- СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТВАЛЬНЫХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКОВ Российский патент 2018 года по МПК C22B7/04
- Описание патента на изобретение RU2645629C1
- Похожие патенты RU2645629C1
- Реферат патента 2018 года СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТВАЛЬНЫХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКОВ
- Формула изобретения RU 2 645 629 C1
- СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ АЛЮМИНИЕВОГО ШЛАКА Российский патент 1999 года по МПК C22B7/04 C22B1/16
- Описание патента на изобретение RU2132398C1
- Похожие патенты RU2132398C1
- Реферат патента 1999 года СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ АЛЮМИНИЕВОГО ШЛАКА
- Формула изобретения RU 2 132 398 C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТВАЛЬНЫХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКОВ Российский патент 2018 года по МПК C22B7/04
Описание патента на изобретение RU2645629C1
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам переработки отвальных металлургических шлаков, и может быть использовано для извлечения магнитных, слабомагнитных и немагнитных компонентов из этих материалов.
Известен способ переработки отвальных металлургических шлаков, включающий извлечение крупного скрапа из сталеплавильного шлака, рассев и выделение немагнитного шлака крупностью 0-50 мм, грохочение немагнитного шлака по классу 0-5 мм, дробление надрешетного продукта с рассевом по классу 0-5 мм и пневмоклассификацию с выделением классов крупности: крупный 5-0,5 мм, мелкий 0,5-0,16 мм и пыль 0,16-0 мм с последующей пневмоклассификацией крупного и мелкого классов и их сухой магнитной сепарацией (патент РФ 2365642, С22В 7/04, С21С 5/54 «Способ переработки сталеплавильных шлаков», опубл. 27.08.09).
Недостатками этого способа являются многостадийность процесса, а также возникающая сложность реализации данного процесса из-за необходимости использования оборудования для пневмоклассификации.
Известен также способ переработки отвальных металлургических шлаков, включающий первичное дробление шлака до размера куска не более 150 мм, рассев по фракциям и сепарацию с отделением металла от шлака, при котором предварительно осуществляют выборку из отвального металлургического шлака крупного металлического скрапа с последующим виброразделением оставшегося шлака на пустую породу со шлаком фракцией 0-30 мм и шлак размером куска 30-500 мм, при этом первичному дроблению подвергают вторую составляющую, полученную после виброразделения, после чего шлак сортируют и выбирают из него скрап, затем проводят поэтапное дробление шлака до фракции не более 60 мм и до фракции не более 30 мм с промежуточной сортировкой и выборкой из него скрапа, затем шлак подвергают виброгрохочению с его рассеиванием по четырем фракциям: 0-5, 5-10, 10-28 и более 28 мм, из фракции свыше 28 мм выбирают скрап, при этом шлак с фракцией 10-28 мм и более 28 мм повторно дробят до фракции не более 10 мм, после чего дробленый шлак фракций 0-5 и 5-10 мм подвергают гравитационной сепарации с окончательным отделением от него металла (патент РФ 2117708, С22В 7/04, С21С 5/54 «Способ переработки отвальных металлургических шлаков», опубл. 20.08.98).
Такой способ сложен с технологической точки зрения и связан со значительными энергозатратами. Недостатками этого способа являются многостадийность процесса, а также то, что он не позволяет получать раздельно разные металлические составляющие, что требует организации дополнительных операций для их дальнейшего разделения.
Известен также способ переработки отвальных металлургических шлаков, выбранный в качестве прототипа, включающий дробление отвального металлургического шлака, извлечение крупного скрапа, магнитную сепарацию с помощью магнитных сепараторов, каждый из которых настроен на величину магнитной индукции, соответствующую тому или иному виду металлов, и/или сплавов металлов и/или оксидов металлов, характеризующийся тем, что после извлечения крупного скрапа производят измельчение шлака до крупности менее 4 мм, а его магнитную сепарацию проводят сначала на последовательно расположенных сепараторах, работающих на постоянных магнитах, а затем на последовательно расположенных сепараторах, работающих на электромагнитах, для довыборки из предварительно отсепарированного шлака металлов, и/или сплавов металлов и/или оксидов металлов (патент РФ 2222619, С22В 7/04, В03В 7/00, В03В 9/06 «Способ переработки отвальных металлургических шлаков», опубл. 27.01.04).
