IT202200025869A1 - Procedimento e impianto per il trattamento di scoria - Google Patents
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Description
TITOLO: PROCEDIMENTO E IMPIANTO PER IL TRATTAMENTO DI SCORIA
CAMPO DELLA TECNICA
La presente invenzione ? riferita a un procedimento e un impianto per il trattamento di scoria derivante da processi siderurgici, in particolare di scoria proveniente dalla produzione dell?acciaio mediante forni elettrici ad arco (EAF, Electric Arc Furnace), cos? da recuperare da detta scoria metalli, ferroleghe ed altri materiali da poter riutilizzare nel processo siderurgico stesso o in altri settori merceologici.
STATO DELLA TECNICA
La produzione di acciaio attraverso la fusione in forno elettrico (EAF) produce scorie contenenti alte concentrazioni di ossidi di ferro (FexOy) che attualmente hanno una bassa possibilit? di riutilizzo e valorizzazione, queste scorie vengono genericamente indicate con l?appellativo di scoria nera. La scoria nera corrisponde quindi al prodotto secondario che si produce quando i rottami di acciaio, oppure il ferro preridotto, vengono fusi per produrre nuovo acciaio, ed ? costituita dagli ossidi degli elementi indesiderati, come il silicio e il fosforo, o dall'inevitabile ossidazione del ferro e di altri metalli leganti dell?acciaio, come il manganese oltre ai formatori di scoria addizionati, come calce (CaO) e magnesia (MgO).
Un forno elettrico ad arco ? un forno che riscalda il materiale per mezzo di un arco elettrico, combinato con l'azione dell'energia chimica fornita dall'uso di ossigeno e combustibile. L'uso dei forni elettrici ad arco consente di produrre acciaio a partire da una materia prima composta fino al 100% da rottami metallici, ci? consente di ridurre l'energia necessaria per la produzione di acciaio rispetto alla produzione primaria di acciaio da minerali ferrosi. Come accennato, il forno elettrico ad arco ? un'apparecchiatura in grado di fondere diversi mix di carica, come appunto il rottame, ma anche il ferro preridotto (Direct Reduced Iron, DRI) e il ferro preridotto bricchettato a caldo (High Briquetted Iron, HBI).
L'industria dell'acciaio considera la scoria rimanente da questo processo di fusione un sottoprodotto che pu? essere smaltito in parte utilizzandolo come materiale da costruzione (ad esempio come spessore nella costruzione di strade), considerando che gli standard armonizzati europei richiedono resistenza meccanica e stabilit?, il rispetto di requisiti di igiene, salute e ambiente e la sicurezza nell'uso di questi materiali.
Un esempio della composizione della scoria nera prevede circa: 47,7 % in peso di CaO, 19,6 % in peso di FexOy, 13,6 % in peso di SiO2, 5,8 % in peso di Al2O3, 5,3 % in peso di MnO, 3 % in peso di MgO, 0,96 % in peso di Cr2O3, 0,5 % in peso di P2O5 e 0,46 % in peso di TiO2. Si producono circa 120 kg di scoria nera per tonnellata di acciaio spillato e quindi una acciaieria con una produttivit? di 1 Mt/anno genera anche 120.000 t/anno di scoria nera che contiene circa 30.000 t di ossido di ferro e quindi 21.000 t di Ferro metallico potenzialmente recuperabile. Come visto, la scoria nera pu? essere usata per la costruzione di strade ma ci? tuttavia non basta a riutilizzarne tutta la quantit? generata e si corre il rischio di dover conferire in discarica, a pagamento, un materiale che racchiude ancora dei componenti di valore.
Altre tipologie di ossidi, oltre all?ossido di ferro, possono essere occasionalmente presenti nella scoria (come ossidi di Ba e V) in funzione della composizione del rottame e degli additivi. A volte Ba, Cr e V possono essere responsabili di problemi di eluizione che si verificano durante l'analisi delle scorie: infatti, eventuali silicati di calcio presenti nella scoria sono solubili in acqua e responsabili del fenomeno dell?eluizione. Tuttavia, per l'uso finale, la scoria deve essere inerte, cio? non deve dare origine all?eluizione di Ba, Cr o V oltre i limiti.
