KR100507883B1

KR100507883B1 - Apparatus for and process of water granulating matte or slag

Info

Publication number: KR100507883B1
Application number: KR10-1999-7011014A
Authority: KR
Inventors: 조지데이비드비; 세펄베다지저스에이; 웨딕앤소니제이; 스토리앤소니지; 아래나데이비드
Original assignee: 케네코트 홀딩스 코포레이션
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 2005-08-17
Also published as: CN1259108A; EP0988256A4; RU2203864C2; AU730145B2; PL186835B1; TR199902919T2; WO1998054103A1; CN1114565C; BG64257B1; PL337082A1; CA2290500A1; YU62099A; KR20010013038A; BR9809195A; EP0988256A1; AU7603398A; BG103935A; CA2290500C; JP2002501471A

Abstract

용융 매트(matte) 또는 슬래그(slag)는 용융 매트 또는 슬래그를 라운더(10a, 10b)를 통하여 제립기 탱크(11a, 11b)로 공급함으로써 물 입상화된다. 탱크(11a, 11b)는 경사 벽을 포함하고, 조절가능한 오버플로우 둑(22b) 및 하나 또는 그 이상의 스프레이 노즐(19a, 19b)을 구비한다. 노즐(19a, 19b)은, 그로부터 방출한 물이 제립기 탱크(11a, 11b)로 공급되는 용융 매트 또는 슬래그 모두에 실질적으로 충돌하도록 위치설정된다. 제립기 탱크(11a, 11b)는 선택적으로 중합체 재료로 피복되어 수증기 폭발(phreatic explosions)에 대한 가능성을 감소시킨다. 제립기는, 유도 통기 시스템(15)에 연결될 수 있는 냉각탑(14b)에 직접적으로 연결될 수 있는 가스 배출구(16b)를 선택적으로 구비한다. 제립기는 내구성이 있는 채널(28b)로 이루어진 폭발 릴리프 개구(27b)와 결합되는 것이 바람직하며, 폭발 릴리프 개구(27b)는 중합체 재료(29b)로 덮여지는 것이 바람직하다.The molten matte or slag is granulated by feeding the molten matte or slag to the granulator tanks 11a and 11b through the rounders 10a and 10b. The tanks 11a and 11b comprise inclined walls and have adjustable overflow weirs 22b and one or more spray nozzles 19a and 19b. The nozzles 19a and 19b are positioned so that the water discharged therefrom substantially impinges both the molten mat or slag fed to the granulator tanks 11a and 11b. Granulator tanks 11a and 11b are optionally coated with a polymeric material to reduce the likelihood of phreatic explosions. The granulator optionally has a gas outlet 16b that can be directly connected to a cooling tower 14b that can be connected to an induction vent system 15. The granulator is preferably engaged with an explosion relief opening 27b consisting of a durable channel 28b, and the explosion relief opening 27b is preferably covered with a polymeric material 29b.

Description

용융 재료의 입상화 장치 및 방법{APPARATUS FOR AND PROCESS OF WATER GRANULATING MATTE OR SLAG}Granulating apparatus and method of molten material {APPARATUS FOR AND PROCESS OF WATER GRANULATING MATTE OR SLAG}

본 발명은 물 입상화(water granulation)에 관한 것이다. 일 실시예에서, 본 발명은 용융 매트(matte) 또는 슬래그(slag)의 물 입상화에 유용한 장치에 관한 것이고, 다른 실시예에서 본 발명은 매트 또는 슬래그의 입상화 방법에 관한 것이다. 또다른 실시예에서, 본 발명은 환경적으로 안전한 방식으로, 혹시 있더라도 최소의 수증기 폭발(phreatic explosion)로 매트 또는 슬래그를 물 입상화하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to water granulation. In one embodiment, the present invention relates to an apparatus useful for granulating water of a molten matte or slag, and in another embodiment the present invention relates to a granulating method of a matte or slag. In another embodiment, the present invention is directed to an apparatus and method for granulating water in a mat or slag in an environmentally safe manner, if any, with minimal vapor explosion.

