способ переработки металлургических шлаков

Формула изобретения

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКОВ, включающий две стадии дробления, грохочение и сухую магнитную сепарацию, отличающийся тем, что после грохочения проводят дополнительную сухую магнитную сепарацию, крупная фракция магнитной части которой возвращается на вторую стадию дробления, а мелкая перемалывается в шаровой мельнице и поступает на мокрую магнитную сепарацию, при этом немагнитная часть крупной фракции поступает на склад, а мелкой - на классификатор для отделения пылевидных частиц, которые подают на мокрую магнитную сепарацию, обеспыленная часть мелкой фракции немагнитной шлаковой массы подается на склад.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к переработке твердых металлургических шлаков, и может быть использовано для извлечения металлов из шлаковой массы, кроме того, данный способ может быть использован в производстве строительных дорожных материалов из продуктов переработки шлаковой массы.

Известен способ переработки шлаков, включающий операции дробления, грохочения, классификации и сепарации [1]

Операция крупного дробления позволяет получить шлак крупностью 0-120 мм, который поступает на виброгрохот для разделения на две фракции: +40 и -40 мм. Крупный продукт проходит операцию среднего дробления до крупности -40 мм и снова поступает на виброгрохот. Далее фракцию 0-40 мм объединяют с мелкой фракцией, полученнoй после первого дробления и подают на пневмоклассификатор, где происходит обеспыливание шлаковой массы и отделение шлакового порошка крупностью ^_1 мм. Фракция 1-40 мм проходит пневмосепарацию с получением трех продуктов: чистого шлака, концентрата и промежуточного продукта. Последний представляет собой частицы шлака с включением металла, далее его еще раз дробят на конусной дробилке до 10 мм, и он вновь после предварительного обеспыливания на пневмоклассификаторе поступает на пневмосепаратор.

Недостаток описанного способа переработки металлургического шлака состоит в том, что он не может обеспечить достаточно высокой степени извлечения металла из шлаковой массы, а значит и получение дорожной смеси высоких технологических параметров, а следовательно, дорожного покрытия хороших эксплуатационных характеристик.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки металлургических шлаков, включающий две стадии дробления, грохочения и сухую магнитную сепарацию, проводимую навесным электромагнитом и электромагнитным шкивом.

Шлаковая масса поступает на щековую дробилку, продукт дробления затем транспортируется на грохота, где разделяется на фракции 5-10 мм, 10-20 мм и отсев 0-5 мм.

Надрешетный продукт снова поступает в дробилку С-643, а после на те же грохота. Готовая продукция направляется в соответствующие бункера.

Попадание металлических включений в дробилки вызывает их заклинивание и повышает износ деталей, поэтому на установке осуществляется четырехстадийная магнитная сепарация: отбор металла на 1, 2 и 4 стадиях (перед роторной дробилкой) производится навесными электромагнитами М-42, а на третьей стадии электромагнитным шкивом.

Недостатком данного способа является то, что он не обеспечивает достаточно мелкого измельчения шлаковой массы и высокой степени извлечения металла из нее, что не позволяет получить дорожную смесь высокой активности, т.к. шлаки, содержащие металл подвержены распаду, что снижает технологические показатели дорожной смеси и эксплуатационные характеристики дорожного покрытия.

Целью изобретения является высокая степень извлечения металла из шлака и получение дорожной смеси с хорошими технологическими показателями, обеспечивающими высокие эксплуатационные характеристики дорожного покрытия.

Это решается тем, что в способе переработки металлургических шлаков с использованием обогатительных методов, включающем две стадии дробления, грохочение и сухую магнитную сепарацию, проводимую электромагнитом и сепаратором, сухая магнитная сепарация, проводимая сепаратором, делит шлаковую массу и на магнитную часть, крупная фракция которой возвращается на вторую стадию дробления, а мелкая перемалывается на шаровой мельнице и поступает на мокрую магнитную сепарацию, немагнитная часть шлаковой массы крупной фракции поступает на склад, а мелкой на классификатор для отделения пылевидных частиц, которые подаются на мокрую магнитную сепарацию, обеспыленная часть мелкой фpакции немагнитной шлаковой массы подается на склад.

