KR20110063616A - 고농도의 아연을 갖는 철광석들로부터 유가 철의 추출 및 아연의 분리 방법 - Google Patents

Abstract

각각 35-70, 25-60, 및 45-85 마이크론의 평균-입자크기를 갖는 철 산화물, 탄소질 재료들, 및 플럭스들 (fluxes)의 혼합물을 포함하는 응집체를 생산하여, 유기 및 무기 결합제들과 수분의 조합물을 이용하여 8-15 mm의 응집체들을 형성함으로써 상기 응집체의 원하는 특성들을 얻는 단계; 상기 응집체들을 노 (furnace)에서 탈아연화 (dezincificating) 및 금속화 (metallising)시키는 단계; 뜨거운/차가운 장입 (charging) 조건에서 상기 환원된 응집체들을 제련하여 노에 뜨거운 금속 (철)을 형성함으로써 조강 (crude steel)을 생성하는 단계; 기존의 아연 추출 공정을 수행함으로써 상기 노들의 폐가스 스트림으로부터 유가아연 (zinc values)을 회수하는 단계를 포함하는 철 및 강의 생산을 위한 높은 아연 철광석 (high zinc iron ores)의 개선된 제조방법에 관한 것이다.

Description

고농도의 아연을 갖는 철광석들로부터 유가 철의 추출 및 아연의 분리 방법{METHOD FOR SEPATATION OF ZINC AND EXTRACTION OF IRON VALUES FROM IRON ORES WITH HIGH CONCENTRATION OF ZINC}

본 발명은 높은 아연을 함유하는 분진 처리 및 철광석들을 이용한 액체금속의 생산, 철광석들의 환원, 및 아연의 제거를 위한 두 단계의 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 응집에 있어서 결합제들의 선택 및 환원반응 중에 고온에서 아연 증기의 제거를 가속화시키는 다공성의 순차적 조절을 통한 노 (furnace)의 열적 프로파일 (thermal profile)에 관한 것이다. 제 1 단계에서, 아연의 제거와 철광석 및 분진의 직접환원에 비-샤프트 노들이 사용된다. 제 2 단계에서, 전기로 (electric furnace)가 사용되어 액체금속을 생성하고, 혁신적 슬래그 화학을 이용함으로써 환원된 금속으로부터 남아있는 아연을 제거한다.

전 세계적으로 용광로 공정은 다양한 철광석들을 이용한 뜨거운 철 금속의 생산에 사용된다. 알칼리, 아연, 납 등과 같은 휘발성 이물질들은 용광로 공정에서 다양한 운전상의 문제점들을 일으킨다. 따라서, 용광로 공정은 높은 아연함량을 갖는 철광석들을 처리하는데에 있어서 편리한 방법이 아니다. 철 및 강의 제조를 위해 개발된 대안적인 공정들로서 샤프트 노들 (shaft furnaces)이 사용되는데, 이 역시 이러한 높은 아연광석들의 처리에는 적합하지 않다. 아연금속의 끓는점은 ~910℃이고, 이는 산화 조건에서 안정한 산화아연 (고체상)을 형성한다. 다양한 온도의 구역들 (zones)과 산화 조건들이 존재하는 노들에서, 아연은 노의 내부에서 재활용/축적된다. 예를 들어, 샤프트 노에서, 고온 구역 (바닥부)에서 온 아연 증기는 상부의 저온 구역 (T < 900℃)에서 차지 (charge) 또는 노 벽 상에 응축되며, 이에 따라 시스템 내에 아연이 재순환된다. 상기 아연 재순환은 코크스의 비율을 증가시키고, 많은 운전상의 어려움을 일으킨다. 따라서, 높은 아연 철광석들은 철 및 강의 산업에 거의 사용되지 않는다.

