ES2822162T3

ES2822162T3 - Procedimiento de tratamiento de escorias de acerías

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Publication number: ES2822162T3
Application number: ES12768710T
Authority: ES
Inventors: Holger Wulfert; Horst-Michael Ludwig
Original assignee: Bundesrepublik Deutschland Vertreten Duch Das Bundesministerium Fuer Wirtsch und Energie Vertreten D; Loesche GmbH
Current assignee: Bundesrepublik Deutschland Vertreten Duch Das Bundesministerium Fuer Wirtsch und Energie Vertreten D; Loesche GmbH
Priority date: 2012-09-06
Filing date: 2012-09-06
Publication date: 2021-04-29
Anticipated expiration: 2032-09-06
Also published as: US9695485B2; JP2015534530A; DE112012006645B4; CA2880664C; EA026896B1; KR101949165B1; UA110757C2; CN104540791A; SA113340827B1; CA2880664A1; EP2892860B1; JP6138257B2; CN104540791B; TW201412683A; AR092438A1; IN2015DN00816A; EP2892860A1; EA201500215A1; US20150159233A1; DE112012006645A5

Abstract

Procedimiento de tratamiento de escorias de acerías para la producción de un aglutinante mineral hidráulico con un elevado potencial de endurecimiento y para la recuperación del hierro, que comprende las etapas de: - suministro de un producto de carga que presenta escorias de acería que contienen compuestos de hierro, en particular en forma oxídica, y MnO, en el que el MnO puede estar contenido en la escoria de la acería, - procesamiento del producto de carga como masa fundida, - introducción del agente reductor en la fusión para reducir los compuestos de hierro a fin de lograr un estándar de cal entre 90 y 110 en la fracción mineral fundida, la introducción del agente reductor se realiza en una atmósfera no oxidante, - enfriamiento lento, por lo que la fusión es solidificada en 15 minutos al menos, - separación mecánica del hierro elemental de la fusión solidificada, y - alimentación posterior de la fusión solidificada, que tiene un contenido reducido de hierro, para su uso como aglutinante mineral hidráulico.

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento de tratamiento de escorias de acerías

La invención se refiere a un procedimiento de tratamiento de escorias de acerías para la producción de un aglutinante mineral hidráulico con un alto potencial de endurecimiento y para la recuperación de hierro de acuerdo con la reivindicación 1.

Las escorias de acerías, también denominadas escorias LD, LSD o SWS, debido a la técnica de procedimiento pueden seguir conteniendo grandes cantidades de hierro, que está presente en la escoria en parte en forma metálica, pero principalmente en forma de óxidos ligados con minerales. Estos óxidos de hierro presentes en la escoria no pueden ser recuperados de forma puramente mecánica, ya que están firmemente ligados en la matriz de la escoria y deben ser convertidos primero en la forma metálica elemental por reducción termoquímica. La matriz de escoria consiste principalmente en los típicos óxidos: óxido de calcio, dióxido de silicio y óxido de aluminio. Sin embargo, a diferencia de otras formas de escoria, como la de los altos hornos, no son producidas en fases hidráulicamente activas y, por lo tanto, no son adecuadas para un uso de alta calidad en el cemento. Por lo tanto, son usadas casi exclusivamente como escoria en trozos, es decir, tal como gravilla, en la construcción de carreteras y caminos.

Es conocido a partir del documento EP 1370 501 B1, por ejemplo, un procedimiento de tratamiento de escorias de acero para dar a las escorias las propiedades de un aglutinante hidráulico. El producto resultante es descrito como equivalente, al menos, al clínker de cemento Portland. La escoria de acero, que contiene al menos 45 % en masa de óxido de calcio y menos de 30 % en masa de Fe2O3, respecto del peso total de la escoria, es tratada por oxidación con oxígeno o aire a una presión de 0,1 a 1,5 MPa y a una temperatura de 1.650 °C a 1.400 °C. Es añadida a esta escoria una fuente de cal, complementada opcionalmente con una fuente de dióxido de silicio o una fuente de óxido de aluminio. Las proporciones de la fuente de cal y, opcionalmente, de la fuente de sílice o de alúmina son tales que la escoria, tras su conversión y a temperatura ambiente, presenta un contenido de Fe2O3 de al menos 13 % en masa y una composición mineralógica que contiene al menos un 40 % en masa de la fase mineralógica C3S y más de 10 % en masa de cloruro/fluoruro de calcio en forma de las fases mineralógicas C2F o C4AF.

