KR101629598B1 - 비철 야금의 슬래그를 처리하는 방법 - Google Patents
비철 야금의 슬래그를 처리하는 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101629598B1 KR101629598B1 KR1020147031314A KR20147031314A KR101629598B1 KR 101629598 B1 KR101629598 B1 KR 101629598B1 KR 1020147031314 A KR1020147031314 A KR 1020147031314A KR 20147031314 A KR20147031314 A KR 20147031314A KR 101629598 B1 KR101629598 B1 KR 101629598B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- slag
- metal
- furnace
- reduction
- iron
- Prior art date
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 121
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 title abstract description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 title description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 96
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 96
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 76
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 22
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 19
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 16
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 37
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 37
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 24
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 14
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 13
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 11
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 10
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 claims description 8
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 7
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 4
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 3
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 claims description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 3
- 238000010310 metallurgical process Methods 0.000 claims description 2
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 12
- 239000004035 construction material Substances 0.000 abstract description 2
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 abstract 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 44
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 17
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 5
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 4
- 229910052840 fayalite Inorganic materials 0.000 description 4
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 3
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 3
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011019 hematite Substances 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 2
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000012719 wet electrostatic precipitator Substances 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 239000005997 Calcium carbide Substances 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 description 1
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 239000010792 electronic scrap Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 description 1
- XWHPIFXRKKHEKR-UHFFFAOYSA-N iron silicon Chemical compound [Si].[Fe] XWHPIFXRKKHEKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010169 landfilling Methods 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2-[2-[2-[2-[bis[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]amino]-5-bromophenoxy]ethoxy]-4-methyl-n-[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]anilino]acetate Chemical compound CC1=CC=C(N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)C(OCCOC=2C(=CC=C(Br)C=2)N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)=C1 CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B5/00—General methods of reducing to metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/04—Working-up slag
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B5/00—Treatment of metallurgical slag ; Artificial stone from molten metallurgical slag
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B4/00—Electrothermal treatment of ores or metallurgical products for obtaining metals or alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B5/00—General methods of reducing to metals
- C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
본 발명은, 유해 물질 및 유가 금속을 포함하지 않고 원료나 건설 재료로 사용하는데 적합한 깨끗한 슬래그를 제조하기 위해, 철 및 유가 금속을 함유하는 비철 야금의 슬래그를 처리하는 방법에 관한 것이다. 슬래그는 슬래그의 철의 적어도 5% 가 금속으로 환원되는 정도까지 환원제 (19) 의 도움으로 환원로 (18) 에서 환원된다. 그와 동시에, 아연, 납, 비소 및 카드뮴과 같은 유가 금속의 일부가 증발한다. 슬래그로부터 금속 상의 분리를 방지하기 위해, 환원로 (18) 의 내용물은 연속적으로 혼합된다. 생성된 슬래그-금속 혼합물 (21) 은 환원로 (18) 로부터 탭핑되고, 냉각되고, 더 미세한 크기로 파쇄 및 분쇄된다. 마지막으로, 금속 분획물 (26) 이 깨끗한 슬래그 (25) 로부터 분리된다.
Description
본 발명은, 유해 물질 및 유가 금속을 포함하지 않고 원료나 건설 재료로 사용하는데 적합한 깨끗한 파야라이트 샌드 (fayalite sand) 를 제조하기 위해, 철 및 유가 금속을 함유하는 비철 야금의 슬래그를 처리하는 방법에 관한 것이다.
비철 야금의 슬래그는 원하지 않는 분획물로부터 금속 분획물을 분리하기 위해 매트 (matte) 를 전환시키거나 정광을 제련하는 것의 부산물로서 생성된다. 슬래그는 주로 금속 산화물과 규소 산화물의 혼합물이지만, 금속 황화물 및 원소 형태의 금속을 또한 함유할 수 있다.
예로서, 구리 플래시 제련로로부터 탭핑된 (tapped) 슬래그는, 원료에 따라, 예컨대 마그네타이트, 파야라이트, 아연, 구리, 납, 비소, 카드뮴 및 니켈을 함유할 수도 있다. 현재, 슬래그는 전기로에서 환원에 의해 또는 슬래그 농축 기술을 이용함으로써 세정된다. 이러한 종류의 세정 후, 슬래그는, 처리 및 원료에 따라, 약 0.3 - 1% 구리, 약 1 - 4% 아연, 약 0.1 - 0.4% 납 및 약 0.1 - 0.2% 비소를 여전히 함유한다. 슬래그 내의 그러한 구리와 아연 함량은 경제적으로 상당한 손실로 여겨진다. 또한, 슬래그 농축기로부터 받아들여지는 폐 슬래그는 0.125 ㎜ 이하의 그레인 크기로 매우 미세하다. 따라서, 슬래그에 함유된 유해 물질은 폐기될 때 침출될 수도 있으며, 이는 환경 위협을 발생시킨다.
폐 슬래그가 유가 금속 및 유해 물질을 여전히 함유하는 것이 매우 일반적이고, 이는 슬래그를 활용에 적합하지 않은 문제되는 폐기물로 만드는 경향이 있다. 그러한 슬래그를 폐기하는 것은 폐기 구역이 조밀한 토대를 가져야 하기 때문에 그리고 저장이 오랜 기간의 모니터링을 필요로 할 수도 있기 때문에 비용이 많이 든다.
슬래그 세정 프로세스의 목적은 종종, 가장 낮은 가능한 철 함량을 갖는 합금에서의 Co, Ni, 및 Cu 와 같은 유가 금속의 회수를 극대화하는 것이다. 얻어지는 매트 또는 합금에 철이 더 많이 존재할수록, 유가 금속의 후속 하이드로메탈러지컬 분리 및 철 잔류물의 처분의 비용이 더 커지므로, 생성되는 금속 철의 양은 최소로 유지되어야 한다.
일반적으로, 전기로에서의 구리함유 슬래그의 세정 목적은, 산화된 구리를 금속 구리로 그리고 3가 철을 2가 철로 환원시키는 것과, 슬래그로부터 금속 구리 액적을 침강시켜서 슬래그 층 아래에 금속 층을 형성하는 것이다. 슬래그의 산소 전위가 더 감소함에 따라, 2가 철의 금속 철로의 환원 및 산화된 납의 금속 납으로의 환원과 같은 추가 환원이 일어난다. 전기로 내의 재료의 교반은 환원 반응을 강화하는데 사용될 수 있다.