발명의 목적

따라서, 본 발명의 목적은 비-샤프트 노들 (non shaft furnaces)에서 고체상 환원을 이용함으로써 높은 아연함량을 갖는 철광석들의 탈아연화 (dezincification) 및 금속화 (metallization)를 위한 개선된 방법을 제안하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 순차적인 다공성 조절을 통해, 환원반응이 일어나는 동안 아연 증기를 신속하게 제거하기 위해, 개선된 응집공정 방법에 있어서 결합제들의 조합물을 제안하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 제 1 단계, 즉 직접환원된 철의 생산을 이용하여 철 및 강의 생산을 위한 공정들의 적합한 조합을 선택하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 아연금속의 추출을 위해 폐가스 스트림으로부터 유가아연 (zinc values)을 회수하는 공정을 제안하는 것이다.

발명의 요약

따라서, 각각 35-70, 25-60, 및 45-85 마이크론의 평균-입자크기를 갖는 철 산화물, 탄소질 재료들, 및 플럭스들 (fluxes)의 혼합물을 포함하는 응집체를 생산하여, 유기 및 무기 결합제들과 수분의 조합물을 이용하여 8-15 mm의 응집체들을 형성함으로써 상기 응집체의 원하는 특성들을 얻는 단계; 상기 응집체들을 노 (furnace)에서 탈아연화 (dezincificating) 및 금속화 (metallising)시키는 단계; 뜨거운/차가운 장입 조건에서 상기 환원된 응집체들을 제련하여 노에 뜨거운 금속 (철)을 형성함으로써 조강 (crude steel)을 생성하는 단계; 기존의 아연 추출 공정을 수행함으로써 상기 노들의 폐가스 스트림으로부터 유가아연을 회수하는 단계를 포함하는 철 및 강의 생산을 위한 높은 아연 철광석 (high zinc iron ores)의 개선된 제조방법이 제공된다.

도면의 간단한 설명

본 발명은 하기 도면으로 더 상세하게 설명된다:

도 1은 본 발명의 개발에 사용되는 Zn & Fe 산화물의 환원반응에 대한 자유에너지 변화 vs 온도의 플로트 (plot)를 나타낸다.

도 2는 노의 다양한 구역들 내에서 가스 분위기를 제어하고 폐가스 스트림으로부터 아연을 분리하는데에 사용되는 ZnFe₂O₄-O₂ 상 다이어그램을 나타낸다.

발명의 상세한 설명

일반적인 아연 재료는 섬아연석 (sphalerite), 즉 ZnS이다. 그러나, 아연은 프랑클리나이트 (Franklinite) [(Zn, Fe, Mn)[Fe, Mn]₂O₄], 즉 산화 미네랄의 형태로도 발견된다. 마그네타이트 격자 (lattice)에서 Zn^{2 +}는 안정한 (Fe₃O₄ - ZnF₂O₄) 고체용액상을 형성하는 Fe^{2 +} 양이온들을 대체할 수 있다. 상기 Zn^{2 +} 양이온은 Fe^{2 +}보다 크기가 작아, Fe^{2 +}를 Zn^{2 +}로 대체함으로써 격자팽창과 변형에너지를 줄일 수 있다. 따라서, 마그네타이트에 ZnO를 용해시키면 열역학적 안정성 및 구조적 안정성이 증가된다. 비록 헤마타이트 (HCP)의 결정구조가 ZnO의 용해에 유리하지는 않지만, 구조는 공격자점 (vacancy) 형성과 격자팽창에 의해 Fe^{3 +}를 Zn^{2 +} 양이온들로 일부 대체할 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 따라서, 헤마타이트 미네랄들에서 높은 아연 농도가 검출된다 (베트남 Thach Khe의 산화 광석들에서와 마찬가지임). 자기선광 (magnetic separation), 비중선광 (gravity separation) 등과 같은 기존의 선광 (beneficiation) 기술들로는 철광석에 있는 이러한 격자 아연을 제거할 수 없다. 따라서, 본 발명은 철 미네랄 격자에 갇혀있는 아연을 제거할 수 있는 방법을 제공하고, 또한 기존의 철 & 강 제조공정과 통합될 수 있는 환원된 철을 생산한다.