다양한 건식 야금 처리(pyrometallurgical process), 특히 비철 금속 처리(nonferrous process)에서, 용융 매트 및 슬래그는 각기 중간 생성물 및 부산물로서 발생된다. 이러한 물질의 효과적인 취급은 유동가능한 입자 상태로의 이들의 세립화를 유리하게 한다. 이러한 세립화를 행하기 위한 다양한 방법이 공지되어 있고, 이것은 물 입상화, 공기 입상화, 그라인딩(grinding), 회전 분무화(rotary atomization)(본 명세서에 참조로 인용된 미국 특허 제 5,409,521 호에 개시된 바와 같음) 등을 포함한다. 편의성, 안전성 및 비용 때문에, 주로 물 입상화가 매트 및 슬래그의 크기를 감소시키는 바람직한 방법이다. 하나의 대표적인 물 입상화 방법은 본 명세서에 참조로 인용된 미국 특허 제 5,468,279 호에 개시되어 있다.In various pyrometallurgical processes, in particular nonferrous processes, melt mats and slags are generated as intermediate products and by-products, respectively. Effective handling of these materials favors their refinement into flowable particle states. Various methods are known for performing such granulation, which are disclosed in water granulation, air granulation, grinding, rotary atomization (US Pat. No. 5,409,521, incorporated herein by reference). And the like). Because of convenience, safety and cost, water granulation is a preferred method of reducing the size of mats and slags. One representative water granulation method is disclosed in US Pat. No. 5,468,279, which is incorporated herein by reference.

상기 기술의 모두는 어느 정도 유효하지만, 모두는 개량, 특히 환경적 및 안전성 고려에 대하여 개량의 대상이 된다. 특히 물 입상화에 대하여, 배출 가스 포획의 개량 및 수증기 폭발의 감소가 현재 탐구의 목적이다.All of the above techniques are effective to some extent, but all are subject to improvement, particularly with regard to environmental and safety considerations. Particularly for water granulation, improving exhaust gas capture and reducing steam explosion are the objectives of the present investigation.

발명의 요약Summary of the Invention

본 발명에 따르면, 용융 매트 또는 슬래그를 라운더(launder)를 통하여 제립기 탱크(granulator tank)로 공급함으로써 용융 매트 또는 슬래그가 물 입상화된다. 이 탱크는 경사 벽(sloping wall)을 포함하며, 또한 탱크는 작동 입상화 구역 및 정지의 침전 구역으로 탱크를 분할하는 하나 또는 그 이상의 배플(baffle)을 구비한다. 또한, 탱크는 조절가능한 오버플로우 둑(overflow weir) 및 다수의 스프레이 노즐을 갖춘다. 이러한 노즐은 여기서 방출되는 물이 제립기 탱크로 공급되는 용융 매트 또는 슬래그 전부 또는 실질적으로 전부에 충돌하도록 위치설정된다. 제립기 탱크는 선택적으로 중합체 재료로 피복되어 수증기 폭발에 대한 가능성을 감소시킨다. 또한, 제립기(granulator)는 유도 통기 시스템에 연결될 수 있는 냉각탑(quench tower)에 직접적으로 연결될 수 있는 가스 배출구(offtake)를 선택적으로 구비한다.According to the present invention, the melt mat or slag is granulated by water by feeding the melt mat or slag through a launder to a granulator tank. The tank includes a sloping wall, and the tank also has one or more baffles that divide the tank into a working granulation zone and a stationary settling zone. The tank also has an adjustable overflow weir and a number of spray nozzles. Such nozzles are positioned such that the water discharged here impinges all or substantially all of the melt mat or slag fed to the granulator tank. Granulator tanks are optionally coated with a polymeric material to reduce the likelihood of a water vapor explosion. The granulator also optionally has a gas offtake that can be directly connected to a quench tower that can be connected to an induction vent system.

또한, 제립기 탱크는 입상화된 재료를 제거하기 위한 버킷 엘리베이터(bucket elevator)도 구비한다. 제립기로부터 오버플로우된 물은 농축기(thickener)/정화기(clarifier)로 운반되어 고형물을 회수한다. 농축기/정화기로부터 회수된 입상화 물은 냉각되어 재순환되며, 이러한 물의 pH는 제립기 통기 가스로부터 오염물질 제거의 효율을 최대화하도록 조절된다.The granulator tank also includes a bucket elevator for removing granulated material. The overflowed water from the granulator is conveyed to a thickener / clarifier to recover the solids. The granulated water recovered from the concentrator / purifier is cooled and recycled, and the pH of this water is adjusted to maximize the efficiency of contaminant removal from the granulator aeration gas.

도 1은 2개의 제립기로의 매트 라운더로부터 입상화된 매트 컨베이어 벨트에 이르는 매트 입상화 처리의 일 실시예의 개략적인 흐름도,1 is a schematic flow diagram of one embodiment of a mat granulation process from a mat rounder to two granulators to a granulated mat conveyor belt;

도 2의 도 1의 2개의 제립기의 개략도,Schematic view of the two granulators of FIG.