Il recupero dei metalli dalla scoria nera attraverso la riduzione con Carbonio delle scorie (formula 1) non ? applicato a livello industriale poich? richiede un elevato fabbisogno energetico:
FeO C? Fe CO (g) (1)
Si tratta di una reazione endotermica e sono necessari elevati CAPEX (contrazione da CAPital EXpenditure, cio? le spese in conto capitale) e OPEX (contrazione da OPerational EXpenditure, ovvero spesa operativa) senza un conveniente tempo di ritorno dell'investimento. Questo processo ? certamente efficiente nel recupero dei metalli ma, a causa dell'endotermicit? delle reazioni, ? conveniente solo per il trattamento di materiali di scarto provenienti da acciaio altamente legato, perch? il solo recupero del Ferro non renderebbe sufficiente la sostenibilit? economica.
ESPOSIZIONE DELL?INVENZIONE
L?invenzione si pone lo scopo di superare i suddetti inconvenienti e di proporre un procedimento e un impianto per valorizzare la scoria nera, evitando di trattare la scoria soltanto come un rifiuto o come un materiale di poco valore, ma viceversa per poterla trattare come un vero e proprio sottoprodotto di alto valore aggiunto. Un ulteriore scopo dell?invenzione ? il recupero dalla scoria, di Ferro e possibilmente di altri metalli leganti dell?acciaio. Un altro scopo dell?invenzione ? quello di proporre un procedimento e un relativo impianto di trattamento della scoria che la trasformi in una scoria inerte facilmente utilizzabile nell?industria cementizia.
Ulteriori scopi e vantaggi dell?invenzione risultano evidenti dalla seguente descrizione.
In un primo aspetto dell?invenzione, lo scopo ? raggiunto mediante un procedimento per il trattamento di scoria proveniente dalla produzione dell?acciaio mediante forni elettrici ad arco, definita come scoria di partenza, comprendente le seguenti fasi:
(i) mescolamento di detta scoria di partenza, comprendente ossidi di ferro (FexOy) e preferibilmente altri ossidi di metalli leganti dell?acciaio, in particolare ossido di cromo (CrxOy), in particolare in forma liquida, con rottame di alluminio e/o di silicio;
(ii) reazione metallotermica tra detti ossidi di ferro, e preferibilmente detti altri ossidi di metalli leganti dell?acciaio, in particolare ossido di cromo (CrxOy), con detto rottame di alluminio e/o silicio con la conseguente produzione di
(a) Ferro, e preferibilmente di altri metalli leganti dell?acciaio, e (b) ossido di alluminio (Al2O3) e/o di silicio (SiO2) in miscela con gli altri ossidi preesistenti nella scoria;
(iii) separazione (?) del Ferro, e preferibilmente degli altri metalli leganti dell?acciaio, e (?) della scoria trattata di ridotto contenuto di ossido di ferro, e preferibilmente di ridotto contenuto di ossidi di metalli leganti dell?acciaio presenti nella scoria, che incorpora detti ossidi di alluminio (Al2O3) e/o di silicio (SiO2) formati nella fase (ii). Con il procedimento di cui sopra, si ottiene l?alterazione della composizione chimica della scoria, in particolare della scoria nera proveniente da forni elettrici ad arco producenti acciaio.
Preferibilmente, la reazione della fase (ii) avviene ad alte temperature che vengono vantaggiosamente raggiunte dall?esotermia della reazione stessa e dall?impiego di una scoria di partenza ancora liquida e quindi calda, in particolare direttamente derivante dal forno elettrico ad arco. La scoria prodotta con questo processo ? simile alla scoria dell?altoforno ed al clinker ed ? un materiale ottimo per la produzione del cemento.
La seguente tabella 1 riporta esempi di composizione della scoria da forno elettrico ad arco (non utilizzabile tal quale nei cementifici) e di un clinker. Vantaggiosamente, la composizione delle scorie viene avvicinata a quella del clinker per adeguarla all?utilizzo nell?industria cementizia:
Tabella 1
I processi metallotermici, come ad esempio quelli alluminotermici o siliciotermici permettono la riduzione di ossidi di ferro a Ferro metallico, producendo contemporaneamente ossidi stabili (SiO2, Al2O3):
3 FeO 2 Al? 3 Fe Al2O3 energia (2)
2 FeO Si? 2 Fe SiO2 + energia (3)
Metalli e relativi ossidi idonei ad applicare il metodo di metallotermia si derivano dai diagrammi di Ellingham. Il diagramma di Ellingham ? un grafico cartesiano che mette in relazione l'energia libera e la temperatura delle reazioni di formazione degli ossidi metallici a partire dagli elementi che li costituiscono.