Недостатком известного способа является использование большого количества сепараторов для проведения магнитной сепарации, осуществление постоянного контроля за соблюдением необходимых настроек величины магнитной индукции магнитных сепараторов, соответствующей тому или иному виду металлов и/или сплавов металлов, и/или оксидов металлов, содержащихся в шлаке.
Задачей изобретения является упрощение технологии переработки отвальных шлаков металлургического производства, повышение степени извлечения металлов при одновременном повышении утилизационной пригодности неметаллической фазы шлаков, возможность извлечения всего ряда находящихся в шлаке металлов, включая железо и хром, а также создание способа, при котором получающиеся в результате металлические составляющие не требовали бы дальнейшего разделения, а могли быть использованы в этом виде для получения стали и сплавов.
Указанная задача решается тем, что в способе переработки отвальных металлургических шлаков, включающем дробление отвального металлургического шлака, извлечение крупного скрапа из металлургического шлака, измельчение шлака по классу крупности 0-5 мм, сухую магнитную сепарацию с помощью сепаратора, работающего на постоянных магнитах, немагнитную часть шлака подвергают разделению на слои из частиц одинаковой плотности.
Кроме того, извлекаемые металлосодержащие продукты служат сырьем для агломерационного производства.
Кроме того, полученный агломерат из извлекаемых металлосодержащих продуктов используют при получении чушек для сталеплавильного передела.
Согласно изобретению измельченный и отсепарированный металлургический шлак разделяется на слои из частиц одинаковой плотности, что позволяет рассортировать извлекаемые из шлака сплавы и оксиды металлов (никеля, вольфрама, хрома, ванадия и др.) по показателю плотности, а не в смеси.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.
Со шлакового отвала шлак экскаватором загружают, например, на автомашину и транспортируют на загрузочную площадку, где осуществляют его дробление, ручную выборку крупного металлического скрапа и отделение крупного скрапа постоянным магнитом. Затем шлак измельчают до крупности 0-5 мм и направляют на сухую магнитную сепарацию, осуществляемую с помощью барабанного сепаратора, работающего на постоянных магнитах. Затем отсепарированный шлак попадает на установку для разделения сыпучей массы по плотности, где происходит разделение металлов, сплавов и оксидов в зависимости от их плотности. Более плотные металлы и оксиды будут опускаться в нижние слои, а менее плотные остаются в верхних слоях. Разделение позволяет изготавливать продукты агломерации из материалов с одинаковой плотностью, что невозможно сделать из сыпучей смеси материалов разных плотностей. Извлеченные вещества отдельно складируются и поступают на участок агломерационного производства, где осуществляется процесс получения из извлекаемых металлосодержащих веществ продуктов агломерации, а именно брикетов или окатышей. После этого полученный агломерат направляют на линию по получению чушек для сталеплавильного передела.
Полученный в результате процесса переработки неметаллический шлак может быть использован для рекультивации отработанных карьеров в качестве заполнителя, а также для прессования дорожных плит.
Предлагаемый способ позволяет перерабатывать отвальные шлаки, представляющие собой отходы различных металлургических производств, скапливающиеся в течение многих лет. Извлекаемые металлы (Ni, W, Cr, V, Mn и др.), их сплавы и оксиды являются весьма ценными, при этом их ценность повышается за счет того, что в результате использования способа получают рассортированные по плотности вещества, а не их смесь. При этом решается проблема шлаковых отвалов, занимающих значительные территории и ухудшающих экологическую обстановку в промышленной зоне. Извлекаемые металлосодержащие продукты являются ценным сырьем для агломерационного производства и в дальнейшем могут использоваться при изготовлении чушек для сталеплавильного передела. Полученный в результате процесса переработки неметаллический шлак может быть использован для рекультивации отработанных карьеров в качестве заполнителя, а также для прессования дорожных плит.
