FR2488910A1 - Granulation of molten metallurgical slag - by water which contains surfactant to reduce the amt of sulphurous gases released into the environment - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention se rapporte au domaine de la transformation des bains de scories métallurgiques. The present invention relates to the field of transformation of metallurgical slag baths.
Les scories métallurgiques transformées sont utilisées dans l'industrie du ciment comme addition minérale active dans la fabrication des ciments de laitier. Processed metallurgical slag is used in the cement industry as an active mineral addition in the manufacture of slag cements.
Les scories métallurgiques, notamment les laitiers de haut fourneau, contiennent, de pair avec CaO, SiO2, Al203,
MgO, des sulfures (CaS, FeS, MnS).Metallurgical slag, in particular blast furnace slag, contains, together with CaO, SiO2, Al203,
MgO, sulfides (CaS, FeS, MnS).
On connatt divers procédés de transformation des bains de scories métallurgiques. Various processes for transforming metallurgical slag baths are known.
L'un de ces procédés connus de transformation des bains de scories métallurgiques prévoit un fractionnement (granulation) du bain de scories au moyen de courants d'eau et son refroidissement final dans un réservoir (trémie). Au contact du bain de fusion et de l'eau, il se produit une vaporisation intense de celle-ci. One of these known methods of transforming metallurgical slag baths provides for fractionation (granulation) of the slag bath by means of water streams and its final cooling in a tank (hopper). On contact with the melt and water, intense vaporization occurs.
Les réactions se déroulant dans ces conditions entre l'eau et CaS, MnS, FeS, résultant en une transformation
H2S et S02 en mélange vapeur-eau dans lequel leur quantité dépasse de plusieurs fois la valeur limitée admissible des rejets de ces substances à l'atmosphère.The reactions taking place under these conditions between water and CaS, MnS, FeS, resulting in a transformation
H2S and S02 in vapor-water mixture in which their quantity exceeds by several times the admissible limited value of the releases of these substances to the atmosphere.
L'élimination du sulfure d'hydrogène et de l'anhydride sulfureux contenus dans la vapeur exige l'emploi d'un. The removal of hydrogen sulfide and sulfur dioxide from the vapor requires the use of a.
équipement onéreux.expensive equipment.
On connatt un procédé de transformation de bains de scories métallurgiques au moyen d'eau à laquelle, pour réduire le dégagement de H2S et de S02 dans l'atmosphère, on additionne préalablement un oxyde ou un carbonate de métal alcalin ou alcalino-terreux (brevet EUA, cl. C21 3/08, 75-24 N 3756292, publié le 11.09.1973). We know a process for transforming metallurgical slag baths using water to which, to reduce the release of H2S and SO2 in the atmosphere, an oxide or carbonate of alkali or alkaline earth metal is added beforehand (patent EUA, cl. C21 3/08, 75-24 N 3756292, published on 11.09.1973).
Dans ce même but, lors de la granulation de la scorie, on y ajoute un mortier aqueux de chaux d'une concentration en oxyde de calcium de 0,45 à 0,55 kg par tonne d'eau (brevet URSS, cl. C04 5/02 N 521240 publié le 15.07.1976). For the same purpose, during the granulation of the slag, an aqueous lime mortar with a calcium oxide concentration of 0.45 to 0.55 kg per tonne of water is added thereto (USSR patent, cl. C04 5/02 N 521240 published 07/15/1976).
Cependant dans ces procédés connus les additifs introduits sont peu efficaces à yeuse dela brievate' ducoatact,entre le mortier aqueux, contenant ces additifs, et les gaz. However, in these known processes, the additives introduced are not very effective in reducing the impact of the co-act, between the aqueous mortar containing these additives, and the gases.