도 3은 도 1 및 도 2의 버킷 엑스커베이터(excavator)의 개략도.3 is a schematic view of the bucket extractor of FIGS. 1 and 2;

본 발명의 물 입상화 장치는 용융 매트 또는 슬래그, 또는 양쪽의 혼합물 모두를 입상화(granulating)할 수 있다. 전형적인 매트 및 슬래그 혼합물은 본 명세서에 참조로 인용되는 미국 특허 제 5,449,395 호, 제 4,416,690 호, 제 5,217,427 호 및 제 5,007,959 호에 개시된 바와 같이 구리 제련 처리(copper smelting process)에서 발생되는 것을 포함한다. 니켈 제련 처리로부터 발생되는 대표적인 매트 및 슬래그는 본 명세서에 참조로 또한 인용된 미국 특허 제 5,215,571 호에 개시되어 있다.The water granulation apparatus of the present invention can granulate a molten mat or slag, or a mixture of both. Typical mat and slag mixtures include those that occur in a copper smelting process as disclosed in US Pat. Nos. 5,449,395, 4,416,690, 5,217,427, and 5,007,959, which are incorporated herein by reference. Representative mats and slags resulting from nickel smelting are disclosed in US Pat. No. 5,215,571, also incorporated herein by reference.

동일한 참조부호는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부분을 지시하도록 사용된다. 밸브, 피팅부(fitting), 히터 등과 같은 설비의 다양한 항목은 본 명세서의 설명의 단순화를 위해 생략되지만, 당업자는 이러한 통상의 설비가 소망하는 바와 같이 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다.Like reference numerals are used to designate like parts throughout the drawings. Various items of equipment, such as valves, fittings, heaters, and the like are omitted for simplicity of description herein, but those skilled in the art will recognize that such conventional equipment may be used as desired.

본 발명의 방법의 하나의 전형적인 실시예가 도 1에 도시되어 있다. 용융 매트(예컨대, 구리 또는 니켈) 또는 슬래그, 본 경우에서 매트는 라운더(10a, 10b)에 의해 하나 또는 그 이상의 제련장치(smelter) 또는 다른 건식 야금로(pyrometallurgical furnace)(도시하지 않음)로부터 제립기 탱크(11a, 11b)로 운반된다. 용융 매트는 이러한 탱크내에서 물과 접촉되어 입상화된 매트로 변환되며, 그 매트가 탱크 바닥에 집합한다. 버킷 엑스커베이터(12a, 12b)는 입상화된 매트를 제립기 탱크의 바닥으로부터 컨베이어(13) 또는 유사한 운반 설비로 연속적으로 또는 배치(batch)식으로 제거하고, 컨베이어(13) 또는 유사한 운반 설비는 입상화된 매트를 저장 또는 운반 시설 또는 다른 처리를 위한 다른 스테이션(도시하지 않음)으로 운반한다.One exemplary embodiment of the method of the invention is shown in FIG. 1. Melt mats (e.g. copper or nickel) or slag, in this case mats, may be removed from one or more smelters or other pyrometallurgical furnaces (not shown) by rounders 10a, 10b. It is conveyed to granulator tanks 11a and 11b. The melt mat is contacted with water in such a tank and converted into a granulated mat, which collects at the bottom of the tank. Bucket extractors 12a, 12b continuously or batch remove the granulated mat from the bottom of the granulator tank to the conveyor 13 or similar conveying facility, and the conveyor 13 or similar conveying facility is granulated. The ized mat is transported to a storage or transport facility or to another station (not shown) for other processing.

도 2는 본 발명의 제립기의 하나의 실시예가 도시되어 있다. 전형적으로 제립기[본 명세서에 제립기(11b)의 면에서 설명됨]가 통기 덕트(15)에 연결된 밀폐 및 통기 탑(14b)을 구비한다. 탑(14b)은 입상화 구역(17b)을 덮는 증기 후드(16b)에 연결된다. 입상화 구역은 하나 또는 그 이상의 물 노즐[예컨대, 도면부호(19a, 19b)]에 대해 위치설정된 중간 레이들(ladle)[예컨대, 입상화 구역(17a)의 절단 섹션내에 도시된 레이들(18a)]을 구비함으로써, 중간 레이들로부터 방출된 용융 매트[라운더(10a 또는 10b)로부터 각각 수납됨]가 노즐로부터 방출된 물과 직접적으로 및 실질적으로 완전하게 접촉한다.2 shows one embodiment of a granulator of the present invention. A granulator (described herein in terms of granulator 11b) has a hermetic and vent tower 14b connected to the vent duct 15. The tower 14b is connected to a vapor hood 16b covering the granulation zone 17b. The granulation zone is a ladle 18a shown in the cutting section of the intermediate ladle (eg, granulation zone 17a) positioned relative to one or more water nozzles (e.g., 19a, 19b). )], Whereby the melt mat (received from the rounder 10a or 10b, respectively) discharged from the intermediate ladle is in direct and substantially complete contact with the water discharged from the nozzle.

