KR20170097123A - 슬래그로부터 금속 회수를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

슬래그로부터 금속 회수를 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

용융된 슬래그 조성물로부터 유용한 금속을 회수하기 위한 방법은 가스 미립자화 장치에서 슬래그를 산소 함유 가스로 미립자화하여 고형 슬래그 과립을 제조함을 포함한다. 미립자화 가스 중 산소는 금속을 자기 금속 화합물로 전환시켜 금속 함유 슬래그 과립을 자기화한다. 이들 금속-함유 슬래그 과립을 이어서 자기적으로 분리한다. 보다 큰 양의 금속은 상기 용융된 슬래그를 조정가능한 베이스와 함께 예비-침강 팬에 통과시키고/시키거나 상기 슬래그의 금속 함량이 소정의 양을 초과하는 경우 미립자화를 중단함에 의해 제거될 수 있다. 미립자화에 의해 제조된 고형 슬래그 과립은 하나 이상의 금속 부산물의 회수를 위한 회수 유닛으로 충전될 수 있다. 용융된 슬래그로부터 유용한 금속을 회수하기 위한 장치는 가스 미립자화 장치, 미립자화 가스의 흐름을 제어하기 위한 흐름 제어 장치, 제어 시스템 및 상기 슬래그 내 유용한 금속을 검출하기 위한 하나 이상의 센서를 포함한다.

Description

슬래그로부터 금속 회수를 위한 방법 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR METAL RECOVERY FROM SLAG}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2014년 12월 19일자로 출원된 미국 가특허 출원 번호 제62/094,370호에 대한 우선권 및 이득을 주장하고, 이의 내용은 본원에 참조로 인용된다.
본원의 개시내용은 슬래그로부터 금속의 회수 방법 및 장치, 및 특히 야금로(metallurgical furnace)로부터의 용융된 슬래그가 가스 미립자화에 적용되는 방법 및 장치에 관한 것이다.
슬래그는 야금로에서 수행된 금속 제조 공정의 부산물이다. 금속 제조 동안에 슬래그는 용융된 형태로 야금로에 존재한다. 용융된 슬래그는 주기적으로 또는 연속적으로 처리 및/또는 추가의 처리를 위해 상기 야금로부터 탭핑된다. 불가피하게 탭핑된 슬래그 스트림은 상기 야금로에서 제조된 용융된 금속의 비말동반된 입자 또는 액적을 포함하는 하나 이상의 유용한 금속을 함유한다. 용융된 슬래그 스트림에서 유용한 금속의 상실을 감소시키기 위한 대책이 취해질 수 있지만 상기 대책은 단지 부분적으로 성공적이다. 결과로서, 금속의 비말동반은 상기 야금로에서 제조된 금속의 0.1 내지 5 %(전형적으로 약 1 내지 2 %) 범위의 상실을 나타낸다. 추가로, 일부 특정 작동에서, 비효율적이고/이거나 불량한 작동 제어는 별개의 사건을 유발하여 큰 용적의 금속이 슬래그 스트림으로 상실되게 한다.
상기 슬래그 스트림은 또한 상기 공정의 부산물로서 다운스트림 작동에서 추출될 수 있는 하나 이상의 다른 유용한 금속을 함유할 수 있다. 일부 경우에, 이들 금속성 부산물은 중요한 유용성을 가질 수 있다.
일단 탭핑되면, 용융된 슬래그는 전형적으로 냉각시켜 대형 매스(masses)로 고형화되도록 한다. 상기 고형화된 슬래그로부터 유용한 금속의 회수는 대량 매스의 고형화된 물질을 취급하기 위해 그리고 상기 물질을 임의의 물리적 또는 화학적 공정을 통해 금속 회수를 가능하게 하는 크기로 부셔할 필요성이 있기 때문에 극히 어렵고 고가이다.
예를 들어, 하나의 통상적 분리 방법은 1) 상기 슬래그를 수송하고 폐기하는 단계; 2) 천연 냉각 및 고형화 또는 일부 경우에 물 분무를 사용하여 상기 냉각 공정을 가속화하는 단계; 3) 상기 고형화된 슬래그를 부수고 분쇄하는 단계; 및 4) 자기 분리 단계를 포함한다. 그러나, 상기 방법과 관련하여 여러 문제점이 있고 이는 다음을 포함한다: 상기 슬래그의 폐기 및 냉각을 위해 상당한 공간의 필요성; 대용량의 슬래그를 폐기장으로 수송함에 따른 안전성 문제; 상기 용융된 슬래그 상에 물 분무로부터의 노출 위험; 및 부수고/분쇄 공정 동안에 먼지 생성. 추가로, FeMn과 같은 비-자기 금속/합금의 회수는 심지어 보다 복잡해진다.
아직까지 고형화된 슬래그의 취급 및 부수기와 관련된 어려움 및 비용을 회피하는, 용융된 슬래그 스트림으로부터 비말동반된 금속 및/또는 금속 부산물의 회수를 위해 효과적인 공정 및 장치가 필요하다.
요약
하나의 구현예에서, 슬래그 조성물로부터 금속-풍부 분획을 분리하는 방법이 제공되고, 상기 방법은 다음을 포함한다: (a) 상기 슬래그 조성물을 용융된 형태로 제공하는 단계(여기서, 상기 슬래그 조성물은 하나 이상의 유용한 금속을 함유한다); (b) 상기 용융된 슬래그 조성물을 가스 미립자화 장치의 미립자화 챔버(atomization chamber)로 공급하는 단계; (c) 가스 스트림을 미립자화 노즐을 통해 미립자화 챔버로 공급하는 단계(여기서, 상기 가스는 산소를 함유한다); (d) 상기 용융된 슬래그 조성물을 미립자화 챔버내 가스 스트림을 사용하여 미립자화하여 상기 용융된 슬래그 생성물을 분산시키고 고형화시켜 고형 슬래그 과립을 형성하는 단계(여기서, 상기 가스는 상기 용융된 슬래그 조성물의 미립자화 동안에 하나 이상의 유용한 금속의 적어도 일부를 하나 이상의 자기 금속 화합물로 전환시키기에 충분한 농도로 산소를 함유하고, 상기 고형 슬래그 과립의 제1 분획에서 충분한 농도의 상기 자기 금속 화합물의 존재는 제1 분획의 과립이, 이들이 자기 수단에 의해 나머지 고형 슬래그 과립으로부터 분리되도록 하기 위해 충분히 자성이 되도록 한다); 및 (e) 상기 제1 분획을 나머지 고형 슬래그 과립으로부터 자기적으로 분리하는 단계.
하나의 양상에서, 상기 하나 이상의 유용한 금속은 다음을 포함하는 그룹의 하나 이상의 구성원으로부터 선택된다: 비말동반된 비-자기 금속 또는 합금, 및 화학적으로 용해된 금속 또는 합금.
또 다른 양상에서, 상기 자기 금속 화합물은 화학식 AB2O4(여기서, A는 2가 양이온이고 B는 3가 양이온이다)을 갖는 하나 이상의 스피넬 구조를 포함한다.
또 다른 양상에서, 상기 가스는 공기를 포함한다.
또 다른 양상에서, 상기 방법은 가스내 산소의 분압을 제어하여 상기 슬래그가 스피넬 1차 결정화 상 영역(phase field)에 있도록 하는 단계를 추가로 포함한다.
또 다른 양상에서, 상기 방법은 야금로로부터의 용융된 슬래그 조성물을 탭핑하고, 상기 슬래그 조성물을 이의 용융된 상태로 유지시키면서 상기 용융된 슬래그 조성물을 상기 야금로로부터 가스 미립자화 장치로 수송하는 단계를 추가로 포함한다.
또 다른 양상에서, 상기 방법은 고형 슬래그 과립의 제1 분획을 재-제련을 위해 야금로로 복귀시키는 단계를 추가로 포함한다.
또 다른 구현예에서, 용융된 슬래그 조성물에 비말동반된 하나 이상의 유용한 금속을 회수하기 위한 방법이 제공되고, 상기 방법은 다음을 포함한다: (a) 상기 용융된 슬래그 조성물을 제공하는 단계; (b) 상기 용융된 슬래그 조성물을 가스 미립자화 장치의 미립자화 챔버를 향해 수송하는 단계; (c) 상기 용융된 슬래그 조성물에 비말동반된 상기 하나 이상의 유용한 금속의 양이 소정의 양을 초과하는지의 여부를 결정하는 단계; 및 (d) 상기 용융된 슬래그 조성물에 비말동반된 상기 하나 이상의 유용한 금속의 양이 소정의 양 미만인 것으로 결정된 경우, 상기 방법은 상기 용융된 슬래그 조성물을 상기 미립자화 챔버에 위치한 하나 이상의 미립자화 노즐에 의해 생성된 가스 스트림에 의해 미립자화하여 상기 용융된 슬래그 생성물을 분산시키고 고형화시켜 고형 슬래그 과립을 형성하는 단계를 추가로 포함하거나; (e) 상기 용융된 슬래그 조성물에 비말동반된 상기 하나 이상의 유용한 금속의 양이 소정의 양을 초과하는 것으로 결정된 경우, 상기 방법은 미립자화 챔버내에서 상기 가스 스트림에 의한 미립자화 없이 상기 용융된 슬래그 조성물이 냉각되고 고형화되도록 하는 단계를 추가로 포함한다.
하나의 양상에서, 상기 용융된 슬래그 조성물에 비말동반된 상기 하나 이상의 유용한 금속의 양을 결정하는 단계는 육안 조사에 의해 또는 하나 이상의 센서에 의해 수행된다.
또 다른 양상에서, 하나 이상의 센서는 적외선 센서, 광 센서, 열 센서 및 조성 센서 (이는 X-선 회절 (XRD), X-선 형광 분광측정기 (XRF), 스펙트럼, 가스, 자기일 수 있는)를 포함하는 그룹으로부터 선택된다.
또 다른 양상에서, 하나 이상의 센서는 가스 미립자화 장치의 내부 및/또는 업스트림 및/또는 다운스트림에 위치한다.
또 다른 양상에서, 상기 용융된 슬래그 조성물에 비말동반된 상기 하나 이상의 유용한 금속의 양을 결정하는 단계는 연속 또는 간헐적 기반으로 수행된다.
또 다른 양상에서, 상기 용융된 슬래그 조성물은 가스 미립자화 챔버에 진입하고 상기 하나 이상의 가스 미립자화 노즐 앞을 통과한다.
또 다른 양상에서, 단계 (d) 동안에, 상기 고형 슬래그 과립은 가스 미립자화 챔버의 제1 영역에서 수거한다.
또 다른 양상에서, 단계 (e) 동안에, 하나 이상의 노즐로부터의 가스 스트림은 중단된다.
또 다른 양상에서, 단계 (e) 동안에, 가스 스트림은 상기 가스 스트림을 우회시키고/시키거나 하나 이상의 노즐로의 상기 가스의 흐름을 중단시키거나 감소시킴에 의해 중단된다.
