FR2561257A1 - PROCESS FOR HOT AGGLOMERATION OF FINE GRAIN SUBSTANCES, AND FOR SUBSEQUENT TREATMENT OF HOT AGGLOMERS - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE D'AGGLOMERATION A CHAUD DE SUBSTANCES A GRAINS FINS, AVEC UTILISATION DE CHARBON GRAS AGGLOMERANT EN TANT QUE LIANT, ET DE TRAITEMENT ULTERIEUR DES AGGLOMERES CHAUDS. CE PROCEDE CONSISTE A CHAUFFER, SEULS OU MELANGES A D'AUTRES SUPPORTS DE CARBONE SOLIDES, DANS UN COURANT D'ENTRAINEMENT, DES OXYDES METALLIQUES CHARGES DE SUPPORTS DE CARBONE SOLIDES ETOU LIQUIDES, A UNE TEMPERATURE D'ENVIRON 600C, A MELANGER LESDITS OXYDES METALLIQUES A DU CHARBON GRAS AGGLOMERANT PRECHAUFFE A 360C AU PLUS, A DEGOUDRONNER ET BRIQUETER LE MELANGE RESULTANT A UNE TEMPERATURE DE 500C 40C, ET A SOUMETTRE LES AGGLOMERES AINSI OBTENUS A UN TRAITEMENT DE REDUCTION PYROMETALLURGIQUE EN VUE DE RECUPERER LES METAUX CONTENUS DANS LESDITS AGGLOMERES. APPLICATION AU TRAITEMENT METALLURGIQUE DES BOUES ET POUSSIERES RENFERMANT DES OXYDES DE FER, DE ZINC ET DE PLOMB.THE INVENTION RELATES TO A HOT AGGLOMERATION PROCESS OF FINE GRAIN SUBSTANCES, WITH THE USE OF AGGLOMERATED FATTY COAL AS A BINDER, AND OF SUBSEQUENT TREATMENT OF HOT AGGLOMERS. THIS PROCESS CONSISTS OF HEATING, ALONE OR MIXED WITH OTHER SOLID CARBON SUBSTRATES, IN A DRIVE CURRENT, METAL OXIDES CHARGED WITH SOLID AND LIQUID CARBON SUBSTRATES, TO A TEMPERATURE OF APPROXIMATELY 600C, TO MIX THE SAID OXIDES TO FAT AGGLOMERANT COAL PREHEATED TO A MAXIMUM OF 360C, TO DEPUT AND BRICKET THE RESULTING MIXTURE AT A TEMPERATURE OF 500C 40C, AND TO SUBJECT THE AGGLOMERES THUS OBTAINED TO A PYROMETALLURGIC REDUCTION TREATMENT IN THE CONCERNED METALS WITH A VIEW OF AGGLOMERATION. APPLICATION TO THE METALLURGIC TREATMENT OF SLUDGE AND DUST CONTAINING IRON, ZINC AND LEAD OXIDES.
Description
/J-1 2561257/ D-1 2561257
PROCEDE D'AGGLOMERATION A CHAUD DE SUBSTANCES A GRAINS FINS, METHOD FOR HOT AGGLOMERATION OF FINE GRAIN SUBSTANCES,
ET DE TRAITEMENT ULTERIEUR DES AGGLOMERES CHAUDS AND FURTHER TREATMENT OF HOT AGGLOMERES
La présente invention concerne un procédé d'agglomération à chaud de substances à grains fins, utilisant du charbon gras agglomérant en tant The present invention relates to a process for the hot agglomeration of fine-grained substances, using agglomerating fatty
que liant, et de traitement ultérieur des agglomérés chauds. binder, and subsequent treatment of hot agglomerates.
On connaît le procédé dit "ANCIT" dans lequel au moins deux composants charbonneux dont l'un constitue un composant non agglomérant renfermant seulement une faible proportion de constituants volatifs, et dont l'autre composant est formé de houille agglomérante ou collante sont mélangés sensiblement à la température de ramollissement de la houille agglomérante, après quoi le mélange est soumis à l'agglomération à The so-called "ANCIT" process is known in which at least two carbonaceous components, one of which constitutes a non-agglomerating component containing only a small proportion of volatile constituents, and the other component of which is formed of sticky or sticky coal, are substantially mixed with the softening temperature of the clumping coal, after which the mixture is subjected to agglomeration at
chaud (cf. Stahl und Eisen 92 (1972) fascicule 21, pages 1039 à 1044). (see Stahl und Eisen 92 (1972), issue 21, pages 1039 to 1044).
