ES2204827T3 - Procedimiento para el retratamiento de polvos o mezclas de polvo. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para el retratamiento de polvos o mezclas de polvo que contengan álcalis o metales pesados, como p. ej. polvos de acererías, minerales menudos o polvos de altos hornos, caracterizado porque los polvos son impulsados neumáticamente por encima de la superficie de la escoria o por debajo de ésta desde arriba o dentro de un baño de metal líquido y escorias oxídicas líquidas, cuya basicidad es ajustada a valores entre 1 y 1, 4 previamente a la introducción de los polvos y éstos son insuflados o soplados a través gases impulsores, y porque los enlaces volátiles de metal pesado, como por ejemplo óxidos de Zn y/o Pb, son separados a partir de la fase gaseosa y son añadidos álcalis a las escorias.

Description

Procedimiento para el retratamiento de polvos o mezclas de polvo.

La invención se refiere a un procedimiento para el retratamiento de polvos o mezclas de polvo que contengan álcalis o metales pesados, como p. ej. polvos de acererías, minerales menudos o polvos de altos hornos, polvos de instalaciones de sinterización, laminadoras, plantas incineradoras así como substancias residuales y cenizas de instalaciones incineradoras y plantas trituradoras.

Por regla general, en el desarrollo de los procesos de los altos hornos y las acererías se producen grandes cantidades de polvo, para cuyo retratamiento surgen una serie de problemas. En función de la procedencia de este tipo de polvos, por regla general éstos contienen cantidades considerables de metales pesados, cuya concentración, no obstante, es por regla general demasiado reducida para un retratamiento directamente rentable. En particular, el polvo de los filtros de las acererías puede contener más de un 10% en peso de óxido de zinc y de óxido de plomo.

Para el retratamiento de escorias oxídicas se han propuesto ya una gran cantidad de procedimientos (véanse p. ej. los documentos JP-A-11 15 25 11 o WO-A-99/16937) con los cuales no sólo se ajusta de forma apropiada la basicidad de estas escorias con vistas a una posible utilización en la industria cementera como material de trituración, sino que al mismo tiempo se realiza también una limpieza y empobrecimiento de componentes no deseados, los cuales en parte pueden ser pasados en forma metálica por un baño metálico y en parte se obtienen nuevamente a modo de polvos secundarios o pueden ser recuperados de la fase gaseosa. En este tipo de procedimientos, en los que las escorias oxídicas deben ser optimizadas con respecto a su composición para un posterior aprovechamiento tecnológico en la industria cementera, se añaden o se insuflan una gran cantidad de aditivos o elementos correctores, pudiendo con un procedimiento de este tipo conseguir eliminar también de forma segura las substancias perjudiciales y en particular las substancias cargadas con materia orgánica.

A partir de este punto la invención se plantea el problema de garantizar un retratamiento rentable de polvos o mezclas de polvo del tipo descrito al inicio y posibilitar al mismo tiempo el tratamiento de escorias de tal modo que se simplifique el aprovechamiento tecnológico en la industria cementera. Para solucionar el problema, el procedimiento según la invención presenta las características según la reivindicación 1. Los polvos son impulsados por encima o dentro de un baño de metal líquido y escorias oxídicas líquidas, en particular insuflados o soplados y los enlaces volátiles de metal pesado, como p. ej. óxidos de Zn y/o Pb son separados a partir de la fase gaseosa y se añaden álcalis a las escorias. Debido a que este tipo de polvos o polvos de filtro se introduce por encima o dentro de un baño de metales líquidos, y en este caso principalmente partiendo de hierro en bruto y escorias oxídicas líquidas, se consigue realizar una separación de fases con una selectividad sumamente elevada, permaneciendo los álcalis contenidos en los polvos originales en gran parte en la escoria y pudiéndose encontrar nuevamente los metales pesados, tales como zinc y plomo en los polvos secundarios, básicamente en forma más concentrada, pudiéndose reducir simultáneamente de forma considerable la cantidad total del polvo introducido; en particular a más de la mitad de la cantidad inicial. A parte del efecto principal de reducción de la cantidad de polvo, en el contexto del procedimiento según la invención se consiguen generar polvos secundarios, cuyo reaprovechamiento rentable, debido a la elevada concentración de componentes individuales, la recuperación de los cuales parece razonable, se simplifica considerablemente, confiriendo el simultáneo enriquecimiento de las escorias oxídicas con álcalis, propiedades mejoradas del producto correspondiente en relación a un potencial reaprovechamiento para la tecnología cementera.