또 다른 양상에서, 가스 스트림의 우회 및/또는 상기 가스 흐름의 중단은 하나 이상의 센서로부터 전기 신호를 수용하는 제어 시스템에 의해 제어된다.
또 다른 양상에서, 단계 (e) 동안에, 상기 슬래그 조성물은 제1 영역과는 분리된 가스 미립자화 챔버의 제2 영역에서 냉각되고 고형화되도록 한다.
또 다른 양상에서, 상기 방법은 단계 (e) 동안에 제조된 상기 냉각되고 고형화된 슬래그 조성물을 금속 회수 유닛으로 수송하고 상기 금속 회수 유닛에서 상기 하나 이상의 유용한 금속을 회수하는 단계를 추가로 포함한다.
또 다른 양상에서, 상기 방법은 야금로로부터의 용융된 슬래그 조성물을 탭핑하고 상기 용융된 슬래그 조성물을 슬래그 론더(launder)내 가스 미립자화 장치로 수송하는 단계를 추가로 포함한다.
또 다른 양상에서, 상기 방법은 가스 미립자화 장치를 향해 흐르도록 함에 따라 예비-침강 팬에 상기 용융된 슬래그 조성물을 통과시키는 단계를 추가로 포함한다.
또 다른 양상에서, 상기 방법은 예비-침강 팬의 베이스(base)를 올리거나 내림에 의해 예비-침강 팬의 용적을 조정함을 추가로 포함한다.
또 다른 양상에서, 상기 예비-침강 팬의 용적은 상기 용융된 슬래그 조성물에 비말동반된 상기 하나 이상의 유용한 금속의 양에 상대적으로 조정된다.
또 다른 양상에서, 상기 예비-침강 팬의 용적은 상기 용융된 슬래그 조성물 중 상기 하나 이상의 유용한 금속의 증가하는 수준에 응답하여 증가되고 상기 예비-침강 팬의 용적은 상기 용융된 슬래그 조성물 중 상기 하나 이상의 유용한 금속의 감소하는 수준에 응답하여 감소된다.
또 다른 구현예에서, 용융된 슬래그 조성물에 비말동반된 하나 이상의 유용한 금속을 회수하기 위한 장치가 제공되고, 상기 장치는 다음을 포함한다: (a) 하나 이상의 미립자화 노즐을 함유하는 미립자화 챔버를 갖는 가스 미립자화 장치; (b) 교호적으로 미립자화 가스를 상기 하나 이상의 미립자화 노즐로 공급하고 상기 공급을 중단하기 위한 흐름 제어 장치; (c) 상기 흐름 제어 장치의 작동을 제어하는 제어 시스템; 및 (d) 상기 미립자화 챔버에 위치하고/하거나 이의 업스트림에 위치하고/하거나 다운스트림에 위치한 하나 이상의 센서(여기서, 상기 하나 이상의 센서는 상기 용융된 슬래그 조성물에서 상기 하나 이상의 유용한 금속을 검출하고 전기 신호를, 상기 하나 이상의 유용한 금속의 존재 또는 부재를 지적하는 제어 시스템으로 제공하도록 적응된다).
하나의 양상에서, 상기 흐름 제어 장치는 교호적으로 상기 미립자화 가스의 흐름을 하나 이상의 미립자화 노즐로 공급하고 상기 하나 이상의 미립자화 노즐로의 상기 미립자화 가스의 흐름을 중단하기 위한 밸브를 포함한다.
또 다른 양상에서, 상기 장치는 하나 이상의 미립자화 노즐로부터 우회된 미립자화 가스를 배기하기 위한 배기 포트를 추가로 포함한다.
또 다른 양상에서, 상기 장치는 미립자화 가스의 흐름을 하나 이상의 미립자화 노즐로 공급하는 송풍기(blower)를 추가로 포함하고, 상기 흐름 제어 장치는 상기 송풍기에 의해 생성된 미립자화 가스의 흐름을 제어하도록 적응된다.
또 다른 양상에서, 상기 흐름 제어 장치는 우회/스위칭 유닛을 포함한다.
또 다른 양상에서, 상기 장치는 미립자화 챔버의 업스트림에 위치한 예비-침강 팬을 추가로 포함하고, 상기 예비-침강 팬은 조정가능한 용적을 갖는다.
또 다른 양상에서, 상기 예비-침강 팬은 샌드 층 및 상기 샌드 층 아래에 위치한 이동가능한 플레이트를 포함하는 베이스를 갖는다.
또 다른 양상에서, 상기 예비-침강 팬은 이동가능한 플레이트를 올리거나 내리기 위한 메커니즘을 추가로 포함한다.
또 다른 양상에서, 이동가능한 플레이트를 올리고 내리기 위한 메커니즘은 유압 램을 포함한다.
또 다른 양상에서, 상기 제어 시스템은 상기 예비-침강 팬의 작동을 제어한다.
또 다른 구현예에서, 작동 부산물로서 슬래그 조성물로부터 하나 이상의 금속을 회수하기 위한 방법이 제공되고 상기 방법은 다음을 포함한다: (a) 상기 하나 이상의 금속을 함유하는 상기 슬래그 조성물을 제공하는 단계(여기서, 상기 슬래그 조성물은 용융된 형태로 있다); (b) 상기 용융된 슬래그 조성물을 가스 미립자화 장치의 미립자화 챔버로 공급하는 단계; (c) 가스 스트림을 미립자화 노즐을 통해 미립자화 챔버로 공급하는 단계; (d) 미립자화 챔버에서 가스 스트림을 사용하여 용융된 슬래그 조성물을 미립자화하여 용융된 슬래그 생성물을 분산시키고 고형화시켜 고형 슬래그 과립을 형성하는 단계; 및 (e) 상기 고형 슬래그 과립을 하나 이상의 회수 유닛에 충전시켜 작동 부산물로서 고형 슬래그 과립으로부터 상기 하나 이상의 금속을 회수하는 단계.
하나의 양상에서, 상기 방법은 제조 유닛에서 고형 슬래그 과립을 전처리하는 단계를 추가로 포함하고, 여기서, 상기 전처리 단계는 (d) 및 (e) 단계 사이에서 수행된다.
또 다른 양상에서, 상기 전처리 단계는 물리적 전처리 또는 화학적 전처리를 포함한다.
또 다른 양상에서, 상기 물리적 전처리는 자기 분리 및/또는 크기 감소를 포함할 수 있다.
또 다른 양상에서, 상기 화학적 전처리는 유동화 베드(fluidization bed) 및/또는 로스팅 유닛에서의 처리를 포함할 수 있다.
또 다른 양상에서, 상기 금속 회수 유닛은 건식야금 또는 습식야금 처리 유닛을 포함하고 이는 연무로, 상부 블론 회전식 컨버터 (TBRC 또는 칼도 로), 회전식 킬른, 전기로 또는 산 침출 유닛으로부터 선택된다.
본 발명은 단지 예시로서 첨부된 도면을 참조로 기재된다:
도 1은 본원에 기재된 제1 구현예에 따라 용융된 슬래그로부터 금속-함유 과립의 자기 분리를 위한 방법 및 장치를 도시하고;
도 2는 본원에 기재된 제2 구현예에 따라 금속-풍부 및 금속-결핍 슬래그 분획의 생성을 위한 방법 및 장치를 도시하고;
도 3은 본원에 기재된 제3 구현예에 따라 슬래그로부터 금속성 부산물의 회수를 위한 방법 및 장치를 도시하고;
도 4는 일정 양의 슬래그 양모가 제조되고 이어서 금속의 분리를 증진시키기 위해 분리되는 구현예에 대한 공정 흐름도이고,
도 5는 백금족 금속이 슬래그로부터 회수되는 구현예에 대한 공정 흐름도이다.
하기는 슬래그로부터 금속 회수를 위한 야금 공정 및 설비에 대한 상세한 기재이고, 여기서, 야금로로부터 탭핑된 용융된 슬래그 스트림은 가스 미립자화 플랜트에서 가스 미립자화에 적용된다.
특히, 본 발명은 건식 슬래그 미립자화 기술의 유용한 금속/합금을 함유하는 슬래그의 취급으로의 현실적 적용에 관한 것이다. 본원에 기재된 장비 및 제어/작동 필로소피는 작동자가 보다 낮은 작동 비용으로부터의 이득 및 슬래그 상에 대한 금속 상실을 최소화하면서 건식 슬래그 미립자화의 환경적 이득을 얻을 수 있게 한다.
슬래그로부터 금속의 회수를 위한 방법 및 장치의 제1 구현예는 현재 도 1을 참조로 하기에 기재되고, 도 1은 야금로 내에서 용융된 금속 층(14) 및 용융된 슬래그 층(16)을 제조하고 유지하기 위해 열을 공급하기 위한 다수의 전극(12)을 포함하는 야금로(10)를 도시한다. 상기 야금로(10)는 용융된 슬래그 층(16)과 소통하는 슬래그 탭 홀(18) 및 용융된 금속 층(14)과 소통하는 용융된 금속 탭 홀(20)을 포함한다. 야금로(10)는 별도의 슬래그 및 금속 탭 홀(18, 20)들을 갖는 것으로 나타나지만, 많은 야금로(10)는 금속 및 슬래그를 탭핑하기 위한 단일 탭 홀을 갖는 것으로 인지될 것이다. 따라서, 상기 적용 전반에 걸쳐, 용어 "탭 홀"은 전용 슬래그 탭 홀, 및 금속 및 슬래그를 탭핑하기 위한 탭 홀을 포함한다.
용융된 슬래그는 탭 홀(18)을 통해 야금로(10)로부터 주기적으로 또는 연속적으로 탭핑되고 이동가능한 슬래그 용기 (슬래그 포트 또는 레이들과 같은) 또는 슬래그 론더 또는 러너(runner)로 탭핑될 수 있고, 여기서, 이는 플랜트의 또 다른 영역으로 수송된다. 수송 동안에, 상기 슬래그는 용융된 상태로 유지된다. 슬래그 용기 또는 론더에서 용융된 슬래그의 수송은 도 1에서 화살표 22로 나타낸다.
또한 도 1에 나타낸 것은 가스 미립자화 챔버(29)를 갖는 가스 미립자화 플랜트(28)이고, 여기서, 상기 용융된 슬래그는 고형 슬래그 과립을 생성하기 위해 미립자화된다. 가스 미립자화 플랜트(28)는 야금로(10)에 가장 인접하게 위치되고 이동가능한 슬래그 용기 또는 론더(22)를 통해 야금로(10)로부터 용융된 슬래그를 수용한다.
