Поскольку страна придает большое значение охране окружающей среды, утилизация сталелитейного шлака, как вида твердых отходов, стала важной темой. В данной статье представлено комплексное техническое решение для переработки сталелитейного шлака. Технология сухой переработки должна обеспечивать, с одной стороны, эффективное извлечение металлов, а с другой — комплексное использование отходов. Описаны следующие этапы переработки сталелитейного шлака: селективное дробление; магнитная сепарация и роль нового оборудования — одноприводной валковой мельницы высокого давления — в комплексном использовании сталелитейного шлака; использование нового оборудования может значительно снизить затраты на дробление сталелитейного шлака, тем самым создавая больше преимуществ для его утилизации. Продвижение комплексного использования сталелитейного шлака создало такую возможность. Для продвижения этой комплексной концепции в отрасли необходимы совместные усилия сталелитейных компаний, экспертов и ученых в области переработки минералов, комплексная реализация и работа отделов маркетинга и продвижения.
Применение сталеплавильного шлака в строительстве
1) Сталелитейный шлак используется для производства цемента и бетонных добавок. Сталелитейный шлак содержит активные минералы, такие как трикальцийсиликат (C3S), дикальцийсиликат (C2S) и алюминат железа, обладающие гидравлическими цементирующими свойствами, которые соответствуют характеристикам цемента. Поэтому его можно использовать в качестве сырья и цементной добавки для производства неклинкерного цемента, цемента с низким содержанием клинкера. Цемент на основе сталелитейного шлака обладает превосходными характеристиками, такими как износостойкость, высокая прочность на изгиб, коррозионная стойкость и морозостойкость.
2) Стальной шлак заменяет щебень и мелкий заполнитель. Щебень из стального шлака обладает такими преимуществами, как высокая прочность, шероховатая поверхность, хорошая износостойкость и долговечность, большой объем, хорошая стабильность и прочное соединение с асфальтом. По сравнению с обычным щебнем, он также устойчив к растрескиванию при низких температурах, поэтому может широко использоваться в дорожной засыпке. Стальной шлак, как балласт для железных дорог, обладает свойствами, не создающими помех для телекоммуникационной системы железной дороги, и хорошей электропроводностью. Благодаря хорошей водопроницаемости и дренажу, содержащиеся в нем цементирующие компоненты позволяют ему затвердевать в крупные куски. Стальной шлак также подходит для дорожного строительства в болотистых местах и на пляжах.
В настоящее время наиболее распространенным в стране методом утилизации сталелитейного шлака является его измельчение до фракции -5 мм для замены речного песка в качестве строительного материала, или шаровое измельчение измельченного сталелитейного шлака в мелкий порошок для использования в качестве добавки к цементу. Компания Shandong Huate Magnetoelectric Technology Co., Ltd. также провела углубленные исследования по комплексному использованию сталелитейного шлака, инновационно применив одноприводную валковую мельницу высокого давления для тонкого измельчения сталелитейного шлака, усовершенствовав технологию его переработки и добившись хороших экономических результатов. Эта технология успешно применяется на горнодобывающем предприятии Pangang Mining и на одном из предприятий по переработке сталелитейного шлака в Ляньюньгане.
Традиционный процесс производства сталелитейного шлака выглядит следующим образом:
1) Крупные куски измельчаются щековой дробилкой до температуры -50°C, а магнитное железо отделяется с помощью магнитного шкива.
2) Установите размер фракции металла на уровне +45 мм. Оставшийся материал размером 0-45 мм обычно используется в дорожном строительстве и в качестве заполнителя. Для повышения его ценности сталеплавильный шлак можно разделить на фракции 0-4, 4-8 и другие. Эта технология требует меньших капитальных и эксплуатационных затрат. Однако более 50% металлического содержимого шлака сосредоточено в фракции -10 мм, поэтому эта технология приведет к большей части потерь металла, но при этом увеличится содержание тяжелых металлов.
Поэтому мокрое тонкое измельчение широко используется, особенно для шлака, образующегося при производстве высоколегированной стали, содержащей высококачественный хром, никель, молибден и др. Типичные процессы включают дробление и двухступенчатое тонкое измельчение (стержневая/шаровая мельница). Поскольку металл с пластичностью трудно измельчается, разделение металла и сталеплавильного шлака может быть достигнуто путем просеивания или классификации. Тонкость минеральной части шлака обычно составляет более 95% и менее 0,2 мм. Коэффициент извлечения металла в этом процессе превышает 95%, а выход металлического концентрата составляет от 90 до 92%. С точки зрения разделения металла и шлака, этот процесс можно считать наилучшим.
Главный недостаток этого процесса заключается в том, что отделенный сталеплавильный шлак представляет собой мелкозернистую суспензию. Поскольку это влажный процесс, его трудно применять в строительстве. Поэтому большая часть сталеплавильного шлака, остающегося после отбора металла, утилизируется, что часто связано с высокой стоимостью влажной сушки и законодательными ограничениями во всем мире. Для более дорогостоящего применения требуются другие методы обработки влажного шлама (сушка, сгущение и т. д.).
Как правило, приходится выбирать между коэффициентом извлечения металла и доступностью оставшегося шлака. Обычно этот выбор зависит от стоимости извлеченного металла.
На этом этапе обычно выполняются следующие действия:
Крупные куски измельчаются щековой дробилкой до температуры -50°C, а магнитное железо отделяется с помощью магнитного шкива.
Сталелитейный шлак фракции -50 измельчают молотковой дробилкой, конусной дробилкой или ударной дробилкой, просеивают через многослойное сито, продукт фракции -20-10 можно использовать в качестве щебня, продукт фракции -10-1 — в качестве мелкого песка.
Таблица I
Анализ гранулометрического состава 50-миллиметровой фракции, подаваемой в молотковую дробилку.
Стальной шлак с размером частиц -10 зерен измельчают в шаровой мельнице до состояния мелкодисперсного порошка с размером частиц -200 меш, а затем с помощью электромагнитного порошкового магнитоотделителя удаляют железо, используемое в качестве добавки к цементу.
Дата публикации: 12 апреля 2021 г.