La desventaja de este procedimiento es que el hierro presente en la escoria no es recuperado.

Otro procedimiento de tratamiento de las escorias de las acerías es descrito en el documento EP 1697 271 B1. En este procedimiento, es producido un aglutinante hidráulico que contiene al menos 25 % en masa de aluminosilicatos de calcio y magnesio, al menos 5 % en masa de óxidos y/o haluros minerales, así como un máximo de 31 % en masa de óxido de aluminio, un máximo de 10 % en masa de alumoferrita de calcio y un máximo de 0,01 % en masa de carbono. Para obtener este producto, los materiales de partida, entre los que están incluidas también las escorias de las acerías, deben ser fundidos en cantidades adecuadas en una atmósfera reductora. El producto resultante es aislado. Esto puede ser realizado ya sea por medio de un enfriamiento rápido, por ejemplo, con agua o aire, o por medio de un enfriamiento lento. En los documentos WO95/07365 y WO96/24696 se muestran procedimientos para la producción de arrabio o acero y clínker de cemento a partir de escorias. En el documento DE2829370A1 es mostrado un procedimiento de preparación de escorias básicas resultantes del refinado de oxígeno de la fundición en bruto de hematitas de producción de cemento Portland. En el documento DE2728289 es mostrado un procedimiento de producción de cemento de escoria de acero. Tsakiridis, P.E. et al. en "Utilization of steel slag for Portland cement clinker production" (2008) en Jour. of Hazardous Materials, 152, pp. 805-811 muestran el uso de la escoria de acero para la producción de clínker de cemento Portland.

Independientemente del proceso de enfriamiento, no es probable que se formen cantidades significativas de la principal fase de clínker, la alita. No es descrito si se separa el hierro elemental posiblemente formado en este procedimiento, ni de qué forma es realizado.

La invención está basada, por lo tanto, en la tarea de especificar un procedimiento de tratamiento de las escorias de las acerías en el que pueda ser producido tanto un aglutinante mineral hidráulico con un alto potencial de endurecimiento, así como que pueda ser recuperado el hierro. Además, la invención está basada en la tarea de proporcionar un aglutinante mineral hidráulico con un alto potencial de endurecimiento.

De acuerdo con la invención, esta tarea es resuelta con un procedimiento de tratamiento de escorias de acerías con las características de la reivindicación 1. En las subreivindicaciones y en la descripción están indicadas las características más ventajosas de la invención.

En el procedimiento de acuerdo la invención, la primera etapa es proporcionar un producto de carga que presente escoria de acería que contiene compuestos de hierro, en particular en forma oxídica, y MnO, en el que el MnO puede estar contenido en la escoria de acería. Este producto de carga es procesado posteriormente como una fusión introduciendo agentes reductores en la masa fundida para reducir los compuestos de hierro a fin de lograr un estándar de cal entre 90 y 110 en la fracción de fusión mineral, realizándose la introducción del agente reductor en una atmósfera no oxidante. A continuación, se enfría la fusión de manera definida, siendo que la fusión es solidificada como temprano en 15 minutos. Luego, el hierro elemental es separado mecánicamente de la fusión solidificada. A continuación, la masa fundida solidificada, que tiene un contenido reducido de hierro, es destinada a un uso como un aglutinante mineral hidráulico.

A los efectos de la invención, se entiende por producto de carga la escoria de acerías y, en caso necesario, otros componentes correctivos tal como MnO. En ese caso, posiblemente ya haya suficiente MnO en la escoria para que no sea necesario añadir componentes correctivos. Este es al menos el caso en algunas de las escorias de las acerías investigadas. En la mayoría de los casos, los compuestos de hierro en las escorias de las acerías están presentes como halogenuros de hierro, sulfuros de hierro, seleniuros de hierro y, en particular, óxidos de hierro como FeO, Fe2O3 o Fe3O4.