고체 탄소 및 CO 가스와 ZnO, Fe₃O₄ 및 ZnFe₂O₄와의 중요한 환원반응들이 하기에 열거되어 있으며, 이러한 환원반응들에 대한 자유에너지 변화 vs 온도의 플로트가 도 1에 도시되어 있다.

ZnO ＋ C → Zn ＋ CO -(Rl)

ZnO ＋ CO → Zn ＋ CO₂ -(R2)

Fe₃O₄ ＋ 4C → 3Fe ＋ 4CO -(R3)

Fe₃O₄ ＋ 4CO → 3Fe ＋ 4CO₂ -(R4)

ZnFe₂O₄ ＋ 4C → Zn ＋ 2Fe ＋ 4CO -(R5)

ZnFe₂O₄ ＋ 4CO → Zn ＋ 2Fe ＋ 4CO₂ -(R6)

도 1로부터, 900℃보다 높은 온도에서 고체 탄소에 의해 산화아연이 아연금속으로 환원되는 반면 (반응 R1), 탄소에 의한 순 마그네타이트의 환원은 710℃보다 높은 온도에서 시작한다 (반응 R3)는 것을 관찰할 수 있다. 고체 탄소에 의해 아연페라이트에서 금속 아연 및 철로 환원되는 것 (반응 R5)은 750℃보다 높은 온도에서 가능한데 (△G < 0), 이는 산화아연이 아연페라이트의 형태로 존재하는 경우 열역학적 활성이 상당히 변하기 때문이다. 또한, 도 1은 일산화탄소에 의한 ZnO 또는 ZnFe₂O₄의 가스상 환원이 고온, 즉 1200℃보다 높은 온도를 필요로 한다는 점을 보여준다. FACT-Sage 프로그램을 이용하여 산출된 ZnFe₂O₄-O₂의 상 다이어그램을 도 2에 나타내었으며, 이는 다양한 상 (고체, 액체 및 기체) Zn-Fe-O 화합물들의 열역학적 안정성에 대한 한계선을 보여준다. 따라서, 750℃보다 높은 온도 및 10^-16보다 낮은 산소분압에서의 고체상 환원은, 마그네타이트 격자로부터 아연을 제거하는것에 대하여 임계적 열역학적 조건들이다.

마그네타이트 격자에서 Zn^{2 +} 및 Fe^{3 +} 양이온들은 제로 (zero) 팔면체 사이트 우선 에너지를 가지므로, 양이온들의 분율 (site occupancy)은 양이온의 반경 및 전하에 근거하여 주로 결정된다. 그 결과, 크기가 작은 Zn^{2 +} 및 Fe^{3 +} 양이온들은 사면체 & 팔면체 사이트들 모두를 차지하는 반면, 큰 Fe^{2 +} 양이온들은 마그네타이트 격자에서 팔면체 사이트들을 우선적으로 차지한다. 환원 분위기에서, 도입된 산소화학 포텐셜은 입자 표면상의 반응 계면을 향하여, 마그네타이트에 있는 CCP 격자 상의 산소 음이온들을 통해 Fe 및 Zn의 확산을 증진시킨다. 이러한 공정 중에 발생된 공격자점들은 안쪽으로 확산되며, 반응 계면을 향하여 양이온 확산을 증진시킨다. Fe^{3 +} 및 Zn^{2 +} 양이온들이 제로 OSPE를 가지기 때문에, 이러한 양이온들은 비어있는 인접한 사면체 사이트를 통하여 한쪽 팔면체 사이트에서 다른 쪽으로 점프한다. 전하 및 이온 균형 확산 경로는 음이온들에 의해 분리되어 있는 두 개의 팔면체 사이트들 사이에서 직접 점프하기에 에너지적으로 더욱 유리하다. 고온에서, 아연은 격자에 균일하게 분배되며 (T > 불혼화성 돔 (immiscibility dome)), 아연의 제거 속도는 음이온 격자를 통한 Zn의 확산에 따라 다르다. 또한, 반응속도론 및 환원 메커니즘에 대한 상세한 연구결과, 속도제한 공정이 산소 음이온 격자를 통한 양이온들의 확산이라는 점을 밝혀냈다. 따라서, 반응온도는 탈아연화를 위한 열역학적 조건들보다 높다.