플랜트(28)의 챔버(29) 내부에서, 상기 용융된 슬래그는 하나 이상의 미립자화 노즐(66)로부터 하나 이상의 가스 스트림에 의해 미립자화되고, 여기서, 하나 이상의 노즐(66)은 유도 통풍 (ID: induced draft) 팬(30) (또한 때때로 본원에서 "송풍기(30)"로서 언급됨)에 의한 미립자화 가스가 공급되고, 상기 통풍 팬(30)은 이어서 가스 입구(35)로부터 도관(34)을 통해 미립자화 가스를 수용한다. ID 팬(30)으로부터 가스 미립자화 플랜트(28)로 미립자화 가스의 공급은 도 1에서 화살표 32로 나타낸다. 노즐(66)로부터 가스 스트림이 가스 미립자화 플랜트(28)의 미립자화 챔버(29)에서 낙하하는 용융된 슬래그의 스트림과 접촉하는 경우, 상기 용융된 슬래그는 동시에 액적으로 분리되고 고체 상태로 냉각되고 이에 의해 챔버(29)의 바닥으로 낙하하는 고형 슬래그 과립을 형성한다. 가스 미립자화의 사용은 고가이고 먼지-생성 부수기 및 고형화된 슬래그의 크기-감소를 위한 필요성을 회피하거나, 단순화시키거나 감소시킬 수 있고 다운스트림 금속 회수 단계를 위한 물질을 제조한다.
본 구현예에 따라, 용융된 슬래그를 미립자화하기 위한 가스 흐름은 산소를 함유하고 주위 공기를 포함할 수 있다. 상기 미립자화 가스 중 산소는 슬래그 내 금속 및/또는 금속 합금의 비-자기 비말동반된 입자를 화학식 AB2O4 (여기서, A는 2가 양이온을 나타내고 B는 3가 양이온을 나타낸다)을 갖는 고도의 자기 스피넬 구조로 전환시킨다. 예를 들어, 상기 스피넬 야콥사이트(jacobsite) (MnFe2O4)는 용융된 슬래그 내에 존재하는 FeMn 액적으로부터 제조될 수 있다. 제조될 다른 잠재적 스피넬은 하기 화학식으로 나타낼 수 있다:
(Fe, Co, Mg, Mn, Ni, Zn)[Fe, Al, Cr]2O4
스피넬의 자기 성질은 가스 미립자화 플랜트(28)의 다운스트림에 위치한 자기 분리 유닛(33)에서 자기장을 사용하여 용이하게 분리되도록 할 수 있고, 미립자화된 슬래그 과립의 미세 입자 크기는 슬래그 과립을 부수거나 분쇄할 필요성을 제거할 수 있다. 자기 분리 유닛(33)에서, 상기 미립자화된 슬래그 과립은 자기적으로 금속-함유 과립(37) 및 금속-결핍 과립(39)으로 분리된다. 상기 금속-함유 과립(37)은 직접적으로 재-제련 또는 임의의 다른 금속 회수 작동/유닛 공정을 위해 야금로로 복귀될 수 있다.
미립자화 동안에, 미립자화 가스의 산소 분압은 슬래그가 스피넬 1차 결정화 상 영역에 있도록 제어된다. 따라서, 미립자화 동안에 용융물로부터 침전시키기 위한 제1 결정은 스피넬이다. 물질의 신속한 고형화는 이들 극한 미세 결정이 성장하도록 하지 않지만 이들의 단순한 형성은 자기 입자를 생성하기 위해 충분하다. 매우 미세한 결정은 아연 슬래그, 메디발 슬래그 및 라테라이트 제련 슬래그에 대해 보고된 바와 같이 통상적으로 사용되는 특성 분석 기술에 의해 구분될 수 없는 방식으로 유리질 매트릭스와 공존할 수 있다. 그러나, 가스 미립자화, 및 잠재적으로 추가의 부수기/분쇄에 의한 미세 입자의 생성은 자기 분리를 사용하여 유리질 물질의 벌크로부터 이들 미세한 스피넬-풍부 도메인의 분리를 가능하게 한다.
추가의 크기-감소를 위한 필요성은 극히 슬래그 조성 및 미립자화 파라미터 (예를 들어, 공기/슬래그 비율 및 이에 의한 미립자화된 슬래그의 입자 크기 분포)에 의존한다. 스피넬 도메인은 자기장이 상기 미립자화된 슬래그의 나머지로부터 스피넬-풍부 입자를 분리할 수 있도록 과립의 총 매스의 특정 비율보다 커야만 한다. 과립의 크기가 너무 큰 경우 (즉, 상기 과립 중에 스피넬의 상대적 농도는 낮다), 자기장은 이를 분리할 수 없고 추가의 크기 감소(분쇄)가 요구된다. 추가의 크기 감소를 위한 필요성은 따라서 개별적 기준으로 결정되어야만 한다.
상기 언급된 바와 같이, 미립자화 가스의 산소 농도는 슬래그 내 비-자기 비말동반된 금속/합금 입자의 고도의 자기 스피넬 구조물의 전환을 최적화하기 위해 조정될 수 있다. 요구되는 산소 농도는 형성되어야만 하는 스피넬 종(이는 물론 슬래그의 조성에 의존한다)에 크게 의존한다. 주위 공기는 일부 조건하에서 스피넬 형성을 위해 적합할 수 있지만, 일부 경우에, 산소 또는 산소-집적된 가스 스트림과 미립자화 가스를 혼합함에 의해 미립자화 가스의 산소 함량을 집적시킬 필요가 있을 수 있다. 다른 경우에, 예를 들어, 산소-부재 또는 산소-고갈된 가스 스트림과 미립자화 가스를 혼합함에 의해 미립자화 가스의 산소 함량을 희석시킬 필요가 있을 수 있다. 예를 들어, 상기 미립자화 가스가 주위 공기인 경우, 이것은 산소 첨가에 의해 집적될 수 있거나 질소 첨가에 의해 희석될 수 있다. 도 1은 가스 조정 유닛(31)을 보여 주고, 이를 통해 추가의 가스는 미립자화 가스의 산소 함량을 집적시키거나 희석시킬 목적으로 도관(34)에서 가스 스트림에 첨가될 수 있다.
예를 들어, 액적 형태로 슬래그 내 비말동반된 금속의 분리를 달성하는 것 뿐만 아니라, 본 발명의 구현예는 또한 기본 산소 로(BOF) 슬래그 내 철과 같은, 슬래그 내 화학적으로 용해된 유용한 금속의 분리를 달성한다. 미립자화 가스의 산소 함량을 조정함에 의해, 상기 금속(이 경우에는 철)은 스피넬형 산화물 (이 경우에 마그네타이트)로 전환된다. 자기장을 적용함에 의해, 금속-풍부 과립 (스피넬)이 분리될 수 있고 야금로로 다시 재순환되고 작동 효율을 증가시킨다.
또 다른 예로서, 본 발명의 구현예는 또한 페로니켈 제련에 의해 제조된 슬래그로부터 니켈의 회수를 위해 사용될 수 있다. 전형적으로, 슬래그 상 내 FeNi 액적의 비말동반이 제한된다. 화학적으로 용해되고 기계적으로 비말동반된 Ni는 슬래그 상에서 ~0.2 중량%인 것으로 일반적으로 평가된다. 그러나, 페로니겔 제련에서 슬래그 생성율은 매우 크고 전형적인 페로니켈 제련기는 연간 800,000 톤의 슬래그를 생성한다. 따라서, 연간 ~1,600 톤의 Ni의 총 금속 상실은 전형적인 페로니켈 제련기로부터 예상된다. 본 발명의 구현예에 따라, 이러한 유용한 금속의 적어도 일부는 미립자화의 저렴한 방법에 이어서 자기 분리에 의해 회수될 수 있다.
본 발명의 구현예는 또한 구리 제련기에 의해 생성된 슬래그로부터 철 및/또는 구리의 회수를 위해 사용될 수 있다. 대부분의 구리 제련기에 대해, 슬래그는 철이 풍부하다. 여러 시도가 수행되어 왔지만, 어떠한 상업적 수행가능한 방법이 구리 제련 슬래그로부터 철 회수를 위해 확립되지 않았다. 본 발명의 구현예에 따라, 제어된 산소 농도와 함께 가스 미립자화는 슬래그를 산화시킬 수 있고, 자기 분리(비교적 저렴하게)에 의해 분리될 수 있고 이어서 제철/제강로에 충전될 수 있는 스피넬형 산화물 (마그네타이트, FeFe2O4)을 형성한다.
구리 제련기는 또한 이들의 슬래그 상으로의 높은 구리 상실, 특히 침강로를 갖지 않는 것들을 겪을 수 있다. 상기 구리 풍부 슬래그는 통상적으로 또 다른 유형의 공정, 예를 들어, 부유 선별 또는 전기 제련로로 재순환된다. 그러나, 이들 공정은 고가이고 상당량의 물질 취급을 요구한다. 대조적으로, 본 발명의 구현예에 따른 구리 풍부 슬래그의 가스 미립자화는 또한 하나 이상의 구리-함유 스피넬형 산화물 (구리 알루미네이트 CuAl2O4, 쿠프로스피넬 CuFe2O4, 등)을 생성시키고, 이 모두는 자기성이고 자기 분리에 의해 분리될 수 있다. 이들 금속-풍부한 자기적으로 분리된 물질은 이어서 제련로 또는 컨버터로 충전될 수 있다. 구리 산화물 (임의의 형태의 스피넬 또는 산화구리, Cu2O)이 매트 욕조로 충전되는 즉시 이것은 시스템 내 황화물과 새로운 평형을 재확립하고 금속성 구리 또는 황화구리로 환원될 수 있고 따라서 매트 상의 나머지와 함께 회수될 수 있다. 하기의 반응이 일어나는 것으로 예상된다:
Figure pct00001
Figure pct00002
슬래그로부터 금속 회수 방법 및 장치의 제2 구현예는 이제 도 2를 참조로 하기에 기재된다. 상기 제2 구현예는 구체적으로, 금속-풍부 슬래그 스트림으로부터 비말동반된 금속/합금 액적의 상실을 예방하는 것에 관한 것이다. 도 2는 도 1에 도시된 성분들과 유사하거나 동일한 다수의 성분들을 포함하고 이들 유사 성분들은 동일한 참조 번호로 나타낸다.
다수의 제련 작동에서, 금속 상실은 간헐적 및 별개의 특성을 갖는다. 예를 들어, 불량한 포스트 탭 홀 작동적 제어, 예를 들어, 탭 홀 플러깅 파괴, 스키머 블록 파괴 또는 론더 누출은 별개의 사건들이고 이들은 큰 용적의 금속이 슬래그 스트림으로 상실되게 한다. 제어되지 않는 경우, 이들 별개의 사건들은 전체 탭을 금속과 슬래그의 혼합물로 "오염"시킬 수 있고, 이는 상기 전체 슬래그 탭이 금속 회수를 위해 처리될 필요가 있다.
예를 들어, 통상의 작동에서, 일단 대형 금속 스트림이 슬래그 냉각 피트(pit)로 도입되는 경우, 상기 전체 피트는 "오염된"것으로 고려되고 결핍 슬래그는 지금 금속 집적되고 처리되어야만 한다. 물질의 느린 공기 냉각으로 인해, 금속을 복구하기 위해 유일하게 효과적인 수단은 피트의 전체 함량을 부수고 지깅(jig)하는 것이다. 지깅(Jigging)은 결핍 슬래그 스트림으로부터 농축된 금속 스트림을 분리하기 위해 밀도 차이를 이용하는 수계 공정이다. 지깅은 부가 비용을 부과하고 환경적 및 안전성 문제 둘 다를 유발한다.
슬래그 포트가 슬래그를 수송하기 위해 사용되는 공정에서, 상기 슬래그에 존재하는 금속은 포트의 바닥으로 가라앉을 것이다. 이들 포트는 언라인드(unlined) 주강을 포함하기 때문에, 용융된 금속으로부터 추가의 열 전달은 작동의 위험 프로필을 즉각적으로 상승시킨다. 금속-함유 슬래그 포트는 공정으로부터 제거되어야만 하고 수일 동안 냉각되도록 방치하여 가용한 포트에서의 감소, 및 상기 포트로부터 고형화된 물질을 제거하는데 있어서의 복합성을 유도한다. 제거 후, 전체 포트 함량은 부셔야만 하고 금속 회수 플랜트에서 처리되어야 한다.
이들 별개의 사건들 동안에 상실된 금속의 80 %는 슬래그의 단지 15 내지 20 %에서 함유되는 것으로 평가된다. 슬래그의 잔사는 모든 의도 및 목적을 위한 금속 결핍이지만 상실된 금속을 회수하기 위해 처리되어야 한다.
본 발명의 구현예는 이들 별개의 사건들이 단리되도록 하여 금속을 회수하기 위해 처리될 필요가 있는 슬래그의 용적을 최소화 한다. 본 발명의 구현예의 장치는 금속 상실을 최소화하기 위해 하기의 성분들 중 하나 이상을 포함한다:
고정되거나 조정될 수 있는 예비-침강 팬(52);
도 1에 나타낸 제1 구현예를 참조로 상술된 것과 유사한 건조 슬래그 가스 미립자화 플랜트(28); 및
금속-풍부 스트림의 자동 전환을 가능하게 하는 제어 시스템(36).
상기 성분들은 하기에 보다 상세하게 기재한다.
제2 구현예에서, 용융된 슬래그(40)는 정확하게 제1 구현예에서 기재된 바와 같이 야금로 (도시되지 않음)의 탭 홀로부터 주기적으로 또는 연속적으로 탭핑한다. 상기 용융된 슬래그(40)는 다수의 방식으로 슬래그 용기 또는 론더와 같은 가스 미립자화 플랜트(28)를 항하여 야금로로부터 전달될 수 있다. 도시된 구현예에서, 상기 용융된 슬래그(40)는 슬래그 론더(38)를 따라 흐른다. 상기 슬래그 론더(38)는 본 실시예에서 콘크리트 구조물(48) 상에 지지되는 샌드 층(46)을 포함하는 것으로서 나타난다.
상기 용융된 슬래그(40)는 금속(42)을 포함하는 것으로서 나타난다. 상기 금속(42)은 보다 큰 밀도를 갖고 따라서 이것이 가스 미립자화 플랜트(28)를 향해 흐름에 따라 바닥으로 침강한다. 상기 금속(42) 및 슬래그(40)는 도 2에서 금속이 보다 큰 밀도를 갖고 슬래그로부터 침강 제거됨을 도시하기 위해 분리된 층을 포함하는 것으로서 나타낸다. 그러나, 금속(42)의 적어도 일부는 액적 형태로 슬래그(40)에 비말동반되는 것으로 인지된다.
금속(42) 및 슬래그(40)의 부분적 분리는 용융된 물질의 나머지 (슬래그 및 임의의 잔류 금속 포함)가 가스 미립자화 플랜트(28)를 향하여 흐르도록 유지하면서 금속(42)의 주요 부분을 샌드 층 내 디프레션(50)으로 우회시키는 탄소 스키머 블록(44)에 의해 달성될 수 있다. 유사한 분리는 레이들 (도시되지 않음) 내 용융된 슬래그(40)를 수거하고 슬래그가 용기를 넘쳐나게 흐르도록 하여 가스 미립자화 플랜트(28)를 향해 흐르도록 하면서 금속(42)이 용기의 바닥으로 침강하도록 함에 의해 달성될 수 있다.
탄소 스키머 블록(44) 또는 레이들 각각은 용융된 슬래그(40)로부터 금속을 회수하기 위해 제한된 능력을 갖는다. 예를 들어, 불량한 포스트 탭 홀 작동 (즉, 러너 파괴, 스키머 블록 붕괴, 탭 건 유압 파괴, 후반 폐쇄 탭 홀) 및 난기류는 비말동반된 금속 액적을 생성하여 슬래그 스트림으로 보고하고 금속 레이들 또는 주조영역에 보유되기에 충분히 침강하지 않는다. 이들 수치는 청명한 합금으로서 2 % 내지 5 %의 슬래그 매스를 나타낼 수 있다. 통상의 작동에서, 상기 금속은 부수어 금속 회수 플랜트 내 지깅 공정으로 공급하기 전에 피트 또는 슬래그포트/레이들 내 다수의 슬래그를 냉각시키고 고형화시킴에 의해 회수된다. 상기 고가이고 비효율적인 단계는 다음과 같이 본 발명의 구현예에서 회피된다.
첫 번째로, 탄소 스키머 블록(44) 또는 슬래그 용기 뿐만 아니라, 도 2의 장치는 예비-침강 팬(52)을 추가로 포함하고 이를 넘어 슬래그(40)는 가스 미립자화 플랜트(28)로 흐른다. 예비-침강 팬(52)은 금속(42)의 비말동반된 액적이 여기에 침강하여 용융된 슬래그(40)로부터 분리되는 샌드 층(46) 내 디프레션을 포함한다. 예비-침강 팬(52)의 능력은 보다 높거나 낮은 금속 함량을 갖는 슬래그를 처리하기 위해 조정될 수 있고 이로써 회수 능력을 증가시킨다. 슬래그(40) 내 금속(42)의 함량에 상대적으로 팬(52)의 용적을 조정하기 위해, 제2 구현예에 따른 장치는 샌드 층(46) 아래 또는 이내에, 팬(52)의 아래 및 플레이트(54)를 올리거나 내리기 위한 수단 아래에 위치하여 팬(52)의 베이스를 올리거나 내리도록 이동가능한 플레이트(54)를 포함한다. 도시된 구현예에서, 유압 램(56)은 상기 목적을 위해 플레이트(54) 아래에 제공될 수 있다.
상기 조정가능한 예비-침강 팬(52)은 금속 상실이 연속적이고 슬래그 스트림의 소분획을 구성하는 경우 작동자가 미립자화 전에 비말동반된 금속을 포획하도록 한다. 조정가능한 특성은 작동자가 팬(52)에 진입하는 슬래그의 양을 제한하고 심지어 냉각으로 인해 팬(52)에 크러스트가 형성되는 경우에도 추가의 용적이 금속 포획을 위해 가용할 수 있도록 보장한다. 팬(52)으로부터 최종 잉곳의 제거는 디자인에 의해 단순화되고 기존의 장비를 활용한다.
두 번째로, 본 발명의 구현예는 높은 양의 금속(42) 함유하는 슬래그(40)의 미립자화를 실질적으로 회피하기 위한 수단을 제공한다. 예비-침강 팬(52)을 통과하고/하거나 이의 위로 흐른 후, 용융된 슬래그(40)는 론더(38)를 통과하여 가스 미립자화 플랜트(28)를 향해 흐른다. 이것이 론더(38)를 통과하여 흐름에 따라서, 슬래그(40)의 조성물은 고농도의 금속(42)을 검출하기 위해 간헐적으로 또는 연속적으로 모니터링한다. 고농도인 것으로 고려되는 것은 다양한 인자에 의존하고 물론 공정-특이적이다.
본 발명의 구현예에서, 슬래그(40)의 조성물은 작동자의 육안 관찰 및/또는 하나 이상의 센서(58)에 의해 간헐적으로 또는 연속적으로 모니터링하고, 상기 센서는 적외선 센서, 광 센서, 열 센서 및/또는 조성 센서를 포함할 수 있다. 조성 센서의 예는 X-선 회절 (XRD) 센서, X-선 형광 분광측정기 (XRF), 스펙트럼 센서, 가스 센서 및 자기 센서를 포함한다. 예를 들어, 센서(들)(58)에 의한 상기 모니터링은 금속 농도가 증가함에 따라 (발열 금속 산화의 결과로서) 금속으로부터 상대적으로 보다 높은 에너지 방출, 및/또는 금속-풍부 슬래그가 가스 미립자화 플랜트(28)에서 미립자화되는 경우 블라스트의 변화된 방출 스펙트럼을 검출할 수 있다. 이것은 야금로(10)로부터 탭핑되는 슬래그(40)의 임의의 금속-풍부 부분의 신속하고 정확한 검출을 가능하게 한다. 센서(들)(58)는 가스 미립자화 플랜트(28)의 업스트림, 다운스트림 및/또는 내부에 위치할 수 있다.
센서(들)(58)는 전기 신호를 생성하고 이를 제어 시스템(36)으로 전송하고, 여기서, 상기 신호는 슬래그(40)의 조성물과 관련된다. 가스 미립자화 플랜트(28)를 향하여 흐르는 슬래그(40)가 과량의 금속(42)을 함유하는 것으로 결정되면, 제어 시스템(36)은 하나 이상의 메커니즘을 실행하여 센서(58)로부터의 신호가, 슬래그(40) 내 금속(42)의 농도가 다시 허용가능한 농도에 도달하였음을 지적할 때까지 슬래그의 미립자화를 차단한다.
상술된 예비-침강 팬(52)이 또한 제어 시스템(36)에 의해 제어될 수 있는 것으로 인지된다. 따라서, 제어 시스템(36)은 용융된 슬래그(40)의 금속 함량을 모니터링하기 위해 사용되는 동일하거나 상이한 센서(들)(58)로부터의 신호에 응답하여 플레이트(54)를 올리거나 내리기 위해 유압 램(56)을 실행함에 의해 예비-침강 팬(52)의 용적을 조정할 수 있다. 따라서, 도 2에 나타낸 바와 같이, 제어 시스템(36)은 유압 램(56)에 연결될 수 있고 이러한 연결은 도 2에서 라인(88)에 의해 지적된다. 대안적으로, 또는 제어 시스템(36)에 의한 제어에 추가로 예비-침강 팬(52)의 작동은 인간 작동자에 의해 제어되고/되거나 실행될 수 있다.
제어 시스템(36)을 사용한 슬래그(40)의 미립자화를 제어하기 위한 2개의 가능한 정렬은 도 2에 도시되고 이제 하기에서 논의된다. 이들 2개의 정렬이 슬래그 미립자화의 제어를 위해 함께 또는 개별적으로 사용될 수 있는 것으로 인지된다. 대안적으로 또는 제어 시스템(36)에 의한 제어에 추가로, 슬래그(40)의 미립자화는 인간 작동자에 의해 제어되고/되거나 실행될 수 있다.
제1 정렬에 따라, 슬래그 미립자화의 제어는 송풍기(30)의 산출물을 직접 제어함에 의해 성취되어 상기 송풍기(30)가 중단되거나 슬래그(40)의 금속 함량이 허용가능하지 않게 높은 경우의 슬래그(40)의 미립자화를 차단하도록 기간 동안에 감속으로 운행하도록 하고 송풍기(30)가 이의 금속 함량이 허용가능한 수준에 있는 경우의 기간 동안에 슬래그(40)를 미립자화도록 작동한다. 상기 정렬에 따라, 제어 시스템(36)은 송풍기(30)의 작동을 조절하기 위해 송풍기(30) 또는 송풍기 제어기(59)에 직접적으로 연결될 수 있고 이러한 직접적인 연결은 도 2의 라인(60)에 의해 지적된다. 제어 시스템(36)은 송풍기(30)가 중단되도록 하거나 슬래그(40)의 금속 함량이 허용가능하지 않게 높은 경우, 그리고 센서(58) 및/또는 육안 관찰이 슬래그(40)내 금속(42)의 농도가 다시 허용가능한 농도(이 시점에서 제어 시스템(36)은 송풍기(30)가 정상 작동으로 복귀하고 슬래그(40)의 미립자화를 재개하도록 한다)에 도달하였음을 지적할 때까지 감속으로 운행되도록 한다.
제2 정렬에 따라, 슬래그 미립자화의 제어는 송풍기(30)의 산출물을 제어함에 의해 제어되어 송풍기 산출물은 미립자화 노즐(66)로 흘러 이의 금속 함량이 허용가능한 수준에 있는 경우의 기간 동안에 슬래그(40)를 미립자화하도록 하고 송풍기 산출물은 미립자화 노즐(66)로부터 완전히 또는 부분적으로 전환되어 슬래그(40)의 금속 함량이 허용가능하지 않게 높은 수준에 있는 경우의 기간 동안에 슬래그(40)의 미립자화를 차단하도록 한다.
따라서, 도 2에 나타낸 바와 같이, 제어 시스템(36)은 직접적으로 또는 스위칭 유닛 제어기(72)를 통해 전환/스위칭 유닛(70)으로 연결될 수 있고 상기 연결은 도 2에서 라인(74)에 의해 지적된다. 편의를 위해, 도 2는 이들의 길이 부분을 따라 조합됨으로써 라인들(60 및 74)을 보여준다. 전환/스위칭 유닛(70)은 3방 밸브(three-way valve)를 포함할 수 있고 상기 밸브는 도관(62)을 통해 송풍기 산출물을 수용하기 위해 송풍기(30)와 소통하는 제1 포트 (또한 본원에서 "가스 주입 포트"로서 언급됨), 송풍기 산출물을 노즐(66)로 지시하기 위해 도관(64)을 통해 미립자화 노즐(66)과 소통하는 제2 포트 및 노즐(66)로부터의 송풍기 산출물을 예를 들어, 도관(78)을 통해 배기 개구부(76)로 우회시키기 위한 제3 포트(또한 본원에서 "배기 포트"로서 언급됨)를 갖는다.
제2 정렬에 따라, 제어 시스템(36)은 스위칭 유닛(70) 및/또는 스위칭 유닛 제어기(72)의 작동을 제어하여 스위칭 유닛(70)은 송풍기 산출물을 미립자화 노즐(66)로 지시하여 이의 금속 함량이 허용가능한 수준으로 있는 경우의 기간 동안에 슬래그(40)를 미립자화하고 미립자화 노즐(66)로부터 송풍기 산출물을 예를 들어, 배기 개구부(76)로 지시하여 슬래그(40)의 금속 함량이 허용가능하지 않게 높은 수준으로 있는 경우의 기간 동안에 슬래그(40)의 미립자화를 차단한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 용융된 슬래그(40)의 스트림은 슬래그 론더(38)의 말단으로부터 미립자화 챔버로 낙하한다. 슬래그(40)의 낙하하는 스트림은 참조 번호(80)에 의해 도 2에 나타낸다. 슬래그(40)의 금속 함량이 허용가능한 수준에 있는 것으로 결정된 경우의 기간 동안에, 송풍기(30)에 의해 생성된 가스 스트림은 미립자화 노즐(66)에 의해 용융된 슬래그(40)의 낙하하는 스트림(80)에서 지시된다. 용융된 슬래그(40)의 낙하하는 스트림(80)과 노즐(66)로부터의 가스의 접촉은, 슬래그(40)가 미세 액적의 플룸으로 분리되도록 하고 상기 미세 액적은 부분적으로 냉각되고 고형화되어 이들이 미립자화 챔버를 통과함에 따라 고체 슬래그 과립을 형성하도록 하고, 여기서, 슬래그 액적의 플룸은 도 2에서 참조 번호(82)로 동정된다. 추가로, 노즐(66)로부터의 가스 스트림은 노즐(66)로부터 슬래그 과립을 운반하고 이들은 노즐(66)로부터 일부 거리에 있는 미립자화 챔버의 바닥 상에 히프(heap)(84)로 수거된다.
슬래그(40)의 금속 함량이 허용가능하지 않게 높은 수준에 있는 것으로 결정된 경우의 기간 동안에, 슬래그(40)의 낙하하는 스트림(80)의 미립자화는 상술된 정렬 중 하나에 의해 미립자화 노즐(66)로부터 가스의 흐름을 멈추거나 감소시킴에 의해 중단된다. 따라서, 이들 조건하에서, 슬래그(40)는 미립자화되지 않고 노즐(66)의 앞에서 미립자화 챔버의 바닥으로 단순히 낙하하고 매스(86)로 냉각되고 고형화되도록 한다.
알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 방법 및 장치는 슬래그를 금속-풍부 및 금속-결핍 성분들로 분리하기 위해 단순하고 효과적인 수단을 제공한다. 가스 미립자화된 상대적으로 높은 용적의 금속-결핍 슬래그 스트림은 작동자에 의해 직접적으로 판매될 수 있거나 비축될 수 있다. 이것은 전체 포스트 탭 홀 슬래그 취급 비용을 감소시킨다. 한편, 보다 낮은 용적의 금속-풍부 슬래그 스트림이 재생되고 금속 회수 플랜트로 전송된다. 이로써 슬래그의 2개의 생성물 스트림으로의 분리는 금속 회수에 적용될 필요가 있는 슬래그의 양을 상당히 감소시킨다. 금속-풍부 슬래그의 별도의 처리는 금속-재생 비용을 낮추고 비축될 수 있고 처리 대기하고 있는 이력 물질의 처리를 위한 기존의 금속 회수 플랜트 내 능력을 해제한다. 이것은 작동자가 슬래그 처리 비용을 감소시키고 상기 동일한 장비로부터 밀봉가능한 금속 생산을 증가시키도록 한다(이력 슬래그의 전형적으로 보다 높은 금속 함량으로 인해).
예를 들어, 상술된 방법 및 장치를 사용함에 의해, 슬래그의 약 80 %는 금속 회수 플랜트를 우회할 수 있다. 연간 대략 400,000 톤의 금속(tpa)을 생성하는 대형의 페로크롬 설비를 위해, 이것은 추가의 12,000 tpa와 동일하거나 금속 생산에서 3 % 용적이 증가한다.
또한, 제어 시스템(36)이 예비-침강 팬(52) 및 미립자화 플랜트(28) 둘 다의 작동을 제어하는 구현예에서, 이들 2개 조립품의 장비는 슬래그(40)로부터 회수되는 금속(42)의 양을 최대화하기 위한 협력 방식으로 작동될 수 있다. 이와 관련하여, 제어 시스템(36)은 예비-침강 팬(52)을 작동시켜 용융된 슬래그(40)로부터 가능한 한 많은 금속을 제거할 수 있다. 적어도 하나의 센서(58)는 예비-침강 팬(52)의 다운스트림에서 용융된 슬래그(40)의 금속 함량을 검출할 수 있고 상기 센서(58)에 의해 제어 시스템(36)에 제공된 정보는 적어도 부분적으로 가스 미립자화 플랜트(28)의 작동을 제어하기 위해 사용될 수 있다.
제2 구현예가 특정 금속 야금 공정과 관련하여 기재되었다 하더라도, 제2 구현예는 임의의 용융된 물질 미립자화 공정에 적용될 수 있는 것으로 인지되고, 여기서, 용융된 물질 스트림에 비말동반된 입자는 미립자화 전에 제거되는 경우 재정적 이득을 갖고, 이는 비말동반된 입자가 미립자화 동안에 별개의 기간에 존재하는 공정을 포함한다. 페로크롬 생산 설비가 상기에서 구체적으로 논의되었지만 제2 구현예는 철합금 생산자, 일반적으로, 예를 들어, FeCr, FeNi, FeMn 등을 생산하는 것들에 적용될 수 있는 것으로 인지된다. 제2 구현예는 또한 슬래그의 철 함량을 회수하기 위해 강철 생산자에게 이롭다.
제3 구현예에 따른 슬래그로부터 금속의 회수를 위한 방법 및 장치는 이제 하기에서 논의된다. 제3 구현예는 금속성 부산물을 회수하기 위한 슬래그의 처리에 초점이 맞추어져 있다. 상기 방법은 다음 단계를 포함한다:
(a) 상기 하나 이상의 금속 부산물을 함유하는 상기 슬래그 조성물 (여기서, 슬래그 조성물은 용융된 형태로 있다)을 제공하는 단계;
(b) 용융된 슬래그 조성물을 가스 미립자화 장치의 미립자화 챔버로 공급하는 단계;
(c) 가스 스트림을 미립자화 노즐을 통해 미립자화 챔버로 공급하는 단계;
(d) 미립자화 챔버에서 가스의 스트림을 사용하여 용융된 슬래그 조성물을 미립자화하여 용융된 슬래그 생성물을 분산시키고 고형화시켜 고체 슬래그 과립을 형성하는 단계; 및
(e) 고체 슬래그 과립을 하나 이상의 회수 유닛에 충전하여 고체 슬래그 과립으로부터 상기 하나 이상의 금속 부산물을 회수하는 단계.
제3 구현예의 방법은 제조 유닛에서 고체 슬래그 과립을 전처리하는 단계를 추가로 포함할 수 있고, 여기서, 상기 전처리 단계는 단계 (d)와 (e) 사이에서 수행된다. 상기 전처리 단계는 하나 이상의 물리적 및/또는 화학적 전처리 단계를 포함할 수 있고 적어도 부분적으로 회수되는 금속(들)에 의존한다. 물리적 전처리의 특정 예는 자기 분리 및/또는 크기 감소를 포함한다. 화학적 전처리의 특정 예는 유동화 베드 및/또는 로스팅에서의 처리를 포함한다. 그러나, 상기 전처리 목록은 포괄적이지 않고 하나 이상의 다른 전처리 단계를 포함할 수 있는 것으로 인지된다.
유사하게, 단계 (e)에서 사용되는 회수 유닛의 유형은 고도로 가변적이고 적어도 부분적으로 회수되는 금속(들)에 의존한다. 예를 들어, 금속 회수 유닛은 건식야금 또는 습식야금 처리 유닛을 포함할 수 있고, 상기 공정 유닛은 연무 로, 탭 블론 회전식 컨버터 (TBRC 또는 칼도 로), 회전식 킬른, 전기로, 또는 산 침출 유닛으로부터 선택될 수 있다.
비-철 금속 생산 플랜트에서 목적하는 금속의 추출 후, 슬래그는 통상적으로 철, 아연, 코발트 등을 포함하는 상당량의 다른 유용한 금속 원소들을 함유하고 이들은 후속적 공정에서 회수하여 작동 비용을 절약해야 한다. 본 발명의 구현예에 따라, 슬래그의 가스 미립자화는 후속적 공정에 직접 처리되어 전형적으로 요구되는 제조 단계를 최소화할 수 있는 물질을 제조하기 위해 사용된다. 상기 구현예는 하기의 실시예에 의해 설명된다.
납 (및 일부 경우에 구리) 생산 슬래그는 감지할만한 양의 아연, 주석, 게르마늄 또는 카드뮴을 함유할 수 있다. 따라서, 연무 유닛 (통상적인 연무로, 웰즈 킬른(Waelz kiln), 탑 블론 침지 랜스로 또는 다른 연무 유닛)에서 상기 슬래그의 추가의 처리는 금속 회수를 위해 전형적인 관행이다. 고형화되고 냉각된 슬래그는 이것이 연무 유닛으로 충전될 수 있기 전에 부셔야 할 필요가 있다(일부 경우에는 펠렛화될 필요가 있다). 그러나, 슬래그의 가스 미립자화에 의해, 상기 전처리 단계는 제거될 수 있다. 미립자화 공정을 사용하여 제조된 과립/펠렛은 직접 연무 유닛에 충전될 수 있다.
구리 제련 슬래그로부터 다른 유용한 부산물 금속, 예를 들어, 철 및 코발트의 회수를 위해, 고형화된 슬래그를 부수고 분쇄하고 습식야금으로 처리하여 (예를 들어, 산 침출) 잔류 금속을 수득할 수 있다. 슬래그 미립자화는 고가의 분쇄 공정을 위한 필요성을 감소시킬 수 있고 미립자화된/고형화된 슬래그가 습식야금 작동으로 처리되게 하고 부재이거나 제한된 양의 크기 감소를 갖는다.
본 발명의 구현예에 따른 가스 미립자화에 의한 용융된 슬래그의 처리는 가스 미립자화가 특정 슬래그의 반응성을 증가시켜 침출 공정에서 금속 부산물의 회수물을 용이하게 하고/하거나 촉진시킬 수 있다는 점에서 금속 부산물의 회수에 있어서 추가의 이점을 제공한다. 이들 이점은 추가로 하기에 기재된다.
첫 번째로, 가스 미립자화 동안에 용융된 슬래그의 신속한 켄칭이 유리질의 무정형 물질을 생성시킴을 주지해야 한다. 열동력학적으로, 상기 유리질 물질은 보다 높은 내부 에너지를 갖고 따라서 유리질 물질은 결정 물질보다 수용액 중에서 용해하고 보다 신속하게 반응한다.
두 번째로, 가스 미립자화에 의한 용융된 슬래그의 신속한 켄칭은 안정성에 도달하기 위해 수용액과 반응하기 쉬운 준안정성 상의 형성을 유도할 수 있다. 이것은 가스 미립자화된 슬래그의 보다 신속한 침출을 유도한다.
따라서, 제3 구현예가 비-철 금속 생산 플랜트에서 공정 통합을 촉진시킴을 알 수 있고 여기서, 하나의 금속을 생성하기 위한 작동의 부산물 (예를 들어, 슬래그)은 또 다른 금속을 생성하는 또 다른 공정을 위한 공급 물질이 된다. 이러한 통합은 임의의 소정의 광석의 처리로부터의 생산성을 최대화하여 제련기의 지속 가능성 및 경쟁력을 개선시킨다. 추가로, 제3 구현예는 추가의 투자/작동 및 유지 비용을 요구하는 건조, 부수기, 분쇄, 단광/펠렛화 등에 의한 것이든 상관 없이 슬래그의 특정 공급 제제에 대한 필요성을 회피할 수 있다. 가스 미립자화된 슬래그의 취급은 보다 저렴하고 강성이고 신뢰할 수 있고 고가 및 먼지 생성 분쇄 작동을 위한 필요성을 제거할 수 있다.
또 다른 구현예에 따라, 슬래그로부터 금속의 회수는 미립자화 동안에 슬래그 양모를 형성하는 일부 슬래그의 경향을 이용하여 증진된다. 본원에 이의 전문이 참조로 인용된 국제 출원 번호 PCT/CA2015/050210에 논의된 바와 같이, 슬래그 양모는 일부 유형의 슬래그의 건식 과립화의 부산물이다. 본 발명의 구현예에서, 슬래그의 양모 분획물은 금속 회수를 용이하게 하기 위해 분리된다. 심지어 의도적으로 가스 미립자화 동안에 일정 비율의 슬래그를 슬래그 양모로 전환시켜 상기 슬래그로부터 금속의 회수를 증진시킬 수 있다.
슬래그 양모는 불량한 액적-형성 성질 및/또는 높은 점도를 갖는 슬래그의 건식 과립화에 의해 생성된 낮은 밀도의 슬래그 섬유로 이루어진다. 슬래그 양모는 슬래그 과립 보다 낮은 밀도를 갖고 주로 실리카로 이루어지고 전형적으로 낮은 금속 함량을 갖는다. 따라서, 가스 미립자화가 일정량의 슬래그 과립 및 일정양의 슬래그 양모를 생성하는 경우, 상기 슬래그 과립은 비교적 높은 금속 함량을 갖는 경향이 있고 슬래그 양모는 비교적 낮은 금속 함량을 갖는 경향이 있다. 따라서, 슬래그 과립으로부터 슬래그 양모의 분리는 금속-결핍 분획(슬래그 양모)으로부터 금속-풍부 분획(슬래그 과립)의 적어도 부분적 분리를 성취하고, 슬래그 과립으로부터 유용한 금속을 회수하기 위한 상술된 방법의 도움으로 슬래그로부터 유용한 금속의 보다 완전한 분리를 제공한다.
본 발명의 구현예에 따라, 용융된 슬래그는 야금로로부터 이동가능한 슬래그 용기 또는 슬래그 론더 또는 러너로 탭핑되고, 여기서, 이것은 도 1 내지 도 3 중 어느 하나를 참조로 상술된 바와 같은 가스 미립자화 장치로 수송된다. 수송 동안에, 상기 슬래그는 용융된 상태로 유지된다. 본 발명의 구현예에서 가스 미립자화 플랜트는 도 1 내지 도 3 중 어느 하나를 참조로 상술된 바와 동일하고 용융된 슬래그가 ID 팬에 의해 가스가 공급된 하나 이상의 미립자화 노즐로부터 하나 이상의 가스 스트림에 의해 미립자화되는 챔버를 갖는다. 대안적으로, 본 발명의 구현예에 따른 방법은 이력 슬래그의 처리에 적응될 수 있고, 여기서, 상기 이력 슬래그는 크기가 감소하고 용융된 형태로 가스 미립자화 장치로 수송되기 전에 용융된다.
미립자화의 파라미터는 양모 형성의 양 (일부 정도로)을 제어하기 위해 조정(증가 또는 감소)될 수 있다. 본 발명의 구현예에서, 상기 가스 미립자화 파라미터는 일정 비율의 슬래그가 슬래그 양모로 전환되고 일정 비율의 슬래그가 슬래그 과립으로 전환되도록 조정된다. 조정을 요구하는 파라미터 뿐만 아니라 생성된 슬래그 양모 비율은 크게 슬래그의 조성 및 점도, 및 여기에 함유된 금속의 양에 의존한다. 본 발명의 구현예에 따라, 슬래그 양모 생산량은 하기의 방법 중 하나 이상에 의해 증가될 수 있다: 미립자화 동안에 슬래그/가스 비율을 조정함에 의해; 미립자화 가스의 온도를 조정함에 의해; 미립자화 가스(예를 들어, 공기) 속도의 조정에 의해; 및 슬래그의 화학적 조성을 변화시킴에 의해.
일단 슬래그가 미립자화되면, 가스 미립자화 플랜트의 챔버는 일정양의 고체 슬래그 과립 및 일정양의 슬래그 양모를 함유한다. 슬래그 과립은 이들의 보다 높은 밀도를 기준으로 양모로부터 분리될 수 있다.
일단 슬래그 과립이 슬래그 양모로부터 분리되면, 이들은 상술된 구현예에 따라 가공하여 과립으로부터 금속을 회수할 수 있다. 예를 들어, 고형 슬래그 과립은 상기 논의된 바와 같이 자기 분리에 의해 하나 이상의 금속-풍부 분획 및 하나 이상의 금속-결핍 분획으로 분리될 수 있다. 대안적으로, 상기 유용한 금속은 제3 구현예와 관련하여 상술된 바와 같이 하나 이상의 습식야금 공정에 의해 고형 슬래그 과립으로부터 회수될 수 있다.
도 4는 본 발명의 구현예의 상술된 단계를 기재하는 공정 흐름 시트이다.
여전히 또 다른 구현예에 따라, 이들 금속을 함유하는 광석의 제련 동안에 생성된 용융된 슬래그에 비말동반된 백금족 금속을 회수하기 위한 공정이 하기에 기재되어 있다. 백금족 금속은 루테늄 (Ru), 로듐 (Rh), 팔라듐 (Pd), 오스뮴 (Os), 인듐 (In) 및 백금 (Pt)을 포함한다.
현재, 슬래그로부터 백금족 금속의 분리는 슬래그를 용융된 형태로 분리된 로에 유지시키고 상기 비말동반된 백금족 금속이 중력(침강)에 의해 슬래그로부터 분리되도록 함에 의해 달성된다. 이러한 통상적인 공정은 금속이 슬래그로부터 분리되도록 하기 위해 요구되는 시간으로 인해 시간 소모적일 뿐만 아니라 슬래그를 용융된 형태로 유지하기 위해서는 대량의 에너지가 요구된다. 또한, 전용 로는 상기 분리를 위해 요구된다. 본 발명의 구현예에서, 용융된 슬래그는 야금로로부터 이동가능한 슬래그 용기 또는 슬래그 론더 또는 러너로 탭핑되고, 여기서, 이것은 도 1 내지 도 3 중 어느 하나를 참조로 상술된 바와 같은 가스 미립자화 장치로 수송된다. 수송 동안에, 상기 슬래그는 용융된 상태로 유지된다. 본 발명의 구현예에서 가스 미립자화 플랜트는 도 1 내지 도 3 중 어느 하나를 참조로 상술된 바와 동일하고 상기 용융된 슬래그가 ID 팬에 의해 가스가 공급되는 하나 이상의 미립자화 노즐로부터의 하나 이상의 가스 스트림에 의해 미립자화되는 챔버를 갖는다. 대안적으로, 본 발명의 구현예에 따른 방법은 이력 슬래그의 처리에 적응될 수 있고 여기서, 이력 슬래그는 크기가 감소되고 용융된 형태로 가스 미립자화 장치로 수송되기 전에 용융될 수 있다.
상기 미립자화 파라미터는 미립자화에 의해 생성되는 고형 슬래그 과립이 작은 입자 크기를 갖도록 설정된다. 본원 발명자는 금속 상과 슬래그 상 간의 상 분리가 미립자화 동안에 발생하여 상기 미립자화가 백금족 금속이 풍부한 슬래그 과립의 하나 이상의 분획 및 백금족 금속이 결핍된 슬래그 과립의 하나 이상의 분획을 생성하는 것으로 밝혀졌다. 미립자화 후, 단순한 밀도 분리는 서로 간에 금속이 풍부하고 금속이 결핍된 분획물을 분리하기 위해 사용될 수 있거나 자기 분리는 일부 경우에 사용될 수 있다. 도 5는 본 발명의 구현예의 상술된 단계를 보여주는 공정 흐름 시트이다.
본 발명은 특정 구체적 구현예에 따라 기재되었지만 이에 제한되지 않는다. 오히려, 본 발명은 하기의 청구항의 범위내에 속할 수 있는 모든 구현예를 포함한다.

Claims (47)

  1. 슬래그 조성물로부터 금속-풍부 분획을 분리하기 위한 방법으로서, 상기 방법이
    (a) 상기 슬래그 조성물을 용융된 형태로 제공하는 단계(여기서, 상기 슬래그 조성물은 하나 이상의 유용한 금속을 함유한다);
    (b) 상기 용융된 슬래그 조성물을 가스 미립자화 장치의 미립자화 챔버(atomization chamber)로 공급하는 단계;
    (c) 가스 스트림을 미립자화 노즐을 통해 미립자화 챔버로 공급하는 단계(여기서, 상기 가스는 산소를 함유한다);
    (d) 상기 용융된 슬래그 조성물을 미립자화 챔버내 가스 스트림으로 미립자화하여 상기 용융된 슬래그 생성물을 분산시키고 고형화시켜 고형 슬래그 과립을 형성하는 단계
    (여기서, 상기 가스는 상기 용융된 슬래그 조성물의 미립자화 동안에 하나 이상의 유용한 금속의 적어도 일부를 하나 이상의 자기 금속 화합물로 전환시키기에 충분한 농도로 산소를 함유하고,
    상기 고형 슬래그 과립의 제1 분획에서 충분한 농도의 상기 자기 금속 화합물의 존재가 제1 분획의 과립이, 이들이 자기 수단에 의해 나머지 고형 슬래그 과립으로부터 분리되도록 하기 위해 충분히 자성이 되도록 한다); 및
    (e) 상기 제1 분획을 나머지 고형 슬래그 과립으로부터 자기적으로 분리하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 유용한 금속이 비말동반된 비-자기 금속 또는 합금, 및 화학적으로 용해된 금속 또는 합금을 포함하는 그룹의 하나 이상의 구성원으로부터 선택되는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 자기 금속 화합물이 화학식 AB2O4(여기서, A는 2가 양이온이고 B는 3가 양이온이다)을 갖는 하나 이상의 스피넬 구조를 포함하는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스가 공기를 포함하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 가스내 산소의 분압을 제어하여 상기 슬래그가 스피넬 1차 결정화 상 영역(phase field)에 있도록 하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 야금로(metallurgical furnace)로부터 용융된 슬래그 조성물을 탭핑하고, 상기 슬래그 조성물을 이의 용융된 상태로 유지시키면서 상기 용융된 슬래그 조성물을 상기 야금로로부터 상기 가스 미립자화 장치로 수송하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고형 슬래그 과립의 제1 분획을 재-제련을 위해 야금로로 복귀시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  8. 용융된 슬래그 조성물에 비말동반된 하나 이상의 유용한 금속을 회수하기 위한 방법으로서, 상기 방법이
    (a) 상기 용융된 슬래그 조성물을 제공하는 단계(여기서, 상기 하나 이상의 유용한 금속은 상기 용융된 슬래그 조성물에 비말동반되어 있다);
    (b) 상기 용융된 슬래그 조성물을 가스 미립자화 장치의 미립자화 챔버를 향해 수송하는 단계;
    (c) 상기 용융된 슬래그 조성물에 비말동반된 상기 하나 이상의 유용한 금속의 양이 소정의 양을 초과하는지의 여부를 결정하는 단계; 및
    (d) 상기 용융된 슬래그 조성물에 비말동반된 상기 하나 이상의 유용한 금속의 양이 소정의 양 미만인 것으로 결정된 경우, 상기 방법은 상기 용융된 슬래그 조성물을 상기 미립자화 챔버에 위치한 하나 이상의 미립자화 노즐에 의해 생성된 가스 스트림으로 미립자화하여 상기 용융된 슬래그 생성물을 분산시키고 고형화시켜 고형 슬래그 과립을 형성하는 단계를 추가로 포함하거나;
    (e) 상기 용융된 슬래그 조성물에 비말동반된 상기 하나 이상의 유용한 금속의 양이 소정의 양을 초과하는 것으로 결정된 경우, 상기 방법은 미립자화 챔버내에서 상기 가스 스트림에 의한 미립자화 없이 상기 용융된 슬래그 조성물이 냉각되고 고형화되도록 하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 용융된 슬래그 조성물에 비말동반된 상기 하나 이상의 유용한 금속의 양이 소정의 양을 초과하는지의 여부를 결정하는 단계가 육안 조사에 의해 또는 하나 이상의 센서에 의해 수행되는, 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 하나 이상의 센서가 적외선 센서, 가시 광 센서, 열 센서 및 조성 센서를 포함하는 그룹의 하나 이상의 구성원으로부터 선택되는, 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 조성 센서가 X-선 회절 (XRD) 센서, X-선 형광 (XRF) 분광측정기, 스펙트럼 센서, 가스 센서 및 자기 센서를 포함하는 그룹의 하나 이상의 구성원으로부터 선택되는, 방법.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 센서가 상기 가스 미립자화 장치의 내부 및/또는 업스트림 및/또는 다운스트림에 위치하는, 방법.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용융된 슬래그 조성물에 비말동반된 상기 하나 이상의 유용한 금속의 양을 결정하는 단계가 연속 또는 간헐적 기반으로 수행되는, 방법.
  14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용융된 슬래그 조성물이 가스 미립자화 챔버에 진입하고 상기 하나 이상의 가스 미립자화 노즐 앞을 통과하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서, 단계 (d) 동안에, 상기 고형 슬래그 과립이 가스 미립자화 챔버의 제1 영역에서 수거되는, 방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 단계 (e) 동안에, 하나 이상의 노즐로부터의 가스 스트림이 중단되는, 방법.
  17. 제16항에 있어서, 단계 (e) 동안에, 상기 가스 스트림이 상기 가스 스트림을 우회시키고/시키거나 하나 이상의 노즐로의 상기 가스의 흐름을 중단시키거나 감소시킴에 의해 중단되는, 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 가스 스트림의 우회 및/또는 상기 가스 흐름의 중단이 하나 이상의 센서로부터 전기 신호를 수용하는 제어 시스템에 의해 제어되는, 방법.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 단계 (e) 동안에, 상기 슬래그 조성물이 제1 영역과는 분리되어 있는 가스 미립자화 챔버의 제2 영역에서 냉각되고 고형화되도록 하는, 방법.
  20. 제8항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (e) 동안에 제조된 상기 냉각되고 고형화된 슬래그 조성물을 금속 회수 유닛으로 수송하고 상기 금속 회수 유닛에서 상기 하나 이상의 유용한 금속을 회수하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  21. 제8항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 야금로로부터의 용융된 슬래그 조성물을 탭핑하고 상기 용융된 슬래그 조성물을 슬래그 론더(launder)내 상기 가스 미립자화 장치로 수송하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 슬래그 론더가 예비-침강 팬을 포함하고, 상기 방법이 상기 용융된 슬래그 조성물이 상기 가스 미립자화 장치를 향해 론더를 통해 수송됨에 따라 상기 예비-침강 팬에 상기 용융된 슬래그 조성물을 통과시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 예비-침강 팬의 베이스(base)를 올리거나 내림에 의해 상기 예비-침강 팬의 용적을 조정함을 추가로 포함하는, 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 예비-침강 팬의 용적이 상기 용융된 슬래그 조성물에 비말동반된 상기 하나 이상의 유용한 금속의 양에 상대적으로 조정되는, 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 예비-침강 팬의 용적이 상기 용융된 슬래그 조성물 중 상기 하나 이상의 유용한 금속의 증가하는 수준에 응답하여 증가되고 상기 예비-침강 팬의 용적이 상기 용융된 슬래그 조성물 중 상기 하나 이상의 유용한 금속의 감소하는 수준에 응답하여 감소되는, 방법.
  26. 용융된 슬래그 조성물에 비말동반된 하나 이상의 유용한 금속을 회수하기 위한 장치로서, 상기 장치가
    (a) 하나 이상의 미립자화 노즐을 함유하는 미립자화 챔버를 갖는 가스 미립자화 장치;
    (b) 교호적으로 미립자화 가스를 상기 하나 이상의 미립자화 노즐로 공급하고 상기 공급을 중단하기 위한 흐름 제어 장치;
    (c) 상기 흐름 제어 장치의 작동을 제어하도록 프로그램화된 제어 시스템; 및
    (d) 상기 미립자화 챔버에 위치하고/하거나 이의 업스트림에 위치하고/하거나 다운스트림에 위치한 하나 이상의 센서(여기서, 상기 하나 이상의 센서는 상기 용융된 슬래그 조성물에서 상기 하나 이상의 유용한 금속을 검출하고 전기 신호를, 상기 용융된 슬래그 조성물 중 하나 이상의 유용한 금속의 양이 소정의 수준을 초과하는지의 여부를 지적하는 제어 시스템으로 제공하도록 적응된다)를 포함하는, 장치.
  27. 제26항에 있어서, 상기 흐름 제어 장치가 우회/스위칭 유닛을 포함하고;
    여기서, 상기 우회/스위칭 유닛이 교호적으로 상기 미립자화 가스의 흐름을 하나 이상의 미립자화 노즐로 공급하고 상기 하나 이상의 미립자화 노즐로의 상기 미립자화 가스의 흐름을 중단하기 위한 3방 밸브(three-way valve)를 포함하는, 장치.
  28. 제27항에 있어서, 상기 3방 밸브가 상기 하나 이상의 미립자화 노즐로부터 우회된 미립자화 가스를 배기하기 위한 배기 포트를 포함하는, 장치.
  29. 제27항 또는 제28항에 있어서, 상기 장치가 미립자화 가스의 흐름을 하나 이상의 미립자화 노즐로 공급하는 송풍기(blower)를 추가로 포함하고, 상기 3방 밸브가 도관을 통해 송풍기와 소통하는 가스 주입구 포트를 갖고, 상기 송풍기로부터 상기 하나 이상의 미립자화 노즐로 상기 미립자화 가스의 흐름을 제어하도록 적응된, 장치.
  30. 제26항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미립자화 챔버의 업스트림에 위치한 예비-침강 팬을 추가로 포함하고, 상기 예비-침강 팬이 조정가능한 용적을 갖는, 장치.