전기로에서의 환원에 의해 비철 야금의 슬래그를 세정하는 프로세스는 예컨대 FI 84368 B, US 4717419 A, US 5332414 A 및 US 5411572 A 에 기재되어 있다. 이 프로세스 모두에서, 환원은 부분 환원으로서 행해지고; 즉, 환원은 금속 철이 형성되기 시작하기 전에 종료된다. 이 단계에서, 잔류 슬래그에 남은 약간의 구리가 여전히 존재한다. 더욱이, 아연, 납, 카드뮴 및 비소는 아직 완전히 증발되지 않았다. 그러한 환원은 표면 코크스 환원에 의해 종종 행해지고, 이는, 환원 동안에 형성된 금속 액적이 침강되어 용융 슬래그의 층 아래에 용융 금속의 층을 형성하여야 하기 때문에, 오랜 시간을 필요로 한다.
전기로에서의 슬래그 환원이 더 행해지면, 또한 철이 환원되기 시작하고, 아연, 납, 카드뮴 및 비소와 같이 낮은 비등점을 갖는 금속이 증발한다. WO 2009/077651 A1 에 따르면, 종래 기술로부터, 슬래그 환원 후에, 슬래그의 구리 함량이 매우 낮아서 전기로로부터 획득되는 폐 슬래그의 추가 처리가 경제적으로 실현 불가능할 정도까지, 전기로에서 현탁 제련로로부터의 슬래그를 환원시키는 것이 알려져 있다.
US 8088192 B2 는 야금 잔류물로부터 비철 금속을 회수하기 위한 3단계 프로세스를 개시한다. 본 프로세스는, (A) 특정 양의 철이 환원되어 구리 욕 내로 전달되는 융해 (fusion) 및 환원 단계; (B) 금속 액적이 슬래그로부터 구리 욕으로 침강될 수 있고 슬래그의 일부가 노로부터 제거되는 침강 단계; 및 (C) 구리 욕 내의 철의 산화를 포함하는 산화 단계를 포함한다. 특정 비철 화합물은 단계 A 동안에 증발되어, 흄 (fumes) 에 의해 제거된다. 휘발성 중금속, 특히 아연 및 납은 분리기에 의해 흄으로부터 회수된다. 상기 문헌은 야금 잔류물을 처리하는 교류 플라스마 아크로에서의 불활성 가스의 주입에 의해 구리 욕을 교반하는 것을 또한 교시한다. 본 프로세스는 복잡하고, 오랜 시간이 걸리며, 대형 환원로를 필요로 한다.
전기로에서의 환원을 향상시키는 다른 방식은 노의 저부에 설치된 다공성 플러그를 통해 불활성 가스를 도입하는 것을 포함한다.
종래 기술은 슬래그 환원에서 환원제로서 사용될 수 있는 다양한 종류의 물질을 포함한다. 단지 몇몇 예를 언급한다: WO 20060240069 는 합금철 (ferroalloy) 제조에서 금속 산화물 환원제로서 석탄기 (carboniferous) 폴리머의 사용을 교시하고; DE 19541673 A1 은 용광로 (shaft furnace) 에서 환원제로서 분쇄된 플라스틱의 사용을 교시하고; IsasmeltTM 리액터에서, 코크스가 플라스틱으로 대체될 수도 있다.
따라서, 슬래그 환원에 사용될 수 있는 많은 환원제가 존재하고, 예컨대 혼합과 같이 전기로에서의 환원을 강화하는 다양한 방식이 존재한다. 그렇지만, 종래 기술의 프로세스에서, 혼합 단계는 슬래그로부터 금속 상을 분리할 수 있도록 침강 단계가 항상 후속하여야 한다. 용융 슬래그 상으로부터 금속 액저의 침강은 느린 프로세스이다. 따라서, 노에서의 희망 온도를 유지하기 위해 대형 전기로 및 다량의 에너지가 필요하다.
본 발명의 목적은, 종래 기술의 단점을 제거하는 것과, 유가 금속 및 유해 물질을 포함하지 않고 원료 및/또는 건축 재료로서 또한 사용되기에 적합한 깨끗한 슬래그를 생성하는 향상된 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 유가 금속의 임의의 손실을 최소화하는 것과, 비철 야금 산업에서 사용 불가능한 폐기물의 생성을 줄이는 것이다.
본 발명에 따른 방법은 청구항 1 에 기재된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 비철 야금 산업의 슬래그의 처리에 관한 것이다. 추가 사용에 적합한 깨끗한 잔류 슬래그를 제조하기 위해, 슬래그의 철의 적어도 일부가 금속성으로 변하고 해로운 아연, 납 비소 및 카드윰 성분이 증발하는 정도까지, 슬래그는 환원제의 도움으로 환원로에서 환원된다. 환원은 슬래그로부터 금속 상의 분리를 또한 방지하는 효율적인 교반에 의해 강화된다. 따라서 생성되는 금속과 슬래그의 혼합물은 래들에 탭핑되어 느리게 냉각되거나, 또는 대안적으로는 과립화기에 탭핑되어 빠르게 냉각된다. 냉각 후, 슬래그-금속 혼합물은 파쇄되고, 필요하다면, 충분히 미세한 입자 크기로 분쇄된다. 슬래그 입자 및 금속 입자는 적절한 수단에 의해 서로 분리된다. 금속 상은 야금 프로세스로 도로 재순환되는 반면, 슬래그 상은 원료로서 또는 건축 재료로서 추가 사용될 준비가 되어 있다. 증발된 금속을 함유하는 환원로로부터 배출되는 배기 가스는, 산화되어 금속을 금속 산화물로 전환시키고, 이는 적절한 수단에 의해 분리된다. 따라서 생성된 금속 산화물은, 예컨대 아연 산업에서, 원료로서 추가 사용을 위해 전달될 수 있다.