Dans l'industrie sidérurgique, on obtient certains produits résiduaires formés d'oxydes métalliques chargés de supports de carbone In the iron and steel industry, some residual products of metal oxides with carbon carriers are obtained
solides et/ou liquides.solid and / or liquid.
C'est ainsi que les battitures de laminage (calamine) qui se forment dans les laminoirs renferment des impuretés huileuses; notamment Thus, the rolling mills (scale) which are formed in the mills contain oily impurities; especially
les battitures de laminage présentes sous forme de fractions relative- the rolling mills present in the form of relative fractions
ment fines contiennent des proportions d'huile relativement plus éle- The finer amounts of oil contain relatively higher proportions of oil.
vées. Afin de pouvoir soumettre les battitures de laminage à un traite- Vees. In order to be able to subject the rolling mills to a
ment métallurgique, on doit prévoir un frittage. Etant donné que les huiles et leurs produits de craquage provoquent des perturbations dans les électrofiltres, il n'est pas recommandé de soumettre les battitures de laminage à un frittage sans avoir brûlé l'huile au préalable. Mais puisqu'on doit disposer d'installations convenables pour effectuer le brûlage de l'huile et que de telles installations sont onéreuses en investissements et en entretien, on stocke dans la plupart des cas les battitures, de sorte que l'oxyde aussi bien que le combustible restent In metallurgical applications, sintering must be provided. Since oils and their cracking products cause disturbances in the electrostatic precipitators, it is not recommended to sinter the mills without first burning the oil. But since adequate facilities are needed for the burning of the oil and such facilities are expensive in investment and maintenance, in most cases the scale is stored, so that the oxide as well as the fuel remain
inutilisés. Ces produits stockés posent un important problème d'environ- unused. These stored products pose a significant problem of environ-
nement. On pourrait séparer l'huile des battitures par extraction à l'aide de solvants organiques. Mais ce procédé est également très ment. The oil could be separated from the scale by extraction with organic solvents. But this process is also very
onéreux et ne s'avère pas rentable. - expensive and does not prove profitable. -
D'autres substances visées par la présente invention sont les boues et poussières renfermant des oxydes de fer, de zinc et de plomb, qui se forment lors de la purification des gaz de haut-fourneau et qui contiennent des supports de carbone finement divisés. Lorsqu'on désire travailler selon un procédé chimique de séparation par voie humide, la boue dite "boue de gueulard" doit généralement être asséchée à l'aide de filtres; or, pendant ce traitement, ces derniers se bloquent très rapidement. En raison de ces difficultés, on dépose dans la plupart des cas également ces boues sur des crassiers. Des considérations analogues s'appliquent aux poussières dont la teneur en oxyde de zinc et de plomb Other substances of the present invention are sludges and dusts containing iron, zinc and lead oxides which are formed during the purification of blast furnace gases and which contain finely divided carbon carriers. When it is desired to work by a wet chemical separation process, the so-called "top sludge" sludge must generally be dried with filters; during this treatment, they block very quickly. Because of these difficulties, in most cases, these sludges are also deposited on slag heaps. Similar considerations apply to dusts with zinc oxide and lead content
n'est pas suffisamment élevee pour justifier un traitement métallur- is not high enough to warrant metallurgical treatment.
gique. De ce fait, la teneur en combustible, quelquefois assez élevée, cal. As a result, the fuel content, sometimes quite high,
de ces boues et poussières est, bien entendu, également perdue. this mud and dust is, of course, also lost.
Actuellement, les poussières renfermant du manganèse et du carbone et que l'on obtient lors de la fabrication du ferromanganèse, soit au hautfourneau, soit au four électrique, sont généralement aussi déposées sur des crassiers, parce qu'on ne peut pas les utiliser pour fabriquer At present, manganese and carbon-containing dust, which is obtained during the manufacture of ferromanganese, either at the top of the furnace or at the electric furnace, are generally also deposited on slag heaps, because they can not be used for make
le ferromanganèse, en raison de leur granulométrie fine. ferromanganese, because of their fine grain size.
