ES2262484T3 - Procedimiento para procesar escorias de acero inoxidable. - Google Patents
Procedimiento para procesar escorias de acero inoxidable.Info
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Abstract
Un procedimiento para procesar escorias de acero inoxidable que contienen también óxido de calcio, dióxido de silicio, óxido de hierro y óxido de cromo además de al menos óxido de níquel, caracterizado porque las escorias de acero inoxidable se trituran en partículas que tienen un tamaño de entre 0 y x mm, donde x es un valor menor que o igual a 60; al menos una porción de estas escorias de acero trituradas se usa para reemplazar arena y/o material más grueso en la producción de asfalto, embebiéndose dicha porción de las escorias de acero trituradas en una matriz endurecible a fin de producir dicho asfalto que contiene las partículas de las escorias de acero en un estado aglutinado; antes de triturar las escorias de acero inoxidable hasta dicho tamaño de partícula, se someten opcionalmente a una etapa de separación en la que los fragmentos más grandes, que tienen un diámetro mayor que al menos 60 mm, se retiran de las mismas; y en el caso de que todos los fragmentos de las escorias de aceroinoxidable que tienen un diámetro mayor que 60 mm se hayan retirado de las mismas durante dicha etapa de separación opcional, las escorias de acero inoxidable se trituran durante dicha etapa de trituración en partículas que tienen un tamaño de entre 0 y x mm, donde x es un valor menor que 60.
Description
Procedimiento para procesar escorias de acero
inoxidable.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para procesar escorias de acero inoxidable.
Al igual que las escorias convencionales que no
son de acero inoxidable, las escorias derivadas de la producción de
acero inoxidable comprenden principalmente óxido de calcio (CaO) y
dióxido de silicio (SiO_{2}). Para la producción de acero
inoxidable, también se hace uso adicionalmente de cromo. Para tipos
de acero inoxidable martensíticos, el contenido de cromo comprende,
por ejemplo, aproximadamente 13%, para tipos de acero inoxidable de
tipo férrico aproximadamente 17,5% y para tipos de acero inoxidable
austeníticos aproximadamente 17,5-18%. Los tipos de
acero inoxidable austeníticos comprenden además adicionalmente de
aproximadamente 9 a 12% de níquel. Para la producción de acero
inoxidable, adicionalmente se hace uso habitualmente de fluoruro
cálcico que se añade más particularmente para mantener las escorias
fluidas.
En contraste con escorias de acero convencional,
las escorias de acero inoxidable contienen por consiguiente desde
un punto de vista medioambiental-higiénico
cantidades de óxido de cromo (Cr_{2}O_{3}) y posiblemente de
óxido de níquel y/o fluoruros. Puesto que estas substancias
perniciosas pueden lixiviarse, ha sido hasta ahora apropiado, y de
acuerdo con algunas legislaciones incluso obligatorio, verter las
escorias de acero inoxidable como residuo bajo condiciones
controladas. El agua del percolado del residuo vertido ha tenido
entonces por supuesto que recogerse y, si es necesario,
purificarse.
La invención se refiere ahora más
particularmente a un procedimiento para procesar escorias de acero
inoxidable que son las más problemáticas desde un punto de vista
medioambiental-higiénico, a saber las que contienen,
además de óxido de calcio (CaO), dióxido de silicio (SiO_{2}),
óxido de hierro (Fe_{2}O_{3}) y óxido de cromo
(Cr_{2}O_{3}), óxido de níquel (NiO) y/o fluoruros adicionales.
En realidad, como se hará evidente posteriormente aquí, el cromo y
los fluoruros se lixivian en las mayores cantidades. Además, el
óxido de níquel se lixivia, estando además, por otra parte, este
níquel acoplado, según se describe anteriormente, a un alto
contenido de cromo.
La invención tiene ahora como objetivo
proporcionar un nuevo procedimiento para el procesamiento de tales
escorias de acero inoxidable mediante el cual estos problemas
medioambientales-higiénicos puedan evitarse o
solucionarse y que permite en particular usar estas escorias de
acero como una materia prima (secundaria).