본 발명에서, 슬래그는 선택적인 제 1 환원 단계 후에, 슬래그의 마그네타이트 및 파야라이트의 적어도 일부가 환원되는 정도까지 환원로에서 환원되고, 따라서 원소 철이 생성된다. 이와 관련하여, 구리 및 니켈과 같은 슬래그의 일부 유가 금속이 금속으로 환원되고, 슬래그에서 개재물을 형성한다. 그와 동시에, 비소, 납 및 아연과 같은 슬래그의 일부 다른 유가 금속이 증발되어 가스 상으로 된다.
바람직하게는, 환원은 전기로에서 행해지고, 이 전기로는 직류 타입 (DC) 또는 교류 타입 (AC) 일 수 있다. 다른 적절한 환원로는 상부 침지형 랜스로 (top submerged lance furnace), Kaldo 노, 또는 현탁 제련로의 침강기 (settler) 를 포함한다.
환원로에서 사용되는 환원제는 고체 타입 또는 기체 타입 또는 이들의 조합일 수 있다. 환원제는 코크스, 미분탄, 그래파이트, 갈탄, 목탄, 바이오-코크스, 바이오매스 (예컨대, 톱밥, 토탄), 천연 가스, 탄화수소 (예컨대, 부탄, 메탄, 프로판), 오일, 재활용 플라스틱, 폐 고무, 일산화탄소, 수소, 암모니아, 탄화규소, 탄화칼슘, 규소 철, 알루미늄, 전자 스크랩, 다른 스크랩 금속, 금속 설파이드, 인-함유 구리, 다른 인 화합물과 이들의 혼합물, 및 환원제의 임의의 조합 및/또는 증기와의 조합을 포함하는 그룹으로부터 선택될 수 있다.
환원 단계 동안, 혼합은 다음의 방식들 중 적어도 하나에 의해 강화될 수 있다: 환원제의 분사 공급 (injection feeding), 중공 전극을 통한 환원제의 공급, 기체성 또는 가스 발생성 환원제의 사용, 노의 저부에 설치된 다공성 플러그를 통한 불활성 가스의 공급, 또는 전자기 교반의 이용.
용융 슬래그-금속 혼합물은 래들에 탭핑되어 느리게 냉각되거나, 과립화기에 탭핑되어서 빠르게 냉각될 수도 있다. 냉각 후, 슬래그-금속 혼합물은 파쇄되고, 필요하다면 분쇄된다. 분쇄 후에, 슬래그-금속 혼합물은 분리 프로세스를 거치고, 이 분리 프로세스는 마그네틱 분리, 중력 분리, 부유, 스크리닝, 또는 이들의 조합을 포함할 수도 있다.
증발된 금속은 금속 산화물로 산화된다. 환원로에서 환원제로부터 생성된 기체 구성성분은 후연소된다 (after-burned). 따라서 형성된 금속 산화물 및 다른 고체는 스크러버, 섬유 필터, 정전 침전기, 습식 정전 침전기, 또는 이들의 조합에 의해 배기 가스로부터 분리된다. 더스트를 함유하는 분리된 금속은 추가 이용을 위해 원료로서 사용되도록 예컨대 아연 밀에 공급된다.
본 발명에 따른 슬래그 세정 방법은, 유가 금속의 더 양호한 회수, 더 작은 노 크기, 더 짧은 유지 시간, 그리고 마지막으로 그러나 역시 주요한 것으로, 판매가능한 원료로의 슬래그의 효과적인 전환이 얻어지기 때문에, 경제적으로 실현 가능하다.
본 발명의 추가 이해를 제공하기 위해 포함되고 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면이 본 발명의 실시형태들을 보여주며 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는데 도움을 준다.
도 1 은 본 발명에 따른 하나의 가능한 슬래그 처리 프로세스를 보여주는 플로우차트이다.
도 2 는 직접 블리스터 (blister) 플래시 제련과 관련된 슬래그 프로세싱을 보여주는 플로우차트이다.
도 3 은 플래시 스멜터 및 플래시 컨버터를 포함하는 프로세스와 관련된 슬래그 프로세싱을 보여주는 플로우차트이다.
도 2 는 직접 블리스터 (blister) 플래시 제련과 관련된 슬래그 프로세싱을 보여주는 플로우차트이다.
도 3 은 플래시 스멜터 및 플래시 컨버터를 포함하는 프로세스와 관련된 슬래그 프로세싱을 보여주는 플로우차트이다.
야금 슬래그를 그대로 추가 사용하기에 적합한 유해물-비함유 분상 (pulverized) 재료로 전환하고자 할 때, 슬래그 환원은 종래 기술의 방법에서보다 더 연장되어야 하고, 따라서 슬래그의 철이 원소 철로 적어도 부분적으로 환원된다. 이와 관련하여, 구리와 같은 유가 금속의 개재물이 철 액적에 형성된다. 철은 금속 상이 금속 상 마그네틱을 형성하기에 충분한 철을 함유하는 정도로 환원될 필요가 있다. 바람직하게는, 슬래그로부터 금속의 마그네틱 분리를 가능하게 하기 위해 철의 5-30% 가 금속으로 환원되어야 한다. 이와 관련하여, 슬래그와 철함유 금속의 혼합물을 용융 상태로 유지하기 위해 그리고 노 벽에서의 임의의 빌드업 (build-ups) 을 방지하기 위해, 온도는 충분히 높게, 실제로 1400℃ 내지 1500℃ 로 유지되어야 한다. 유지 시간은 0.5-2 시간으로 짧을 수도 있다.
본 방법에서, 환원제와 금속 산화물 사이의 접촉은 혼합에 의해 강화되고, 혼합은 형성되 금속 액적들 사이의 충돌을 또한 증가시킨다. 이는 액적 크기를 증가시키고, 후속 마그네틱 분리에서 슬래그로부터 금속 액적들의 분리를 더욱 향상시킨다. 본 발명에 따른 방법은 금속 액적들을 용융 슬래그의 내에 유지하고, 상기 액적들을 노의 저부로 침강시키지 않는 것을 목표로 한다. 유리하게는, 혼합은 중공 전극을 사용함으로써 행해지고, 이와 관련하여 전극 아래에 충분한 혼합 구역이 생성되고, 환원제가 슬래그에 흡인된다. 이 방법에서, 별개의 시간 소모적인 침강 단계가 필요하지 않고, 이것이 프로세싱 시간이 종래의 슬래그 환원로에서보다 더 짧은 이유이다. 에너지 소비가 감소되고, 환원로의 크기가 종래의 슬래그 환원로에서보다 더 작아질 수 있다.