En outre, l'introduction dans l'eau(pour granuler les bains de scories) desdits oxydes de métaux alcalins ou alcalino-terreux contribue à l'augmentation du pH du milieu queux. Le milieu alcalin devient un agent d'amorçage du durcissement des particules fines de scorie, conduisant à la formation d'un dépôt monolithe, difficile à détruire. In addition, the introduction into water (to granulate the slag baths) of said alkali or alkaline earth metal oxides contributes to the increase of the pH of the queux medium. The alkaline medium becomes an agent for initiating the hardening of fine slag particles, leading to the formation of a monolithic deposit, difficult to destroy.
On s'est donc proposé, dans la présente invention, de choisir pour la transformation des bains de scories métallurgiques une solution aqueuse d'une substance permettant une élimination efficace des gaz sulfureux contenus dans la vapeur. It has therefore been proposed, in the present invention, to choose for the transformation of metallurgical slag baths an aqueous solution of a substance allowing efficient removal of the sulfurous gases contained in the vapor.
La solution consiste en ce que dans le procédé proposé de traitement de bains de fusion de scories métallurgiques du type comprenant un fractionnement en gouttes du bain au moyen d'une solution aqueuse contenant une substance contribuant à réduire le dégagement des gaz sulfureux dans l'atmosphère, suivant l'invention on utilise en tant que substances contribuant à réduire le dégagement des gaz sulfureux dans l'atmosphère, des,tsubstances tensio-actives moussantes à raison de 0,2 à 1,5 % en poids par rapport à la quantité d'eau utilisée. The solution consists in that in the proposed method of treating metallurgical slag fusion baths of the type comprising a fractionation in drops of the bath by means of an aqueous solution containing a substance which contributes to reducing the release of sulfurous gases into the atmosphere , according to the invention, as substances contributing to reducing the release of sulfurous gases into the atmosphere, are used, foaming surfactants at the rate of 0.2 to 1.5% by weight relative to the amount of water used.
L'avantage d'un tel procédé de transformation des bains de scories métallurgiques tient à une élimination plus poussée des gaz- sulfureux contenus dans la vapeur gracie à un contact plus prolongé entre les phases en réaction, la teneur en H2S de la vapeur perdue diminue alors réduite de 3 à 5 fois. The advantage of such a process for transforming metallurgical slag baths is due to a more thorough elimination of the sulfurous gases contained in the vapor, thanks to a more prolonged contact between the reaction phases, the H2S content of the lost vapor decreases. then reduced from 3 to 5 times.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaitront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre d'un mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, avec références au dessin unique annexé illustrant schématiquement la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention. The invention will be better understood and other objects, details and advantages thereof will appear better in the light of the explanatory description which follows of an embodiment given solely by way of nonlimiting example, with references to single appended drawing schematically illustrating the implementation of the method according to the invention.
Dans le dessin en question on voit une trémie de réception 1, un collecteur de vapeur 2,un réservoir 3 d'eau décantée, une buse 4 d'admission d'eau, une auge 5 d'admission de scorie 10, une pompe 6 de refoulement de la solution aqueuse, un dispositif de transport pneumatique 7, un déshydrateur 8, un transporteur à bande 9. In the drawing in question we see a receiving hopper 1, a steam collector 2, a tank 3 of decanted water, a nozzle 4 for water intake, a trough 5 for slag intake 10, a pump 6 for discharging the aqueous solution, a pneumatic transport device 7, a dehydrator 8, a conveyor belt 9.
Pour mettre en oeuvre le procédé proposé de transformation des bains de scories métallurgiques on dissout dans
le réservoir 3 d'eau décantée les surfactifs moussants à
raison de 0,2 à 1,5 % en poids par rapport à la quantité
d'eau.To implement the proposed process for transforming metallurgical slag baths, dissolve in
the tank 3 of decanted water the foaming surfactants at
0.2 to 1.5% by weight based on the amount
of water.