La metallotermia ? un procedimento metallurgico che fa uso di alluminio, o di altro metallo avente alta affinit? chimica con l?ossigeno, come il silicio, per ridurre ossidi metallici ed il calore di reazione ? tale da portare a fusione il metallo ridotto. L?energia prodotta pu? quindi essere recuperata/utilizzata (per esempio per la produzione di vapore).
Il recupero della parte ferrosa della scoria e di altri metalli leganti dell?acciaio con la generazione di una lega di alto valore permette contemporaneamente la produzione di una scoria di alto valore mediante un processo che si autosostiene dal punto di vista energetico, eventualmente con il recupero energetico della reazione esotermica.
Questo processo riduce nella scoria il contenuto in ossido di ferro e di metalli leganti dell?acciaio producendo contemporaneamente degli ossidi di alluminio e/o silicio con composizione paragonabile a quella del clinker.
Il processo metallotermico pu? essere eseguito in un contenitore dedicato nominato forno metallotermico, dove la scoria liquida pu? essere alimentata assieme ai reagenti riducenti. In presenza di scoria liquida come materiale di partenza non ? necessaria una fonte di energia che invece ? richiesta nel caso di alimentazione di scoria solida, per l?innesco della reazione esotermica. Il riscaldamento nel forno metallotermico pu? avvenire: con resistenze, con arco elettrico, torcia al plasma, ecc.
In una forma esecutiva preferenziale, in detta fase (i) si prevede l?alimentazione anche di Carbonio e nella fase (ii) il Carbonio aggiunto reagisce con detti ossidi di ferro, e preferibilmente con detti altri ossidi di metalli leganti dell?acciaio, formando CO e Ferro, e preferibilmente altri metalli leganti dell?acciaio. In parte si solubilizza nel Ferro liquido. L?aggiunta di Carbonio, provocando una reazione (1) endotermica, serve alla gestione della temperatura del sistema. Il Carbonio residuo si discioglie nel Ferro liquido producendo acciaio. Il bilancio energetico delle reazioni (2) e (3) di cui sopra dipende dal consumo di Al e/o Si (reazione esotermica con ossidi metallici, come FeO) e dal consumo di Carbonio (reazione endotermica con ossidi metallici, come FeO). L?aggiunta del Carbonio serve anche alla regolazione del punto liquidus del metallo liquido. Il liquidus ? il punto geometrico in un diagramma di fase che indica la temperatura al di sopra della quale esiste la fase liquida e al di sotto della quale comincia il processo di solidificazione con la coesistenza di fuso e cristalli. Vantaggiosamente, di una quantit? totale di additivi composti da rottame di alluminio e/o silicio e da Carbonio, il 50,0 - 99,9 % in peso ? formato dal rottame di alluminio e/o silicio. Resta inteso che il Carbonio non deve necessariamente essere presente, ma la sua presenza pu? essere regolata in base alle esigenze. Le quantit? aggiuntive di Carbonio sono determinate dalla persona esperta del ramo attraverso le sue conoscenze generali.
Il procedimento secondo l?invenzione ? particolarmente vantaggioso quando produce leghe di Ferro altamente legate, un caso che si verifica quando la scoria di partenza comprende ossidi di metalli leganti dell?acciaio, come ad esempio ossidi di cromo, e quando nella fase (ii) vengono ridotti mediante alluminio e/o silicio anche gli ossidi di detti metalli leganti generando i relativi metalli leganti dell?acciaio, che formano insieme al Ferro una relativa ferrolega.
Il procedimento secondo l?invenzione permette di recuperare anche rifiuti di celle fotovoltaiche potendo utilizzare il silicio contenuto in esse nel processo metallotermico. In una forma esecutiva preferita dell?invenzione, detto rottame di silicio pu? quindi provenire da rottamazione di celle fotovoltaiche.