Похожие патенты RU2645629C1
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТВАЛЬНЫХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКОВ | 2000 |
| RU2222619C2 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ШЛАКОВ | 2007 |
| RU2365642C2 |
СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ПОРОД ОТВАЛОВ | 2019 |
| RU2730233C1 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТВАЛЬНЫХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКОВ | 1997 |
| RU2117708C1 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТВАЛЬНОГО ДОМЕННОГО И МАРТЕНОВСКОГО ШЛАКА | 2010 |
| RU2448172C2 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТВАЛЬНЫХ ШЛАКОВ | 1999 |
| RU2145361C1 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТВАЛЬНЫХ ШЛАКОВ | 2007 |
| RU2358027C1 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТЫХ ШЛАКОВ АЛЮМОТЕРМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА ФЕРРОСПЛАВОВ | 2012 |
| RU2511556C1 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТВАЛЬНОГО РАСПАДАЮЩЕГОСЯ ШЛАКА | 2006 |
| RU2347622C2 |
МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ КОНЦЕНТРАТ ДЛЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 1993 | RU2044075C1 |
Реферат патента 2018 года СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТВАЛЬНЫХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКОВ
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам переработки отвальных металлургических шлаков, и может быть использовано для извлечения из них магнитных, слабомагнитных и немагнитных компонентов. Способ включает дробление отвального металлургического шлака, извлечение крупного скрапа, измельчение шлака до крупности менее 5 мм, магнитную сепарацию с помощью последовательно расположенных сепараторов, работающих на постоянных магнитах, а затем с помощью последовательно расположенных сепараторов, работающих на электромагнитах, для довыборки из предварительно отсепарированного шлака металлов и/или сплавов металлов, и/или оксидов металлов и их рассортировки по составу. После проведения магнитной сепарации с помощью сепаратора, работающего на постоянных магнитах, немагнитную часть шлака для довыборки металлов и/или сплавов металлов, и/или оксидов металлов подвергают разделению на слои из частиц одинаковой плотности. Извлекаемые металлосодержащие продукты используют в качестве сырья для агломерационного производства. Изобретение позволяет повысить степень извлечения металлов при одновременном повышении утилизационной пригодности неметаллической фазы шлаков. 1 з.п. ф-лы.
Формула изобретения RU 2 645 629 C1
1. Способ переработки отвальных металлургических шлаков, включающий дробление отвального металлургического шлака, извлечение крупного скрапа, измельчение шлака до крупности менее 5 мм, магнитную сепарацию с помощью последовательно расположенных сепараторов, работающих на постоянных магнитах, а затем с помощью последовательно расположенных сепараторов, работающих на электромагнитах, для довыборки из предварительно отсепарированного шлака металлов и/или сплавов металлов, и/или оксидов металлов и их рассортировки по составу, отличающийся тем, что после проведения магнитной сепарации с помощью сепаратора, работающего на постоянных магнитах, немагнитную часть шлака для довыборки металлов и/или сплавов металлов, и/или оксидов металлов подвергают разделению на слои из частиц одинаковой плотности.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что извлекаемые металлосодержащие продукты используют в качестве сырья для агломерационного производства.
Источник
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ АЛЮМИНИЕВОГО ШЛАКА Российский патент 1999 года по МПК C22B7/04 C22B1/16
Описание патента на изобретение RU2132398C1
Изобретение относится к области металлургии, а более конкретно к переработке шлаков металлургического производства методом агломерации, и может быть использовано на предприятиях вторичной цветной металлургии.
Известен способ переработки алюминиевых шлаков, включающий их дробление и рассев, причем металлическая часть шлаков попадает в плюсовую фракцию и используется в производстве алюминиевых сплавов. Разделение оксидной и солевой частей шлака осуществляется растворением последней в воде и последующим упариванием рассола.
По данному способу утилизируются две части шлака — металлическая и солевая, а оксидная — складируется в шлакоотвалы (см. описание к п. N 1301861 3, 12.11.85., C 22 B 7/00).
К недостаткам известного способа следует отнести высокие энергозатраты на упаривание рассола, так как 99%-ное удаление солей происходит лишь при трехкратной обработке шлака водой, а также сложность утилизации самой значительной по массе части шлаков — оксидной.
Наиболее близким по технической сущности является способ переработки алюминиевого шлака, включающий измельчение в размольном барабане, отделение металлического алюминия, после чего производят разделение оксидной и солевой части шлака. Далее осуществляют помол солевого шлака в барабанной мельнице с водой и после фильтрации рассол упаривают, а шлак повторно направляют на помол. Измельчение солевого шлака производят по многостадиальной схеме и после его отмывки шлак складируют, (см. п. ФРГ N 2825806 от 13.06.78, МКИ C 22 B 7/04).
