CN102822355B - 用于不锈钢熔渣和钢铁制品熔渣的金属回收的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于不锈钢熔渣和改良钢铁制品熔渣的金属回收的制备方法。为了产生能够保证低损耗且高能效地粉碎和解粘聚不锈钢熔渣和改良的钢铁制品熔渣，还能保证选择性分离金属部分和硅酸盐部分以及能够关于不同的熔渣成分和对于金属部分以及至少一种硅酸盐部分的质量的不同需求而改变的干燥制备方法，滚轴研磨机至少用于粉碎。提供的熔渣的供料粒度达到近似为150mm。风扫滚轴研磨机的使用是有利的，粉碎和解粘聚，如有必要还有干燥，以及同时分离为大量地无矿物的金属部分和几乎无金属的硅酸盐部分一起集合在风扫滚轴研磨机中。当使用溢出滚轴研磨机时，金属部分和硅酸盐部分的分离发生在外部分粒机中。

Description

用于不锈钢熔渣和钢铁制品熔渣的金属回收的制备方法

技术领域

本发明涉及一种用于不锈钢熔渣和钢铁制品熔渣(BOP、电弧熔炉熔渣等)或改良的钢铁制品熔渣的金属回收的制备方法，同时生产具有限定的产品粒度和性质的硅酸盐部分作为产品。

背景技术

不锈钢熔渣是在高合金钢的生产过程中作为附加产品而形成的熔渣。不锈钢熔渣主要(约占重量的80％-90％)包括硅酸盐基体和金属部分，硅酸盐基体的主要成分是硅酸二钙，金属部分来自于钢以及来自于诸如铬、镍、锰、钼、钒等其他合金元素，并且以颗粒或块状的形式作为纯金属存在，各种合金和氧化物由硅酸盐基体环绕和包围。不锈钢熔渣中的金属含量依赖于冶金方法和添加的原料而变化，并且大致占重量的5％-10％。预富集之后，这样的熔渣的金属含量能够占重量的20％-30％。

在钢铁制品熔渣中，例如BOP(氧气顶吹转炉炼钢法)和电弧熔炉熔渣，铁以化学键合形式大范围地存在。为了制备和获得金属含量以及硅酸盐部分，钢铁制品熔渣在制备之前经受化学地还原处理并且以改良钢铁制品熔渣存在，金属含量在改良钢铁熔渣中大量地金属性地存在。熔渣的金属含量通常地在占重量的10％-30％之间变动。

金属展现为部分自由地，但主要展现为具有硅酸盐基体的粘连物。为了获得金属，分解工艺或制备工艺是必需的。制备工艺包括粉碎、筛分或筛选以及分类工艺。

例如对于不锈钢的合金金属，考虑到原材料的短缺和相对高的成本，从不锈钢熔渣或改良的钢铁制品熔渣中获得用于返回到不锈钢产品或钢产品中的金属的高效回收也是必要的。另外，尽可能地不受限制地将硅酸盐部分用作建筑材料也是可能的。

制备方法是令人满意的，因为能够生产出几乎无硅酸盐的金属部分和大量地无金属的硅酸盐部分。不锈钢熔渣或改良的钢铁制品熔渣的组成部分的循环也是令人满意的，已经顾及到储存这种熔渣的其它必要的地方，该地方与成本关联并且能够导致环境问题。另外，具有限定的产品粒度和限定的属性的硅酸盐部分构成适于销售的产品。

已知的制备技术通常为湿法工艺做准备以用于粉碎或研磨、筛分/筛选和分类阶段(USA5427607)。预粉碎熔渣的精磨通常发生在棒磨机和球磨机中。提供了筛或旋流式分离器用于筛分/筛选，并且沉降装置、螺旋分离器或螺旋分粒机用于密度分类。湿法制备有利于约占重量的80％的金属的回收。

已知的湿法制备的缺点是需要有可利用的水，而水并非在所有区域都触手可及，缺点还包括湿法制备和水循环的相对高昂的成本，尤其是粉碎到例如小于6mm的粒度的相对高昂的成本。通过湿法辅助的制备方法的另一个缺点是重金属洗脱(Eluation)和对环境的相关的潜在风险。

DE102004005535A1公开了一种具有初始干燥阶段和后续湿式粉碎或弄碎、筛分或筛选以及分类阶段的制备方法。在可选的冲击弄碎、筛、磁选机、涡流、电感分离以及空气沉降的帮助下，原熔渣粉碎至粒度＜20mm的产品，然后分离为粒度＞2mm的第一粒度部分和粒度＜2mm的第二粒度部分。第一粒度部分供料至振动装置并且分离为金属部分、中间产品部分和粒度混合部分。金属部分构成成品，中间产品供料回到用于金属释放的粉碎装置，而粒度混合物是用于建筑作业的适于销售的产品。第二粒度部分供料至精料提纯阶段，该阶段包括浓缩阶段、球磨机和两个水移除的蜗杆元件。