A este fin, el procedimiento de acuerdo con la
invención se caracteriza porque las escorias de acero inoxidable se
trituran en partículas que tienen un tamaño de entre 0 y x mm, donde
x es un valor menor que o igual a 60; al menos una porción de estas
escorias de acero trituradas se embebe en una matriz endurecible a
fin de producir asfalto que contiene las partículas de las escorias
de acero en un estado aglutinado; antes de triturar las escorias de
acero inoxidable hasta dicho tamaño de partícula, se someten
opcionalmente a una etapa de separación en la que los fragmentos
más grandes, que tienen un diámetro mayor que al menos 60 mm, se
retiran de las mismas; y en el caso de que todos los fragmentos de
las escorias de acero inoxidable que tienen un diámetro mayor que
60 mm se hayan retirado de las mismas durante dicha etapa de
separación opcional, las escorias de acero inoxidable se trituran
durante dicha etapa de trituración en partículas que tienen un
tamaño de entre 0 y x mm, donde x es un valor menor que 60.
Se ha observado que los fluoruros y los óxidos
de níquel y cromo que están presentes ya no provocan ningún
problema con respecto a una posible lixiviación demasiado elevada,
además de lo cual las partículas de las escorias de metal
inoxidable así trituradas mostraban la rigidez requerida para
aplicarse en asfalto. También se ha encontrado que las escorias de
acero inoxidable trituradas tienen una conformación casi cúbica y
una composición del grano equilibrada de modo que puede producirse
asfalto que tiene una resistencia a la compresión relativamente
alta. Por otra parte, en comparación con escorias de acero o hierro
convencionales, las escorias de acero inoxidable trituradas tienen
un contenido de cal libre menor y así están menos sometidas a
hinchamiento de modo que son mucho más adecuadas para usarse en
asfalto.
En una modalidad preferida del procedimiento de
acuerdo con la invención, las escorias de acero inoxidable se
trituran en partículas que tienen un tamaño de entre 0 y x mm, donde
x es un valor mayor que 10 mm, o en otras palabras las escorias de
acero inoxidable se trituran de tal manera que comprenden partículas
mayores que 10 mm, estando también presentes, por supuesto,
partículas menores, a no ser que se separen por tamizado
posteriormente.
Una ventaja de tales partículas mayores es que,
en comparación con las partículas menores, los componentes de las
mismas están menos sometidos a lixiviación. Una ventaja adicional es
que, especialmente, el uso de estas partículas más gruesas puede
proporcionar asfalto con una alta resistencia a la compresión.
En una modalidad preferida adicional, las
escorias de acero trituradas se ponen en contacto con agua, al menos
cuando muestran un contenido de cal libre superior a 1% en peso,
hasta que su contenido de cal libre comprende hasta 1% en peso a lo
sumo.
De este modo, cualquier hinchamiento de las
escorias de acero cuando entran en contacto con humedad se reduce
hasta un punto tal que no provoca ningún problema en el asfalto.
Preferiblemente, las escorias de acero
inoxidable se trituran en partículas que tienen un tamaño de entre
0 y x mm, donde x es un valor menor que o igual a 30 mm y
preferiblemente menor que o igual a 20 mm.
De este modo, se obtiene un material que tiene
buenas propiedades mecánicas homogéneas. Por otra parte, en el caso
de tales tamaños de partícula, es más fácil neutralizar la cal libre
para reducir el hinchamiento de las escorias de acero bajo la
influencia de la humedad. Además, una cantidad mayor de restos
metálicos que todavía están presentes en las escorias de acero
inoxidable puede reciclarse de las mismas.
Para triturar las escorias de acero inoxidable,
se hace uso preferiblemente de un fragmentador de percusión.
Se ha encontrado que mediante este tipo de
fragmentador, puede asegurarse una mejor cubicidad de las
partículas.
En una modalidad particular del procedimiento de
acuerdo con la invención, las escorias de acero inoxidable
trituradas se dividen mediante tamizado, preferiblemente a través de
un procedimiento de tamizado en seco, en al menos dos fracciones
diferentes. Estas fracciones diferentes pueden usarse a continuación
en función del asfalto que haya de producirse.
Otras ventajas y particularidades de la
invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción
de algunas modalidades particulares del procedimiento de acuerdo con
la invención y las escorias de acero inoxidable trituradas que se
obtienen mediante el mismo. Esta descripción solo se da a modo de
ejemplo y no pretende limitar el alcance de la invención.
Así, la invención se refiere generalmente a un
procedimiento para procesar escorias que se producen en la
producción de acero inoxidable.