Ensuite, à l'aide de la pompe 6, la solution aqueuse
obtenue est refoulée du réservoir 3 d'eau décantée vers la trémie de réception 1. Une fois rempli le tiers du volume de la trémie de réception 1, on y admet par l'intermédiaire de l'auge 5 le bain de scories.Then, using pump 6, the aqueous solution
obtained is discharged from the tank 3 of decanted water to the receiving hopper 1. Once one third of the volume of the receiving hopper 1 has been filled, the slag bath is admitted through the trough 5.
A l'endroit du contact entre le bain de scorie et la
solution aqueuse, s'écoulant de la buse 4 d'admission d'eau,
il se produit un fractionnement du bain de scories en gouttes
dont le refroidissement final s'effectue dans la trémie de
réception 1.At the point of contact between the slag bath and the
aqueous solution, flowing from the water inlet nozzle 4,
there is a splitting of the slag bath into drops
whose final cooling takes place in the hopper
reception 1.
A la suite de 1' effet de barbotage provoqué par les
jets d'eau dans la solution aqueuse contenue dans la trémie
de réception 1, il se forme une couche dans la trémie, une
couche de mousse qui se maintient en permanence,ce qui permet d'obtenir une élimination efficace des gaz sulfureux
contenus dans la vapeur qui se forme, et assure l'évacuation
de la vapeur épurée à travers le collecteur de vapeur 2.Following the bubbling effect caused by the
water jets in the aqueous solution in the hopper
receiving 1, a layer is formed in the hopper, a
permanently maintained layer of foam, which allows efficient removal of sulfurous gases
contained in the vapor which forms, and ensures the evacuation
purified steam through the steam collector 2.
L'épuration de la vapeur s'effectue aussi bien par leur
absorption par la solution aqueuse que gracie à la réaction
complète entre H2S et S02 aboutissant à la formation de
souffre libre et d'eau.The purification of the vapor is carried out as well by their
absorption by the aqueous solution that gracies at the reaction
between H2S and S02 resulting in the formation of
suffers free and water.
En qualité de substs ts -actives moussantes < n pet utSiserpar exemple, le dodécylaminacétate, le dodécylsulfate de sodium, l'alcool isoamylique et d'autres substances tensio-actives. As foaming active ingredients <n pet utSiser, for example, dodecylaminacetate, sodium dodecylsulfate, isoamyl alcohol and other surfactants.
L'efficacité de l'épuration des gaz sulfureux augmente
avec l'accroissement de l'épaisseur de la couche de mousse
et avec la diminution de la dimension de ses alvéoles.The efficiency of the purification of sulfurous gases increases
with increasing thickness of the foam layer
and with the decrease in the size of its cells.
L'augmentation de la quantité utilisée de substances
tensio-actives moussantes auwdessus de 1,5 % en poids, peut
réduire la couche de mousse dans la trémie de réception par
suite de la diminution de la tension superficielle de la
solution. Increase in the amount of substances used
foaming surfactants above 1.5% by weight, may
reduce the foam layer in the receiving hopper by
following the decrease in the surface tension of the
solution.
La rédllc'ion de la couffe de mousse diminue l'efficacité de l'épuration de la vapeur.The reduction of the foam layer decreases the efficiency of the steam cleaning.
Quand la concentration est inférieure à 0,2 56 en poids, l'épaisseur de la couche de mousse est insuffisante pour une éliminatior. efficace des gaz sulfureux contenus dans la vapeur. When the concentration is less than 0.256 by weight, the thickness of the foam layer is insufficient for elimination. effective sulfur gases contained in the vapor.
Pour une meilleure compréhension de l'invention, plusieurs exemples concrets mais non limitatifs de mise en oeuvre du procédé proposé sont décrits ci-après. For a better understanding of the invention, several concrete but nonlimiting examples of implementation of the proposed method are described below.
Exemple 1. Example 1.