용융 매트와 물의 접촉은 증기를 발생하며, 이 증기는 증기 후드에 의해 포획되어 탑을 통해 통기 덕트로 배기된다. 전형적으로 및 바람직하게는, 중간 레이들은 노즐 위에 배치되고, 노즐은 물의 스프레이 또는 캐스케이드(cascade)를 배출하도록 작동된다. 따라서 레이들로부터 방출된 용융 매트는 물 스프레이 또는 캐스케이드를 통과하거나 낙하한다.The contact of the melt mat with water generates steam, which is captured by the steam hood and exhausted through the tower into the vent duct. Typically and preferably, the intermediate ladle is disposed above the nozzle, the nozzle being operated to discharge a spray or cascade of water. Thus the melt mat released from the ladle passes or falls through a water spray or cascade.

물과 접촉할 때, 용융 매트는 제립기 탱크의 바닥에, 즉 침전 구역(20b)에 입상화되어 수집된다. 입상화 구역(17b)은 배플(21b)에 의해 침전 구역(20b)으로부터 분리되고, 이 배플(21b)은 전형적으로 제립기 탱크의 내벽으로부터 연장된 하나 또는 그 이상의 콘크리트 또는 강철 구조체이다. 또한 침전 구역(20b)은 입상화 물을 침전 구역으로부터 포획 및 전환할 입상화 물 오버플로우 둑(22b)을 구비한다. 입상화된 매트는 최종적으로 도 3에 보다 상세하게 도시된 바와 같이 엑스커베이션 버킷(23b)에 의해 침전 구역으로부터 제거된다.When in contact with water, the melt mat is granulated and collected at the bottom of the granulator tank, ie in the settling zone 20b. The granulation zone 17b is separated from the precipitation zone 20b by a baffle 21b, which is typically one or more concrete or steel structures extending from the inner wall of the granulator tank. The precipitation zone 20b also has a granulation overflow weir 22b to capture and divert the granulation water from the precipitation zone. The granulated mat is finally removed from the settling zone by the excursion bucket 23b as shown in more detail in FIG. 3.

또한 제립기 탱크는 가끔 발생할 수 있는 임의의 용융 재료 유출물을 입상화 영역으로부터 멀리 제어 및 지향시키기 위한 설비[예컨대, 비상용 라운더(24b) 및 비상용 포트(25b)]를 구비한다.The granulator tank also has facilities (eg, emergency rounder 24b and emergency port 25b) for controlling and directing any molten material effluent that may occasionally occur away from the granulation zone.

제립기 탱크는 보강 콘크리트 또는 다른 적절한 구조 재료, 예컨대 강철로 구성되고, 경사 벽(도 3에 도시함)을 포함하여 입상화된 재료를 버킷 엘리베이터로 지향시킨다. 오버플로우 둑은 탱크의 측면을 따라 배치되어 물의 제어 유출을 허용하고, 이러한 둑은 조절가능한 것이 바람직하다. 이러한 둑은 도 2에 도시된 바와 같이 물내로 연장하는 금속 격벽(26a, 26b)에 의해 제립기내의 프리보드(free-board) 및 난류의 물(turbulent water)로부터 격리된다.The granulator tank consists of reinforced concrete or other suitable structural material, such as steel, and directs the granulated material, including the inclined wall (shown in FIG. 3), to the bucket elevator. Overflow weirs are arranged along the sides of the tank to allow controlled outflow of water, which weir is preferably adjustable. This weir is isolated from free-board and turbulent water in the granulator by metal partitions 26a and 26b extending into the water as shown in FIG. 2.

일 실시예에서, 물은 플레이트(도시하지 않음)를 통하여 입상화 피트(pit) 또는 탱크로 유입되고, 플레이트는 전형적으로 스테인레스 강(stainless steel)으로 제조되며, 다수의 스프레이 노즐과 결합된다. 노즐의 개수, 직경(크기) 및 위치는 형편에 맞게 변경할 수 있고, 노즐의 정확한 크기, 개수 및 위치는 용융 재료, 입상화 작업의 파라미터, 입상화된 생성물의 소망하는 최종적인 입자 크기 및 유사한 요소의 함수이다. 모든 이들 요소의 조합은 궁극적으로 수증기 폭발의 회수와 크기를 결정한다.In one embodiment, water enters a granulation pit or tank through a plate (not shown), and the plate is typically made of stainless steel and combined with multiple spray nozzles. The number, diameter (size) and position of the nozzles can be changed at will, and the exact size, number and position of the nozzles can be determined from the melt material, the granulation operation parameters, the desired final particle size of the granulated product and similar factors. Is a function of. The combination of all these factors ultimately determines the recovery and size of the steam explosion.