干燥制备工艺也是已知的，其中粉碎、筛选和分类阶段专门在干燥条件下进行。磁选机用于分类，该磁选机利用熔渣的金属成分的磁化率作为分类标准。另外，诸如利用空气沉降装置的基于金属与硅酸盐基体之间的密度差异的干燥密度分类工艺是已知的。传感器分类技术同样也是已知的，其中，金属依靠感应传感器识别并且依靠压缩空气引导出去(WP2009/077425A1)。

在这些纯粹地干燥工艺中，发生粉碎锤式研磨机或冲击研磨机中的原熔渣，这在原理上有利于熔渣的选择性粉碎。这些研磨机的转子的相对高速是不利的，同时会限制调节的可能性。除了高的特定的磨损之外，还有与金属微粒的压力和变形相关的高比例的最细小的颗粒，然后还能达到细小的和最细小的颗粒部分。另一方面，冲击能量的减少会引起熔渣的机械分解不足，使得金属微粒不能完全地释放或脱离。当整个产品在粉碎工艺后仅仅筛选和分类，不小的金属部分与硅酸盐部分共同排出。这与硅酸盐部分的质量变坏相关，并且相应地与金属组分中金属的降低的产量相关。这仅能够通过后续的细小的和最细小的部分的昂贵的分类来应对。

发明内容

本发明的目的是提出一种普遍地用于从不锈钢熔渣和改良的钢铁制品熔渣中回收金属的干燥制备方法，这保证了低磨损且高能效地粉碎硅酸盐基体同时分解或释放金属微粒，还保证了不锈钢熔渣或改良的钢铁制品熔渣中金属微粒或金属部分和硅酸盐部分的选择性分离，本发明方法可适于不同初始熔渣成分和与金属部分和硅酸盐部分的特性相关的不同需求。

根据本发明，通过依照权利要求1的方法实现了该目的。有用和有利的实施例是从属权利要求的特征并在附图的说明中进行描述。

本发明的制备方法的本质部分是对不锈钢熔渣或钢铁制品熔渣的选择性粉碎，其中硅酸盐部分被粉碎的同时通过机械压力使金属部分分解或释放，从而净化硅酸盐粘连物。基本上维持了金属部分的原始的粒度和微粒形式。

本发明基于的基本构思是对用于不锈钢熔渣和改良的钢铁制品熔渣的专用干燥制备工艺使用滚轴研磨机。滚轴研磨机包括其上设置有研磨床的研磨轨道和在研磨床上滚动的研磨滚轴。根据本发明，不锈钢熔渣或改良的钢铁制品熔渣以最大高达150mm的供料粒度向滚轴研磨机供料并在滚轴研磨机中被研磨和解粘聚。

在这种关系中，可以理解，滚轴研磨机优选的是LOESCHE类型的滚轴研磨机，但也可以是球环磨机、弹簧辊磨机、辊盘式磨机、盘式研磨机和诸如摆式辊磨机的滚轴研磨机，摆式辊磨机包括水平的、倾斜的或凹形的研磨轨道以及圆锥形的或圆柱形的或球形的研磨滚轴。研磨滚轴可通过其自身重量、弹簧系统或者通过具有渐进式调整能力的液压工作缸或液压气动工作缸来弹性地挤压在研磨床上，以便于在料床上发生有益的粉碎。

具有水平研磨板和在研磨板的研磨轨道(圆锥研磨滚轴的壳体表面几乎平行于研磨轨道延伸)滚动的圆锥研磨滚轴的LOESCHE滚轴研磨机的使用尤其适合于本发明的干燥制备方法，因为可以应用具有剪切力部分的压力粉碎和纯粹的压力粉碎，具有剪切力部分的压力粉碎和纯粹的压力粉碎可以经由研磨滚轴轴线相对于研磨盘的旋转点的位置而调整。

已经发现，如果进行具有剪切力部分的压力粉碎，可以实现供给的不锈钢熔渣或改良的钢铁制品熔渣的有效粉碎和解粘聚，同时使硅酸盐部分与金属部分分离。接着圆锥滚轴相对于水平研磨轨道倾斜15°布置，并且研磨滚轴轴线与研磨盘轴线在研磨轨道平面上方相交。

原理上，可以使用不同尺寸的滚轴研磨机，其关于研磨板或研磨盘的直径以及研磨滚轴的尺寸和数量不同。因此也可以使用具有两个、三个、四个、五个或六个研磨滚轴的滚轴研磨机。研磨滚轴的数量也可以随着研磨机尺寸的增加而更高。