К недостаткам известного способа переработки алюминиевого шлака следует отнести высокие энергозатраты за счет упаривания рассола и многостадиального помола (обработки) шлака.
Техническая задача, на решение которой направлено изобретение — снижение энергозатрат за счет упрощения процесса переработки алюминиевого шлака.
Поставленная техническая задача достигается тем, что в известном способе переработки алюминиевого шлака, включающем измельчение, отделение металлического алюминия, разделение оксидной и солевой частей, последнее осуществляется путем его термообработки, например в аглочаше, при температуре выше температуры кипения солей.
Термообработка может быть осуществлена не только в аглочаше, но и других тепловых агрегатах, однако преимуществом аглопроцесса является то, что через материал продувается большое количество газов и удаление солей происходит более интенсивно.
Кроме того, термообработку ведут при температуре ниже температуры плавления оксидного компонента. Проведенные исследования (см. примеры 1-3) показали, что при более низких температурах скорость испарения солей снижается, а при температуре менее 1180 o C практически прекращается. Соль плавится без существенного испарения и значительно снижает газонепроницаемость слоя, что приводит к приостановлению процесса. При более высоких температурах происходит плавление оксидной части шлака с образованием хлоридно-оксидного расплава и испарение солей замедляется. Качество полученного спека получается неравномерным по содержанию солей. Таким образом, разделение солевой и оксидной частей шлака необходимо производить в интервале температур от 1360 o C — 1480 o C (температура кипения солей шлаков) до 1500 — 1800 o C (температура плавления оксидной части шлаков).
Предлагаемый способ осуществляли следующим образом.
Пример 1. Брали смесь солевой и оксидной частей алюминиевого шлака и измельчали до размеров частиц менее 0,5 мм с содержанием: KCl — 22%, NaCl — 13%, Al2O3 — 34%, SiO2 — 3,5%, CaO — 1,9%, MgO — 4,8%, Zn — 0,6%, CuO — 0,4%, алюминий металлический — 11%, Fe2O3 — 2,6%, вода — остальное. Фракция + 0,5 мм представляла собой корольки металлического алюминия, которые возвращали на плавку. Далее производили отделение солевой части шлака, для чего шлак гранулировали с 4% по массе коксика фракции 1-3 мм и 5% по массе глиноземистого цемента и спекали в аглочаше диаметром 500 мм, высота слоя — 350 мм. Температура спекания — 1650 o C.
После спекания оксидная часть шлака содержала: Al2O3 — 71%, SiO2 — 7,4%, MgO — 8,3%, CaO — 4,6%, Fe2O3 — 5,2%, ZnO — 0,4%, CuO — 0,9%, Na2O + K2O — 2,1%, Cl — 0,1%. Солевая часть шлака сконденсировалась в пылеосадительной камере (81%), циклоне (12%) и рукавном фильтре (5%), неучтенные потери — 2%. По содержанию нерастворимого остатка солевая часть шлака содержала от 8% в циклоне до 5% в пылеосадительной камере.
Солевую часть шлака вторично использовали для плавки вторичного алюминия из металлической части шлака, а оксидную часть шлака — в качестве заполнителя для огнеупорных бетонов.
Пример 2. Брали циклонную пыль плавки вторичного алюминия под солевым флюсом (26% NaCl + KCl, 59% — Al2O3, 2,3% — SiO2, 2,6% MgO, Fe2O3 — 1,2%, ZnO — 0,8%, CuO — 0,1%, вода — остальное, материал по составу близок к фракции — 0,5 мм из примера 1, хотя формально и не является шлаком), смешивали с измельченным известняком (CaO — 51%) в соотношении 2:1, добавляли глиноземистого цемента — 8%, коксика — 6%, фракции 2-5 мм и окомковывали в бетономешалке гравитационного типа. Разделение оксидной и солевой частей шлака осуществляли в аглочаше диаметром 500 мм, высота слоя — 329 мм. Максимальная температура спекания составила 1490 o C, что выше температуры кипения солей ( -1400 o C), но ниже температуры плавления оксидного компонента (1560 o C).