Preferibilmente, la miscela formata nella fase (ii) tra la scoria di partenza e il rottame di alluminio e/o silicio, ed opzionalmente il Carbonio, comprende:
(I) una miscela base costituita da:
(?) 90 ? 96 % in peso di scoria, preferibilmente comprendente 15 ? 40 % FexOy; 10 ? 20 % SiO2; 3 ? 9 % Al2O3; 35 ? 55 % CaO; e 2 ? 10 % MgO e altri ossidi metallici in concentrazione dipendente dalla composizione dell?acciaio in produzione;
(?) 4 ? 10 % in peso di rottame di alluminio e/o di silicio;
e opzionalmente inoltre
(II) Carbonio in una quantit? tale che della quantit? totale composta da rottame di alluminio e/o silicio e da Carbonio, il 50,0 - 99,9 % in peso sia formato dal rottame di alluminio e/o silicio.
Vantaggiosamente, la scoria prodotta dal processo metallotermico ? caratterizzata da un ridotto contenuto di ossido ferro, e preferibilmente di un ridotto contenuto di ossidi di metalli leganti dell?acciaio, formata nella fase (ii) comprende, in percentuali di peso:
43 ? 57 % CaO;
10 ? 20 % SiO2;
17 ? 27 % Al2O3;
1 ? 4 % MgO;
< 5 % di ossidi di ferro e ossidi di metalli leganti dell?acciaio in caso di trattamento scoria di acciai bassolegati o > 5% di ossidi di ferro e ossidi di metalli leganti dell?acciaio in caso di trattamento scoria di acciai altolegati.
Inoltre, vantaggiosamente, detto Ferro (o acciaio) e preferibilmente detti metalli leganti dell?acciaio formanti una lega prodotta nella fase (ii) comprendono:
88 ? 94 % Fe;
4 ? 6 % Si;
0 ? 3,5 % C; e
2 ? 4 % altri metalli, come Mn, V, Cr.
In una variante particolarmente preferita dell?invenzione, la scoria viene utilizzata nella produzione di cemento.
Un secondo aspetto dell?invenzione riguarda un impianto per il trattamento di scoria comprendente:
(a) un forno metallotermico atto ad accogliere detta scoria e all?estrazione separata di metallo liquido e scoria risultante;
(b) dei primi mezzi di convogliamento per trasferire detta scoria a detto forno metallotermico;
(c) a monte di detto forno metallotermico un contenitore serbatoio con relativi secondi mezzi di convogliamento per trasportare e introdurre rottame di alluminio e/o silicio, e opzionalmente Carbonio, in detto forno metallotermico;
(d) un sistema di analisi della composizione della scoria associato ad un sistema di controllo configurato per dosare le rispettive quantit? necessarie di rottame di alluminio e/o silicio e opzionalmente di Carbonio attraverso detti secondi mezzi di convogliamento a detto forno metallotermico; e
(e) un impianto di captazione fumi generati dalla riduzione parziale degli ossidi contenuti nella scoria con Carbonio ed eventuali schizzi o metalli sublimati dal forno metallotermico.
Vantaggiosamente, il rottame di alluminio e/o silicio alimentato nella fase (i) ? triturato. L?impianto secondo l?invenzione comprende quindi preferibilmente un dispositivo di triturazione a monte di detto contenitore serbatoio.
? anche ipotizzabile stoccare la scoria prodotta da un forno elettrico ad arco ed usarla successivamente dopo il suo raffreddamento. A tal proposito dovrebbe essere nuovamente riscaldata per fonderla questo ad esempio tramite un sistema di alimentazione di energia senza uso di combustibili fossili, come ad esempio, resistenze elettriche, torcia al plasma, arco elettrico, ecc. che potrebbe essere previsto a tal proposito nell?impianto.