El producto de carga puede ser calentado en recipientes adecuados para su fusión o proporcionado externamente en estado fundido. Un horno de arco eléctrico, especialmente en un molde cerrado trifásico, puede utilizarse para fundir el producto de carga o para calentar más la fusión.

Los compuestos de hierro son convertidos a la forma metálica elemental mediante la introducción de agentes reductores. Esto da como resultado un estándar de cal en la porción de fusión del mineral en un intervalo entre 90 y 110, preferentemente entre 95 y 105. El contenido del mineral fundido puede entenderse como la fusión menos el hierro elemental. El patrón de cal (KSt) indica el contenido de CaO realmente presente en la materia prima o el clínker como un porcentaje del contenido de CaO que puede ser unido a SiO2, AhO3 y Fe2O3 en condiciones técnicas de cocción y enfriamiento ha sido definido mediante la ecuación:

_{ISCf —} _{________________} 1 _{__} 0 _{_} 0 _{__} - _{_} C _{__} a _{_} O _{_________________}

2,80 ^• Si02 ⁺ 1,1 ^■ Al203 ⁺ 0,7 ^• Fe203

La realización de la reducción en una atmósfera no oxidante evita la reoxidación del hierro ya reducido y por lo tanto aumenta el rendimiento del hierro elemental. Esto contribuye de nuevo a alcanzar el estándar de cal.

Tras la solidificación de la fundición, el hierro elemental puede ser separado mecánicamente y destinado a otro uso. Debido a su mayor densidad, una gran parte del hierro se asienta en la parte inferior del recipiente de fusión en comparación con la escoria restante. Otra parte permanece en la escoria enfriada en forma de gotas e inclusiones.

La escoria con el contenido reducido de hierro puede ser usada como un aglutinante mineral hidráulico. Este aglutinante en adelante es denominado aglutinante LDS.

Con el procedimiento de acuerdo con la invención, puede ser recuperada una alta proporción de hierro elemental de las escorias de las acerías de una manera simple y eficiente y además puede ser obtenido un ligante mineral hidráulico extremadamente reactivo, que es excelentemente adecuado como material compuesto para ligantes de alta calidad. Este aglutinante LDS está caracterizado por una muy alta reactividad y capacidad de endurecimiento. Tiene un contenido de alita (C3S) de al menos 40 % en moles.

La invención está basada esencialmente en tres ideas básicas que interactúan entre sí: en primer lugar, la provisión de MnO en la fusión, en segundo lugar, la reducción del hierro hasta alcanzar el estándar de cal especificado en la porción de masa fundida mineral, y, en tercer lugar, el enfriamiento lento y definido.

El proceso de enfriamiento definido causa la formación de cristales extraños muy grandes. Estos pueden ser de hasta un milímetro de tamaño. Además, en los estudios no pudieron detectarse procesos de regresión a la belita (C2S) y a la cal libre (CaO) en los bordes de los cristales. En condiciones de producción de clínker convencional, los procesos de enfriamiento lento conducen a una descomposición de la alita en belita y cal libre. En este contexto, es necesario realizar un complejo enfriamiento del clínker en el proceso de producción de cemento.

La reactividad de la fase de alita obtenida, que es particularmente elevada a pesar de los grandes cristales, es atribuida a la presencia de iones Mn2+, incorporados a la estructura de la red de la fase de alita e interfieren con esta, de modo que el potencial de endurecimiento del aglutinante LDS, que es particularmente atribuible a la fase de alita, aumenta considerablemente.

Cuando la masa fundida es procesada de acuerdo con la invención en condiciones de reducción, el Mn está presente en su forma bivalente como Mn2+. Esto permite que sea incorporado a la estructura reticulada de la alita, mientras el Ca es reemplazado en la estructura reticulada. Son logradas tasas de incorporación de hasta 3 %.