La transformation d'un bain de scorie métallurgique de composition chimique suivante (% en poids) : CaO - 44
SiO2 - 38 ; MgO - 6,5 ; Al203 - 8 ; CaS - 2 ; MnO - 0,6
FeO - 0,9, en laitier granulé pour l'industrie du ciment est réalisée sur une installation comprenant une auge d'admission de la scorie, une buse d'admission d'eau sous pression, une trémie de réception, un dispositif de transport pneumatique du mélange eauwlaitier, un déshydrateur, un transporteur à bande, un réservoir d'eau décantée, une pompe d'alimentation en solution aqueuse de la buse d'admission d'eau à partir du réservoir d'eau décantée.The transformation of a metallurgical slag bath with the following chemical composition (% by weight): CaO - 44
SiO2 - 38; MgO - 6.5; Al203-8; CaS - 2; MnO - 0.6
FeO - 0.9, in granulated slag for the cement industry, is carried out on an installation comprising a slag inlet trough, a pressurized water inlet nozzle, a receiving hopper, a transport device pneumatic water-milk mixture, a dehydrator, a conveyor belt, a tank of decanted water, a pump for supplying aqueous solution to the water inlet nozzle from the tank of decanted water.
Pour réduire le dégagement des gaz sulfureux lors de la transformation du bain de scorie, on dissout dans le réservoir d'eau décantée une quantité de 1,2 % en poids de dodécylsulfate de sodium. To reduce the evolution of sulfurous gases during the transformation of the slag bath, a quantity of 1.2% by weight of sodium dodecyl sulfate is dissolved in the decanted water tank.
Ensuite on branche la pompe et on alimente en solution aqueuse obtenue la trémie de réception. Après remplfflssage du tiers du volume de la trémie de réception par la solution aqueuse, on y admet de la scorie en fusion à la température de 1500t C, par l'intermédiaire de l'auge 5 admission de scorie. Then the pump is connected and the receiving hopper is supplied with an aqueous solution obtained. After filling a third of the volume of the receiving hopper with the aqueous solution, molten slag is admitted to it at the temperature of 1500 ° C., via the slag inlet trough.
Sous le Jet de scorie en fusion on amène sous une pression de 3 atm une solution aqueuse de dodécylsulfate de sodiun à raison de 7 m3 par tonne de scori,il se produit alors un fractionnement en gouttes de la scorie en fusion et leur refroidissement dane la trémie de réception. Under the jet of molten slag an aqueous solution of sodiun dodecyl sulphate is brought under a pressure of 3 atm at the rate of 7 m 3 per tonne of slag, there is then a fractionation in drops of the molten slag and their cooling in the receiving hopper.
A la suite de l'effet de barbotage crée plans la solution aqueuse se trouvant dans la trémie de réception, il s'y forme et s'y maintient une couche de mousse contribuant à réduire de 0,235 - 0,929 g/Nm3 à 0,052-0,204 g/Nm3 la teneur en H2S du mélange vapeur-eau.Following the bubbling effect creates the aqueous solution in the receiving hopper, a layer of foam is formed and maintained there, helping to reduce by 0.235 - 0.929 g / Nm3 to 0.052-0.204 g / Nm3 the H2S content of the steam-water mixture.
Ensuite scorie granulée est amenée par transport pneumatique au déshydrateur, puis au stockage à l'aide d'un transporteur. La solution aqueuse sortant du déshydrateur arrive dans le réservoir d'eau décantée. Then granulated slag is brought by pneumatic transport to the dehydrator, then to storage using a conveyor. The aqueous solution leaving the dehydrator arrives in the decanted water tank.
Exemple. Example.
