SK1032022A3 - The method of obtaining ferric concentrate from metallurgic slags - Google Patents

Abstract

Method for obtaining iron concentrate from metallurgical slags from steel production, containing at least 10 mass % of Fe, consists in their gradual crushing and grinding to a granulate with the particles of maximum grain size 1.0 mm, and a subsequent magnetic separation of the magnetic fraction contained in the granulate, while prior to commencing the magnetic separation, the granulate is mixed with water in the ratio of 1 mass portion of granulate to 10 to 100 mass portions of water to obtain a well mixable slurry which, after mixing and under continuous stirring, is subjected to magnetic separation for 2 to 30 min. with a co-action of ultrasound with a frequency of 20 to 40 kHz. Separated magnetic fraction is dried to a constant mass, and an iron concentrate with a content of 20 to 80 mass % of Fe is obtained. Alternatively, prior to mixing with water, the granulate may be subjected to calcination at a temperature of 600 to 1000 °C for at least 60 min. In order to increase the efficiency of this method, the residual fraction not captured by magnetic separation may also be subjected to calcination under the same conditions, and after mixing with water, either alone or in a mixture with the new granulate, the resulting slurry is subjected to repeated magnetic separation with the co-action of ultrasound.

Description

Oblasť technikyThe field of technology

Vynález sa týka spôsobu získavania železitého koncentrátu z metalurgických trosiek z výroby ocele, určeného na jeho využitie do vsádzok metalurgických agregátov.The invention relates to a method of obtaining iron concentrate from metallurgical slag from steel production, intended for its use in batches of metallurgical aggregates.

Doterajší stav technikyCurrent state of the art

V súčasnej dobe je už všeobecne známa recyklácia metalurgických trosiek za účelom získania a opätovného využitia v nich obsiahnutého kovového podielu pri metalurgických procesoch. Táto recyklácia obvykle spočíva v drvení a mletí metalurgických trosiek na jemný granulát, z ktorého sa v ňom obsiahnutý kovový podiel magnetickou separáciou, vykonávanou napr. v bubnových separátoroch, oddelí.Currently, the recycling of metallurgical waste is already widely known for the purpose of obtaining and reusing the metal content contained in it in metallurgical processes. This recycling usually consists in crushing and grinding metallurgical waste into a fine granulate, from which the metal part contained in it is separated by magnetic separation, carried out e.g. in drum separators, departments.

Z radu existujúcich patentových spisov je takáto recyklácia metalurgických trosiek pomocou magnetickej separácie známa napr. zo spisu EP 2261383, ktorého predmetom je spôsob, zariadenie a otočný bubon na spracovanie panvovej trosky. Spôsob spracovania panvovej trosky zahrnuje kroky, ako je vyprázdnenie zvyškového materiálu prítomného v panvici na lôžko z recyklovaných materiálov, aspoň čiastočné stuhnutie naneseného zvyškového materiálu, zavedenie aspoň čiastočne stuhnutého materiálu do uzavretého rotujúceho bubna, hasenie a dezintegrácia zvyškového materiálu vnútri rotujúceho bubna a oddelenie práškovej časti od kovových krúst zvyškového materiálu pomocou rotácie tohto zvyškového materiálu v uzavretom rotujúcom bubne. Oddeľovanie železnej frakcie, majúcej menšiu veľkosť, sa potom vykonáva pomocou magnetickej separácie, a oddeľovanie väčších častíc vibračným preosievaním.From a number of existing patent documents, such recycling of metallurgical waste using magnetic separation is known, e.g. from EP 2261383, the subject of which is a method, device and rotating drum for the processing of pan slag. The method of processing the pan slag includes steps such as emptying the residual material present in the pan into a bed of recycled materials, at least partially solidifying the applied residual material, introducing the at least partially solidified material into a closed rotating drum, quenching and disintegrating the residual material inside the rotating drum, and separating the powder portion from metal crusts of residual material by means of rotation of this residual material in a closed rotating drum. The separation of the iron fraction, having a smaller size, is then carried out by means of magnetic separation, and the separation of larger particles by vibrating screening.

Magnetická separácia je ďalej známa aj zo spisu US 2015/02029798, ktorého predmetom je spôsob a systém spracovania troskového materiálu za vzniku vedľajších produktov, vrátane hotového produktu bohatého na železo a hotového produktu s nízkym obsahom jemného železa. Zo spisu WO 2019/054087 je ďalej známy spôsob spracovania troskovej kaše, obsahujúcej rozdrvené alebo práškové častice trosky z výroby ocele, vykonávaný v magnetickom rotujúcom bubne a umožňujúci zvýšiť koncentráciu Fe v získavanom produkte.Magnetic separation is also known from US 2015/02029798, the subject of which is a method and system for processing slag material to form by-products, including a finished product rich in iron and a finished product with a low content of fine iron. From the document WO 2019/054087, a method of processing slag slurry, containing crushed or powdered particles of slag from steel production, is also known, which is carried out in a magnetic rotating drum and makes it possible to increase the concentration of Fe in the obtained product.