La producción de acero inoxidable se realiza
habitualmente en tres etapas en cada una de las cuales se producen
escorias. Estas son, por ejemplo, escorias del horno eléctrico,
escorias del convertidor y escorias finales de VOD (descarburación
oxidante a vacío) en cantidades de, por ejemplo, respectivamente,
aproximadamente 8% en peso, 14% en peso y 3% en peso, descartándose
típicamente de forma adicional aproximadamente 5% en peso de
caucho. En cada uno de estos casos, la escoria está compuesta sobre
la base de cal (CaO) calcinada. Esta cal forma una capa protectora
fundida sobre el baño y así protege al acero caliente frente a la
oxidación. Por otra parte, la cal absorbe óxidos e impurezas de
modo que se produce una mezcla de CaO y óxidos metálicos (de
metales de transición). En la última fase, los óxidos no
refractarios se reducen con Si metálico, de modo que se produce una
mezcla de 2CaO.SiO_{2} con pequeñas cantidades de óxidos inertes y
un poco de azufre y/o fósforo. Para hacer que la reacción de
reducción transcurra suavemente, se añade espato de flúor
(CaF_{2}) que hace a la escoria líquida. Un análisis típico de
las escorias producidas es como sigue:
\vskip1.000000\baselineskip
| CaO | 40-60% | |
| SiO_{2} | 20-30% | |
| MgO | \pm 10% | |
| Fe_{2}O_{3} | \pm 2% | |
| MnO | \pm 1% | |
| S | trazas | |
| F- | algún % | |
| Cr_{2}O_{3} | 1 a 10% | |
| NiO | <1% |
\vskip1.000000\baselineskip
A partir de los análisis, parece que las
escorias producidas durante las diferentes etapas tienen una
composición similar.
La escoria de horno eléctrico, que se produce
sobre el horno de fusión eléctrico para acero inoxidable, comprende
más particularmente principalmente CaO, MgO y SiO_{2}. Además,
contiene elementos que se producen mediante la oxidación de los
elementos que están presentes en la chatarra de hierro, a saber FeO,
Cr_{2}O_{3}, NiO y Al_{2}O_{3}. Además, también pueden
estar presentes pequeñas cantidades de impurezas tales como ZnO,
PbO, TiO_{2} y CuO.
La escorias del convertidor se forman durante el
refinado de la masa fundida de acero inoxidable mediante soplado en
oxígeno, reduciéndose el contenido de carbono por medio de este
oxígeno desde a lo sumo 2,5% hasta aproximadamente 0,3%. En
principio, tiene la misma composición que la escorias del horno
eléctrico. Sin embargo, debido a la mejor reducción, el contenido
de elementos que no son de ferroaleación, es substancialmente
inferior.
inferior.
\newpage
La escoria final de VOD se obtiene mediante
refinado (soplado con oxígeno) bajo vacío dando como resultado una
reducción adicional del contenido de carbono, más particularmente
hasta aproximadamente 0,05%. Debido a la reducción aún mejor que la
de las escorias del convertidor, esta escoria ya no contiene
prácticamente elementos distintos a los ferroelementos. Se ha
observado que el contenido de Cr total en la escorias del horno
eléctrico es significativamente superior que en la escorias de VOD y
del convertidor.
En la práctica, las escorias de acero inoxidable
mixtas se trituran por medio de tenazas y martillos fragmentadores
hidráulicos en máquinas o grúas en pedacitos y trozos que tienen
tamaños que pueden variar de 0 a 2000 mm a lo sumo. Los trozos de
metal metálico que están presentes en las escorias de acero así
trituradas se retiran manualmente. El material metálico reciclado,
que es suficientemente puro, se recupera para la producción.
De acuerdo con la invención, las escorias de
acero fragmentadas en bruto, de las cuales preferiblemente ya se
han retirado los trozos de metal metálico mayores, se trituran
adicionalmente hasta un tamaño de partícula que es principalmente
menor que aproximadamente 60 mm a lo sumo, lo que puede realizarse
en una o más etapas, en otras palabras procedimientos de
trituración. Estará claro que después de los procedimientos de
trituración aplicados, la mayoría de las partículas puede alcanzar
el tamaño de partícula requerido pero siempre quedará una cantidad
de partículas mayores que sin embargo pueden separarse por tamizado
y posiblemente triturarse de nuevo. Como se describirá
adicionalmente más adelante aquí, la masa de escorias de acero
inoxidable no tiene que triturarse como tal, pero es posible
retirar fragmentos mayores por adelantado de la misma, en particular
mediante
tamizado.
tamizado.