已经发现，供给的不锈钢熔渣或改良的钢铁制品熔渣的选择性粉碎可以在滚轴研磨机中通过压力和有益地可变剪切力部分或单独地通过压力实施，并且在研磨的金属微粒和硅酸盐微粒呈自由状态后而能够相互分离。

通过使用结合在一起的滚轴研磨机和分粒机，在硅酸盐基体粉碎和金属部分分解或释放之后能够直接进行硅酸盐部分与金属部分的分离。

原理上，本发明制备方法能够在根据气流模式或根据所谓的溢出模式进行操作的滚轴研磨机中实施，滚轴研磨机。处于气流模式下的滚轴研磨机包括设置在滚轴研磨机上或与滚轴研磨机集成一体的分粒机。在风扫滚轴研磨机中发生将粉碎的、分解的和解粘聚的熔渣分类或分离成金属部分和硅酸盐部分。

在按照溢出模式的滚轴研磨机(也可以描述为溢出研磨机)中，弄碎的材料经由研磨盘边缘或保持边缘向下通过并从研磨机排出。硅酸盐部分与金属部分的分离发生在外部筛分、筛选或分粒装置中。有关处于气流模式或溢出模式中的滚轴研磨机的更多细节结合图2和图3说明。

分类和/或分离成为金属部分和硅酸盐部分基于这两种部分的不同原料密度而发生。由于在滚轴研磨机中的选择性粉碎并由于具有可比较的微粒形式的原料密度的不同，实际用于流体筛选的风选能够用于对应于密度的分类。

令人惊讶，已经确定在研磨工艺中，在具有成层的研磨板或研磨轨道上形成研磨床，该成层相当于根据所述部分的密度排列的成层。金属部分中大量地未粉碎的金属微粒主要以球形存在。还可以产生平面的或柱形的金属微粒。金属微粒在研磨轨道上富集并且形成下层，同时较轻的硅酸盐微粒沉积在该金属微粒层上。

通过使用处于气流模式下的滚轴研磨机，即在风扫滚轴研磨机(优选为LOESCHE类型)中，如果硅酸盐微粒连同金属部分的金属微粒在研磨板或研磨盘的边缘或保持边缘上溢出，则硅酸盐微粒主要地由内部空气或气体循环和外部空气或气体流一起拾取，其中外部空气或气体流经由气体或空气引导装置供料至研磨区域并且极为接近壳体地到达分粒机处。

基于很高的密度差异，在经过研磨板边缘或者研磨盘边缘或保持边缘之后发生了金属和硅酸盐微粒的分离。具有较低原料密度的硅酸盐部分通过上升的空气流传送至分粒机。

由分粒机丢弃的微粒可以是太粗粒的硅酸盐微粒或者是没有完全分解而仍然传送金属的硅酸盐微粒。在实验中已经确定，在风扫滚轴研磨机停止工作之后，几乎纯净的和因此低硅酸盐含量的金属部分会呈现在研磨板上。然而，在研磨工艺中该金属部分没有保持在研磨板上，而是由后续的供料材料流取代。因此，研磨机的供料量并且因此生产量是影响停留时间并因此影响金属微粒的机械压力强度的参数。已经确定，金属微粒的分解程度可以通过在研磨床中或研磨板上较长的停留时间而提升。

金属微粒不断地溢出研磨板的保持边缘或研磨板边缘并排出。

除了研磨轨道形成为例如平面或相对于研磨机的中心倾斜之外，还通过研磨盘速度、研磨滚轴的接触压力、空气量和保持环的高度来确定本发明的在研磨轨道或研磨板上的成层或分层，其中本发明的成层或分层相当于根据密度排列的成层。原理上，围绕研磨轨道边缘布置的保持环是为了防止研磨材料的过快流失。有利的是，保持环的高度能够改变并且可以保证适应不锈钢熔渣或改良的钢铁制品熔渣的不同成分并适应期望的硅酸盐部分和金属部分的纯度。此外，保持环的高度、外部轮廓或横截面能够以不同方式构成，原因是例如放弃恒定厚度的保持环并且保持环具有倾斜的内壁从而具有较宽的下部区域和较窄的上部区域。通过提升保持边缘，在主要包括金属部分的研磨板上形成较高研磨床。原理上，滚轴研磨机还可以使用没有保持边缘的研磨盘或研磨板。

尤其有利的是，研磨滚轴的宽度和几何形状还能够依赖于供应的不锈钢熔渣或改良钢铁制品熔渣的成分在滚轴研磨机中改变，以增加或减少结合到研磨床内的研磨压力。

更有利的是，如果不锈钢熔渣或改良的钢铁制品熔渣的研磨压力并且因此机械压力等级可以渐进地调节，从而金属部分和硅酸盐部分的产品质量能够根据具有不同成分的不锈钢熔渣或改良的钢铁制品熔渣优化。