Сопоставительный анализ заявляемого способа с прототипом [2] позволяет сделать вывод, что заявляемый способ переработки металлургических шлаков с использованием обогатительных методов отличается от известного использованием операции размола, мокрой магнитной сепарации и классификации, что является достаточным для обеспечения высокой степени измельчения шлаковой массы и извлечения из нее металла с высокой эффективностью, а значит для получения высокоактивной дорожной смеси с низким уровнем распада, с высокими технологическими показателями.

Анализ известных технических решений позволяет сделать вывод о том, что заявляемый способ не известен из уровня техники, что свидетельствует о его соответствии критерию "новизна".

Введение операции размола позволяет получить более высокую степень измельчения шлаковой массы, что позволяет повысить активность дорожной смеси, подготовить шлаковую массу к более эффективному извлечению из нее металла.

Введение операции классификации позволяет разделить поступающую на классификатор фракции 0-12 мм на две: 0,4-12 мм и -0,4. Шлаковая масса крупностью -0,4 мм поступает на мокрую магнитную сепарацию. Чем меньше размер зерен шлаковой массы, тем выше степень извлечения из нее металла.

Введение операции мокрой магнитной сепарации позволяет извлечь металл из мелкой фракции шлаковой массы с высокой степенью эффективности, что позволит снизить распад, увеличив прочность дорожного покрытия и получить концентрат с высоким содержанием металла.

Таким образом, введение операций размола, классификации и мокрой магнитной сепарации позволяет получить шлаковую массу с высокой степенью измельчения и извлечения из нее металла, что позволяет получить высокоактивную дорожную смесь с низким уровнем распада, т.е. с высокими технологическими показателями, а также концентрат с высоким содержанием металла.

На чертеже представлена технологическая схема переработки металлургических шлаков с использованием обогатительных методов.

Технологическая схема переработки металлургических шлаков содержит щековую дробилку 1, навесной электромагнит 2, конусную дробилку 3, грохот 4, бункера 5, 6, сухой магнитный сепаратор 7, шаровую мельницу 8, магнитный сепаратор для мокрой магнитной сепарации 9, классификатор 10, склады 11, 12, 13 и 14.

Способ переработки металлургических шлаков осуществляется следующим образом. Металлургический шлак с отвала кусками размером до 120 мм подается в бункер щековой дробилки 1, где происходит первая стадия грубого дробления до крупности 0-40 мм из него навесным электромагнитом 2 удаляются металлические куски, и шлаковая масса подается на конусную дробилку 3, на вторую стадию среднего дробления. Выходящая из конусной дробилки 3 шлаковая масса крупностью до 25 мм поступает на грохот 4, где делится на две фракции: 0-12 мм, поступающую в бункер 5, и 12-25 мм в бункер 6. Затем шлаковая масса поступает на магнитный сепаратор 7, после чего магнитная часть шлаковой массы крупностью 12-25 мм поступает вновь на конусную дробилку 3, а магнитная часть шлаковой массы фракции 0-12 мм подается на шаровую мельницу 8 для размола.

Немагнитная часть шлаковой массы после сухой магнитной сепарации поступает на классификатор 10 (фракция 0-12 мм) и на склад 11 (фракция 12-25 мм, используемая в качестве строительного щебня). На классификаторе 10 происходит деление шлаковой массы на две фракции: 0,4-12 мм (поступает на склад 14 и используется в качестве продукта дорожной смеси), и -0,4 мм (подается на мокрую магнитную сепарацию 9), туда же поступает и шлаковая смесь после размола на шаровой мельнице 8. После мокрой магнитной сепарации 9 немагнитный материал поступает на склад 12, как продукт для получения активной дорожной смеси, а концентрат с высоким содержанием железа поступает на склад 13.

Использование в способе переработки металлургических шлаков с применением обогатительного метода операций размола, классификации и мокрой магнитной сепарации обеспечивает возможность получения более высокой степени измельчения шлаковой массы и более эффективного извлечения металла из нее, что в свою очередь дает возможность:

получить дорожную смесь с высокими технологическими показателями, а дорожное покрытие с хорошими эксплуатационными свойствами. (Выход до 63%),

получить высококачественный железный концентрат с содержанием железа до 80% (степень извлечения из шлака до 96%), выход 13% от переработанного шлака;

получить шлаковый щебень фракции 12-25 мм, отвечающий требованиям ГОСТ 10268-80 "Бетон тяжелый. Технические требования к заполнителям". (Выход до 24% ), в конечном итоге получить почти 100%-ную утилизацию металлургических шлаков.