본 발명에 따른 방법에서 환원제로서 사용될 수 있는 매우 다양한 고체 및 기체 물질들이 존재한다. 때때로, 증발되어 혼합을 강화하는 가스를 형성할 수 있는 환원제를 사용하는 것이 유리할 수도 있다.
환원로로부터 배출되는 가스는 슬래그로부터 유래하는 금속 증기, 및 일산화탄소, 수소 등과 같은 환원제로부터 유래하는 성분 쌍방을 함유한다. 배기가스는 산화되고 후연소된다. 사용되는 환원제에 따라, 배기 가스는 소량의 염소를 또한 함유할 수도 있고, 그 경우, 후연소 단계를 위해 충분한 유지 시간 및 온도를 배치하는 것이 필요할 수도 있다.
산화 및 후연소 후에, 배기 가스는 세정된다. 금속 산화물 및 다른 고체는 스크러빙에 의해, 섬유 필터, 정전 분리, 습식 정전 분리, 또는 이들의 조합을 이용하여 가스로부터 회수될 수 있다. 가스 세정 단계로부터 얻어진 더스트는 원료로서 예컨대 아연 생산 플랜트로 운반될 수 있다.
환원로에서 생성된 슬래그-금속 혼합물은 노로부터 탭핑되어 냉각된다. 냉각된 슬래그는 유리하게는 20 ㎛ - 15 ㎜ 의 그레인 크기로 파쇄 및 분쇄된다. 금속 및 가능한 설파이드는 예컨대 마그네틱 분리 및/또는 중력 분리 및/또는 부유 및/또는 스크리닝에 의해 슬래그로부터 분리된다. 깨끗한 슬래그는 예컨대 도로 건설에서, 다른 땅 충전 (land filling) 적용에서, 또는 건축 재료의 원료로서 사용될 수 있다.
도 1 은 플래시 스멜터 슬래그를 세정하는 프로세스의 플로우차트를 개략적으로 보여준다. 미세 정광 (11) 이 공기, 또는 산소, 또는 산소-부화 (oxygen-enriched) 공기 (12) 와 혼합되어, 현탁 제련로 (10) 에서 빠르게 반응하는 현탁액을 형성한다. 공급물 (11) 의 설파이드 화합물이 프로세스의 연료로서 작용하여 점화되고, 산화되어, 열을 방출하므로, 제련을 위해 외부 에너지가 필요하지 않다. 노 (10) 의 침강기에서, 용융 액적은 그 특정 밀도에 근거하여 가스 스트림으로부터 분리되어 뚜렷한 매트 및 슬래그 층들로서 노 (10) 의 저부에 침강한다.
플래시 제련로 (10) 에서 생성된 용융 고급 매트 (13) 가 컨버터 (15) 에 공급된다. 컨버터 (15) 는 블리스터 금속 (16) 및 여전히 비교적 높은 금속 함량을 갖는 소량의 슬래그 (17) 를 생성한다. 컨버터는 예컨대 Peirce-Smith 컨버터, Hoboken 컨버터, 또는 임의의 다른 적절한 타입일 수 있다.
플래시 제련로 (10) 로부터의 슬래그 (14) 및 컨버터 (15) 로부터의 슬래그 (17) 는 환원로 (18) 에 공급되고, 이 환원로는 예컨대 전기 아크로일 수 있다. 환원로 (18) 에서, 슬래그 (14, 17) 에 포함된 금속의 환원은 노 (18) 에 또한 첨가된 환원제 (19) 의 도움으로 일어난다. 슬래그에 함유된 구리 화합물은 금속 구리로 환원되고, 슬래그에 함유된 철 화합물은 적어도 부분적으로, 금속 철로 환원된다. 그와 동시에, 비소, 납 및 아연과 같은 비교적 낮은 비등점을 갖는 금속은 증발하여 가스 상으로 된다. 이 증발된 금속은 배기 가스 (20) 와 함께 환원로 (18) 로부터 배출된다.
슬래그 및 구리 개재물을 함유하는 철 액적은 통상적으로 침강에 의해 환원로 (18) 에서 서로 분리될 수 없다. 대신에, 슬래그-금속 혼합물은 효율적인 혼합에 의해 움직이게 유지되므로, 금속 구리가 금속 액적에 갇힌 채로 유지된다.
슬래그-금속 혼합물 (21) 은 환원로 (18) 로부터 탭핑되고, 응고된 슬래그-금속 혼합물의 입자 크기를 줄이기 위해 냉각 (도시 안 됨), 파쇄 (22) 및 분쇄 (23) 를 거친다. 분쇄 (23) 후, 분리 단계 (24) 에서 마그네틱 금속 분획물 (26) 이 남은 깨끗한 슬래그 (25) 로부터 분리되고, 이 분리 단계는 마그네틱 분리, 중력 분리, 부유, 여과, 및 이들의 임의의 조합과 같은 적절한 분리법을 포함할 수 있다.
분리 단계 (24) 는 깨끗한 파야라이트 샌드 (25) 를 생성하고, 이 깨끗한 파야라이트 샌드는 유가 금속 및 유해 물질을 본질적으로 갖지 않고, 다양한 용도에서 원료로서, 예컨대 콘크리트와 시멘트의 구성성분으로서 사용될 수 있고, 또는 도로 제조용의 다른 재료와 혼합될 수 있다.
환원로 (18) 로부터 배기된 배기 가스 (20) 는 산화 단계 (27) 로 전달되어서, 증발된 금속이 금속 산화물로 전환되고 필요하다면 환원제로부터 유래하는 물질이 후연소된다. 산화 단계 (27) 후에, 배기 가스는 냉각 단계 (28) 및 세정 단계 (29) 로 전달된다. 세정 단계 (29) 는 예컨대 스크러버, 섬유 필터 유닛, 정전 집진기, 습식 정전 집진기, 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
가스 세정 단계 (29) 로부터의 더스트 함유 금속 산화물 (30) 이 예컨대 아연 생산 플랜트로 전달될 수 있다. 깨끗한 가스 (31) 가 대기로 방출될 수 있다.