Esto no es posible con la producción convencional de clínker de cemento. Si los compuestos de Mn están presentes en la materia prima del cemento, el Mn está presente como Mn3+ debido al proceso de oxidación durante la producción de clínker de cemento. Como resultado, el Mn3+ tiende a ser incorporado en los sitios del Fe en la estructura reticulada en el C4AF. No es posible introducir Mn3+ en los sitios del Ca en la estructura reticulada de alita o belita.

Por consiguiente, no es posible un aumento comparable de la reactividad de la alita en la producción convencional de clínker de cemento bajo una atmósfera oxidante, ya que el manganeso, en caso de existir, está presente como Mn3+. Lo mismo se aplica a todos los procedimientos de tratamiento de escorias de acerías realizados en condiciones de oxidación.

La alta estabilidad de la alita puede explicarse, por un lado, por el hecho de que, en contraste con el procedimiento de sinterización convencional en la producción de clínker de cemento conforme la invención, la formación de alita en el aglutinante LDS se produce lentamente desde la fase de fusión. Por otro lado, la estabilidad es atribuida a la incorporación del Mn2+.

Finalmente, el estándar de cal requerido también cumple un rol decisivo en el alto contenido de extracto y la alta reactividad del aglutinante LDS, que se basa en la invención.

En principio, puede existir una cantidad cualquiera de MnO en el producto de carga. Sin embargo, es ventajoso si el producto de carga contiene entre 0,1 y 10 % en masa, en particular entre 0,5 y 5 % en masa de MnO. Con este contenido de óxido de manganeso, se asegura que una cantidad significativa de iones Mn2+ se incorpore en la red cristalina de la fase de alita, perturbando así la estructura cristalina.

Es ventajoso si el producto de carga contiene hasta 5 % en masa de AhO3 y/o 30 a 50 % en masa de CaO y/o 10 a 20 % en masa de SiO2. Es aún más ventajoso si el producto de carga contiene de 3 a 5 % en masa de AhO3 y/o de 35 a 45 % en masa de CaO y/o de 15 a 20 % en masa de SiO2.

Con estas composiciones de fases, la formación de la fase de alita resulta favorecida desde un punto de vista termoquímico. Además, en estos intervalos de concentración de los óxidos participantes, lo más probable es que sea lograda una estándar de cal entre 90 y 110, o incluso más preferentemente entre 95 y 105. Si la composición antes mencionada no está ya contenida en la escoria de acería entregada, los óxidos presentes en el déficit pueden añadirse antes o durante el proceso de fusión si es necesario.

Es ventajoso para la fusión tener una temperatura de aproximadamente 1.600 °C a aproximadamente 1.800 °C, especialmente de 1.650 °C a 1.750 °C, antes y/o durante la reducción. En este intervalo de temperatura, todos los componentes del producto de carga, en particular los componentes oxídicos, están completamente fundidos y la reacción de reducción es lo suficientemente rápida como para garantizar que el proceso de reducción se lleve a cabo con rapidez, también desde el punto de vista energético y termoquímico.

La atmósfera no oxidante puede ser una atmósfera reductora. Esto colabora aún más con el proceso de reducción, que es llevado a cabo principalmente en forma sólida a través de los agentes reductores suministrados.

Preferentemente, se utiliza carbono, silicio y/u otros metales o semimetales como agentes reductores. El coque de petróleo es particularmente adecuado como modificación del carbono porque tiene una superficie específica muy elevada y una reactividad correspondientemente alta. El silicio, el calcio y el aluminio también tienen la ventaja de que los óxidos pueden formar componentes de la escoria.

Al menos una parte del agente reductor puede ser soplado en la masa fundida, por ejemplo, por medio de una corriente de gas protector. Los electrodos huecos son especialmente adecuados para inyectar el agente reductor en la masa fundida cuando se utiliza un horno de arco eléctrico. Además de una distribución particularmente eficiente del agente reductor en la fusión, el soplado del agente reductor también contribuye a su mezclado. El uso de un gas protector evita reacciones secundarias indeseadas, en particular, la oxidación del agente reductor y de los componentes oxídicos contenidos en la masa fundida. Como gas protector, es adecuado, por ejemplo, el argón. Dado el caso, otra parte del agente reductor ya puede mezclarse por adelantado en una cierta proporción con la escoria de carga.