Para triturar los trozos de escorias de acero en
bruto, puede hacerse uso de diversos tipos de fragmentadores tales
como fragmentadores de percusión, fragmentadores de martillo,
trituradores cónicos y giratorios y trituradores de mordazas,
dándose preferencia claramente, al menos en una primera fase, a un
triturador de mordazas provisto de un sistema antibloqueo en vista
de la alta eficacia que puede alcanzarse con el mismo y debido a que
este triturador es el más resistente contra el material duro. Este
triturador de mordazas se aplica preferiblemente para moler las
escorias de acero hasta fragmentos de hasta, por ejemplo, 300 mm a
lo sumo. Esto no altera el hecho de que - excepto por los problemas
de posible rotura del martillo - un fragmentador de percusión o
martillo alcance la misma eficacia y produzca incluso un producto
cualitativamente más y mejor adecuado, en otras palabras una mejor
formación del grano (cubo) y permita incluso alcanzar directamente
el tamaño de partícula deseado de 0 a aproximadamente 60 mm.
Posiblemente, el exceso por encima de 60 mm se triturará
adicionalmente después de tamizar hasta que toda la masa se haya
reducido hasta un tamaño de partícula de hasta aproximadamente 60
mm a lo
sumo.
sumo.
Para la molienda final hasta un tamaño de
partícula de aproximadamente 60 mm a lo sumo, pueden usarse los
mismos tipos de fragmentador, pero en este caso se da claramente
preferencia al uso de un fragmentador de percusión. De acuerdo con
la invención, se ha encontrado en efecto que por medio de un
fragmentador de percusión los restos de metal (de aproximadamente 1
a 20% de las escorias de acero trituradas) que todavía están
presentes se liberan por otra parte mediante percusión, entre otras
cosas, de la piedra caliza y que por medio de este tipo de
fragmentador puede asegurarse una mejor cubicidad de las partículas,
lo que asegura posibilidades de aplicación más
eficaces.
eficaces.
Después de haber triturado las escorias de acero
pueden separarse, por ejemplo, mediante una o más operaciones de
tamizado en fracciones diferentes, además de lo cual, por ejemplo,
es posible triturar la fracción mayor o "sobretamaño" de
nuevo. Por lo tanto, cada operación de tamizado puede ya aplicarse
antes de que se alcance el tamaño de partícula deseado.
Después de haber triturado las escorias de
acero, restos de metal adicionales también se retiran
preferiblemente de las mismas, en otras palabras se reciclan, se
destinan como materia prima, entre otras cosas para la producción
de nuevo acero inoxidable. Esto puede realizarse visualmente y
manualmente y/o mediante sistemas automáticos y/o mecánicos. Por
ejemplo, puede hacerse uso de sistemas de separación magnéticos y
esto en función de la fracción triturada que ha de tratarse y que
puede obtenerse en particular mediante una o más operaciones de
tamizado. Para las fracciones más gruesas, se hace uso
preferiblemente de un imán de correa superior, para las fracciones
más finas un imán de laminador de cabeza y para las fracciones de,
por ejemplo, 0 a 7 mm, un imán tubular. Además de los sistemas de
separación magnéticos, también puede hacerse uso para las fracciones
de metales no magnéticos, incluyendo níquel y cromo, de sistemas de
corriente de inducción, es decir, sistemas de Foucault o E.
Current, con una correa superior, un laminador de cabeza o una
instalación "tubular" adicional y también sistemas de
tamizado, preferiblemente sistemas de tamizado en seco, para evitar
agua residual contaminada, basados en gravedad y/o aire y
separaciones con sistemas vibratorios.
El uso de estos sistemas de separación permite
reciclar de medida de 1 a 20% de fragmentos de acero del material
triturado en crudo y usar estos de nuevo en el procedimiento de
producción de acero inoxidable básico. Está claro que la cantidad
de escoria se reduce de ese modo. En otras palabras, las partes
metálicas pueden recogerse de nuevo como una materia prima valiosa
para elaborar acero inoxidable, la materia restante, como se
describirá adicionalmente aquí posteriormente de acuerdo con la
invención, como granulado pétreo y/o agregado de cemento (= que ha
de usarse como materia prima para cemento).