이러한 혁신적인 방법에서, 높은 Zn 함량을 갖는 철광석들은 환원제로서 탄소질 재료들 및 다른 플럭스들과 혼합된다. 그 후에 상기 혼합물은 펠릿들 (pellets) 또는 브리킷들 (briquettes)의 형태로 응집된다. 응집체들의 원하는 특성들로는 각각 6-8, 10-15, 1.5kg 펠릿, 및 15kg/펠릿의 범위인 습식-적하수 (wet-drop number), 건식-적하수 (dry-drop number), 그린 파쇄강도 및 건식-파쇄강도를 포함한다. 그린 응집체들 (green agglomerates)은 건조되어 습기를 제거한다. RHF (회전로상식 환원로, Rotary hearth furnace)와 같은 비-샤프트 노들은 고체상 환원 및 탈아연화에 사용되지만, 본 발명에서는 다른 유형의 노들의 운전을 배제하지 않는다. 회전로상식 환원로에서, 응집된 원료는 층들에 연속적으로 장입되어 난로 (hearth) 상에 있는 짐 (burden)의 적절한 높이를 유지시킨다. 응집체들은 노의 상이한 구역들에서 가열된다. 흡열 환원반응들에 필요한 열은 생성물의 연소 및 노 가열기들/연소기들로부터의 복사 에너지에 의해 공급된다. 노 연소기들의 공기:연료 비율은 상이한 구역들에서 적절한 수준으로 유지시켜 다양한 노 구역들에서 원하는 환원 조건들로 유지한다. 응집체에 있는 탄소질 재료는 환원제로서 작용하며, 또한 반응 계면 가까이에서 환원 분위기를 유지시킨다. 탄소질 재료들에 대한 광석의 비율은 조절되어 환원을 위해 그리고 반응 계면에서 환원 분위기를 유지시키기 위해 필요한 C에 제공한다. 노의 온도 프로파일은 원하는 만큼 유지되어 적절한 시간에 녹은 슬래그를 형성하고, 또한 환원된 금속을 더 큰 덩어리로 합치도록 한다. 냉각 구역에서, 환원된 펠릿들은 추후 공정들에서 필요한 800℃ 내지 1000℃로 냉각된다. 필요한 경우, DRI가 뜨거운 브리키팅 (briquetting) 공정에 의해 응집된다. 냉각 구역의 및 추후 뜨거운 공정의 분위기는 신규하게 형성된 금속철의 재산화 (reoxidation)를 최소화하도록 제어된다. 이러한 혁신적인 공정에서, 70-95%의 금속화와 80-95%의 탈아연화는 1100 내지 1400℃ 범위의 온도 및 10-60분의 가열 사이클 (heating cycle)에서 이루어진다. 또한, 상기 공정은 매우 낮은 실리콘 (0.1-0.9%) 및 탄소 (0.3-1.5%) 함량을 갖는 DRI를 생성한다.

본 발명에 있어서, 도 2에 나타낸 바와 같이 생성물 가스가 아연 증기들을 노 밖으로 쏟는/옮기는 방식으로 노의 조건을 유지시키는 것이 바람직하다. 바람직한 예에서, 가스 흐름은 뜨거운 가스가 저온 장입과 접촉하지 않도록 장입/중심 이동을 따르며, 그 위의 Zn 증기들이 노 내에 증착 및 재순환/축적될 수 있다. 이러한 혁신적 공정에 사용되는 또 다른 옵션은 고온 구역으로부터 가스를 모으고 900℃보다 낮은 온도로 냉각시켜 Zn 증기들을 분리한 다음, 노에서 재순환시켜 환원 분위기를 유지하는 것이다.