Le dépôt de tous ces produits mentionnés ci-dessus, sur des The deposit of all these products mentioned above, on
crassiers ou analogues, soulève des problèmes de protection de l'envi- crassiers or similar, raises environmental protection problems.
ronnement, extrêmement graves et constituant une menace pour la santé extremely serious and a threat to human health
par exemple dans le cas des métaux lourds, tels que le zinc et le plomb. for example in the case of heavy metals, such as zinc and lead.
La présente invention a pour but de créer un procédé permettant de rendre les substances décrites ci-dessus accessibles à des traitements métallurgiques, sans qu'il soit nécessaire de séparer au préalable les combustibles contenus dans ces substances. L'invention a également pour but de protéger l'environnement contre le dépôt ou le stockage de ces The object of the present invention is to create a process making it possible to make the substances described above accessible to metallurgical treatments, without it being necessary to separate the fuels contained in these substances beforehand. The invention also aims to protect the environment against the deposit or storage of these
substances nocives.harmful substances.
A cet effet, selon l'invntion, le procédé consiste à chauffer, For this purpose, according to the invntion, the method consists in heating,
seuls ou mélangés à d'autres supports de carbone solides non agglomé- alone or mixed with other non-agglomerated solid carbon
rants, dans un courant d'entrainement, des oxydes métalliques charges de supports de carbone solides et/ou liquides, à une température d'environ in a driving stream, metal oxides filled with solid and / or liquid carbon carriers, at a temperature of
600 C, à mélanger lesdits oxydes métalliques à du charbon gras agglomé- 600 C, mixing said metal oxides with agglomerated fatty
rant préchauffé à 360 C au plus, à dégoudronner et briqueter le mélange preheated to 360 C at the most, to puddle and brick the mixture
résultant à une température de 500 C + 40 C, et à soumettre les agglomé- resulting in a temperature of 500 C + 40 C, and subjecting the agglomerates
rés ainsi obtenus à un traitement de réduction pyrométallurgique en vue thus obtained to a pyrometallurgical reduction
de récupérer les métaux contenus dans lesdits agglomérés. recovering the metals contained in said agglomerates.
La proportion d'oxydes métalliques à grains fins charges de supports de carbone solides et/ou liquides, dans les agglomérés chauds, est de préférence de 20 à 80% en poids, notamment de 25 à 60% en poids et la teneur totale en carbone des agglomérés finis est de 30 à 70% en The proportion of fine-grained metal oxides filled with solid and / or liquid carbon supports in hot agglomerates is preferably 20 to 80% by weight, especially 25 to 60% by weight, and the total carbon content. finished agglomerates is 30 to 70% in
poids de la substance sèche.weight of the dry substance.
Les substances à grains fins constituées par des oxydes métalli- Fine-grained substances consisting of metal oxides
ques charges de supports de carbone solides et/ou liquides sont, notam- solid and / or liquid carbon carriers are, in particular,
ment, des battitures de laminage renfermant des impuretés sous forme rolling mills containing impurities in the form of
d'huile et, dans ce cas, on réduit ces oxydes métalliques après l'agglo- of oil and, in this case, these metal oxides are reduced after agglomeration.
mération à chaud afin de produire du fer. hot maceration to produce iron.
Les substances à grains fins constituées par des oxydes métalli- Fine-grained substances consisting of metal oxides
ques chargés de supports de carbone solides et/ou liquides peuvent être des boues et/ou poussières renfermant de l'oxyde de zinc et de plomb, qui sont obtenues lors de la purification des gaz de haut-fourneau et l'on réduit alors ces oxydes métalliques, après l'agglomération à chaud, loaded with solid and / or liquid carbon carriers may be sludge and / or dust containing zinc oxide and lead, which are obtained during the purification of blast furnace gases, and these are then reduced. metal oxides, after hot agglomeration,
afin de récupérer le zinc et le plomb. to recover zinc and lead.
Selon un autre mode de réalisation, les substances à grains fins constituées par des oxydes métalliques charges de supports de carbone solides et/ou liquides sont des poussières à base de manganèse obtenues lors de la fabrication de ferromanganèse, et on réduite ces ocydes According to another embodiment, the fine-grained substances constituted by metal oxides filled with solid and / or liquid carbon supports are manganese dusts obtained during the manufacture of ferromanganese, and these ocides are reduced.