\newpage
Debido al hecho de que las escorias se trituran
más finamente de acuerdo con la invención, se expone una superficie
mayor de estas escorias de modo que existe un mayor riesgo para la
lixiviación de substancias nocivas, en particular de
Cr_{2}O_{3}, NiO y F^{-}. Para evitar esto, las partículas de
las escorias trituradas se unen de acuerdo con la invención entre
sí para producir una masa que retiene la conformación, más
particularmente asfalto, que contiene las partículas de las
escorias de acero trituradas en un estado aglutinado. A este fin,
se hace uso de una matriz endurecible para producir asfalto con las
escorias de acero inoxidable trituradas. Como una alternativa, que
no está de acuerdo con la presente invención de acuerdo con las
reivindicaciones adjuntas, la matriz endurecible también puede
basarse en un agente hidráulicamente aglutinante tal como cemento,
cenizas volantes y/o una fracción fina de las escorias de acero
trituradas y/o sobre un material sintético, por ejemplo plástico
residual termoplástico. En general, las escorias trituradas se usan
en las llamadas aplicaciones moldeadas para neutralizar el dañino
comportamiento de lixiviación de los fragmentos molidos.
Una primera modalidad que no está de acuerdo con
el método de acuerdo con la invención consiste en que se hace uso
de cemento como agente hidráulicamente aglutinante. Por ejemplo,
este cemento puede usarse para aglutinar una fracción fina de las
escorias trituradas, que tienen un tamaño de partícula de, por
ejemplo, 0 a 3-4 ó 5 mm, para formar una capa de
estabilización que se endurece mediante la captación de humedad del
fondo o humedeciendo con agua. Adicionalmente, también puede
aplicarse una fracción mas gruesa de las escorias trituradas,
posiblemente en combinación con arena, en lugar de con dicha
fracción fina. Mediante la adición de agua y la cantidad requerida
de cemento, en combinación con arena natural y/o de acero
inoxidable, es posible por otra parte elaborar hormigón a partir de
las escorias trituradas. Por supuesto, también puede hacerse uso de
las materias primas habituales del hormigón tales como arena (arena
tanto natural como sintética que se origina a partir de
procedimientos industriales, por ejemplo Metamix® y pirita) y grava
(Maas) o piedra caliza triturada y similares. De acuerdo con la
invención, las escorias de acero trituradas ofrecen así una materia
prima alternativa valiosa para reemplazar estos materiales, y esto,
por supuesto, dependiendo del tamaño de partícula de la fracción
empleada. Esto es válido tanto para la producción de cemento como,
de acuerdo con el procedimiento de acuerdo con la invención, para
la producción de asfalto (incluso carga) o de materiales plásticos
aglutinados, o también para la preparación como agregado en morteros
de hormigón, construcción y rejuntado.
De acuerdo con la invención, se ha encontrado
más particularmente que las escorias de acero trituradas, y
especialmente la fracción más gruesa de las mismas, tenían
excelentes propiedades mecánicas, entre otras cosas en cuanto a la
dureza (clase S1 de metales para pavimentos PTV) y que tenían una
conformación bastante cúbica y redondeada y, de ese modo, en
contraste con otras, son materiales más planos tales como, por
ejemplo, "material metálico para pavimentos de gres", muy
adecuado para usarse en particular en hormigón o asfalto, tanto o
más en vista de su composición de grano equilibrada. La dureza, así
como la conformación de grano cúbica, dan como resultado que el
material es particularmente adecuado, por ejemplo, para capas
superiores y/o metalizantes en la construcción de pavimentos. A
partir de pruebas parece que, basándose en las escorias de acero
trituradas, puede elaborarse hormigón, cuyo peso específico es algo
superior que el peso específico de un mismo hormigón basado en
grava, a saber aproximadamente 2500 kg/m^{3} en lugar de
aproximadamente 2350 kg/m^{3}, pero cuya resistencia a la
compresión puede ser aproximadamente 1,5 veces superior.
Experimentos de aglutinación sobre cemento, en los que se usaron
agua de lavado de las escorias de acero y agua convencional, han
mostrado que el material que se origina a partir de las escorias de
acero proporciona una aglutinación acelerada. Por consiguiente, las
escorias de acero trituradas muestran también muestran ellas mismas
propiedades hidráulicamente aglutinantes
intrínsecas.
intrínsecas.