도 2 는 직접 블리스터 제련 프로세스와 관련하여 사용되는 신규 슬래그 세정 프로세스의 예를 보여준다. 동일한 구성에 도 1 과 동일한 도면부호를 사용한다.
직접 블리스터 플래시 스멜터 (32) 에서 행해지는 직접 블리스터 프로세스에서, 정광으로부터 일 단계로 조동 (blister copper; 35) 이 직접 생성된다. 이 방법은 낮은 철 함량을 갖는 정광에 특히 적합하다. 직접 블리스터 플래시 스멜터 (32) 로부터 나오는 슬래그 (33) 는 상당량의 구리 및 다른 유가 금속을 여전히 함유하고, 이것이 슬래그 (33) 가 구리 블리스터 (36) 의 추가 회수를 위해 전기로 (34) 에 먼저 공급되는 이유이다. 전기로 (34) 다음에, 잔류 슬래그 (37) 가 환원로 (18) 에 가해지고, 이 환원로의 작동은 도 1 과 관련하여 개시된 것에 상응한다. 또한, 슬래그-금속 혼합물 (21) 및 배기 가스 (20) 의 추가 처리는 도 1 과 관련하여 설명한 것에 상응한다. 금속 분획물 (26) 이 잔류 깨끗한 슬래그 (25) 로부터 분리되는 분리 단계 (24) 다음에, 구리함유 금속 분획물 (26) 은 직접 블리스터 플래시 스멜터 (32) 로 도로 재순환된다.
도 3 은 플래시 스멜터 (10) 및 플래시 컨버터 (15) 를 포함하는 프로세스와 관련하여 사용된 본 발명에 따른 슬래그 세정 프로세스의 예를 보여준다. 이 종류의 프로세스는 특히 정광의 철 함량이 높은 때에 사용될 수 있다. 도 1 과 도 3 사이의 주된 차이점은, 도 3 의 프로세스가, 슬래그가 환원로 (18) 에 공급되기 전에 플래시 컨버터 (15) 로부터 나오는 슬래그 (33) 로부터 구리 (36) 를 회수하기 위한 전기로 (34) 를 포함한다는 것이다. 분리 단계 (24) 로부터 나오는 구리함유 금속 분획물 (26) 은 플래시 컨버터 (15) 로 재순환된다. 플래시 컨버터 (15) 에서의 플래시 전환 프로세스는 노 (10) 에서의 플래시 제련 프로세스와 매우 유사하다. 매트의 산화는 고 산화성의 조건 하에서 진행되므로, 황화 (sulfidic) 매트가 금속 구리로 전환된다.
예 1
슬래그 조성은 다음과 같았다: Fe 42%, SiO2 28%, Zn 4%, Pb 0.3%, As 0.3%, Ni 0.06%, Al2O3 4%, CaO 2%, Cu 1.5% 및 MgO 1%. X선 회절 분석에서, 슬래그의 주된 광물로서 파야라이트, 마그네타이트 및 헤마타이트가 확인되었다. 1 시간 동안 1350℃ 에서 탄화규소로 600 ㎖ 도가니에서 800 g 의 슬래그를 환원시켰다. 얻어진 생성물은 다음의 조성을 갖는 슬래그와 금속 합금의 혼합물을 포함하였다: Fe 29%, SiO2 45%, Zn 0.13%, Pb < 0.02%, As 0.005%, Ni < 0.004%, Al2O3 7%, CaO 2.6%, Cu 0.25% 및 MgO 1.3%. 슬래그는 금속 개재물을 포함하였고, 구리와 철 쌍방을 함유하였다.
환원된 슬래그는 1 ㎜ 미만의 그레인 크기로 분상화되었다. 금속을 회수하기 위해, 마그네틱 분리를 행하였다. 잔류 비마그네틱 슬래그 분획물은 매우 깨끗하였고, 단지 약간의 작은 금속 개재물을 함유하였다.
예 2
슬래그 조성은 다음과 같았다: Fe 38%, SiO2 32%, Zn 2.4%, Pb 0.5%, As 0.26%, Ni 0.09%, Al2O3 5%, CaO 1%, Cu 1.8% 및 MgO 1%. X선 회절 분석에서, 슬래그의 주된 광물로서 파야라이트, 마그네타이트 및 헤마타이트가 확인되었다. 30 분 동안 1450℃ 에서 탄화규소로 360 ㎖ MgO 도가니에서 300 g 의 슬래그를 환원시켰다. 얻어진 생성물은 다음의 조성을 갖는 슬래그와 금속 합금의 혼합물을 포함하였다: Fe 32%, SiO2 36.5%, Zn 0.43%, Pb 0.056%, As < 0.002%, Ni < 0.002%, Al2O3 5%, CaO 1%, Cu 0.22% 및 MgO 11%. 슬래그는 금속 개재물을 포함하였고, 구리와 철 쌍방을 함유하였다.
예 3
슬래그 조성은 다음과 같았다: Fe 38%, SiO2 32%, Zn 2.4%, Pb 0.5%, As 0.26%, Ni 0.09%, Al2O3 5%, CaO 1%, Cu 1.8% 및 MgO 1%. X선 회절 분석에서, 슬래그의 주된 광물로서 파야라이트, 마그네타이트 및 헤마타이트가 확인되었다. 1450℃ 에서 600 ㎖ 산화알루미늄 도가니에서, 환원제로서 작용하는 59 g 의 탄소와 혼합된 600 g 의 슬래그를 1 시간 동안 환원시켰고, 30 분 환원 및 30 분 질소 버블링시켰다. 얻어진 생성물은 다음의 조성을 갖는 슬래그와 금속 합금의 혼합물을 포함하였다: Fe 34%, SiO2 36%, Zn 0.66%, Pb 0.08%, As < 0.004%, Ni < 0.004%, Al2O3 13%, CaO 1.3%, Cu 0.42% 및 MgO 1.3%. 슬래그는 금속 개재물을 포함하였고, 구리와 철 쌍방을 함유하였다.