Zo spisu US 2015/0007696 je potom známy spôsob získavania Fe z trosky, vznikajúcej pri výrobe ocele, pri ktorom sa troska najprv zahrieva na teplotu 1 450 až 1 600 °C, potom sa ochladí na teplotu 1 150 °C až 1 250, na ktorej sa udržuje po dobu min. 10 min. na umožnenie vyzrážania Fe. Po rýchlom ochladení trosky na izbovú teplotu potom nasleduje drvenie stuhnutej trosky a magnetické oddelenie jej magnetickej časti od nemagnetickej časti.From the document US 2015/0007696, a method for obtaining Fe from slag, which is produced during steel production, is then known, in which the slag is first heated to a temperature of 1,450 to 1,600 °C, then cooled to a temperature of 1,150 to 1,250 °C, at which is maintained for min. 10 minutes to allow precipitation of Fe. After rapid cooling of the slag to room temperature, the solidified slag is crushed and its magnetic part is magnetically separated from the non-magnetic part.

Známa je tiež aj kombinácia magnetickej separácie a ultrazvukového pôsobenia na spracovávaný materiál za účelom získania koncentrátu s relatívne vysokým obsahom Fe, ako je to napr. pri riešení podľa spisu US 2014033867, ktorého predmetom je spôsob spracovania železnej rudy nízkej kvality. Tento spôsob spočíva v tom, že zo spracovávanej železnej rudy sa najskôr pripraví suspenzia, ktorá sa následne podrobí ultrazvukovému ošetreniu a potom magnetickej separácii na magnetickú frakciu železnej rudy a zvyšnú časť, obsahujúcu paramagnetickú frakciu železnej rudy a materiál neobsahujúci železo. Táto zvyšná časť sa potom opätovne podrobí ultrazvukovému ošetreniu a magnetickému oddeleniu paramagnetickej frakcie železnej rudy.The combination of magnetic separation and ultrasonic action on the processed material in order to obtain a concentrate with a relatively high Fe content is also known, such as in the solution according to the document US 2014033867, the subject of which is a method of processing low-quality iron ore. This method consists in the fact that a suspension is first prepared from the processed iron ore, which is then subjected to ultrasonic treatment and then magnetic separation into the magnetic fraction of iron ore and the remaining part, containing the paramagnetic fraction of iron ore and non-iron material. This remaining part is then again subjected to ultrasonic treatment and magnetic separation of the paramagnetic fraction of the iron ore.

Cieľom teraz predkladaného vynálezu je využitie kombinácie magnetickej separácie a ultrazvukového pôsobenia aj na recykláciu metalurgických trosiek s cieľom získania koncentrátu s podstatne vyšším obsahom Fe, než pri vyššie uvedených doterajších spôsoboch spracovania týchto trosiek.The aim of the present invention is to use a combination of magnetic separation and ultrasonic action for the recycling of metallurgical slag with the aim of obtaining a concentrate with a significantly higher Fe content than with the above-mentioned methods of processing this slag.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Tento cieľ je do značnej miery vyriešený spôsobom získavania železitého koncentrátu z metalurgických trosiek z výroby ocele, obsahujúcich najmenej 10 % hmotn. Fe, zahrnujúcim ich postupné drvenie a mletie na granulát so zrnitosťou maximálne 1,0 mm a následnú magnetickú separáciu v granuláte obsiahnutého magnetického podielu, podľa vynálezu. Podstata vynálezu spočíva v tom, že granulát sa pred začatím magnetickej separácie najprv zmieša s vodou v pomere 1 hmotn. diel granulátu ku 10 až 100 hmotn. dielom vody na získanie dobre miešateľnej suspenzie, ktorá sa po jej rozmiešaní pri pokračujúcom stálom miešaní podrobuje po dobu 2 až 30 min. magnetickej separácii vplyvom pôsobenia magnetického poľa za súčasného spolupôsobenia ultrazvuku s frekvenciou 20 až 40 kHz. Po vysušení magnetického podielu do konštantnej hmotnosti sa takto získa železitý koncentrát s obsahom 20 až 80 % hmotn. Fe, pričom zvyšok tvorí fáza sThis goal is largely solved by the method of obtaining iron concentrate from metallurgical slag from steel production, containing at least 10% by weight. Fe, including their gradual crushing and grinding into granules with a maximum grain size of 1.0 mm and subsequent magnetic separation of the magnetic content contained in the granules, according to the invention. The essence of the invention is that the granulate is first mixed with water in a ratio of 1 wt. part of granulate per 10 to 100 wt. part of water to obtain a well-mixable suspension, which, after mixing, is subjected to continuous stirring for 2 to 30 min. magnetic separation due to the action of a magnetic field with the simultaneous action of ultrasound with a frequency of 20 to 40 kHz. After drying the magnetic portion to a constant weight, a ferric concentrate with a content of 20 to 80% by weight is thus obtained. Fe, while the remainder is the s phase