Un terzo aspetto dell?invenzione riguarda una miscela per il recupero di Ferro e preferibilmente di altri metalli leganti dell?acciaio da scoria proveniente dalla produzione dell?acciaio mediante forni elettrici ad arco, essendo detta miscela idonea ad essere usata nel procedimento secondo l?invenzione e che comprende:
(I) una miscela base costituita da:
(?) 90 ? 96 % in peso di scoria, preferibilmente comprendente 15 ? 40 % FexOy; 10 ? 20 % SiO2; 3 ? 9 % Al2O3; 35 ? 55 % CaO; e 2 ? 10 % MgO e altri ossidi metallici in concentrazione dipendente dalla composizione dell?acciaio in produzione;
(?) 4 ? 10 % in peso di rottame di alluminio e/o di silicio; e opzionalmente inoltre (II) carbonio in una quantit? tale che di una quantit? totale composta da rottame di alluminio e/o silicio e da Carbonio, il 50,0 - 99,9 % in peso sia formato dal rottame di alluminio e/o silicio.
Le caratteristiche e vantaggi descritti per un aspetto dell?invenzione possono essere trasferiti mutatis mutandis agli altri aspetti dell?invenzione.
L?applicabilit? industriale ? ovvia dal momento in cui ? possibile recuperare metalli utili ai fini di produrre una ferrolega altamente legata e una scoria utilizzabile nella produzione cementizia e questo a bassa richiesta energetica, vista l?esotermia del procedimento secondo l?invenzione. Grazie all?esotermia del procedimento secondo l?invenzione, il processo ? economicamente sostenibile anche per leghe di ferro basso legati.
Naturalmente, in varianti preferite del procedimento secondo l?invenzione, l?energia prodotta nella fase (iii) pu? essere usata per altri scopi all?interno dell?acciaieria che comprende un impianto secondo l?invenzione.
Non producendo CO2, se non basse portate di CO2 in caso di alimentazione di Carbone ed esigue richieste energetiche, il procedimento secondo l?invenzione ha un anche bassissimo impatto ambientale.
L?invenzione pertanto raggiunge lo scopo di presentare un procedimento di riciclo della scoria nera, che permette di ottenere ferroleghe ovvero acciaio (?200 kg/t di scoria nera) e materiale per la produzione di cemento (?800kg/t di scoria nera). Questa nuova strada di trattamento della scoria, con la collegata produzione di ferroleghe utilizza come reagenti metalli riciclati (come Al, Si), non sviluppa CO2 (se non in caso di alimentazione parziale di carbone) e non richiede energia poich? la reazione metallotermica ? esotermica. Si tratta di un?economia circolare che vede entrare nel ciclo scoria come prodotto secondario dalla produzione di acciaio (riguardandola come sottoprodotto) e rottami di alluminio e/o silicio e che vede uscire dal ciclo materiali immediatamente utilizzabili in vari settori di mercato.
I vantaggi derivanti dell?invenzione sono quindi il recupero di metalli, la produzione di materiali altamente valorizzati per l'industria del cemento, nessun consumo di gas naturale e basso/nessun consumo di energia elettrica per eseguire la reazione, ma l?utilizzo di energia prodotta dal processo stesso eventualmente recuperata. Il processo ? applicabile, in particolare, all?acciaio di basso contenuto di C e acciai legati.
Gli scopi e i vantaggi detti verranno ulteriormente evidenziati nella descrizione di preferiti esempi di esecuzione dell'invenzione dati a titolo indicativo, ma non limitativo.
Varianti e ulteriori caratteristiche dell?invenzione sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti. La descrizione dei preferiti esempi di esecuzione del procedimento, dell?impianto e della miscela secondo l?invenzione viene data a titolo esemplificativo e non limitativo con riferimento all?allegato disegno. In particolare possono variare, ove non specificato diversamente, numero, forma, dimensioni e materiali del sistema e dei singoli componenti e trovare applicazione elementi equivalenti senza deviare dal concetto inventivo.
DESCRIZIONE DI PREFERITI ESEMPI DI ESECUZIONE
La Fig.1 rappresenta uno schema a blocchi che illustra schematicamente il procedimento secondo l?invenzione.