在作为优选使用的LOESCHE研磨机中，如果诸如热空气的热气体经由气体或空气引导装置供料到研磨区域(或者如果使用溢出研磨机，供料到外部分粒阶段)，则干燥能够可以连同不锈钢熔渣或改良的钢铁制品熔渣的粉碎和金属微粒的释放一起实施。供料材料的干燥可提升分粒效率。因此可以大幅避免金属微粒和硅酸盐微粒通过湿气粘聚。另外，干燥产品可在贮仓中进行处理。而且，在后续将硅酸盐部分用作例如用于道路沥青产品的添加材料的情形下，避免了单独的干燥阶段。

有利的是，在从滚轴研磨机或风扫滚轴研磨机或溢出研磨机排出之后，硅酸盐部分和金属部分可以经历进一步的分类。因此需考虑的事实是所述部分中金属分布变化，尤其是当供应不同的不锈钢熔渣或改良的钢铁制品熔渣的时候。例如，可以在研磨机排出处的下游布置至少一个筛作为分类或筛选装置以生产不同产品和产品质量。

已经示出，在LOESCHE类型的滚轴研磨机中的不锈钢熔渣或改良的钢铁制品熔渣的制备中，金属微粒通过选择性粉碎被非常谨慎地加压，并且其在分解之后几乎保持其原有的大部分为球形形状而不变形。这尤其可通过可调整的和可控的研磨压力保证。在金属微粒主要以球形形状存在且不会变形的情况下，粉碎或分解伴随着低能耗、此外还伴随着研磨部件的低磨损、特别地伴随着在研磨盘上或者越过保持边缘的更好的流动性能。金属微粒的保持的且未变形的形状也对冶金工艺中的后续循环具有有益效果。在LOESCHE类型的滚轴研磨机中，对于垂直投影在研磨扇上的平均滚轴直径区域实现200-2000kN/m²范围内的主要工作压力。有利的是，研磨滚轴的接触压力并且因此研磨力可以渐进地设置，并且可以依赖于供给的不锈钢熔渣或改良的钢铁制品熔渣以及所期望的金属部分和硅酸盐部分的质量来调整。

实验已经示出工作压力的增长可引起金属部分的更高纯度。然而，如果超过临界压力，金属微粒产生不期望的变形。

可以与滚轴研磨机集成一体并且布置在研磨区域上方或者对于“向下”分粒也可以布置在研磨板边缘和研磨盘下部区域中的环形室的下部(EP1948360B1)的分粒机，有利地可以是动态棒式笼状分粒机(dynamischerStabkorbsichter)，例如LSKS或LDC(Loesche动态分粒机)类型的LOESCHE棒式笼状分粒机，该分粒机可以产生狭窄的分布颗粒以及具有展开带宽的分布颗粒。可选地，可以在滚轴研磨机外侧布置一个或多个分粒机。分粒机转子的速度和气体熔渣流的体积流量，决定能够有利地设置在宽泛范围内的单个分粒机的期望的分离的颗粒直径。

有利的是，通过相继布置分粒机能够生产不同的硅酸盐产品，例如具有粒度＜0.500mm的金属部分的细小部分或不同细度的硅酸盐部分。对于这样的多阶段分粒，能够应用静态分粒机还有动态分粒机。

可选地，对于具有集成的分粒机的风扫滚轴研磨机，滚轴研磨机还可以伴随外部分粒运行。在滚轴研磨机中没有发生材料传送到分粒机的情况，而是要被筛选或分类的研磨材料在溢出之后通过机械传送装置从研磨板或研磨盘供料到一个或多个动态和/或静态分粒机。共同排出的金属部分和硅酸盐部分的多阶段分类具有如上所述的优势。

已经确定，由分粒机转子排出的熔渣粗粒也包括“粘连材料”，该粘连材料经由分粒机的粗粒圆锥体供料返回研磨板以进行进一步研磨。显然地，风扫滚轴研磨机中的研磨工艺，防止了在每个粉碎或解粘聚工艺之后直接发生的筛选或分粒的情形下对熔渣微粒的过度研磨。同时，分粒工艺防止还未粉碎或充分分解的供料材料排出。

可以看出，使用滚轴研磨机(尤其是LOESCHE类型的风扫滚轴研磨机)的优势在于几个工艺阶段可以汇聚在一起并且几乎同时进行。这些工艺阶段是粉碎、解粘聚、干燥和分粒，包括传输。另外的优势是能源效率、较低的磨损以及在一个装置中能够产生可循环金属部分和可进一步使用的硅酸盐部分的可能性。硅酸盐部分由于其定义的产品粒度和纯度还因此构成能够用于例如建材行业的高质量产品。