선택적으로, 입상화 피트는 중합체 재료, 예컨대 콜타르 에폭시(coal tar epoxy)로 피복되어 용융 재료의 폭발 가능성을 감소시킨다. 이론에 의해 한정되는 것을 원하지 않지만, 유기 물질은 용융 재료와 제립기 탱크 사이의 인터페이스에서 핵 비등(nucleate boiling)의 개시에 간섭하는 것에 의해 금속-물 폭발을 방지하는 것으로 여겨진다.Optionally, the granulation pits are coated with a polymeric material, such as coal tar epoxy, to reduce the likelihood of explosion of the molten material. Without wishing to be bound by theory, it is believed that organic materials prevent metal-water explosions by interfering with the onset of nucleate boiling at the interface between the molten material and the granulator tank.

제립기 탱크로의 물 유량은 탱크의 설계, 용융 재료의 성질 및 양, 물 온도 및 다른 변수로 변경하지만, 전형적으로 재료 1 톤당 약 10톤 내지 약 30톤의 물, 바람직하게는 재료 1 톤당 약 15톤 내지 25톤의 물을 변경한다. 다양한 설계 및 물 입상화 시스템의 작동 변수에 따라서, 전형적인 시스템은 일상적으로 용융 재료, 예컨대 구리 매트의 시간당 60톤(tph)을 처리할 수 있고, 종종 85tph 이상을 처리하고, 일부 시스템 설계 및 운전은 파괴적인 폭발 없이 200tph 이상, 심지어 300tph의 용융 재료를 처리할 수 있다.The water flow rate into the granulator tank varies with the design of the tank, the nature and quantity of the molten material, the water temperature and other variables, but typically from about 10 to about 30 tons of water per tonne of material, preferably about to per tonne of material 15 to 25 tons of water is changed. Depending on the various design and operating parameters of the water granulation system, a typical system can routinely handle 60 tons per hour (tph) of molten material, such as a copper mat, often handles more than 85 tph, and some system designs and operations It can handle over 200 tph and even 300 tph of molten material without destructive explosions.

전형적으로 수압은 폭발없는 입상화를 증진하기 위하여 약 65psig 내지 120psig이고, 바람직하게는 약 85psig 내지 105psig이다. 일부 작은 "파열음(bang)"은 시스템이 정상적으로 작동하고 있다는 것을 작업자에게 확신시키기 위해 전형적이고 유용하다. 전형적으로 물 온도는 90℉ 이상, 바람직하게는 약 120℉ 내지 140℉이다.Typically the water pressure is about 65 psig to 120 psig, preferably about 85 psig to 105 psig to promote explosion-free granulation. Some small "bangs" are typical and useful to convince the operator that the system is operating normally. Typically the water temperature is at least 90 ° F, preferably about 120 ° F to 140 ° F.

바람직하게, 제립기는 내구성이 있는, 예컨대 스테인레스 강재의 채널(28b)로 폭발 릴리프 개구(27b)와 결합되고, 이 채널(28b)은 고형 물질이 용융 재료 입구 라운더에 가장 근접한 입상화 구역으로부터 배출될 가능성을 감소시키도록 소정의 간격으로 설정된다. 여기서 또한 폭발 릴리프 개구는 중합체 재료(29b), 예컨대 직물로 피복된 중합체로 덮이고, 탄성 코드(elastic cords)에 의해 보유되어 정상 작동중에 증기의 배출을 방지하지만, 폭발의 경우에 가압된 가스의 릴리프를 허용하는 것이 바람직하다(그에 따라 제립기 탱크 및 관련된 설비에 대한 구조적인 손상을 방지함).Preferably, the granulator is coupled to the explosion relief opening 27b with a durable, eg stainless steel channel 28b, which allows the solid material to exit from the granulation zone closest to the molten material inlet rounder. It is set at predetermined intervals to reduce the possibility. Here also the explosion relief opening is covered with a polymer material 29b, for example a polymer coated with a fabric and is retained by elastic cords to prevent the release of steam during normal operation, but in the event of an explosion the relief of pressurized gas It is desirable to allow (to avoid structural damage to the granulator tank and associated equipment).