Cuando es usado el carbono como agente reductor, puede ser formado monóxido de carbono y dióxido de carbono como subproducto de la reducción de los óxidos. Estos gases escapan de la fusión, lo que puede producir el espumado de la fusión. Para reducir el espumado, puede ser ventajoso introducir bórax en la masa fundida.

En una realización preferente del procedimiento de acuerdo con la invención, el hierro elemental líquido es separado tras la reducción y antes de la solidificación de la masa fundida. Como el hierro elemental líquido tiene una densidad mayor que la fase de fusión, es acumulado en el fondo del horno de fusión y se puede extraer de allí con relativa facilidad. En el contexto de la invención, un horno de fusión o un agregado de fusión puede entenderse como un contenedor para mantener la fase de fusión, lo que hace posible mantener la fusión en el estado líquido por medio de una entrada de energía adicional, por ejemplo, un horno de arco eléctrico.

En principio, la fusión puede ser enfriada tan lentamente como se desee. Pero es preferente si la masa fundida ha sido solidificada tras cuatro horas como máximo, en particular, tras dos horas. Durante este tiempo pueden ser formadas fases mineralógicas termodinámicamente estables, en particular, de alita.

El enfriamiento definido puede ser llevado a cabo en contenedores de enfriamiento. Para esto, por ejemplo, se pueden utilizar lingoteras u otros recipientes para influir en el proceso de enfriamiento a lo largo del tiempo. Los contenedores de refrigeración pueden ser alimentados por máquinas especiales de fundición que a su vez son cargadas desde la unidad de fusión.

En una realización preferente del procedimiento de acuerdo la invención, la separación mecánica del hierro elemental es realizada mediante un proceso de molienda y un proceso de clasificación. Un procedimiento como es revelado en la solicitud de patente internacional WO 2011/107124 A1 es particularmente adecuado para esta etapa del proceso.

El hierro queda expuesto durante el proceso de molienda, posteriormente es separado en una mesa de molienda debido a las diferencias de densidad entre el hierro y la matriz mineralógica, luego se descarga sobre el borde de la mesa y opcionalmente es enriquecido aún más por los procesos de clasificación y selección posteriores. Un molino de rodillos, preferiblemente del tipo LOESCHE, se utiliza para triturar y desagregar la masa fundida solidificado.

Además, la invención se refiere a un aglutinante mineral hidráulico no reivindicado que presenta una composición mineralógica de al menos un 40 % en masa de alita (C3S) y un estándar de cal de alrededor de 90 a 110. Se prefiere un contenido más elevado de alita de 50 % en masa, en particular de 60 % en masa. El aglutinante mineral hidráulico no reivindicado sin tensión puede ser producido por medio del procedimiento de acuerdo la invención y también se denomina aglutinante LDS en el contexto de la invención.

El aglutinante LDS presenta una composición mineralógica de como máximo 30 % en masa de fases de vidrio. No contribuye a la capacidad de fraguado del aglutinante, pero puede aglutinar cal libre, es decir, óxido de calcio, y así aumentar el estándar de cal.

La invención es explicada más detalladamente a continuación mediante un ejemplo de realización esquemático indicado a modo de ejemplo con referencia a las figuras. En la presente memoria, las figuras muestran:

Fig. 1 un diagrama de flujo esquemático de una realización del procedimiento de acuerdo la invención; y

Fig. 2 un diagrama para las pruebas de resistencia del aglutinante mineral hidráulico de acuerdo con la invención.

En el diagrama de flujo de acuerdo con la Figura 1, es proporcionado un producto de carga en la etapa I. Este consiste esencialmente en escoria LD. El producto de carga tiene un contenido de MnO en el intervalo entre 1 y 5 % en masa. Muchas escorias LD, también denominadas SWS, ya presentan un contenido de MnO en el intervalo deseado. De lo contrario, el MnO es añadido a la escoria. En esta etapa ya pueden ser adicionados agentes reductores al producto de carga. El coque de petróleo, por ejemplo, es adecuado para este propósito.

