本研究探討使用麥芽渣（一種釀造業副產品）製備的生物炭部分替代礦物煤，對鐵礦石球結礦強度及品質指標的影響，有助於推動鋼鐵業的清潔生產，並促進啤酒業和鐵礦石行業之間的循環經濟。
麥芽生物炭由20.10wt.%的揮發性物質、66.79wt.%的固定碳和13.11wt.%的灰分組成。相比之下，礦物煤含有20wt.%的揮發性物質、34wt.%的固定碳和46wt.%的灰分。生物炭灰的主要成分為二氧化矽（49.37wt.%）和三氧化二鐵（24.17wt.%）。細微性分析表明，麥芽生物炭的平均粒徑為5.48μm，比礦物煤的平均粒徑17.78μm 小得多，生物炭的比表面積為3.17m2/g。
試驗採用2+2因數設計，研究麥芽生物炭對礦物煤的替代率（10%-30%）、二元鹼度（CaO/SiO2在0.15 -0.45之間變化）和固定碳含量（0.5%-1.1%）的影響。球結礦在造球盤上生產，然後進行熱處理：以10°C/min升溫至1300°C並保溫10分鐘。
球結礦測試指標包括：
(1)跌落次數（生球結礦）：評估球結礦的初期機械強度。
(2)轉鼓試驗（燒結球結礦）：衡量球結礦的抗磨損和抗破碎能力。
(3)機械抗壓強度（乾球結礦和燒結球結礦）：衡量球結礦承受壓力的極限。
(4)孔隙率（燒結球結礦）。
本研究證實，在鐵礦石球結化過程中，用麥芽生物炭替代礦物煤是可行的，並且有助於減少溫室氣體排放。在所有球結礦質量測試中，含有麥芽生物炭的配方表現優於或等同於不含替代品的配方。根據實驗結果，理想的麥芽生物炭替代比例區間為10%-20%。特別是B0.45-C1.1-S10成分（10%替代率）在乾球結礦和燒結球結礦的機械強度方面表現最佳。此外，二元鹼度的增加與燒結球結礦機械強度的提高密切相關。
促進啤酒業和鐵礦石行業之間的循環經濟
（摘自：世界金屬導報N.2723 B08-09 225-06-17）