De ahí que sea posible usar la fracción fina de
las escorias de acero trituradas, que tienen por ejemplo un tamaño
de grano de 0 a 4 mm, en combinación con un granulado más grueso a
fin de componer un granulado mixto hidráulico que se endurezca
cuando entre en contacto con agua y cuando preferiblemente se
compacte. En otras palabras, esta fracción fina puede usarse así
como agregado de cemento. El granulado más grueso puede estar
formado por la fracción más gruesa de las escorias de acero
trituradas y/o por otro granulado tal como grava, piedra caliza
triturada, hormigón y caucho pétreo, etc. A partir de
consideraciones higiénicas medioambientales, se ha dado preferencia
al uso de una combinación del granulado de escorias con el material
pétreo triturado debido a que de este modo la lixiviación se reduce
adicionalmente, en particular la lixiviación de fluoruros. Caucho
pétreo triturado, por ejemplo, pueden mezclarse con de 5 a 20% de
escorias de acero inoxidable trituradas hasta un tamaño de
partícula igual o menor. El granulado mixto hidráulico puede
obtenerse automáticamente cuando se tritura en las escorias de
acero de forma suficientemente fina o puede componerse por medio de
fracciones previamente separadas por tamizado. Puede aplicarse, por
ejemplo, como una capa de estabilización bajo pavimentos o
similares, en cuyo caso, por supuesto, se compacta y se pone en
contacto con agua o humedad a fin de formar la masa dura que
retiene la conformación en la que los elementos nocivos están
aglutinados. Ya sea con o sin un agente aglutinante adicional, tal
como cemento, cenizas volantes, asfalto o plástico, puede obtenerse
una dureza suficiente de este modo, en particular una dureza de,
por ejemplo, al menos 2 MPa.
Como ya se ha analizado anteriormente aquí, las
escorias de acero inoxidable se trituran de acuerdo con la
invención hasta un tamaño de partícula de aproximadamente 60 mm a lo
sumo. De este modo, se obtiene una mezcla bastante homogénea, cuyas
partículas o guijarros son bastante idénticos y tienen, por ejemplo,
una dureza y porosidad substancialmente idénticas. Cuando se
trituran, en particular con el fragmentador de percusión, se ha
observado en efecto que las partículas más porosas o menos duras se
fracturan más finamente, posiblemente incluso en arena, de modo que
las partículas mayores tenían propiedades más homogéneas. Este
efecto es aún más pronunciado si las escorias de acero se trituran
hasta un tamaño de partícula de aproximadamente 30 mm, siendo el
caso más preferido cuando las escorias de acero se trituran hasta un
tamaño de partícula de aproximadamente 0 a 20 mm a lo sumo. A
partir de las escorias así trituradas, las fracciones requeridas
pueden separarse por tamizado a continuación en función de las
modalidades de aplicación aglutinada o las posibilidades del
granulado
mixto.
mixto.
Triturar las escorias de acero inoxidable no
solo es importante para obtener un material que tenga buenas
propiedades mecánicas homogéneas, sino que también es importante
para permitir, cuando las escorias de acero contienen una cantidad
demasiado grande de cal libre, neutralizar esta cal hasta un punto
suficiente con agua. En efecto, se ha observado que esta cal libre
puede, más tarde, después de una exposición prolongada a la
humedad, empezar a hincharse y así provocar deformaciones, por
ejemplo en una superficie de pavimento de hormigón en la que se han
aplicado las escorias de acero trituradas. Aunque la cantidad de cal
libre que está presente puede variar hasta una extensión
considerable, este es mucho menos el caso con las escorias de acero
inoxidable usadas en el procedimiento de acuerdo con la invención
que con las escorias de acero o hierro convencionales, que por ello
no son directamente e inmediatamente adecuadas para emplearse como
materia prima alternativa en productos de hormigón, y las escorias
de acero trituradas, preferiblemente, de acuerdo con la invención,
han de someterse a un procedimiento de envejecimiento durante al
menos tres semanas, por ejemplo durante un mes, procedimiento
durante el cual las escorias de acero trituradas se ponen en
contacto con agua para neutralizar la cal libre hasta un máximo. A
este fin, las escorias de acero trituradas pueden asperjarse con
agua o posiblemente pueden almacenarse en un baño de agua. El
período de envejecimiento se ajusta preferiblemente en función de
la cantidad observada de cal libre. Las escorias de acero trituradas
se dejan envejecer preferiblemente hasta el contenido de cal libre
que comprende hasta 1% en peso a lo sumo y preferiblemente hasta
0,1% en peso a lo sumo. En vista de la neutralización de la cal
libre, ha de hacerse uso preferiblemente para la producción de
hormigón de una fracción más fina de las escorias de acero
trituradas, por ejemplo una fracción 0-40 que se ha
separado por tamizado de estas escorias de acero
trituradas.
trituradas.