그러나, 다른 뜨거운 노 가스의 적용 (공기 및 연료 예열과 같은 것)이 본 발명에서 배제되는 것은 아니다.

본 발명의 다른 유리한 일 구현예에 따르면, 건조 탄소 복합 펠릿들의 다공성을 조절하여 반응 계면 근처 아연의 증발을 강화하고, 아웃렛 가스 스트림으로의 Zn 증기의 신속한 운반을 강화한다. 이는 응집에서 하이브리드 결합제들과 수분의 조합물을 이용하여 이룰 수 있다. 무기 결합제들의 양은 0.5 내지 2% 사이이고, 유기 결합제들은 1 내지 5% 사이의 양이 사용된다. 환원 및 탈아연화 반응이 진행함에 따라, 철광석, 석탄, 결합제 및 수분의 체적비는 응집체 내에 다공성을 생성하기 위해 혁신적 방법으로 조절된다. 결합제의 증발 및 석탄의 활용은 환원반응이 일어나는 동안 응집체의 양이 줄어드는 것을 보상하는 방식으로, 그리고 또한 환원된 펠릿들에서 필요한 강도를 달성하는 방식으로 차례로 배열된다. 복합 펠릿들은 110 내지 300℃ 범위의 온도에서 건조되어 습기를 제거하고, 이에 따라 다공성 (1차 구멍들)을 생성한다. 본 발명에서, 유기 및 무기 결합제들의 조합물이 사용되어, 유기 결합제는 건조 펠릿들/브리켓들의 강도를 강화시키는 반면 무기 결합제는 환원반응이 일어나는 동안 노 안쪽에서 고온에서 강도를 제공한다. 유기 결합제는 펠릿들/브리켓들의 다공성 (2차 구멍들)이 5-10% 증가하는 환원반응의 초기단계에서 증발한다. 저온에서 생성되는 이러한 다공 채널들 (1차 및 2차 구멍들)은 800℃보다 높은 온도에서 마그네타이트 및 아연페라이트 고체 용액 상의 고체상 환원이 일어나는 동안 형성되는 Zn 증기들의 신속한 운반을 강화시킨다. 환원 반응이 진행함에 따라, 탄소/환원제는 점차 소모되며, 반응 계면에서 노 분위기로의 신속한 가스상 운반을 위해 다공 채널들, 즉 높은 다공성을 유지시킨다.

본 발명의 더 유리한 일 구현예에 따르면, 응집 공정에 사용되는 원료 (철광석, 환원제, 플럭스 및 결합제들)의 입자크기 및 크기분배가 조절되어 필요한 그린 및 건조 펠릿 강도를 이루며, 가스 생성물들의 신속한 운반을 위해 다공 채널들을 만들고, 환원 반응 (토포화학 (topochemical))의 속도를 강화시킨다. 철 산화물, 탄소질 재료들, 및 플럭스들은 각각의 평균-입자크기가 35-70, 25-60, 및 45-85 마이크론이 되도록 제조된다. 그 결과, 이러한 짧은 시간의 환원 공정 (가열 및 냉각 사이클)에서 높은 생산성 (톤/시간/m²)이 달성된다.