本发明在滚轴研磨机中对不锈钢熔渣和改良的钢铁制品熔渣的粉碎或研磨的实质特征不仅是用于不锈钢熔渣和钢铁制品熔渣的制备的干法工艺，而且是干燥处理。由于是干法工艺，已知的用于常规的湿渣制备的水循环和排水结构是没有必要的。结果，不会因此出现对包含在熔渣中的重金属或其他有害物质的洗脱，而该洗脱会在湿式研磨的情况下出现。同时，表现的水的制备和对从中分离的固体的处理(包括除掉)是没有必要的，并且在原理上实现了节水。本发明的粉碎的要点是，与迄今已知的方法相比，明显减少了粉碎所需的能量并保持了诸如不锈钢微粒的金属微粒的形状。在制备技术限制在一个装置的情形下，能够实现简化工艺、总的来说减少磨损以及由于低能耗而减少总能耗。另外，尤其有利的是，能够实施在线控制研磨滚轴的工作压力并因此在线控制研磨力，从而可以保证分离的金属部分和硅酸盐部分的可控的和稳定的质量。尤其是能够适应要制备的熔渣的成分的改变。另外，可以大量避免金属部分和硅酸盐部分在产品质量上的波动。

可以充分利用LOESCHE滚轴研磨机的固有的结构性和可变的影响值-研磨类型或研磨尺寸、分粒机类型、模块、保持边缘、研磨滚轴形状、研磨压力、旋转速度、研磨盘、供料量、分粒机旋转速度、气体体积流量、气体温度。从而，研磨板或研磨盘的旋转速度会影响滚轴研磨机的生产量并因此影响粉碎程度和产品质量。通过改变供料量也能够影响产品质量。供料量的减少导致在研磨板上较长的停留时间，并因此导致与增加的分解程度相关的更集中的加压，反之亦然。在研磨机内能经由速度控制风扇渐进地调整的空气或气体的体积流量，决定金属部分作为重部分排出以及较轻硅酸盐部分的分类。如果供应的是潮湿的不锈钢熔渣或潮湿的改良的钢铁制品熔渣，可以使用热气体发生器并可以实施研磨干燥处理。

附图说明

下面通过参考附图和实施的试验更为详细地描述本发明。附图示出：

图1是LOESCHE类型的风扫滚轴研磨机的示意性截面图，其用于不锈钢熔渣和改良的钢铁制品熔渣的本发明制备，该风扫滚轴研磨机具有位于磨盘上的成层，该成层相当于根据密度排列的成层；

图2是用于实施本发明制备方法的具有根据图1的LOESCHE类型的风扫滚轴研磨机的车间示意图；以及

图3是用于实施本发明制备方法的具有在溢出模式下的LOESCHE类型的风扫滚轴研磨机的车间示意图。

具体实施方式

图1示出的是具有水平排列的平面研磨板3的LOESCHE类型的风扫滚轴研磨机2的截面图，该水平研磨板3绕垂直的研磨机轴线4在研磨区域5内旋转并且研磨滚轴6在该水平研磨盘上滚动。分粒机7集成于风扫滚轴研磨机2，并且分粒机7布置在研磨区域5上部。在本实施例中，该分粒机是笼式回转分粒机。

风扫滚轴研磨机2通过以不锈钢熔渣或改良的钢铁制品熔渣作为供料材料10的中央供料器9(可选地还可以通过横向供料器，未示出)供料，该供料材料10的供料粒度优选地＜150mm并且主要地包括硅酸盐部分11、金属部分12或以金属球或颗粒以及金属粘连物13的形式存在的金属微粒和硅酸盐基体。

供料材料10由于离心力在研磨板3上移动至研磨板边缘，从而使供料材料10从液压气动地悬吊的研磨滚轴6下部穿过，图1中仅示出一个研磨滚轴。

由于硅酸盐部分11与金属部分12的密度不同，在研磨板3上形成密度分层，该密度分层包括具有在研磨工艺中分解的金属部分12的微粒的下层，以及具有硅酸盐部分11的较轻微粒的上层。箭头A意在示出由于研磨板3的旋转产生的离心力影响，下方的金属部分12和位于金属部分上方的硅酸盐部分11在研磨板3周边的保持边缘14上方移动，并且在向上导向的气流影响下进入。因此，较轻硅酸盐部分11由上升气流15运送，该上升气流15流经具有作为气体和空气引导装置的百叶窗环(未示出)的环形通道16进入研磨区域5。通过气流15，不仅表示为中空微粒的硅酸盐部分11的微粒，而且粘连物13，也就是说具有金属部分的硅酸盐微粒，被供给分粒机7。硅酸盐部分11的细小部分的分离发生在分粒机7中，并且经由细小材料排出处(未示出)向上运送(如箭头B所示)。硅酸盐部分11的粗粒17和粘连物13以及金属部分12的细小微粒19会被弃在分粒机7外，并且通过大型材料锥18落回至研磨板3上。