환원된 슬래그를 약 1.2 ㎜ 의 그레인 크기로 파쇄하였고, 굵은 (coarse) 금속 분획물을 스크리닝에 의해 분리하였다. 슬래그 분획물을 롤 밀로 분상화시켰고, 금속의 회수를 위해 3단계 마그네틱 분리를 행하였다. 잔류 비마그네틱 슬래그 분획물은 다음의 조성을 가졌다: Fe 33.9%, SiO2 36%, Zn 0.59%, Pb 0.08%, As < 0.004%, Ni < 0.004%, Al2O3 8.2%, CaO 1.4%, Cu 0.36% 및 MgO 1%.
기술의 발전에 따라, 본 발명의 기본 사상은 다양한 방식으로 실행될 수 있다는 것은 본 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 본 발명 및 그 실시형태는 전술한 예로 국한되지 않고, 대신에 청구범위 내에서 달라질 수도 있다.
Claims (9)
- 철 및 유가 금속을 함유하는 비철 야금의 슬래그를 처리하는 방법으로서,
- 슬래그 (14, 17, 37) 를 환원로 (18) 에 공급하는 단계;
- 환원제 (19) 에 의해 상기 환원로 (18) 에서 상기 슬래그를 환원시켜, 구리 및 니켈과 같은 일부 유가 금속을 금속 형태로 전환시키는 단계;
- 상기 슬래그의 철의 적어도 5% 가 금속으로 환원되는 동시에, 아연, 납, 비소 및 카드뮴과 같은 일부 유가 금속이 증발될 때까지, 상기 환원을 행하는 단계;
- 상기 슬래그로부터 금속 액적들의 침강을 방지하기 위해, 상기 환원 동안에 상기 환원로 (18) 의 내용물을 혼합하는 단계;
- 상기 환원로 (18) 에서 생성되는 용융 슬래그-금속 혼합물 (21) 을 탭핑하는 단계;
- 상기 슬래그-금속 혼합물 (21) 을 냉각, 파쇄 및 분쇄하는 단계; 및
- 금속 분획물 (26) 의 분리를 위해, 상기 슬래그-금속 혼합물이 분리 단계 (24) 를 거치게 하는 단계
를 포함하여서, 상기 단계들을 거쳐 직접적으로 사용가능한 슬래그(25) 가 생성되는, 비철 야금의 슬래그를 처리하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 분리 단계 (24) 는, 마그네틱 분리, 중력 분리, 부유, 또는 스크리닝이라는 방법들 중 하나 이상의 방법을 이용하는 것을 포함하는, 비철 야금의 슬래그를 처리하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
- 상기 환원로 (18) 로부터의 배기 가스 (20) 를, 상기 배기 가스 (20) 에 함유되어 있는 증발된 금속이 금속 산화물로 산화되는 산화 단계 (27) 에 공급하는 단계;
- 상기 산화 단계 (27) 후에, 상기 배기 가스를, 금속 산화물 및 다른 고체 (30) 가 가스 (31) 로부터 분리되는 세정 단계 (29) 에 공급하는 단계; 및
- 분리된 금속 산화물 (30) 을 야금 프로세스에서의 추가 사용을 위해 전달하는 단계
를 더 포함하는, 비철 야금의 슬래그를 처리하는 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 세정 단계 (29) 는 스크러빙, 섬유 필터 이용하기, 전기 침전, 습식 전기 침전이라는 방법들 중 하나 이상의 방법을 이용하는 것을 포함하는, 비철 야금의 슬래그를 처리하는 방법. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 환원로 (18) 는 교류 (AC) 전기로, 직류 (DC) 전기로, 상부 침지형 랜스 (top submerged lance; TSL) 노, Kaldo 노, 또는 현탁 제련로의 침강기 (settler) 인, 비철 야금의 슬래그를 처리하는 방법. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 환원로 (18) 의 내용물의 혼합은, 환원제의 분사 공급 (injection feeding), 중공 전극을 통한 환원제의 공급, 기체성 또는 가스 발생성 환원제의 사용, 노의 저부에 설치된 다공성 플러그를 통한 불활성 가스의 공급, 또는 전자기 교반이라는 방법들 중 적어도 하나의 방법에 의해 행해지는, 비철 야금의 슬래그를 처리하는 방법. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 환원로 (18) 에서의 환원은 상기 슬래그의 철의 5-30% 가 금속 철로 환원될 때까지 행해지는, 비철 야금의 슬래그를 처리하는 방법. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 환원로 (18) 의 온도가 환원 단계 동안에 1400℃ 내지 1500℃ 로 유지되는, 비철 야금의 슬래그를 처리하는 방법. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 환원로 (18) 에서의 유지 시간이 0.5 내지 2 시간인, 비철 야금의 슬래그를 처리하는 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20125410 | 2012-04-16 | ||
| FI20125410A FI124912B (fi) | 2012-04-16 | 2012-04-16 | Menetelmä ei-rautametallien metallurgisten kuonien käsittelemiseksi |
| PCT/FI2013/050409 WO2013156676A1 (en) | 2012-04-16 | 2013-04-15 | Method for processing slags of non-ferrous metallurgy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140144734A KR20140144734A (ko) | 2014-12-19 |
| KR101629598B1 true KR101629598B1 (ko) | 2016-06-13 |
Family
ID=49382980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020147031314A KR101629598B1 (ko) | 2012-04-16 | 2013-04-15 | 비철 야금의 슬래그를 처리하는 방법 |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9435005B2 (ko) |
| EP (1) | EP2839045B1 (ko) |
| JP (1) | JP5873600B2 (ko) |
| KR (1) | KR101629598B1 (ko) |
| CN (1) | CN104302792B (ko) |
| AP (1) | AP2014008003A0 (ko) |
| BR (1) | BR112014025399B1 (ko) |
| CA (1) | CA2868052A1 (ko) |
| CL (1) | CL2014002734A1 (ko) |
| EA (1) | EA026836B1 (ko) |
| ES (1) | ES2649939T3 (ko) |
| FI (1) | FI124912B (ko) |
| MX (1) | MX2014012467A (ko) |
| PH (1) | PH12014502185A1 (ko) |
| PL (1) | PL2839045T3 (ko) |
| WO (1) | WO2013156676A1 (ko) |
| ZA (1) | ZA201408376B (ko) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2863477A1 (fr) | 2014-09-16 | 2016-03-16 | Premier Tech Technologies Ltee | Un herbicide selectif |
| CN105624423A (zh) * | 2014-11-05 | 2016-06-01 | 沈阳有色金属研究院 | 一种用锯末为还原剂的氯化铅低温熔炼方法 |
| RS62000B1 (sr) | 2015-04-03 | 2021-07-30 | Metallo Belgium | Poboljšana troska iz proizvodnje obojenih metala |
| US10829836B2 (en) | 2015-08-21 | 2020-11-10 | Altek Europe Ltd. | Dross management system and method |