제립기는 냉각탑[세척탑(scrubber)](14b)에 직접 연결된 후에 유도 통기 시스템[예컨대, 통기 덕트(15)]에 연결된 가스 배출구를 구비하는 것이 바람직하다. 냉각탑은 주요 입상화 물의 측면 스트림과 함께 작동되어 이산화황 또는 미립자 물질과 같은 오염물질의 세정을 실행한다. 냉각탑 배출수는 제립기 탱크내로 직접적으로 유동할 수 있다. 대안적으로, 제립기는 멀리 떨어진 세척탑(도시하지 않음)을 통하여 통기될 수 있다. 다른 변형예에서, 제립기는 통기된 라운더 밀폐체내로의 가스외에는 모든 가스 탈출을 방지하도록 단단히 밀봉될 수 있다.The granulator is preferably provided with a gas outlet connected directly to the cooling tower (scrubber) 14b and then to an induction venting system (eg, vent duct 15). The cooling tower is operated in conjunction with the side stream of the main particulate water to carry out cleaning of contaminants such as sulfur dioxide or particulate matter. Cooling tower effluent may flow directly into the granulator tank. Alternatively, the granulator can be vented through a remote wash tower (not shown). In another variation, the granulator can be tightly sealed to prevent any gas escape except gas into the vented rounded enclosure.

버킷 엘리베이터는 제립기 탱크로부터 물질을 제거하도록 사용되고, 롤러, 가이드 및 리프팅 호이스트(lifting hoist)를 구비하며, 그에 의해 탱크로부터 물질의 조절 제거(controlled removal)를 실행하도록 또는 서비스를 위해 제립기 탱크로부터 부분적으로 제거될 수 있다. 이러한 후자의 방법에 의해, 입상화된 재료가 가득하게 되면 탱크를 "채굴(minded)"할 수 있다.Bucket elevators are used to remove material from granulator tanks and are provided with rollers, guides and lifting hoists, thereby to perform controlled removal of material from the tanks or from the granulator tanks for service. Can be partially removed. By this latter method, the tank can be "minded" when the granulated material is full.

제립기로부터의 물 오버플로우는 농축기/정화기(도시하지 않음)로 지향되어 입상화 물내에 부유시켜 운반(entrained)되는 임의의 고형물을 회수한다. 농축기로부터의 언더플로우(underflow)는 선택적으로 슬롯식 입상화 엑스커베이터 버킷내로 공급되어 물질의 여과 및 회수에 영향을 미친다. 선택적으로, 언더플로우는 여과 장치로 지향될 수 있다.Water overflow from the granulator is directed to a thickener / purifier (not shown) to recover any solids that are suspended and entrained in the granulation water. Underflow from the concentrator is optionally fed into a slotted granular excavator bucket to affect filtration and recovery of material. Optionally, the underflow can be directed to the filtration device.

입상화 물 pH는 수산화나트륨(NaOH)과 같은 기본 화합물의 첨가에 의해 조절되어 대략 중성에서 약염기성의 pH를 유지한다. 일 실시예에서, 조절된 pH 물은 제립기 통기 가스로부터 오염물질을 세정하는데 사용된다.Granular water pH is controlled by the addition of a basic compound such as sodium hydroxide (NaOH) to maintain a pH approximately neutral to weakly basic. In one embodiment, adjusted pH water is used to clean contaminants from the granulator aeration gas.

입상화 물은 통상의 냉각탑내에서 냉각된 후 입상화 시스템으로 재순환될 수 있다. 백업(backup) 급수 시스템은 주요 입상화 펌프를 중단시키는 전원 고장의 경우에도 입상화 헤드로의 수류를 보장하도록 제공되는 것이 바람직하다.The granulated water may be cooled in a conventional cooling tower and then recycled to the granulation system. A backup feed water system is preferably provided to ensure water flow to the granulation head in the event of a power failure that stops the main granulation pump.

본 발명은 전술한 도면 및 다양한 실시예를 참조하여 매우 상세하게 설명되었지만, 이러한 설명은 예시를 위한 것이며 첨부된 청구범위에 설명된 바와 같이 본 발명을 제한하는 것은 아니다.Although the invention has been described in great detail with reference to the foregoing drawings and various embodiments, this description is for illustrative purposes and does not limit the invention as described in the appended claims.