在研磨工艺中分解的金属部分12的金属微粒不会保持在研磨板3上，而是还可以向外移动越过保持边缘14。由于金属部分12的金属微粒具有较高的密度，所以会在重力的影响下进入环形通道16并且经由排出处(未示出)排出研磨机。

图2的车间示意图示出的是具有处于气流模式下的安置或集成有分粒机21的LOESCHE滚轴研磨机20的典型装置结构的实例。滚轴研磨机还可以为风扫滚轴研磨机。作为供料材料22，不锈钢熔渣或改良的钢铁制品熔渣运送至传送装置23。金属检测器24安装在传送装置23上以在将供给材料供给滚轴研磨机20之前从供料材料中移除较大金属块。检测过的材料经由臀位斜槽25送至贮仓29。

可选地，磁选机26(例如上面的带式磁选机)可装备在传送装置23上方。

供料材料22经由定量给料带27运送至滚轴研磨机20。例如通过在进料斜槽中充当机械空气密封28的斗轮锁确保空气由滚轴研磨机20排出。在风扫滚轴研磨机20内进行供料材料的研磨和解粘聚，并同时将供料材料分类或分离成金属部分和硅酸盐部分。因此仅有一个装置对于研磨、解粘聚和分类或分离是必需的。

金属部分的微粒30越过研磨板的保持边缘(如图1)传送，经由排出元件31和传送带32进入金属部分贮仓33。如有必要，筛分或筛选装置34或者多个筛分装置(未示出)可选择性地安置在该材料流中间以分别获得指定的金属部分，例如更细小的金属部分35和更粗粒的金属部分36，然后再经过筛分/筛选后将上述部分传送至相应的贮仓37、38。

硅酸盐部分40或粉尘式硅酸盐基体离开分粒机21并且在后续的过滤器39中分离。可选地，可提供旋流器41或旋流站与过滤器39的结合。旋流器41具有分离任何仍旧包含在具有粗料的硅酸盐基体40中的金属微粒42的功能，然后将分离出的金属微粒导出至贮仓43。然后，将过滤器39中旋流器41或旋流站中的细小材料中的粉尘去除。

经过过滤器39后的粉尘式硅酸盐基体40的材料流流经排出元件44和产品传送装置45进入相应的产品贮仓46。

经过过滤器39之后存在的工艺气体47流经体积流量计48并到达研磨机通风设备49，该设备通常配备有速度控制驱动器。

工艺气体47的大部分流经具有利用工艺气体的热含量的再循环气体调节风门51的再循环气体管道50回流至风扫滚轴研磨机20。工艺气体47的剩余部分经由烟囱(未示出)离开车间。

如果供料材料的湿气必须在此研磨出，可以由热气体发生器52辅助提供额外的热量。热气体被送至再循环气体管道50并且与再循环工艺气体混合然后送至风扫滚轴研磨机20。

图3中示出的是用于实施本发明制备方法的车间的主要结构的示意图，该方法使用处于所谓溢出模式下的LOESCHE滚轴研磨机(作为LOESCHE研磨技术的变型)。

如在根据图2的车间中一样，供料材料22的供给大范围地进行。同样的参考标号用来表示同样的部件。

要制备的不锈钢熔渣或改良的钢铁制品熔渣作为供料材料22供料至传送装置23。金属检测器24安装在传送带23上以在将供料材料22送至处于溢出模式下的滚轴研磨机60之前从供料材料22中移除较大金属块。对于磁选机26(例如上面的带式磁选机)，只要该方法需要则能够选择性地装备在传送带23上方。已检测或已分离的材料可经由臀位斜槽25进入贮仓29用作外部材料。供料材料22经由定量给料带27运送至溢出研磨机60。

供料材料22的干燥粉碎发生在溢出研磨机60中。全部已粉碎和已解粘聚的研磨材料61越过研磨板边缘或研磨板的保持边缘或研磨盘传送并经由下部研磨机排出处排出。该材料经由排出元件62和传送装置63传送至分粒机65，该分粒机在该实施例中为静态分粒机。在静态分粒机65中，金属部分30与硅酸盐部分40分离。

已分离的金属部分30由贮仓33吸收。如有必要，筛或多个筛选装置34可以选择性地安置在金属部分30的材料流中，以产生传送至对应的贮仓37、38的多种金属部分35、36。

主要包括硅酸盐部分的材料流离开静态分粒机65，该材料流传送至另一个的分粒机，例如动态分粒机66。在这种动态分粒机66中，硅酸盐部分40的还没有充分研磨的微粒作为粗粒67被分离并且经由粗粒回收管道68传送回供料材料22而因此到达溢出研磨机60。