본 발명에서, 원하는 액상선 (liquidus)을 갖는 슬래그를 형성하는데에 플럭스들의 조합물이 사용된다. 또한, 환원반응의 속도는 녹은 슬래그를 형성하는 환원반응이 일어나는 동안 장입 (charge)에서 원하는 양의 FeO 산화물을 생산하는 혁신적 방법으로 조절된다. 장입에 사용되는 플럭스들은 녹은 슬래그에 원하는 물리-화학적 특성들을 나누어주고, 슬래그 상에서 Fe의 손실을 제어하기도 한다. 슬래그 특성들은 맥석 상을 용해시키고, 또한 녹은 슬래그가 구멍들을 차단하지 않도록 원하는 점도를 유지하도록 조절되어, Zn 증기들 및 생성 가스들의 흐름을 저해한다. 고온에서는, 원하는 수준의 탈아연화가 이루어지는 경우, 고안된 슬래그 화학은 환원된 금속입자들을 합치는 것 그리고 슬래그와 금속의 더 나은 분리를 가속화시키는 유동 슬래그 (fluid slag)를 형성한다. 따라서, 본 발명에서, 신속한 탈아연화 및 더 나은 슬래그-금속 분리는 혁신적 플럭스 화학 및 가열 사이클/속도에 의해 이루어진다.

또한 본 발명에서, 더 높은 정도의 금속화 및 탈아연화는 적절한 수준의 철광석 농도를 사용함으로써 이루어진다. 철광석의 Fe 함량의 증가는 금속화 정도를 강화하며, 맥석 성분들의 제거는 플럭스 필요성을 감소시키도록 조력한다. 그러나, 더 높은 퍼센트(%)의 금속화 및 낮은 슬래그 함량은 환원된 펠릿들의 압축강도 (cold crushing strength)를 감소시킨다. 따라서, 가열 사이클, 다공성, 원료 크기, 및 슬래그 화학은 환원된 펠릿들/브리켓들의 원하는 특성들을 얻기 위해 조절된다.

본 발명에서 설명된 공정은 ~0.07%의 아연을 함유하는 철광석의 공정에 사용된다. 응집체들은 무연탄, 분철광석 (iron ore fines) 및 플럭스를 이용하여 제조되며, 본 발명에서 논의한 바와 같이 결합제들의 조합물을 이용한다. 응집체들은 1100 내지 1400℃ 범위의 온도에서 원하는 열적 프로파일을 이용하여 노에서 환원된다. 상기 공정으로 70-95% 범위로 금속화된 DRI 및 0.01% 이하의 아연이 생성된다. DEI는 전기로에서 액체금속을 생성하는데에 사용된다.

본 발명 공정의 두 번째 단계에서, 뜨거운 DRI는 전기로에서 직접 녹아 a) 뜨거운 금속 (C, Si, S, P 레벨을 조절함으로써 BOF 강 제조에 사용될 수 있다), 또는 b) 직접 더블 슬래그 방법을 이용함에 따른 강 (steel)을 형성한다. 생산 공정 옵션들은 개별적 자본 조건에 따라 달라질 것이다.

본 발명의 구현예들 중 하나는 아연의 회수이다. 노에서 환원이 일어나는 동안 증발된 아연은 폐가스 스트림에 의해 운반된다. 아연 증기들은 900℃보다 낮게 온도를 낮추고 필요한 경우 가스 스트림의 산소 분압을 재조절함으로써 응축된다. 철 및 강 제조에 사용되는 아크로 (arc furnace) 유래의 폐가스 스트림 또한 유가아연을 회수하는 방법과 유사하게 처리된다. 콘덴서에서 응축된 산화아연은 수집된다. 석탄은 환원제로 사용되기 때문에, 아연 산화물 분진은 제거되어야 할 많은 이물질들을 함유한다. 분진에 있는 아연의 농도가 > 40%인 경우, 분진은 직접적으로 아연 추출에 사용된다. 본 발명에서, 산화아연의 탄소용융환원 (carbo-thermic reduction)이 수행되어 금속아연을 추출하며, 그 다음 기존의 전기분해 기술에 의해 정제된다. 반면, 아연 농도가 40% 이하인 분진은 분리 캠패인 (campaign)에서 환원되어 철을 분리하고 높은 아연 분진들을 생산한다. 분진의 아연 풍부화 (enrichment)에 사용되는 다른 방법은, 높은 아연 분진을 발생시켜 그 다음 기존의 방법들로 처리될 수 있는 노 분진을 전기 아크로에서 제련하는 것이다.