Claims

용융 재료를 입상화하는 장치에 있어서,In the apparatus for granulating the molten material,

A) 용융 재료를 용융 재료의 공급원으로부터 프리보드 영역을 갖는 경사 벽 제립기 탱크로 운반하기 위한 수단으로서, 상기 제립기 탱크(granulator tank)는 (ⅰ) 상기 제립기 탱크내로 연장된 적어도 하나의 격벽에 의해 프리보드 영역으로부터 격리되는 물 오버플로우 둑과, (ⅱ) 상기 제립기 탱크를 침전 구역 및 입상화 구역으로 분할하기 위한 배플과, (ⅲ) 상기 입상화 구역으로부터 멀리 용융 재료 유출물을 전환하기 위한 수단과, (ⅳ) 상기 제립기 탱크로부터 상기 운반 수단으로의 고형 물질의 방출을 방해하기 위한 수단을 구비하는, 상기 운반 수단과,A) means for conveying molten material from a source of molten material to an inclined wall granulator tank having a freeboard area, wherein the granulator tank comprises (i) at least one partition wall extending into the granulator tank; A water overflow bank isolated from the freeboard region by (ii) baffles for dividing the granulator tank into sedimentation zones and granulation zones, and (iii) diverting molten material effluent away from the granulation zones Means for preventing and (i) means for preventing the release of solid matter from the granulator tank to the conveying means;

B) 상기 용융 재료가 입상화된 재료로 변환된 후에, 상기 제립기 탱크의 침전 구역내에 수집되도록, 상기 용융 재료가 상기 운반 수단으로부터 상기 제립기 탱크의 입상화 구역내로 방출될 때 상기 용융 재료상으로 물을 투입하기 위한 수단과,B) onto the molten material as it is discharged from the conveying means into the granulation zone of the granulator tank so that after the molten material is converted into granulated material, it is collected in the settling zone of the granulator tank. Means for introducing water,

C) 상기 제립기 탱크의 침전 구역으로부터 상기 입상화 재료를 제거하기 위한 수단과,C) means for removing the granulating material from the settling zone of the granulator tank;

D) 상기 제립기 탱크로부터의 가스 배출물을 포획하기 위한 수단을 포함하는 D) means for capturing gaseous emissions from the granulator tank

용융 재료의 입상화 장치.Granulating device of molten material.

용융 재료를 입상화하는 방법에 있어서,In the method of granulating the molten material,

A) 용융 재료를 제립기 탱크의 입상화 구역내로 공급하는 단계와,A) feeding molten material into the granulation zone of the granulator tank,

B) 상기 제립기 탱크를 손상시키지 않는 수증기 폭발(phreatic explosions)만으로 상기 용융 재료가 입상화된 재료로 변환되도록 하는 방식으로 상기 입상화 구역에서, 물의 pH가 중성 또는 약염기성으로 조절된 충분한 물과 상기 용융 재료를 접촉시키는 단계와,B) in the granulation zone, sufficient water with a neutral or weakly basic pH adjusted in the granulation zone in such a way that only the steam explosions that do not damage the granulator tank are converted into granulated material; Contacting the molten material;

C) 상기 입상화된 재료를 상기 제립기 탱크의 침전 구역에 수집하는 단계와,C) collecting the granulated material in the settling zone of the granulator tank;

D) 상기 제립기 탱크로부터 가스 배출물을 수집하고, 이러한 배출물을 환경으로 방출하기에 적합한 형태로 변환하는 단계와,D) collecting gaseous emissions from the granulator tank and converting these emissions into a form suitable for release to the environment,

E) 상기 단계(B)로부터 남아 있는 상기 물을 상기 입상화된 재료로부터 회수하고, 상기 회수된 물을 상기 단계(B)에서 사용하기에 적절한 형태로 변환하고, 상기 회수된 물을 상기 단계(B)로 재순환하는 단계와,E) recovering the water remaining from step (B) from the granulated material, converting the recovered water into a form suitable for use in step (B), and recovering the recovered water Recycling to B),

F) 상기 입상화된 재료를 조절가능하게 배치된 제거 수단에 의해 상기 제립기 탱크의 침전 구역으로부터 제거하는 단계와,F) removing said granulated material from the settling zone of said granulator tank by means of adjustablely disposed removal means,

G) 상기 제립기 탱크의 입상화 구역으로부터 멀리 상기 용융 재료의 유출물을 전환하는 단계를 포함하는 G) diverting the effluent of the molten material away from the granulation zone of the granulator tank.

용융 재료의 입상화 방법.Granulation method of molten material.

제 1 항에 있어서,The method of claim 1,

상기 제립기 탱크로부터 투입된 물을 재순환하기 위한 수단을 더 포함하는 Means for recirculating the water introduced from the granulator tank

용융 재료의 입상화 장치.Granulating device of molten material.