| CA2996344C (en) | 2015-08-24 | 2019-08-20 | 5N Plus Inc. | Processes for preparing various metals and derivatives thereof from copper- and sulfur-containing material |
| CN109748526B (zh) * | 2019-02-14 | 2021-05-14 | 长沙中硅环保科技有限公司 | 一种水泥窑资源化协同处置砷碱渣工艺系统与方法 |
| KR102653921B1 (ko) * | 2019-06-27 | 2024-04-03 | 노벨리스 인크. | 강화된 드로스 공급원료 |
| CN110144467B (zh) * | 2019-07-05 | 2023-11-21 | 长沙紫宸科技开发有限公司 | 一种砷碱渣资源化利用设备及其方法 |
| CN115141936A (zh) * | 2021-03-29 | 2022-10-04 | 东北大学 | 一种铜镍熔炼熔渣和/或吹炼熔渣的贫化药剂及方法 |
| CN113621813B (zh) * | 2021-08-18 | 2022-12-06 | 昆明理工大学 | 一种湿法炼锌铜砷渣分离回收铜砷方法 |
| CN114369727B (zh) * | 2021-12-07 | 2023-11-28 | 广西金川有色金属有限公司 | 一种闪速熔炼炉侧吹还原的方法 |
| CN114951207A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-08-30 | 中国地质大学（北京） | 一种高铁高炉灰资源材料化全利用方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009077651A1 (en) | 2007-12-17 | 2009-06-25 | Outotec Oyj | Method for refining copper concentrate |
| US8088192B2 (en) | 2007-10-19 | 2012-01-03 | Paul Wurth S.A. | Recovery of residues containing copper and other valuable metals |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1822396A (en) | 1929-01-14 | 1931-09-08 | United Verde Copper Company | Method of dezincing mattes and slags |
| US3032411A (en) | 1959-02-24 | 1962-05-01 | Strategic Materials Corp | Metallurgical process |
| FI65278C (fi) | 1982-03-18 | 1984-04-10 | Outokumpu Oy | Foerfarande foer behandling av vaerdemetallhaltiga slagg innehaollande jaern som uppstaor speciellt vid smaeltprocesser avoppar och nickel |
| FI84368B (fi) | 1989-01-27 | 1991-08-15 | Outokumpu Osakeyhtioe | Foerfarande och anlaeggning foer framstaellning av nickelfinsten. |
| FI94538C (fi) | 1992-06-18 | 1999-11-09 | Outokumpu Harjavalta Metals Oy | Menetelmä nikkelihienokiven ja metallisoituneen kiven valmistamiseksi |
| FI94430C (fi) | 1993-01-26 | 1995-09-11 | Outokumpu Research Oy | Menetelmä sulattojen sinkkiä ja muita arvometalleja sisältävien jätteiden hyödyntämiseksi |
| DE19541673A1 (de) | 1994-11-14 | 1996-08-29 | Krupp Ag Hoesch Krupp | Verfahren zum Herstellen von pneumatisch förderbaren und einblasfähigen Kohlenstaub-Kunststoff-Gemischen |
| JP2000282154A (ja) | 1999-03-31 | 2000-10-10 | Japan Waste Research Foundation | 廃棄物溶融スラグからの金属回収方法 |
| AT409763B (de) * | 2000-11-06 | 2002-11-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren und anlage zum verwerten von eisen- und schwermetallhältigen reststoffen, gegebenenfalls unter zugabe von eisenerz |
| CN1405338A (zh) * | 2001-09-17 | 2003-03-26 | 中南大学 | 浸锌渣中有价元素的综合回收方法 |
| JP4461283B2 (ja) * | 2003-07-04 | 2010-05-12 | ユミコア | 亜鉛残留物からの非鉄金属の回収 |
| CA2578576C (en) | 2004-09-03 | 2014-07-29 | Newsouth Innovations Pty Limited | Production of ferro-alloys |
| UA92745C2 (ru) * | 2005-09-12 | 2010-12-10 | Энтони Раймонд Вакс | Способ переработки исходного материала в виде отходов необработанного металлургического шлака |
| US8213858B2 (en) | 2005-12-05 | 2012-07-03 | Lenovo (Beijing) Limited | Wireless display system and method thereof |
| KR20080081258A (ko) | 2005-12-09 | 2008-09-09 | 카운실 오브 사이언티픽 엔드 인더스트리얼 리서치 | 구리 슬래그로부터의 철 회수 방법 |
| DE602009000969D1 (de) * | 2008-05-30 | 2011-05-12 | Recco B V | Verfahren zur Trennung metallhaltiger Teile aus Trockenschlacke und Verwendung dieses Verfahrens für eine Müllverbrennungsschlacke |
| JP5332651B2 (ja) | 2008-12-26 | 2013-11-06 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法 |
| JP5049311B2 (ja) | 2009-03-31 | 2012-10-17 | パンパシフィック・カッパー株式会社 | 銅製錬における転炉スラグの乾式処理方法及びシステム |
| AU2010290830A1 (en) * | 2009-09-07 | 2012-05-03 | Waks, Anthony Raymond | Processing of metallurgical slag |
| WO2011081267A1 (ko) * | 2009-12-30 | 2011-07-07 | 현대제철 주식회사 | 슬래그의 유가금속 회수 및 다기능성 골재의 제조 방법 및 그 장치 |
| CN101792863B (zh) * | 2010-01-22 | 2012-05-09 | 北京科技大学 | 一种高铁、高硅有色金属冶炼渣中提取有价元素方法 |
| JP2012067375A (ja) * | 2010-09-27 | 2012-04-05 | Pan Pacific Copper Co Ltd | 銅製錬における転炉スラグの乾式処理方法及びシステム |
| CN102094095B (zh) * | 2011-01-29 | 2012-12-19 | 沈阳博联特熔融还原科技有限公司 | 一种渣铁分离快速直接还原的方法 |
| CN102080135B (zh) * | 2011-01-29 | 2012-05-23 | 沈阳博联特熔融还原科技有限公司 | 采用难选矿、复合矿或含铁化工尾渣还原分离砾铁的方法 |
-
2012
- 2012-04-16 FI FI20125410A patent/FI124912B/fi active IP Right Grant
-
2013