После спекания оксидная часть шлака содержала Al2O3 — 47%, SiO2 — 10,6%, MgO — 5,4%, CaO — 29%, Fe2O3 — 4,9%, ZnO — 0,8%, CuO — 0,9%, Na2O + K2O — 2,1%, Cl — 0,2 %. Полученный материал представляет собой клинкер глиноземистого цемента и может быть использован для изготовления огнеупорных бетонов с температурой службы до 1300 o C. Солевая часть циклонной пыли сконденсировалась в пылеосадительной камере (89%), циклоне (9%) и рукавном фильтре (1%). Эту пыль с содержанием нерастворимого остатка от 3-7% можно использовать для плавки алюминия (в качестве флюса).
Пример 3. Брали смесь солевой и оксидной части алюминиевого шлака содержанием: Al2O3 — 59,2%; KCl + NaCl — 19%; SiO2 — 2,9%; MgO — 5,05%; CaO — 0,53%; Fe2O3 -0,72%; вода — остальное, измельчали до частиц o C, т.е. выше температуры кипения солей (1420 o C) и ниже температуры плавления оксидного компонента — 1850 o C.
После спекания оксидная часть шлака содержала: Al2O3 — 64%, SiO2 — 3,9%, MgO — 24%, CaO — 0,89%, Fe2O3 — 1,28%, Na2O + K2O — 1,9%, Cl — 0,1 %, S — 0,15%, а солевая часть шлака сконденсировалась в пылеосадительной камере (86%), циклоне (9%) и рукавном фильтре (2%), неучтенные потери — 3%. Солевую часть шлака вторично использовали для плавки вторичного алюминия, а оксидную часть шлака — в качестве заполнителя для огнеупорных бетонов.
По сравнению с известными способами переработки алюминиевого шлака, предлагаемый способ требует минимальных капитальных затрат, так как в одном аппарате (аглочаше) происходит удаление из шлака солей и влаги. Кроме того, получаемый в процессе термообработки спек оксидной части может быть использован как сырье для производства огнеупорных бетонов.
Похожие патенты RU2132398C1
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ ШЛАКОВ | 2000 |
| RU2163227C1 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ АЛЮМИНИЕВОГО ШЛАКА | 2013 |
| RU2540317C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИДНЫХ ВЫСОКООГНЕУПОРНЫХ МАТЕРИАЛОВ | 1997 |
| RU2111934C1 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОППАНТА ИЗ СТЕКЛЯННЫХ СФЕР | 2007 |
| RU2336293C1 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАКА АЛЮМИНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА С ПОЛУЧЕНИЕМ ГЛИНОЗЕМСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ И ГЛИНОЗЕМСОДЕРЖАЩЕЕ СЫРЬЕ | 2002 |
| RU2215048C1 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ АЛЮМИНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА | 2010 |
| RU2418080C1 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТИТАНОМАГНЕТИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА | 2009 |
| RU2410449C1 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СОЛЕВЫХ АЛЮМОСОДЕРЖАЩИХ ШЛАКОВ С ПОЛУЧЕНИЕМ ПОКРОВНЫХ ФЛЮСОВ И АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ-РАСКИСЛИТЕЛЕЙ | 2011 |
| RU2449032C1 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ АЛЮМИНИЕВЫХ ШЛАКОВ | 1998 |
| RU2148664C1 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОКИСЛЕННЫХ НИКЕЛЕВЫХ РУД | 2015 |
| RU2624880C2 |
Реферат патента 1999 года СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ АЛЮМИНИЕВОГО ШЛАКА
Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано на предприятиях вторичной цветной металлургии. Способ включает измельчение шлака и отделение от него металлического алюминия. После отделения шлак окомковывают с топливом, а затем спекают с продувом воздуха через слой гранулированного шлака. При этом в процессе спекания солевая часть шлака испаряется, улавливается и вторично используется для плавки вторичного алюминия, а оксидная часть остается в виде спека и может быть использована в дальнейшем для производства огнеупоров. Реализация изобретения позволит уменьшить энергозатраты и упростить технологию переработки шлака. 1 з.п.ф-лы.
Формула изобретения RU 2 132 398 C1
1. Способ переработки алюминиевого шлака, включающий его измельчение, отделение металлического алюминия и разделение оксидной и солевой частей шлака, отличающийся тем, что измельченный шлак после отделения металлического алюминия подвергают гранулированию с топливом, после чего осуществляют разделение оксидной и солевой частей шлака путем испарения солей в процессе спекания гранулированного материала при температуре выше температуры кипения солей. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что спекание осуществляют при температуре ниже температуры плавления оксидного компонента.
Источник