En el procedimiento según la invención, se procede de tal modo que se regula la basicidad de las escorias líquidas a valores de p.ej. entre 1 y 1,4 previo a la introducción de los polvos. Escorias líquidas oxídicas con una basicidad de este nivel, que flotan en un baño de hierro en bruto, se caracterizan por una selectividad especialmente elevada en la deseada separación de los álcalis con simultáneamente una tendencia reducida a la absorción de metales pesados. Simultáneamente, en el contexto de un procedimiento de este tipo puede reducirse el contenido de óxido de hierro de los polvos o polvos de filtro introducidos, consiguiéndose como efecto secundario una recuperación de hierro líquido de este tipo de polvos, lo cual incrementa aún más la rentabilidad del proceso. Por lo tanto a parte de la disminución de la cantidad total de polvo se consigue recuperar hierro partiendo de óxido de hierro y simultáneamente enriquecer el polvo secundario con metales pesados, propiciándose gracias a ello requisitos especialmente favorables para una recuperación rentable de los componentes individuales de los polvos secundarios.

La introducción de los polvos se realiza por impulsión neumática, procediéndose de modo ventajoso al impulsar los polvos neumáticamente desde arriba o por debajo de la superficie metálica o de la escoria, y con gases de impulsión, en particular aire caliente éstos se insuflan o se soplan.

Una impulsión neumática de este tipo permite simultáneamente generar una mezcla homogénea con los aditivos durante la introducción del polvo, lo cual por un lado facilitan la impulsión y por el otro permite introducir simultáneamente los componentes deseados en las escorias oxídicas. En particular, de un modo especialmente ventajoso se pueden mezclar con aditivos los polvos a retratar, como p. ej. carbón, arena y/o bauxita, gracias a lo cual, por ejemplo, al utilizar carbón a parte de mejorarse la impulsión neumática, simultáneamente también se facilita el potencial reductor para la separación continua de hierro metálico de los óxidos de hierro contenidos en los polvos. La adición de arena y bauxita permite también mejorar la impulsión neumática, pudiendo servir este tipo de aditivos también para la corrección de la basicidad final de las escorias oxídicas deseada y para regular un contenido superior de óxido de aluminio deseado en las escorias.

Pero además, en el contexto del procedimiento según la invención también se pueden tratar de forma segura una gran cantidad de otras substancias problemáticas, como por ejemplo en particular substancias cargadas con materia orgánica y en particular tarquines y lodos, siendo este tipo de aditivos también apropiados para mejorar el transporte neumático de los polvos gracias a evitar la formación de aglomerados. Al introducir este tipo de polvos mezclados con substancias cargadas con materia orgánica, se consiguen quemar completamente las partes orgánicas, facilitándose simultáneamente un potencial reductor adicional para la reducción del óxido de hierro de los polvos.

En el contexto del procedimiento según la invención, se utiliza como baño metálico de modo ventajoso un baño de hierro en bruto, conteniendo el baño de forma especialmente ventajosa escorias líquidas y hierro en bruto líquido en proporciones en peso de 1:3 hasta 1:6, y preferentemente 1:4.

De modo especialmente sencillo, la introducción de los polvos o mezclas de polvo se realiza por soplado a través de inyectores en la base del convertidor. Tras la transformación, la cual tiene lugar en particular en la frontera de la fase entre las escorias y la baño metálico, se origina polvo secundario en una cantidad, que se encuentra muy por debajo de un tercio de la cantidad original, hasta por debajo de un 10% de la cantidad original.