粉尘式硅酸盐部分40离开动态分粒机66并且在后续的过滤器39中或者可选地在旋流器41或旋流站与过滤器39的结合中被分离。在旋流器41中，任何仍旧包含在硅酸盐部分40中的金属微粒42被分离并传送至贮仓43。

来自硅酸盐部分40的产品在经过过滤器39后经由排出元件44和传送装置45传送至贮仓46。

工艺气体47的路径与图2的气流模式中的滚轴研磨机的变型类似。体积流量计48和具有速度控制驱动器的排粉风机49设置在过滤器39之后。部分工艺气体47经由烟道(未示出)离开车间。通过设置其中的再循环气体管道50和控制调节风门51，工艺气体47供料至静态分粒机65的入口。如果材料湿气增加，那么可以连接热气体发生器52。新鲜空气69作为工艺空气经由具有调节风门72的管口71吸入静态分粒机65。

在技术层面上进行试验。

在LOESCHE股份有限公司的实验用研磨机上实施实验的目的，首先包括展示LOESCHE类型的滚轴研磨机用于不锈钢熔渣和钢铁制品熔渣制备以用于金属回收的普遍适用性。

在普遍适用性确定之后，设定滚轴研磨机的工艺参数，以便实现不锈钢部分中的金属含量增加同时实现硅酸盐部分中金属含量减少。

用于试验的不锈钢熔渣是预浓缩的不锈钢熔渣。这意味着不锈钢部分通过分类工艺由大致5％的金属重量浓缩至25％-35％的金属重量。

供料粒度为0-4mm，供料湿气占重量的8％-15％并且供料材料中的金属含量占重量的25％-35％。

对应于图2中的车间示意图，实施用于本发明的不锈钢熔渣的制备的研磨试验。如下的工艺参数和结构参数与实验研磨机的设置相关，并且在如下示出的带宽中的试验过程中部分地变化：

1.工作压力：200-200N/m²(已经顾及到垂直投影到磨盘的平均滚轴直径的区域)

2.研磨盘速度：不曾改变

3.分粒机速度：600-20U/min^-1

4.工艺气体体积流量：1000-2200m³/h(运行状态)

5.研磨后温度：恒量(大致90℃)

6.保持边缘高度：4-20mm

获得如下试验结果：

产品粒度：

1.金属部分：0-4mm

2.硅酸盐部分：涉及63μm的熔物占重量的5％-50％

表1：试验结果-金属产量和含量

可以发现金属部分的金属含量随着较细小的颗粒而减少。通过筛分或筛选从而使细小部分分离，剩余粗粒的金属部分中的金属含量能显著增加。

从分粒机排出的硅酸盐部分还包含一定的金属部分。可通过滚轴研磨机的调节可能性，尤其可以通过工艺气体体积流量和分粒机参数来提高硅酸盐部分的产品细度。

在研磨试验中可确定最佳的工作压力位于400-1200kN/m²范围内，其取决于熔渣样本、粘连程度、金属部分及硅酸盐部分期望细度等级和硅酸盐部分产品粒度。

还可以发现金属部分细度增加会伴有生产量减少。由于较低的生产量，金属微粒在研磨板或研磨盘上的停留时间会延长。即使工作压力保持不变，机械压力仍会因此增加，并因此使得金属微粒上的硅酸盐基体的剩余粘连被移除。

有利的是，依赖于所期望的产品质量，能够调整通过研磨零件或研磨工具结合入研磨材料的剪切力部分，并且能选择具有剪切力部分的压力粉碎或无剪切力的压力粉碎(参见EP1554046A1)。

Claims (19)

1.一种用于不锈钢熔渣和钢铁制品熔渣的金属回收的制备方法，

其中，供应所述不锈钢熔渣或所述钢铁制品熔渣以进行干燥粉碎、解粘聚、筛选和分类工艺，并且生产出金属部分和至少一种硅酸盐部分，由此所述钢铁制品熔渣预先已经进行过还原处理并且作为改良的钢铁制品熔渣来供料，

其中，将具有研磨轨道和在研磨床上滚动的研磨滚轴的滚轴研磨机，用于所述粉碎和解粘聚；

其中，将供料粒度高达大约150mm的不锈钢熔渣或改良的钢铁制品熔渣，供料至所述滚轴研磨机，

其中，在与垂直投影在研磨盘上的平均滚轴直径区域相关的具体150-4500kN/m²范围内，所述粉碎和解粘聚的进行依赖于熔渣类型、所述熔渣的金属含量、所述金属部分和硅酸盐部分的粘连程度和期望纯度等级以及产品粒度而进行，同时保持金属微粒的形状，从而--操作研磨机以便在研磨工艺中，研磨床形成于具有成层的所述研磨轨道上，所述成层相当于根据密度排列的成层，其中，下层由富集在所述研磨轨道上的大量的未粉碎金属微粒形成，而上层由较轻的硅酸盐微粒形成；