Nella figura 1, si nota un forno metallotermico 2 che viene alimentato (frecce 10) con diversi materiali di partenza: la scoria da un EAF, rottame di alluminio e/o silicio e opzionalmente Carbonio, per creare una miscela ottimale per una reazione metallotermica. A valle dell?avvenuta reazione all?interno del forno metallotermico 2 possono essere estratti (freccia 12) i seguenti prodotti 6: ferroleghe, la scoria trattata ed eventuali basse portate di monossido di carbonio che sono convogliate (freccia 16) nell?impianto di captazione e trattamento fumi 18 per la sua ossidazione a CO2. La scoria trattata viene conferita (freccia 14) all?industria cementizia 8. Lo schema descrive anche un impianto secondo l?invenzione, in cui le frecce 10, 12 e 14 indicano mezzi di convogliamento e i reagenti di partenza 4 dei contenitori serbatoi, ovvero fonti di rottame di alluminio e/o silicio, scoria (in questo caso un forno elettrico ad arco) e opzionalmente Carbonio. Non sono invece rappresentati sistemi di analisi delle alimentazioni al forno metallotermico e sistemi trituratori del rottame di Al e/o di Si, che possono essere previsti nell?impianto per gli scopi sopra illustrati. Come forno metallotermico ? possibile l?utilizzo della stessa tipologia di forni impiegati industrialmente per la produzione di ferroleghe tramite la via metallotermica.
La seguente tabella 2 fornisce un esempio di bilancio di massa all?equilibrio termodinamico per il procedimento secondo l?invenzione:
Tabella 2
Si nota l?efficienza del procedimento: l?ossido di ferro contenuto nella scoria ? stato quasi completamente estratto, ovvero ridotto in Ferro metallico, mentre si nota l?aumento dell?ossido di alluminio prodotto dalla reazione metallotermica con Al.
Nell'esempio, l'aggiunta di Carbonio con rottami di alluminio ? stata calcolata in modo da produrre acciaio liquido con una temperatura di fusione inferiore rispetto al Fe liquido.
Riassumendo, si pu? dire che l?invenzione, applicabile al recupero delle scorie da EAF di acciaio a basso tenore di Carbonio o di acciaio legato, consente il recupero dei metalli (Fe, Cr, Si, ...) grazie a un processo esotermico che utilizza rottami di Al (o Si) per la riduzione degli ossidi metallici.
Questo approccio secondo l?invenzione consente un'ampia flessibilit? di processo in funzione dei prodotti attesi, che sono: leghe di Ferro, contenenti Si, Cr, C ecc. con un alto valore di mercato e scoria per l'industria del cemento.
Claims (10)
1) Un procedimento per il trattamento di scoria proveniente dalla produzione dell?acciaio mediante forni elettrici ad arco, definita come scoria di partenza, comprendente le seguenti fasi:
(i) mescolamento di detta scoria di partenza, comprendente ossidi di ferro (FexOy) e preferibilmente altri ossidi di metalli leganti dell?acciaio, in particolare ossido di cromo (CrxOy), in particolare in forma liquida, con rottame di alluminio e/o di silicio;
(ii) reazione metallotermica tra detti ossidi di ferro, e preferibilmente detti altri ossidi di metalli leganti dell?acciaio, in particolare ossido di cromo (CrxOy), con detto rottame di alluminio e/o silicio con la conseguente produzione di
(a) Ferro, e preferibilmente di altri metalli leganti dell?acciaio, e (b) ossido di alluminio (Al2O3) e/o di silicio (SiO2) in miscela con gli altri ossidi preesistenti nella scoria;
(iii) separazione (?) del Ferro, e preferibilmente degli altri metalli leganti dell?acciaio, e (?) della scoria trattata di ridotto contenuto di ossido di ferro, e preferibilmente di ridotto contenuto di ossidi di metalli leganti dell?acciaio presenti nella scoria, che incorpora detti ossidi di alluminio (Al2O3) e/o di silicio (SiO2) formati nella fase (ii).
2) Il procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che in detta fase (i) si prevede l?alimentazione anche di Carbonio e che nella fase (ii) il Carbonio aggiunto reagisce almeno parzialmente con detti ossidi di ferro, e preferibilmente con detti altri ossidi di metalli leganti dell?acciaio, formando CO e Ferro, e preferibilmente i metalli leganti dell?acciaio.
3) Il procedimento secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che di una quantit? totale di additivi composta da rottame di alluminio e/o silicio e da Carbonio, il 50,0 - 99,9 % in peso ? formato dal rottame di alluminio e/o silicio.
