　2.3 配入焦油渣型煤对混合煤料堆密度的影响分析

　　(1)取3mm以下的配合煤11kg，装入定制的铁箱(400mm×200mm×550mm)找平后，做好刻度，测得配合煤在铁箱内高度为225mm。

　　(2)称取焦油渣型煤1.1kg(配合煤的10%)，等质量替换掉铁箱中的配合煤并混合均匀，量得铁箱内煤料高度为222mm。

　　(3)以此类推，得出当配入20%焦油渣型煤后铁箱内煤料高度为210mm，当配入30%焦油渣型煤后铁箱内煤料高度为190mm，可得出配入10%、20%、30%焦油渣型煤对应的煤料堆密度分别为0.619t/m3、0.655t/m3、0.724t/m3。

　　试验结果显示，原配合煤堆密度为0.611t/m3，配入10%、20%、30%焦油渣型煤后，配合煤堆密度分别提高了0.008t/m3、0.044t/m3、0.113t/m3，配入焦油渣型煤能够有效提高装炉煤的堆密度。

　　3、型煤对20kg小焦炉试验焦炭质量的影响

　　为了达到技术上可行，使型煤在不影响焦炭产量和质量的前提下，尽量多配用焦油渣，需要根据炼焦配合煤的质量指标，确定焦油渣及生化污泥的掺配量。通过配型煤炼焦试验，分析焦炭质量指标，研究型煤在配煤中的佳配比。由于化产每天产生的焦油渣数量有限，按照4%、6%、8%及10%型煤配比(4种方案)进行配煤炼焦及对比分析，寻找出合理的配比。