- 2013-04-15 US US14/394,697 patent/US9435005B2/en active Active
- 2013-04-15 WO PCT/FI2013/050409 patent/WO2013156676A1/en active Application Filing
- 2013-04-15 CA CA 2868052 patent/CA2868052A1/en not_active Abandoned
- 2013-04-15 KR KR1020147031314A patent/KR101629598B1/ko active IP Right Grant
- 2013-04-15 MX MX2014012467A patent/MX2014012467A/es unknown
- 2013-04-15 AP AP2014008003A patent/AP2014008003A0/xx unknown
- 2013-04-15 BR BR112014025399-4A patent/BR112014025399B1/pt active IP Right Grant
- 2013-04-15 JP JP2015506272A patent/JP5873600B2/ja active Active
- 2013-04-15 ES ES13778649.7T patent/ES2649939T3/es active Active
- 2013-04-15 EA EA201491800A patent/EA026836B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2013-04-15 EP EP13778649.7A patent/EP2839045B1/en active Active
- 2013-04-15 PL PL13778649T patent/PL2839045T3/pl unknown
- 2013-04-15 CN CN201380020198.3A patent/CN104302792B/zh active Active
-
2014
- 2014-09-29 PH PH12014502185A patent/PH12014502185A1/en unknown
- 2014-10-10 CL CL2014002734A patent/CL2014002734A1/es unknown
- 2014-11-13 ZA ZA2014/08376A patent/ZA201408376B/en unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8088192B2 (en) | 2007-10-19 | 2012-01-03 | Paul Wurth S.A. | Recovery of residues containing copper and other valuable metals |
| WO2009077651A1 (en) | 2007-12-17 | 2009-06-25 | Outotec Oyj | Method for refining copper concentrate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5873600B2 (ja) | 2016-03-01 |
| JP2015519473A (ja) | 2015-07-09 |
| CN104302792A (zh) | 2015-01-21 |
| PL2839045T3 (pl) | 2018-02-28 |
| FI124912B (fi) | 2015-03-31 |
| EA201491800A1 (ru) | 2015-03-31 |
| US20150122082A1 (en) | 2015-05-07 |
| EP2839045B1 (en) | 2017-09-27 |
| BR112014025399B1 (pt) | 2019-06-18 |
| CA2868052A1 (en) | 2013-10-24 |
| WO2013156676A1 (en) | 2013-10-24 |
| ES2649939T3 (es) | 2018-01-16 |
| US9435005B2 (en) | 2016-09-06 |
| AP2014008003A0 (en) | 2014-10-31 |
| ZA201408376B (en) | 2015-12-23 |
| EA026836B1 (ru) | 2017-05-31 |
| MX2014012467A (es) | 2015-05-08 |
| KR20140144734A (ko) | 2014-12-19 |
| EP2839045A4 (en) | 2016-01-13 |
| FI20125410A (fi) | 2013-10-17 |
| BR112014025399A2 (pt) | 2018-04-10 |
| PH12014502185A1 (en) | 2014-12-10 |
| CN104302792B (zh) | 2016-06-22 |
| CL2014002734A1 (es) | 2015-01-23 |
| EP2839045A1 (en) | 2015-02-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101629598B1 (ko) | 비철 야금의 슬래그를 처리하는 방법 | |
| Bodsworth | The extraction and refining of metals | |
| US6277168B1 (en) | Method for direct metal making by microwave energy | |
| Nyirenda | The processing of steelmaking flue-dust: a review | |
| Jones | An overview of Southern African PGM smelting | |
| EP1409754B1 (en) | Method for direct metal making by microwave energy | |
| Basson et al. | High carbon ferrochrome technology | |
| KR102227173B1 (ko) | 폐주물사를 이용한 폐기물에 포함된 금속의 회수와 인공 주물사의 제조방법과 이를 통해 제조된 인공 주물사 | |
| JP4936624B2 (ja) | フラッシュ・スメルティング炉における粗銅の生成方法 | |
| RU2360984C1 (ru) | Способ извлечения металлов платиновой группы | |
| Wang et al. | Recovery of high-grade copper matte by selective sulfurization of CuO–Fe2O3–SiO2–CaO system | |
| MX2008002934A (es) | Procedimiento para procesar materiales que contienen plomo??. | |
| JP4386469B2 (ja) | 真鍮鋳造工場廃棄物の再利用法 | |
| KR101275827B1 (ko) | 용융슬래그에 함유된 유가금속의 환원 방법 및 환원장치 | |
| JP5614056B2 (ja) | 銅製錬炉の操業方法及び銅製錬炉 | |
| RU2055922C1 (ru) | Способ переработки сульфидного сурьмяного сырья, содержащего благородные металлы | |
| FI85878B (fi) | Foerfarande foer reduktionssmaeltning av material innehaollande grundmetaller. | |
| EP0641865B1 (en) | Method of reprocessing lead-containing materials | |
| RU2100459C1 (ru) | Способ переработки сульфидного сурьмяного сырья, содержащего благородные металлы | |
| SU1650741A1 (ru) | Способ обеднени шлаков цветных металлов | |
| Basson et al. | Handbook of Ferroalloys: Chapter 9. High Carbon Ferrochrome Technology | |
| Xiao et al. | High Temperature Processing of Secondary Metallurgical Resources | |
| KR20170047227A (ko) | 규산철암 가공 방법 및 장치 | |
| JP2003231925A (ja) | 有価金属の回収方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |