RU2008112004A

RU2008112004A - Способ переработки металлургического шлака

Info

Publication number: RU2008112004A
Application number: RU2008112004/02A
Authority: RU
Inventors: Антон МЕКЧИ (ZA); Антон Мекчи
Original assignee: Антон МЕКЧИ (ZA); Антон Мекчи
Priority date: 2005-09-12
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2009-10-20
Also published as: RU2428491C2; ZA200607255B; CN101194028A; AU2006290461A1; JP2009507636A; US20080250899A1; UA92745C2; WO2007031825A3; NO20081703L; US8211206B2; AU2006290461B2; CN101194028B; WO2007031825A2; BRPI0615826A2

Abstract

1. Способ переработки металлургического шлака, содержащего тяжелый металл, который является нежелательным, включающий в себя стадии: ! смешивание непереработанного шлака, который включает смесь, по крайней мере, одного марганецсодержащего шлака и, по крайней мере, одного железосодержащего шлака, с восстановителем для получения реакционной смеси; ! нагрев реакционной смеси, чтобы вызвать восстановление соединений тяжелых металлов в непереработанном шлаке, для получения расплавленного ферромарганца и расплавленного переработанного шлака; ! отделение расплавленного ферромарганца от расплавленного переработанного шлака; и ! затвердевание переработанного шлака. ! 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что соединения тяжелых металлов включают соединения, выбранные из группы, состоящей из окислов тяжелых металлов, силикатов тяжелых металлов и их смесей. ! 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что непереработанный шлак и восстановитель находятся во время их смешивания в твердом состоянии. ! 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по крайней мере, часть непереработанного шлака, которая смешивается с восстановителем для получения реакционной смеси, находится в расплавленном состоянии, в то время как восстановитель находится в твердом состоянии. ! 5. Способ по п.3 или 4, отличающийся тем, что включает стадию дробления, по крайней мере, одного из непереработанных шлаков и восстановителя в твердом состоянии для их измельчения перед смешиванием. ! 6. Способ по п.3, отличающийся тем, что непереработанный шлак подвергается дроблению для уменьшения его крупности, затем раздробленный непереработанный шлак, перед смешиванием с восстанови

Claims

1. Способ переработки металлургического шлака, содержащего тяжелый металл, который является нежелательным, включающий в себя стадии:

смешивание непереработанного шлака, который включает смесь, по крайней мере, одного марганецсодержащего шлака и, по крайней мере, одного железосодержащего шлака, с восстановителем для получения реакционной смеси;

нагрев реакционной смеси, чтобы вызвать восстановление соединений тяжелых металлов в непереработанном шлаке, для получения расплавленного ферромарганца и расплавленного переработанного шлака;

отделение расплавленного ферромарганца от расплавленного переработанного шлака; и

затвердевание переработанного шлака.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что соединения тяжелых металлов включают соединения, выбранные из группы, состоящей из окислов тяжелых металлов, силикатов тяжелых металлов и их смесей.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что непереработанный шлак и восстановитель находятся во время их смешивания в твердом состоянии.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по крайней мере, часть непереработанного шлака, которая смешивается с восстановителем для получения реакционной смеси, находится в расплавленном состоянии, в то время как восстановитель находится в твердом состоянии.

5. Способ по п.3 или 4, отличающийся тем, что включает стадию дробления, по крайней мере, одного из непереработанных шлаков и восстановителя в твердом состоянии для их измельчения перед смешиванием.

6. Способ по п.3, отличающийся тем, что непереработанный шлак подвергается дроблению для уменьшения его крупности, затем раздробленный непереработанный шлак, перед смешиванием с восстановителем подвергается разделению по крупности для получения его фракции с желаемым размером частиц, которая смешивается с восстановителем для получения реакционной смеси.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагрев реакционной смеси осуществляют посредством печи, при этом способ включает в себя этап выгрузки расплавленного металла и расплавленного шлака из печи при температуре в пределах 1300-1650°С.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что выгрузку расплавленного металла и расплавленного шлака из печи производят при температуре в пределах 1350-1550°С.

9. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем, что печь является дуговой печью, которая работает в периодическом режиме.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что затвердевание переработанного шлака производят, подвергая его охлаждению на воздухе при естественной конвекции, после чего затвердевший переработанный шлак подвергается дроблению для уменьшения его размерности.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что затвердевание переработанного шлака производят путем приведения его в контакт с жидкой водой, вызывая грануляцию переработанного шлака, для получения гранулированного переработанного шлака, и являющегося вышеуказанным ценным продуктом.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что грануляцией переработанного шлака достигается остеклование шлака, грануляция осуществляется так, чтобы получить гранулы или частицы размером не более 10 мм, и достичь содержания стекла в гранулированном шлаке, по меньшей мере, 50% по массе.

13. Способ по п.11, отличающийся тем, что он включает этап обезвоживания гранулированного переработанного шлака.

14. Способ по любому из пп.11-13 включительно, отличающийся тем, что включает этап дробления гранулированного переработанного шлака для уменьшения его размерности.

15. Способ по п.1, отличающийся тем, что расплавленный ферромарганец, отделенный от расплавленного шлака, используют как ценный продукт.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что отделенный ферромарганец направляют в металлургическую печь для дальнейшей переработки.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что ферромарганец, отделенный от расплавленного шлака, подвергают затвердеванию перед направлением в металлургическую печь для дальнейшей переработки.

18. Способ по п.1, отличающийся тем, что к реакционной смеси непереработанного шлака с восстановителем примешивают кремнийсодержащий реагент.

19. Способ по п.1 или 18, отличающийся тем, что к реакционной смеси непереработанного шлака с восстановителем примешивают кальцийсодержащий реагент.

20. Способ по п.1, отличающийся тем, что состав реакционной смеси выбран так, чтобы обеспечить получение ферромарганцевого продукта с содержанием марганца 70-90% по массе и содержанием железа 5-20% по массе.

21. Способ по п.20, отличающийся тем, что содержание марганца составляет 67-80% по массе, содержание железа - 10-15% по массе.

22. Способ по п.1, отличающийся тем, что железосодержащий шлак является шлаком, полученным при производстве стали кислородно-конвертерным способом.

23. Способ по п.22, отличающийся тем, что железосодержащий шлак содержит 20-45% железа по массе в виде Fe₂О₃.

24. Способ по п.1, отличающийся тем, что марганецсодержащий шлак является шлаком, полученным при производстве ферромарганца.

25. Способ по п.1, отличающийся тем, что марганецсодержащий шлак содержит 15-65% марганца по массе в виде MnO.

26. Способ по п.1, отличающийся тем, что реакционная смесь содержит кальций, магний и кремний, присутствующие соответственно в виде CaO, MgO и SiO₂ в таких пропорциях, которые обеспечивают реакционную смесь с основностью, выраженной в виде соотношения масс (CaO+MgO):SiO₂, в интервале 1,3:1-1,5:1.

27. Способ по п.26, отличающийся тем, что основность находится в интервале 1,4:1-1,7:1.

28. Способ по п.1, отличающийся тем, что в реакционной смеси используется восстановитель, достаточный для того, чтобы достичь в переработанном шлаке процентное содержание марганца в виде MnO не больше, чем 10% по массе.

29. Способ по п.28, отличающийся тем, что содержание марганца в виде MnO, достигнутое в переработанном шлаке, составляет не более 7% по массе.