Claims (18)

1. - 각각 35-70, 25-60, 및 45-85 마이크론의 평균-입자크기를 갖는 철 산화물, 탄소질 재료들, 및 플럭스들 (fluxes)의 혼합물을 포함하는 응집체를 생산하여, 유기 및 무기 결합제들과 수분의 조합물을 이용하여 8-15 mm의 응집체들을 형성함으로써 상기 응집체의 원하는 특성들을 얻는 단계;
   - 상기 응집체들을 노 (furnace)에서 탈아연화 (dezincificating) 및 금속화 (metallising)시키는 단계;
   - 뜨거운/차가운 장입 (charging) 조건에서 상기 환원된 응집체들을 제련하여 노에 뜨거운 금속 (철)을 형성함으로써 조강 (crude steel)을 생성하는 단계;
   - 기존의 아연 추출 공정을 수행함으로써 상기 노들의 폐가스 스트림으로부터 유가아연 (zinc values)을 회수하는 단계를 포함하는 철 및 강의 생산을 위한 높은 아연 철광석 (high zinc iron ores)의 개선된 제조방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 응집체들의 원하는 특성들은 각각 6-8, 10-15, 1.5kg 펠릿, 및 15kg/펠릿의 범위인 습식-적하수 (wet-drop number), 건식-적하수 (dry-drop number), 그린 파쇄강도 및 건식-파쇄강도를 포함하는 것인,
   철 및 강의 생산을 위한 높은 아연 철광석의 개선된 제조방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 탈아연화 및 금속화가
   - 80-150℃의 온도에서 물이 증발하는 동안 응집체들에 있는 다공성 (1차 구멍들)을 순차적으로 조절하는 단계;
   - 130-300℃ 사이의 온도에서 상기 유기 결합제들을 증발시켜 2차 구멍들을 만드는 단계; 및
   - 500-1200℃ 사이의 온도에서 상기 탄소질 재료들을 환원으로 소모시켜 3차 구멍들을 만드는 단계를 포함하는 것인,
   철 및 강의 생산을 위한 높은 아연 철광석의 개선된 제조방법.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 탈아연화 및 금속화가
   - 상기 응집체를 형성하는 성분의 평균-입자 크기들의 선택을 통해 가스 생성물들의 신속한 운반을 위한 다공-채널을 제공하는 단계를 더 포함하는 것인,
   철 및 강의 생산을 위한 높은 아연 철광석의 개선된 제조방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 탈아연화 및 금속화가
   - 상기 가스 생성물들의 매끄러운 출구를 가능케 하는 상기 다공 채널들을 막는것을 피하기 위해, 상기 플럭스들의 조합물을 통해 형성되는 슬래그의 점도를 제어하는 단계를 더 포함하는 것인,
   철 및 강의 생산을 위한 높은 아연 철광석의 개선된 제조방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 노가 RHF (회전로상식 환원로, Rotary hearth furnace), 비-샤프트 노 (non-shaft furnace) 및 다단로 (multi-hearth furnace)의 유형들로부터 선택되는 것인,
   철 및 강의 생산을 위한 높은 아연 철광석의 개선된 제조방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 철 산화물이 철광석들, EAF 분진, 공장 폐기물들 및 이들의 조합물로부터 0.01-1% 범위로 높은 아연 농도를 함유하는 철광석들인 것인,
   철 및 강의 생산을 위한 높은 아연 철광석의 개선된 제조방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 탄소질 재료들이 무연탄, 역청탄, 점결탄, 석유탄 (pet coal), 분코크스 (coke breeze), 그 밖의 탄소질 재료들 및 이들의 조합물들을 포함하는 것인,