  31. 제30항에 있어서, 상기 예비-침강 팬이 샌드 층 및 상기 샌드 층 아래에 위치한 이동가능한 플레이트를 포함하는 베이스를 갖는, 장치.
  32. 제31항에 있어서, 상기 예비-침강 팬이 상기 이동가능한 플레이트를 올리거나 내리기 위한 메커니즘을 추가로 포함하는, 장치.
  33. 제32항에 있어서, 상기 이동가능한 플레이트를 올리고 내리기 위한 메커니즘이 유압 램을 포함하는, 장치.
  34. 제30항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 시스템이 상기 예비-침강 팬의 작동을 제어하는, 장치.
  35. 슬래그 조성물로부터 하나 이상의 금속 부산물을 회수하기 위한 방법으로서, 상기 방법이
    (a) 상기 하나 이상의 금속 부산물을 함유하는 상기 슬래그 조성물을 제공하는 단계(여기서, 상기 슬래그 조성물은 용융된 형태로 있다);
    (b) 상기 용융된 슬래그 조성물을 가스 미립자화 장치의 미립자화 챔버로 공급하는 단계;
    (c) 가스 스트림을 미립자화 노즐을 통해 상기 미립자화 챔버로 공급하는 단계;
    (d) 상기 미립자화 챔버에서 가스 스트림으로 상기 용융된 슬래그 조성물을 미립자화하여 상기 용융된 슬래그 생성물을 분산시키고 고형화시켜 고형 슬래그 과립을 형성하는 단계; 및
    (e) 상기 고형 슬래그 과립을 하나 이상의 회수 유닛에 충전시켜 상기 고형 슬래그 과립으로부터 상기 하나 이상의 금속 부산물을 회수하는 단계를 포함하는, 방법.
  36. 제35항에 있어서, 제조 유닛에서 상기 고형 슬래그 과립을 전처리하는 단계를 추가로 포함하고, 여기서, 상기 전처리 단계가 (d) 및 (e) 단계 사이에서 수행되는, 방법.
  37. 제36항에 있어서, 상기 전처리 단계가 물리적 전처리 또는 화학적 전처리를 포함하는, 방법.
  38. 제37항에 있어서, 상기 물리적 전처리가 자기 분리 및/또는 크기 감소를 포함할 수 있는, 방법.
  39. 제37항에 있어서, 상기 화학적 전처리가 유동화 베드(fluidization bed) 및/또는 로스팅 유닛에서의 처리를 포함할 수 있는, 방법.
  40. 제35항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 회수 유닛이 연무로, 상부 블론 회전식 컨버터 (TBRC 또는 칼도 로), 회전식 킬른, 전기로 및 산 침출 유닛을 포함하는 그룹으로부터 선택되는, 건식야금 또는 습식야금 처리 유닛을 포함하는, 방법.
  41. 슬래그 조성물로부터 유용한 금속을 분리하기 위한 방법으로서, 상기 방법이
    (a) 상기 슬래그 조성물을 용융된 형태로 제공하는 단계(여기서, 상기 슬래그 조성물은 하나 이상의 유용한 금속을 함유한다);
    (b) 상기 용융된 슬래그 조성물을 가스 미립자화 장치의 미립자화 챔버로 공급하는 단계;
    (c) 가스 스트림을 미립자화 노즐을 통해 상기 미립자화 챔버로 공급하는 단계;
    (d) 상기 용융된 슬래그 조성물을 상기 미립자화 챔버 내 가스 스트림으로 미립자화하여 상기 용융된 슬래그 조성물의 제1 부분이 슬래그 양모로 전환되고 용융된 슬래그 조성물의 제2 부분이 고형 슬래그 과립으로 전환되도록 하는 단계;
    (e) 상기 슬래그 양모를 상기 고형 슬래그 과립으로부터 분리하는 단계; 및
    (f) 상기 유용한 금속을 상기 고형 슬래그 과립으로부터 회수하는 단계를 포함하는, 방법.
  42. 제41항에 있어서, 상기 용융된 슬래그 조성물의 제1 부분이 하나 이상의 미립자화 파라미터를 조정함에 의해 슬래그 양모로 전환되고, 상기 미립자화 파라미터가 슬래그/가스 비율, 가스 속도, 슬래그 조성 및 상기 미립자화 가스의 온도를 포함하는 그룹으로부터 선택되는, 방법.
  43. 제41항 또는 제42항에 있어서, 상기 용융된 슬래그 조성물의 제1 부분이 이것이 미립자화되기 전에 상기 용융된 슬래그 조성물의 조성을 변화시킴에 의해 슬래그 양모로 전환되고, 여기서, 상기 용융된 슬래그 조성물의 조성이 첨가제, 예를 들어, 실리카를 사용하여 변화되는, 방법.
  44. 제41항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 슬래그 양모가 이의 보다 낮은 밀도를 사용하여 고형 슬래그 과립으로부터 분리되는, 방법.
  45. 제42항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유용한 금속이 자기 분리에 의해 또는 습식야금 공정에 의해 상기 고형 슬래그 과립으로부터 분리되는, 방법.
  46. 슬래그 조성물에 비말동반된 백금족 금속을 분리하기 위한 방법으로서, 상기 방법이
    (a) 상기 슬래그 조성물을 용융된 형태로 제공하는 단계;
    (b) 상기 용융된 슬래그 조성물을 가스 미립자화 장치의 미립자화 챔버로 공급하는 단계;
    (c) 가스 스트림을 미립자화 노즐을 통해 미립자화 챔버로 공급하는 단계;
    (d) 상기 용융된 슬래그 조성물을 미립자화 챔버내 가스 스트림으로 미립자화하여 고형 슬래그 과립을 형성하는 단계(여기서, 상기 고형 슬래그 과립의 하나 이상의 분획은 상기 백금족 금속이 비교적 풍부하고 하나 이상의 분획은 상기 백금족 금속이 비교적 결핍이다); 및
    (e) 상기 백금족 금속이 비교적 결핍인 상기 하나 이상의 분획에 대해 상기 백금족 금속이 비교적 풍부한 하나 이상의 분획을 밀도 분리를 사용하여 분리하는 단계를 포함하는, 방법.
  47. 제46항에 있어서, 상기 슬래그 양모가 밀도 분리에 의해 상기 고형 슬래그 과립으로부터 분리되는, 방법.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3025806B1 (fr) * 2014-09-15 2019-09-06 Bigarren Bizi Procede de traitement et d'extraction de dechets electroniques en vue de la recuperation des constituants inclus dans de tel dechets
KR101899693B1 (ko) * 2016-12-23 2018-09-17 주식회사 포스코 슬래그로부터 유가자원을 효율적으로 회수하는 방법 및 유가자원을 효율적으로 회수하기 위한 미립 슬래그
CN107841618B (zh) * 2017-09-29 2019-04-26 新沂永新机械配件有限公司 一种稀土废料回收用高效氧化焙烧装置
PE20210977A1 (es) 2018-03-01 2021-05-26 Aurum Integra Inc Metodo para oxidar selectivamente metales de una aleacion
CN110220928B (zh) * 2019-07-05 2024-02-13 北京石油化工学院 自燃活性硫化亚铁生成和氧化实验系统及方法
CN113125480A (zh) * 2019-12-27 2021-07-16 科德尔科股份公司 铜精矿的矿物分析系统
DE102020209057A1 (de) 2020-02-03 2021-08-05 Sms Group Gmbh Verfahren zur Granulierung einer metallurgischen Schlacke
CN113117678A (zh) * 2021-04-07 2021-07-16 青岛理工大学 冶金渣粒化-催化剂制备及修饰一体化装置系统及方法
CN113502397B (zh) * 2021-06-18 2022-11-04 昆明鼎邦科技股份有限公司 一种连续硫化生产设备

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3106447A (en) 1961-11-07 1963-10-08 Union Carbide Corp Recovering magnesium-aluminum spinel from ferro-chromium slag
GB1001310A (en) 1962-11-13 1965-08-11 Broken Hill Ass Smelter Improvements in or relating to separating volatile constituents from metalliferous materials
US3868440A (en) 1973-05-30 1975-02-25 Anaconda Co Recovery of metal values from copper slag
JPS5832209B2 (ja) 1976-04-15 1983-07-12 株式会社神戸製鋼所 改質転炉スラグおよび改質法
DE2740097A1 (de) 1977-09-06 1979-03-08 Graenges Oxeloesunds Jaernverk Granulat und verfahren und vorrichtung zum granulieren von schmelzen
LU78185A1 (de) * 1977-09-26 1979-04-09 Arbed Verfahren und vorrichtung zur nutzbarmachung von metallurgischen schlacken,insbesondere hochofenschlacken
JPS5487605A (en) 1977-12-23 1979-07-12 Kobe Steel Ltd Method of reforming converter slag
US4218201A (en) * 1978-07-25 1980-08-19 Nippon Steel Corporation Apparatus for producing solidified granular slag from molten blast furnace slag
US4295881A (en) * 1979-04-23 1981-10-20 Texasgulf Inc. Process for extraction of platinum group metals from chromite-bearing ore
JPS59206035A (ja) * 1983-05-10 1984-11-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 高温溶融スラグの風砕装置
US5496526A (en) 1993-08-30 1996-03-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior Production of intermediate grade manganese concentrate from low grade manganiferous ores
NZ335139A (en) * 1996-10-23 2000-07-28 Holderbank Financ Glarus Dechroming and depleting the MgO content of steel slag for use in cement clinker production
DE10023074C1 (de) * 2000-05-05 2001-11-15 Mannesmann Ag Verfahren zur Herstellung eines Granulats aus Konverterschlacke
AU2000247847A1 (en) * 2000-05-19 2001-11-26 Oksoo Oh Method for recovering useful metal from slag generated in steel-making process while treating the slag
JP4867406B2 (ja) * 2006-03-09 2012-02-01 Ｊｆｅスチール株式会社 製鋼スラグの鉄分回収方法およびリサイクル方法
CN101259991B (zh) * 2008-05-09 2011-05-18 马鞍山钢铁股份有限公司 高温液态钢渣风碎水冷粒化方法、装置及其粒化钢渣和用途
CN103348025B (zh) 2010-09-10 2015-08-12 杰恩康托里特公司 纳米尺寸铁氧体的制备
CN102453781B (zh) * 2011-12-13 2013-07-17 河南科技大学 一种高温液态钢渣粒化装置及粒化工艺
JP5880131B2 (ja) 2012-02-27 2016-03-08 三菱マテリアルテクノ株式会社 金属回収方法
CN102952908B (zh) * 2012-10-15 2014-07-30 唐山钢铁国际工程技术有限公司 一种钢渣气淬及余热回收利用的设备和方法
US20170137912A1 (en) 2014-06-03 2017-05-18 Hatch Ltd. Process and apparatus for dry granulation of slag with reduced formation of slag wool
CN104141027B (zh) * 2014-07-25 2016-08-17 马钢(集团)控股有限公司 一种综合利用炼钢转炉风淬渣的方法

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