A continuación, la invención es explicada más detalladamente sobre la base de un ejemplo de realización. En un convertidor, en un baño de 10 t de hierro en bruto se produjeron 2 t de una escoria con la siguiente composición:

1

Esta escoria se caracteriza por una basicidad favorable para el aprovechamiento tecnológico en la industria cementera y conteniendo por regla general sólo proporciones reducidas de álcalis. Para determinadas propiedades del cemento, y en particular para las propiedades de resistencia, como por ejemplo la resistencia inicial de mezclas de mortero o de hormigón producidas con este tipo de escorias a modo de substancias de trituración, sería deseable un contenido alcalino más elevado.

Entonces, por medio de los inyectores en el fondo del baño se insufló en un baño de este tipo 1 t de polvo de los filtros de una acerería con la siguiente composición:

2

Por lo tanto, el polvo del filtro de la acerería contenía cantidades considerables de álcalis y de metales pesados. Al penetrar en el baño se produjo una separación de fases, uniéndose los álcalis contenidos en el polvo original con mayor selectividad con la escoria y pudiéndose encontrar nuevamente en el polvo secundario los metales pesados zinc y plomo en forma de óxidos respectivos en forma concentrada. Tras el tratamiento de los polvos de filtros de acererías, la composición de la escoria se ajustó con el siguiente análisis:

3

Se obtuvo polvo secundario en una cantidad de aproximadamente 264 kg con la siguiente composición:

4

Comparando la composición del polvo del filtro de acerería con la composición del polvo secundario del filtro y en comparación con las composiciones de la escoria se desprende que K_{2}O se pudo obtener con un porcentaje de aproximadamente 3,2% en el polvo secundario del filtro, mientras que 96,8% en peso del contenido de K_{2}O del polvo utilizado se pudo encontrar en la escoria resultante. De forma similar se comportó el contenido de Na_{2}O, encontrándose en el polvo secundario del filtro un 4,5% en peso de la parte original y en la escoria resultante un 95,5% en peso.

De forma opuesta, se comportaron los valores de óxido de zinc y óxido de plomo, los cuales se pudieron encontrar en el polvo secundario del filtro con valores de 99,7 ó 99,9% en peso. Condicionado por la extracción total de la cantidad de polvo secundario del filtro respecto a la cantidad de polvo de acerería, ahora el polvo secundario del filtro contiene partes de estos metales pesados, los cuales permiten un retratamiento rentable. Sólo aproximadamente el 0,3 ó 0,1% en peso de las partes de óxido de zinc o de plomo del polvo de filtro de acerería se pudieron detectar en la escoria resultante.

Claims (7)

1. Procedimiento para el retratamiento de polvos o mezclas de polvo que contengan álcalis o metales pesados, como p. ej. polvos de acererías, minerales menudos o polvos de altos hornos, caracterizado porque los polvos son impulsados neumáticamente por encima de la superficie de la escoria o por debajo de ésta desde arriba o dentro de un baño de metal líquido y escorias oxídicas líquidas, cuya basicidad es ajustada a valores entre 1 y 1,4 previamente a la introducción de los polvos y éstos son insuflados o soplados a través gases impulsores, y porque los enlaces volátiles de metal pesado, como por ejemplo óxidos de Zn y/o Pb, son separados a partir de la fase gaseosa y son añadidos álcalis a las escorias.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se utiliza aire caliente como gas impulsor.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los polvos a retratar son mezclados con aditivos, como por ejemplo carbón, arena y/o bauxita.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque los polvos se introducen mezclados con substancias cargadas con materia orgánica.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se utiliza un baño de hierro en bruto como baño metálico.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el baño contiene escorias líquidas y hierro en bruto líquido en proporciones en peso de 1:3 hasta 1:6, y preferentemente 1:4.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los polvos o mezclas de polvo se insuflan en el convertidor a través de inyectores en la base.