En la siguiente etapa II, en caso necesario, es realizado el procesamiento del producto de carga hasta la fusión, si es necesario. La escoria puede obtenerse ya en el estado fundido de un proceso ascendente o también puede estar presente en forma sólida enfriada. La escoria puede ser fundida y/o calentada en un horno de arco eléctrico. Puede funcionar en modo de resistencia con un revestimiento refractario de grafito o material refractario carbonoso. El horno de arco eléctrico también puede describirse como una unidad de fusión.

La fusión debe alcanzar una temperatura aproximadamente entre 1.650 °C y 1.750 °C antes del inicio de la adición de agentes reductores en la etapa III.

Debido a la reducción de los compuestos de hierro en la fundición puede ser generado monóxido de carbono y/o dióxido de carbono, que escapan de la fundición en forma de gases. Esto puede llevar al espumado de la fusión. Para reducir la espuma, se puede adicionar una pequeña cantidad de bórax a la masa fundida. Esto reduce la viscosidad de la fusión.

Para suprimir la reoxidación del hierro reducido, la atmósfera del horno es enriquecida con un gas inerte, por ejemplo, con argón. El argón también puede ser introducido directamente en la masa fundida. Luego, una parte del agente reductor también puede ser soplado directamente en la fusión con la corriente de argón. El argón que fluye a través de la masa fundida causa turbulencias en el baño de fundición, lo que tiene un efecto positivo en la deposición del metal.

En cuanto hayan sido reducidos esencialmente todos los compuestos de hierro presentes en el producto de carga, el contenido restante de fundición mineral debe presentar un estándar de cal entre 90 y 110. Esto debe ser considerado al componer el producto de carga. En muchas escorias LD puede alcanzarse el estándar de cal deseado.

En la etapa IV la masa fundida líquida es transferida, por ejemplo, a través de un dispositivo de colada, a un equipo de refrigeración especial tal como lingoteras, en el que es enfriada lentamente durante un período de al menos quince minutos a aproximadamente dos horas. Una parte del hierro - aprox. 80 % - es asentado como una fase separada en el fondo tanto en la unidad de fusión como en los dispositivos de refrigeración. En este caso, aún puede ser separada en su estado líquido. Sin embargo, otra parte de la fase metálica permanece en la fracción mineral en forma de gotitas e inclusiones incluso detrás el enfriamiento, por lo que es necesario un procesamiento mecánico para aumentar el rendimiento del metal.

Esta separación mecánica del hierro elemental es llevada a cabo en la etapa V mediante un proceso de molienda con un molino de rodillos LOESCHE y su posterior clasificación. En este caso, el hierro puede ser separado debido a la diferencia de densidad de la porción mineralógica. El procedimiento descrito en el documento WO 2011/107124 A1 es particularmente adecuado para este propósito.

El contenido mineral restante es el aglutinante LDS no reivindicado, que está presente en la fase VI. Puede ser usado como un aglutinante mineral hidráulico de alta calidad.

En la Tabla 1 es enumerada la composición química de un producto de carga, que es una escoria LD no sometida a tratamiento, y el aglutinante LDS obtenido por medio del procedimiento de acuerdo la invención. Los valores son indican en cada caso en % en masa.

Tabla 1: Análisis químico de la escoria inicial y del aglutinante LDS en % en masa.

De acuerdo con la Tabla 1 resulta un estándar de cal de 70,1 para la escoria inicial y 104,3 para el aglutinante LDS. La Tabla 2 muestra la composición cristalina de la escoria inicial y del aglutinante LDS en % en masa.

Tabla 2: Composición de fase de la escoria inicial y del aglutinante LDS según Rietveld en % en masa.

Como puede observarse en la Tabla 2, es posible obtener un contenido elevado de alita de hasta 66 % en masa en el aglutinante LDS con el procedimiento de acuerdo la invención. También debe destacarse que el procedimiento de acuerdo la invención reduce la formación de otras fases menos reactivas tal como belita (C2S). Aunque la fase de belita también contribuye a la formación de la resistencia del aglutinante LDS, lo hace en menor medida y en momentos posteriores que la fase de alita. Cuanto mayor sea la proporción de alita en un aglutinante mineral hidráulico, mayor será su capacidad de endurecimiento y más universal su adecuación como material de construcción.