通过可调整的和可控的研磨压力保证所述金属微粒在分解之后保持其原有的大部分为球形形状而不变形。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

使用结合在一起的滚轴研磨机与分粒机，在该结合在一起的滚轴研磨机与分粒机中，实施所述粉碎和解粘聚并且分离成为所述金属部分和所述硅酸盐部分。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

将具有集成的分粒机的风扫滚轴研磨机用于所述粉碎、解粘聚、筛选、分类和干燥，以及

在自由的且分解的金属微粒在研磨盘或研磨板上富集，并经由研磨盘或研磨板边缘或者所述研磨盘或所述研磨板的保持边缘而传送之后，所述金属部分被连续地向下去除并因此与所述硅酸盐部分分离。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

将伴随有外部筛选和分类的处于溢出模式下的滚轴研磨机，用于所述粉碎、解粘聚和筛选，以及

所述金属部分的自由的且分解的金属微粒以及硅酸盐部分的微粒的混合物经由研磨板或研磨盘边缘或保持边缘传送，并使用传送装置供料至分粒机或分粒机结合体，然后分离为所述金属部分和硅酸盐部分。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

将所述硅酸盐部分和细小金属颗粒以及粘连材料气动传送至所述分粒机，并且当所述硅酸盐部分的粗粒和细小金属微粒以及粘连物被所述分粒机丢弃并且被供料返回到所述研磨板以进行进一步粉碎和解粘聚时，充分弄碎的微粒作为细小材料排出。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

将从所述溢出研磨机排出的包括自由且粘连的金属微粒和所述硅酸盐部分的微粒的混合物的研磨材料供料至静态分粒机，基本不含金属的硅酸盐部分在气流中被供料到动态分粒机用于将细小的硅酸盐部分与粗粒分离，而所述金属部分被去除并被供料至分类装置或筛选装置以使粗金属微粒与细小金属微粒分离。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，

渐进地调节所述硅酸盐部分的粒度，并使所述粒度处于小于5mm的范围内，并且细度在3500-15000Blaine值之间。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

使用形成为锥状的研磨滚轴，所述锥状研磨滚轴的滚轴外壳布置成平行于平面研磨轨道并形成研磨间隙，并且在所述研磨床上滚动。

9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

研磨板使用预定高度和横截面外形的保持边缘。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，

研磨板或研磨盘使用保持边缘，所述保持边缘的高度在0-160mm的范围内。

11.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

经由所述保持边缘被去除并且在至少一个被弃物排出处或者依靠排出装置从具有集成的分粒机的风扫滚轴研磨机中排出的金属部分，或者从安置在溢出滚轴研磨机下游的分粒机中排出的金属部分，经过分类或筛选并被分离成为分离产品或中间产品。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

粉碎、解粘聚、筛选或分粒、分类、以及传送的工艺阶段一起集合在风扫滚轴研磨机中，或者，在溢出滚轴研磨机中进行粉碎和解粘聚的工艺阶段而在外部进行筛选或分粒、分类的工艺，以此方式生产出已限定粒度和纯度的大量无硅酸盐金属部分和几乎无金属的硅酸盐部分的高质量产品。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

风扫滚轴研磨机的使用取决于具有两个、三个、四个、五个、六个或更多研磨滚轴和具有集成分粒机的研磨机尺寸，或者，溢出研磨机的使用取决于具有两个、三个、四个、五个、六个或更多研磨滚轴和具有外部分粒或分类或筛选装置的研磨机尺寸。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述不锈钢熔渣或所述改良的钢铁制品熔渣的金属含量占重量的2％-30％。

15.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述金属微粒的分解程度经由所述研磨材料在所述研磨盘上的停留时间和机械压力等级来调整，并且经由工作压力、供料量、所述研磨盘的旋转速度和所述保持边缘高度的调整来控制。

16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

使用体积流量和分粒机设定，来设定所述金属微粒的排出和所述硅酸盐部分的分粒。

17.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

供至所述风扫滚轴研磨机或供至布置在溢出滚轴研磨机下游的分粒机的热气流的温度调整，依赖于所供应的不锈钢熔渣或改良的钢铁制品熔渣的湿度和/或所述硅酸盐部分的期望湿度。

18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

被分粒机丢弃的粗粒金属微粒的部分或全部经由额外的排出元件去除并且被供料至另外的富集阶段。

19.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

依赖于所期望的产品质量设定通过研磨工具结合至所述研磨材料的剪切力部分，并且进行具有剪切力部分的压力粉碎或无剪切力的压力粉碎。