Finalmente, se ofrece la posibilidad de acuerdo
con la invención de retirar fragmentos mayores de las escorias de
acero inoxidable parcialmente trituradas, más particularmente
mediante tamizado, ya que se ha encontrado que las substancias
nocivas que están presentes también están mejor protegidas contra la
lixiviación en estos fragmentos mayores. A este fin, estos
fragmentos mayores tienen preferiblemente un diámetro mayor de al
menos 60 mm. Estará claro que cuanto mayor sea el diámetro, menos
lixiviación se producirá. Los fragmentos mayores se retiran
preferiblemente de estas escorias de acero inoxidable que contienen
la cantidad menor de substancias nocivas, dándose preferencia más
particularmente a las escorias del convertidor o posiblemente a las
escorias de VOD, que sin embargo tienen un contenido de níquel algo
superior. Las escorias del horno eléctrico, por el contrario, son
menos apropiadas en vista de su contenido de cromo considerablemente
superior. Los fragmentos mayores retirados pueden usarse como roca
monolítica para trabajos de construcción y/o refuerzo, teniéndose
particularmente en cuenta las aplicaciones en agua, por ejemplo
aplicaciones como refuerzo de orillas o diques o como bases para
pilas de puentes y similares. En esta aplicación, las piedras se
mantienen normalmente juntas en mallas de
acero.
acero.
Cuando todos los fragmentos que tienen un
diámetro mayor que 60 mm se retiran previamente, todavía es
importante de acuerdo con la invención para las aplicaciones
moldeadas de las fracciones menores restantes de las escorias de
acero inoxidable someter estas a un procedimiento de trituración,
debido a que, según se describe anteriormente aquí, las propiedades
de las partículas se hacen más homogéneas de ese modo y son de una
calidad mejor para aplicarse, por ejemplo, en hormigón o
similares.
En resumen, las escorias de acero inoxidable
trituradas pueden usarse en todos los tipos de aplicaciones
moldeadas en las que las partículas de las escorias de acero
trituradas están embebidas en un material endurecible, y se usan de
acuerdo con la invención en particular en asfalto, de modo que los
elementos nocivos ya no provocan problemas en cuanto a la
lixiviación.
El comportamiento de lixiviación de las escorias
de acero trituradas se examinó como tal, más particularmente de
acuerdo con las instrucciones proporcionadas por el Art. 109 de la
legislación belga Vlarem II.
Una mezcla de los tres tipos de escorias de
acero inoxidable se trituró hasta un tamaño de partícula de
0-20 mm, del cual se separó por tamizado
subsiguientemente la fracción 4-7. Esta fracción se
sumergió durante 64 días a temperatura ambiente en un volumen 10
veces mayor de agua desmineralizada acidificada por medio de ácido
nítrico hasta un pH de 4,0, después de lo cual se midieron los
diferentes parámetros que se muestran en la Tabla 1
posterior.
posterior.
| Parámetro de análisis | |
| \hskip0,5cm Arsénico (mg/l) | <5 |
| \hskip0,5cm Cadmio (mg/l) | <0,4 |
| \hskip0,5cm Cromo (mg/l) | 72 |
| \hskip0,5cm Cobre (mg/l) | <3 |
| \hskip0,5cm Plomo (mg/l) | <2 |
| \hskip0,5cm Níquel (mg/l) | <3 |
| \hskip0,5cm Zinc (mg/l) | <10 |
| \hskip0,5cm Conductividad (mS/cm) | 820 |
| \hskip0,5cm pH | 11,6 |
| \hskip0,5cm Cloruro (mg/l) | <4 |
| \hskip0,5cm Fluoruro (mg/l) | 3,3 |
A partir de esta tabla parece que especialmente
el cromo y el fluoruro provocan problemas en cuanto a la
lixiviación, lo que se ha confirmado en otras pruebas, a saber en
pruebas de acuerdo con el procedimiento desarrollado por
CEN/TC292/WG2 (prueba de conformidad europea para residuo granular),
que es una prueba de lixiviación en dos etapas, más particularmente
una prueba DIN 38414-S4 modificada. A partir de
estas últimas pruebas, parecía, para otra muestra de escorias de
acero inoxidable trituradas, que la capacidad de lixiviación era
para el cromo de medida 2,2 mg/kg y para el cloruro 90 mg/kg,
mientras que la capacidad de lixiviación del níquel era inferior a
0,24 mg/kg. Por consiguiente, especialmente el cromo y el fluoruro
provocan problemas, en estado no aglutinado, en cuanto a la
capacidad de lixiviación.