제 1 항에 있어서,The method of claim 1,

상기 투입된 물의 pH를 중성에서 약염기성의 범위로 조절하기 위한 수단을 더 포함하는 Further comprising means for adjusting the pH of the introduced water in the range from neutral to weak basic

용융 재료의 입상화 장치.Granulating device of molten material.

제 1 항에 있어서,The method of claim 1,

상기 입상화된 재료를 제거하기 위한 수단은 버킷 엘리베이터(bucket elevator)를 포함하고, 상기 버킷 엘리베이터는 상기 제립기 탱크의 바닥에 대해 조절가능하게 위치설정되는 The means for removing the granulated material comprises a bucket elevator, the bucket elevator being adjustablely positioned relative to the bottom of the granulator tank.

용융 재료의 입상화 장치.Granulating device of molten material.

제 1 항에 있어서,The method of claim 1,

상기 제립기 탱크는 중합체 재료(polymeric material)로 피복되는 The granulator tank is covered with a polymeric material

용융 재료의 입상화 장치.Granulating device of molten material.

제 1 항에 있어서,The method of claim 1,

상기 둑은 상기 제립기 탱크내에 조절가능하게 위치설정되는 The weir is adjustablely positioned within the granulator tank.

용융 재료의 입상화 장치.Granulating device of molten material.

제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein

상기 재순환된 물은 농축기(thickener)/정화기(clarifier)를 통과하여 현탁 물질(suspended material)을 제거하는 The recycled water is passed through a thickener / clarifier to remove suspended material.

용융 재료의 입상화 장치.Granulating device of molten material.

A) 용융 재료를 용융 재료의 공급원으로부터 프리보드 영역을 갖는 경사 벽 제립기 탱크로 운반하기 위한 수단으로서, 상기 제립기 탱크는 (ⅰ) 상기 제립기 탱크내로 연장된 적어도 하나의 격벽에 의해 프리보드 영역으로부터 격리되고, 상기 제립기 탱크내의 물의 높이를 조절하기 위해 조절가능하게 위치설정되는 물 오버플로우 둑과, (ⅱ) 상기 제립기 탱크를 침전 구역 및 입상화 구역으로 분할하기 위한 배플과, (ⅲ) 중합체 피복과, (ⅳ) 상기 입상화 구역으로부터 멀리 용융 재료 유출물을 전환하기 위한 수단과, (ⅴ) 상기 제립기 탱크로부터 상기 운반 수단으로의 고형 물질의 방출을 방해하기 위한 수단을 구비하는, 상기 운반 수단과,A) means for conveying molten material from a source of molten material to an inclined wall granulator tank having a freeboard area, the granulator tank being (i) preboarded by at least one partition wall extending into the granulator tank; A water overflow bank isolated from the area and adjustablely positioned to adjust the height of the water in the granulator tank; (ii) a baffle for dividing the granulator tank into sedimentation zones and granulation zones; Iii) a polymer coating, (iii) means for diverting molten material effluent away from the granulation zone, and (iii) means for impeding the release of solid material from the granulator tank to the conveying means. And the conveying means,

B) 상기 용융 재료가 입상화된 재료로 변환된 후에 상기 제립기 탱크의 침전 구역내에 수집되도록, 상기 용융 재료가 상기 운반 수단으로부터 상기 제립기 탱크의 상기 입상화 구역내로 방출될 때 상기 용융 재료상으로 pH가 중성 또는 약염기성인 물을 투입하기 위한 수단과,B) onto the molten material as it is discharged from the conveying means into the granulation zone of the granulator tank so that the molten material is collected into the settling zone of the granulator tank after being converted into granulated material. means for introducing water having a neutral or weakly basic pH,

C) 상기 입상화 재료를 상기 제립기 탱크의 침전 구역으로부터 제거하고, 상기 제립기 탱크의 바닥에 대해 조절가능하게 위치설정되는, 버킷 엘리베이터와,C) a bucket elevator that removes the granulation material from the settling zone of the granulator tank and is adjustablely positioned relative to the bottom of the granulator tank;

D) 상기 제립기 탱크로부터 가스 배출물을 포획하기 위한 수단과,D) means for capturing gaseous emissions from the granulator tank,

E) 상기 제립기 탱크로부터의 물을 상기 제립기 탱크로 다시 재순환하기 위한 수단을 포함하는 E) means for recycling water from the granulator tank back to the granulator tank

용융 재료의 입상화 장치.Granulating device of molten material.