métalliques, après l'agglomération à chaud, afin de produire du ferroman- after hot agglomeration, in order to produce ferromagnes-
ganèse. De préférence, les substances à grains fins à forte teneur en eau, ganèse. Preferably, fine-grained substances with a high water content,
notamment les boues, sont soumises à un préséchage avant leur introduc- sludge, are subjected to a pre-drying before their introduction
tion dans le cyclone de l'étape d'agglomération à chaud, ou bien sont mélangées à d'autres substances de charge sèches, afin d'être rendues fluides. Selon encore un autre mode de réalisation, les agglomérés chauds sont maintenus sensiblement à la température de pressage, pendant au moins 30 minutes après l'agglomération à chaud, en vue de l'élimination du in the cyclone of the hot agglomeration step, or are mixed with other dry fillers in order to be made fluid. According to yet another embodiment, the hot agglomerates are maintained substantially at the pressing temperature, for at least 30 minutes after hot agglomeration, for the purpose of eliminating the
goudron résiduaire.Residual tar.
Grâce à l'utilisation, conformément à l'invention, des oxydes métalliques charges de supports de carbone, lors de l'agglomération à chaud, les supports de carbone liquide sont brûlés en proportion importante et utilisés par conséquent comme source de chaleur, cependant que la plus grande partie des supports de carbone solides ne sont pas brOlés, mais briquetés. Après l'agglomération à chaud, les agglomérés se présentent Thanks to the use, in accordance with the invention, of metal oxides filled with carbon supports, during hot agglomeration, the liquid carbon supports are burned in large proportion and therefore used as a source of heat, while most of the solid carbon supports are not burnt but briquetted. After hot agglomeration, the agglomerates present themselves
sous la forme utilisable dans le cadre de différents procédés pyrométal- in the form that can be used in various pyrometallic processes.
lurgiques de réduction. On les utilise, par exemple, dans des hauts- lurgical reduction. They are used, for example, in
fourneaux ou fours électriques en combinaison avec des matériaux classi- furnaces or electric ovens in combination with conventional
ques, tels que coke et minerais calibrés. Dans ces fours, les oxydes métalliques sont réduits à l'aide de la teneur en carbone des agglomérés, such as coke and calibrated ores. In these furnaces, the metal oxides are reduced by means of the carbon content of the agglomerates,
y compris le carbone provenant des produits résiduaires utilisés confor- including carbon from waste products used in accordance with
mément à l'invention. Le carbone excédentaire présent dans les agglomérés, non utilisé pour la réduction des oxydes métalliques contenus dans les agglomérés, constitue un agent de réduction supplémentaire, ce qui entraîne une diminution de la consommation de coke par rapport à celle in accordance with the invention. The excess carbon present in the agglomerates, which is not used for the reduction of the metal oxides contained in the agglomerates, constitutes an additional reducing agent, which leads to a decrease in the consumption of coke compared to that
qu'on devrait prévoir autrement.that we should expect otherwise.
Selon la nature des produits résiduaires utilisés et/ou des oxydes métalliques qu'ils renferment, on utilise, conformément à l'invention, Depending on the nature of the waste products used and / or the metal oxides they contain, according to the invention,
les agglomérés chauds pour produire ou récupérer les métaux correspon- hot agglomerates to produce or recover the corresponding metals
dants.dent.
Dans la mesure o les substances additives visées par la présente invention ne se présentent pas sous une forme particulaire fluide, il est recommandé de soumettre ces substances à un préséchage afin de les Since the additive substances targeted by the present invention are not in a fluid particulate form, it is recommended that these substances be pre-dried to
fluidifier, avant leur introduction dans le cyclone de l'étape d' agglo- fluidify, before their introduction into the cyclone of the agglomeration stage.
mération à chaud. On peut également, selon l'invention, mélanger ces substances, en fonction de leur degré d'humidité, avec des proportions appropriées de substances sèches correspondantes, de façon telle que l'on obtienne le degré de fluidité voulu. C'est ainsi qu'on peut, par exemple, mélanger les boues à forte teneur en eau qui proviennent des installations de lavage de gaz de haut-fourneau, avec des poussières hot maceration. It is also possible, according to the invention, to mix these substances, according to their degree of humidity, with appropriate proportions of corresponding dry substances, in such a way that the desired degree of fluidity is obtained. For example, high-water sludge from blast furnace gas washing plants can be mixed with dust.
sèches provenant des filtres de purification à sec des gaz de haut- from the dry purification filters of the high-pressure gases
fourneau, jusqu'à ce l'état souhaité soit obtenu. furnace, until the desired state is obtained.
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