4) Il procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta scoria di partenza comprende inoltre ossidi di metalli leganti dell?acciaio, come in particolare ossidi di cromo, e che nella fase (ii) vengono ridotti da alluminio e/o silicio anche gli ossidi di detti metalli leganti generando i relativi metalli leganti dell?acciaio, che formano insieme al ferro una relativa lega.
5) Il procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto rottame di silicio proviene da rottame di celle fotovoltaiche.
6) Il procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta miscela formata nella fase (i) tra la scoria di partenza e detto rottame di alluminio e/o silicio e opzionalmente Carbonio comprende:
(I) una miscela base costituita da:
(?) 90 ? 96 % in peso di scoria, preferibilmente comprendente 15 ? 40 % FexOy; 10 ? 20 % SiO2; 3 ? 9 % Al2O3; 35 ? 55 % CaO; e 2 ? 10 % MgO e altri ossidi metallici in concentrazione dipendente dalla composizione dell?acciaio in produzione;
(?) 4 ? 10 % in peso di rottame di alluminio e/o di silicio; e opzionalmente inoltre (II) Carbonio in una quantit? tale che di una quantit? totale composta da rottame di alluminio e/o silicio e da Carbonio, il 50,0 - 99,9 % in peso sia formato dal rottame di alluminio e/o silicio.
7) Il procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta scoria generata dal processo metallotermico e di ridotto contenuto di ossido ferro, e preferibilmente di ridotto contenuto di ossidi di metalli leganti dell?acciaio, formata nella fase (ii) comprende, in percentuali di peso:
43 ? 57 % CaO;
10 ? 20 % SiO2;
17 ? 27 % Al2O3;
1 ? 4 % MgO;
< 5 % di ossidi di ferro e ossidi di metalli leganti dell?acciaio in caso di trattamento scoria di acciai bassolegati o > 5% di ossidi di ferro e ossidi di metalli leganti dell?acciaio in caso di trattamento scoria di acciai altolegati,
e dal fatto che detto ferro o acciaio e preferibilmente detti metalli leganti dell?acciaio formanti una lega prodotta nella fase (ii) comprendono:
88 ? 94 % Fe;
4 ? 6 % Si;
0 ? 3,5 % C; e
2 ? 4 % altri metalli, come Mn, V, Cr.
8) Il procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta scoria viene utilizzata nella produzione di cemento.
9) Un impianto per il trattamento di scoria comprendente:
(a) un forno metallotermico atto ad accogliere detta scoria e all?estrazione separata di metallo liquido e scoria risultante;
(b) dei primi mezzi di convogliamento per trasferire detta scoria a detto forno metallotermico;
(c) a monte di detto forno metallotermico un contenitore serbatoio con relativi secondi mezzi di convogliamento per trasportare e introdurre rottame di alluminio e/o silicio, e opzionalmente Carbonio, in detto forno metallotermico;
(d) un sistema di analisi della composizione della scoria associato ad un sistema di controllo configurato per dosare le rispettive quantit? necessarie di rottame di alluminio e/o silicio e opzionalmente di Carbonio attraverso detti secondi mezzi di convogliamento a detto forno metallotermico; e
(e) un impianto di captazione fumi generati dalla riduzione parziale degli ossidi contenuti nella scoria con Carbonio ed eventuali schizzi o metalli sublimati dal forno metallotermico.
10) Una miscela per il recupero di Ferro e preferibilmente di altri metalli leganti dell?acciaio da scoria proveniente dalla produzione dell?acciaio mediante forni elettrici ad arco che comprende:
(I) una miscela base costituita da:
(?) 90 ? 96 % in peso di scoria, preferibilmente comprendente 15 ? 40 % FexOy; 10 ? 20 % SiO2; 3 ? 9 % Al2O3; 35 ? 55 % CaO; e 2 ? 10 % MgO e altri ossidi metallici in concentrazione dipendente dalla composizione dell?acciaio in produzione;
(?) 4 ? 10 % in peso di rottame di alluminio e/o di silicio; e opzionalmente inoltre (II) Carbonio in una quantit? tale che di una quantit? totale composta da rottame di alluminio e/o silicio e da Carbonio, il 50,0 - 99,9 % in peso sia formato dal rottame di alluminio e/o silicio.
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