Claims (12)
1. Un procedimiento para procesar escorias de
acero inoxidable que contienen también óxido de calcio, dióxido de
silicio, óxido de hierro y óxido de cromo además de al menos óxido
de níquel, caracterizado porque las escorias de acero
inoxidable se trituran en partículas que tienen un tamaño de entre 0
y x mm, donde x es un valor menor que o igual a 60; al menos una
porción de estas escorias de acero trituradas se usa para reemplazar
arena y/o material más grueso en la producción de asfalto,
embebiéndose dicha porción de las escorias de acero trituradas en
una matriz endurecible a fin de producir dicho asfalto que contiene
las partículas de las escorias de acero en un estado aglutinado;
antes de triturar las escorias de acero inoxidable hasta dicho
tamaño de partícula, se someten opcionalmente a una etapa de
separación en la que los fragmentos más grandes, que tienen un
diámetro mayor que al menos 60 mm, se retiran de las mismas; y en el
caso de que todos los fragmentos de las escorias de acero
inoxidable que tienen un diámetro mayor que 60 mm se hayan retirado
de las mismas durante dicha etapa de separación opcional, las
escorias de acero inoxidable se trituran durante dicha etapa de
trituración en partículas que tienen un tamaño de entre 0 y x mm,
donde x es un valor menor que 60.
2. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque las escorias de acero
inoxidable se trituran en partículas que tienen un tamaño de entre
0 y x mm, donde x es un valor menor que o igual a 30.
3. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 2, caracterizado porque x es un valor menor
que o igual a 20 mm.
4. Un procedimiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado
porque al menos cuando las escorias de acero trituradas muestran un
contenido de cal libre mayor que 1% en peso, se ponen en contacto
con agua hasta que su contenido de cal libre comprende hasta 1% en
peso a lo sumo.
5. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 4, caracterizado porque las escorias
trituradas se ponen en contacto con agua hasta que su contenido de
cal libre comprende hasta 0,1% en peso a lo sumo.
6. Un procedimiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado
porque las escorias de acero inoxidable se trituran hasta dicho
tamaño de partícula por medio de un fragmentador de percusión.
7. Un procedimiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado
porque restos metálicos que todavía están presentes en las escorias
de acero trituradas hasta dicho tamaño de partícula se reciclan de
las mismas.
8. Un procedimiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado
porque las escorias de acero inoxidable trituradas se dividen
mediante tamizado, preferiblemente a través de un procedimiento de
tamizado en seco, en al menos dos fracciones diferentes, estando
compuesta dicha porción de las escorias, que se usa para producir
el asfalto, por al menos una de estas fracciones diferentes.
9. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 8, caracterizado porque dichas fracciones
diferentes comprenden una fracción con un tamaño de grano de 0 a 4
mm y una fracción adicional con un tamaño de grano mayor que 4 mm
y/o una fracción con un tamaño de grano de 0 a 7 mm y una fracción
adicional con un tamaño de grano mayor que 7 mm.
10. Un procedimiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado
porque se usa una porción adicional de las escorias de acero
inoxidable trituradas como carga en la producción del asfalto.
11. Un procedimiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado
porque x es un valor mayor que 4 mm y dicha porción de las
escorias, que se usa para producir el asfalto, comprende al menos
una fracción de las escorias trituradas con partículas que tienen un
tamaño mayor que 4 mm.
12. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 11, caracterizado porque x es un valor mayor
que 10 mm y dicha porción de las escorias, que se usa para producir
el asfalto, comprende al menos una fracción de las escorias
trituradas con partículas que tienen un tamaño mayor que 10 mm.
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