   철 및 강의 생산을 위한 높은 아연 철광석의 개선된 제조방법.
9. 제1항에 있어서,
   상기 결합제들이 무기, 유기 접합제들 및 이들의 조합물들을 포함하고, 상기에서 무기 접합제들이 0.5-2% 사이의 양으로 사용되고, 상기에서 유기 접합제들이 1-5% 사이의 양으로 사용되는 것인,
   철 및 강의 생산을 위한 높은 아연 철광석의 개선된 제조방법.
10. 제1항 또는 제9항에 있어서,
    상기 유기 접합제들이 덱스트린, 셀룰로오스, 녹말, 밀가루 및 이들의 조합물, 모노 및 폴리아크릴과 아크릴아마이드 및 이들의 조합물들, 구아검 (guar gum)과 같은 다양한 검들을 포함하는 것인,
    철 및 강의 생산을 위한 높은 아연 철광석의 개선된 제조방법.
11. 제1항 또는 제9항에 있어서,
    상기 무기 결합제들이 벤토나이트 (bentonite), 콜로이달 실리카 (colloidal silica), 팽창성 점토 및 이들의 조합물들, 시멘트, 나트륨, 실리케이트를 포함하는 것인,
    철 및 강의 생산을 위한 높은 아연 철광석의 개선된 제조방법.
12. 제1항에 있어서,
    상기 응집 생성의 단계가
    - 원료 (철광석들, 석탄, 결합제들, 및 플럭스들)을 제조하여 필요한 입자크기 및 표면적을 포함한 크기분포를 얻는 단계;
    - 응집을 위해, 얻어진 필요한 혼합물에 알맞도록 상기 원료를 블렌딩, 혼합 및 예비습윤 (prewetting)하는 단계;
    - 원하는 수분 함량과 제조 파라미터들을 갖는 브리키팅장치 (briquetting machine) 또는 디스크/드럼 펠렛타이저 (pelletizer)에서 상기 응집체를 제조하여 응집체들의 필요한 특성들/품질을 얻는 단계; 및
    - 상기 응집체들을 110-300℃ 범위의 온도에서 건조하여 습기와 1차 구멍들의 형성을 제거하는 단계를 포함하는 것인,
    철 및 강의 생산을 위한 높은 아연 철광석의 개선된 제조방법.
13. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탈아연화 및 금속화가, 상이한 구역들에서 상이한 온도가 유지되어 상기 유기 결합제를 초기단계들에서 제거하는 노에서 수행됨으로써 상호연결된 다공 채널들을 형성한 다음 고온에서 아연을 환원 및 증발시키는 것인,
    철 및 강의 생산을 위한 높은 아연 철광석의 개선된 제조방법.
14. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플럭스들이 슬래그에서 Fe의 손실을 최소화하는 것인,
    철 및 강의 생산을 위한 높은 아연 철광석의 개선된 제조방법.
15. 제1항, 제12항 및 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플럭스들이 CaO, MgO 및 SiO₂의 산화물 및 이들의 화합물들을 포함하는 것인,
    철 및 강의 생산을 위한 높은 아연 철광석의 개선된 제조방법.
16. 제1항에 있어서,
    상기 유가아연이 폐가스의 온도를 900℃보다 낮게 감소시킴으로써 그리고 공기 주입으로 상기 폐가스의 CO/CO₂ 비율을 조절함으로써 상기 노의 폐가스 스트림으로부터 분리되는 것인,
    철 및 강의 생산을 위한 높은 아연 철광석의 개선된 제조방법.
17. 제16항에 있어서,
    상기 분리된 유가아연이 노에서 처리됨으로써 폐가스 스트림으로부터 모은 상기 생성물 내의 아연농도를 높이는 것으로서, 상기에서 폐가스 스트림으로부터 모은 화합물들은 40% 이상의 아연함량을 갖고 기존의 공정들에 의해 아연 추출이 조정되는 것인,
    철 및 강의 생산을 위한 높은 아연 철광석의 개선된 제조방법.
18. 하기 도면들을 참조하여 본 명세서에 실질적으로 설명되고 도시된 철 및 강의 생산을 위한 높은 아연 철광석의 개선된 제조방법.

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