La buena reactividad del aglutinante LDS fue comprobada por pruebas de resistencia según la norma DIN EN 196 en prismas de mortero estándar tras 2, 7 y 28 días. Los resultados de las pruebas de resistencia son mostrados en la figura 2.

A este fin fueron preparadas tres muestras diferentes y sus resultados fueron comparados. Como primera muestra fue usado el cemento de referencia CEM I 42,5 R. La segunda muestra tenía una composición de 70 % de cemento de referencia y 30 % de arena de cuarzo, fracción 0-2 mm, en la que la arena de cuarzo era usada como agregado inerte no reactivo. La tercera muestra consistía en 70 % de cemento de referencia y 30 % de aglutinante LDS. En este caso, el aglutinante LDS fue molido sobre una superficie específica de 4.000 cm2/g Blaine.

De los resultados de este estudio representados en la Figura 2, surge que la muestra 3 con el aglutinante LDS está por encima del nivel de resistencia de la muestra 2 con arena de cuarzo. Por lo tanto, puede concluirse con que tras sólo 2 días el aglutinante LDS contribuye de manera independiente a la resistencia. Tras 7 días, la muestra 3 con el aglutinante LDS había alcanzado el nivel de resistencia del cemento de referencia, y tras 28 días incluso lo había superado.

En resumen, puede afirmarse que el procedimiento de acuerdo la invención permite recuperar el hierro de las escorias de las acerías y producir un aglutinante mineral hidráulico que presenta una capacidad de endurecimiento sorprendentemente buena.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento de tratamiento de escorias de acerías para la producción de un aglutinante mineral hidráulico con un elevado potencial de endurecimiento y para la recuperación del hierro, que comprende las etapas de: - suministro de un producto de carga que presenta escorias de acería que contienen compuestos de hierro, en particular en forma oxídica, y MnO, en el que el MnO puede estar contenido en la escoria de la acería, - procesamiento del producto de carga como masa fundida,

- introducción del agente reductor en la fusión para reducir los compuestos de hierro a fin de lograr un estándar de cal entre 90 y 110 en la fracción mineral fundida, la introducción del agente reductor se realiza en una atmósfera no oxidante,

- enfriamiento lento, por lo que la fusión es solidificada en 15 minutos al menos,

- separación mecánica del hierro elemental de la fusión solidificada, y

- alimentación posterior de la fusión solidificada, que tiene un contenido reducido de hierro, para su uso como aglutinante mineral hidráulico.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1,

caracterizado porque

el producto de carga presenta de 0,1 a 10 % en masa de MnO.

3. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2,

caracterizado porque

el producto de carga contiene hasta 5 % en masa de AhO3 y/o de 30 a 50 % en masa de CaO y/o de 10 a 20 % en masa de SiO2.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3,

caracterizado porque

la fusión tiene una temperatura de aproximadamente 1600°C a aproximadamente 1800°C antes y/o durante la reducción.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4 ,

caracterizado porque

la atmósfera no oxidante es una atmósfera reductora.

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5,

caracterizado porque

carbono, silicio y/u otros metales o semimetales son usados como agentes reductores.

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6,

caracterizado porque

al menos parte del agente reductor es inyectado en la masa fundida.

8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7,

caracterizado porque

el agente reductor soplado en la masa fundida es inyectado por medio de una corriente de gas inerte.

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8,

caracterizado porque

es introducido bórax en la fusión.

10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9,

caracterizado porque

el hierro elemental líquido es separado tras la reducción y antes de la solidificación de la masa fundida.

11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10,

caracterizado porque

la fusión ha sido solidificada a más tardar tras 4 horas.

12. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11,

caracterizado porque

el enfriamiento definido es llevado a cabo en contenedores de enfriamiento.

13. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12,

caracterizado porque

la separación mecánica del hierro elemental es llevado a cabo mediante un proceso de molienda y un proceso de clasificación.