La transformation en scorie granulée d'un bain de fusion de scorie métallurgique, de mEme composition chimique que dans l'exemple 1, est réalisée dans une installation et suivant une séquence analogue à celles décrites dans l'exemple 1. En qualité de substance tensio-active moussante on utilise de l'alcool iso-amylique à raison de 0,9 % en poids par rapport à la quantité d'eau.La teneur en H2S du mélange vapeur-eau diminue de 0,235 - 0,929 g/N3 à 0,084 0,309 g/Nm , Exemple ,
La transformation en scorie granulée d'un bain de fusion de scorie métallurgique ayant la composition chimique suivante (% en poids) : CaO - 38, SiO2-- 37, MgO - 10; A1203 13, CaS - 0,8, FeO - 0,5, MnO - 0,7, est réalisée dans une installation et suivant une séquence identique à celles décrites dans l'exemple 1.The transformation into granulated slag of a metallurgical slag melting bath, of the same chemical composition as in Example 1, is carried out in an installation and following a sequence analogous to those described in Example 1. As a tensio substance -active foaming iso-amyl alcohol is used at a rate of 0.9% by weight relative to the amount of water. The H2S content of the steam-water mixture decreases from 0.235 - 0.929 g / N3 to 0.084 0.309 g / Nm, Example,
The transformation into granulated slag of a metallurgical slag fusion bath having the following chemical composition (% by weight): CaO - 38, SiO2 - 37, MgO - 10; A1203 13, CaS - 0.8, FeO - 0.5, MnO - 0.7, is carried out in an installation and following a sequence identical to those described in Example 1.
En qualité de substance tensio-active moussante on emploie des alcoylsulfonates à raison de 0,6 % en poids par rapport à la quantité d'eau. As foaming surfactant, alkyl sulfonates are used in an amount of 0.6% by weight relative to the amount of water.
la teneur en H2S du mélange vapeur-eau diminue de 0,128-0,594 g/Nm3 à 0,051 - 0,144 g0N;m3. the H2S content of the steam-water mixture decreases from 0.128-0.594 g / Nm3 to 0.051 - 0.144 g0N; m3.
Exemple 4. Example 4.
La transformation en scorie granulée d'un bain de fusior de scorie métallurgique ayant unie composition chimique identique à celle indiquée dans l'exemple 3, est réalisée dans une installation et suivant une séquence identique à celles décrites dans l'exemple 1. The transformation into granulated slag of a bath of metallurgical slag fusior having a chemical composition identical to that indicated in Example 3, is carried out in an installation and following a sequence identical to those described in Example 1.
En qualité de substance tensio-active moussante on utilise du dodécylsulfate de sodium à raison de 0,3 5' en poids par rapport à la quantité d'eau.As a foaming surfactant, sodium dodecyl sulfate is used in an amount of 0.35 'by weight relative to the amount of water.
-La teneur en H2S du mélange vapeur-eau diminue de 0,128-0,597 gain3 à 0,.038-- 0,196 g/Nm3. -The H2S content of the steam-water mixture decreases from 0.128-0.597 gain3 to 0.038-- 0.196 g / Nm3.
Exemple 5
La transformation en scorie granulée d'un bain de fusion de scorie métallurgique de composition chimique analogue à celle indiquée dans 11 exemple 3, est effectuée dans une installation et suivant une séquence identique à celles décrites dans l'exemple 7. En qualité de substance tensio-active moussante on utilise du dodécylaminacétate à raison de 0,5 % en poids par rapport à la quantité d'eau.Example 5
The transformation into granulated slag of a metallurgical slag melting bath of chemical composition analogous to that indicated in Example 3, is carried out in an installation and following a sequence identical to those described in Example 7. As tensio substance - foaming active dodecylaminacetate is used at a rate of 0.5% by weight relative to the amount of water.
La teneur en H2S du mélange vapeur-eau diminue de 0,1280,597 g/Nm3 à 0,056-0,293 g/Nm3.The H2S content of the steam-water mixture decreases from 0.1280.597 g / Nm3 to 0.056-0.293 g / Nm3.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits,.ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et-mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. Of course, the invention is in no way limited to the embodiment described and shown which has been given only by way of example. In particular, it includes all the means constituting technical equivalents of the means described, as well as their combinations, if these are executed according to its spirit and-implemented within the framework of protection as claimed.
Claims (2)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2488910B1 (en) | 1984-12-14 |
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