SK 103-2022 A3 obsahom CaO, SÍO2, AI2O3, MgO a ďalších oxidov, ktorých obsah jednotlivo nepresahuje 40 % hmotn., a prípadné ďalšie primiešaniny a nečistoty.SK 103-2022 A3 containing CaO, SiO2, AI2O3, MgO and other oxides, the content of which individually does not exceed 40% by weight, and any other admixtures and impurities.

Podstata vynálezu spočíva ďalej v tom, že na intenzifikáciu tohto spôsobu a podporu tvorby magneticky aktívnych častíc sa z oceliarenských trosiek nadrvený a namletý granulát pred jeho zmiešaním s vodou výhodne podrobuje kalcinácii pri teplote 600 až 1 000 °C počas min. 60 min. Obsah Fe v koncentráte získaného magnetickou separáciou kalcinovaného granulátu je voči stavu, keď granulát kalcinovaný nie je, vyšší až o 25 %.The essence of the invention further consists in the fact that in order to intensify this method and support the formation of magnetically active particles, crushed and ground granulate from steel mill waste is preferably subjected to calcination at a temperature of 600 to 1,000 °C for min. 60 min. The Fe content in the concentrate obtained by magnetic separation of the calcined granulate is higher by up to 25% compared to the state when the granulate is not calcined.

Tento spôsob získavania železitého koncentrátu podľa vynálezu možno pritom vykonávať s využitím napr. ultrazvukových vaní, do ktorých sa vložia nádoby s pripravenou suspenziou, ktoré sú vybavené miešacími vretenami a po svojom vonkajšom obvode permanentnými magnetmi či elektromagnetmi, alebo s využitím ultrazvukových ponorných sond. Ďalšiu intenzifikáciu procesu možno docieliť aj použitím viacerých ultrazvukových ihiel, prípadne kombináciou ultrazvukovej vane a jednej alebo viacerých ultrazvukových ihiel.This method of obtaining iron concentrate according to the invention can be carried out using e.g. ultrasonic baths, into which vessels with a prepared suspension are placed, which are equipped with mixing spindles and permanent magnets or electromagnets around their outer circumference, or with the use of ultrasonic immersion probes. Further intensification of the process can be achieved by using several ultrasonic needles, or by combining an ultrasonic bath and one or more ultrasonic needles.

Podstata vynálezu spočíva ďalej aj v tom, že magnetickou separáciou nezachytený zvyšný podiel, ktorý pritom stále môže vykazovať pomerne vysoký obsah Fe, sa vysuší, podrobí kalcinácii opäť pri teplote 600 až 1 000 °C počas min. 60 min. a potom sa samostatne alebo v zmesi s novým z trosky nadrveným, namletým a prípadne aj kalcinovaným granulátom znova zmieša s vodou, potom sa podrobí ďalšej magnetickej separácii za spolupôsobenia ultrazvuku. Týmto postupom sa získa vyššie množstvo magneticky separovateľného podielu.The essence of the invention also consists in the fact that the remaining portion not captured by magnetic separation, which can still show a relatively high Fe content, is dried, subjected to calcination again at a temperature of 600 to 1,000 °C for min. 60 min. and then alone or in a mixture with new crushed, ground and possibly also calcined granulate from the slag, it is again mixed with water, then subjected to another magnetic separation under the influence of ultrasound. With this procedure, a higher amount of magnetically separable fraction is obtained.

Príklady uskutočnenia vynálezuExamples of implementation of the invention

Príklad 1Example 1

Podľa prvého príkladu uskutočnenia vynálezu sa najprv vykoná výber panvovej trosky s obsahom 17 % hmotn. Fe, potom sa táto troska upraví na granulát pomocou drvenia a následného mletia na granulometriu pod 0,1 mm. Potom sa vykoná príprava suspenzie zmiešaním granulátu s vodou v pomere 1 hmotn. diel granulátu ku 40 hmotn. dielom vody v nádobe valcového tvaru, pričom na jej vonkajšej strane je umiestnený pás s neodymovými magnetmi, potom sa táto nádoba so suspenziou vloží do ultrazvukového kúpeľa resp. do ultrazvukovej vane s obsahom vody. Do nádoby so suspenziou sa ponorí vretenové miešadlo a spustí sa úvodné premiešanie s rýchlosťou rotácie 250 rpm po dobu 2 minút.According to the first embodiment of the invention, a selection of 17 wt% slag is first performed. Fe, then this slag is processed into granulate by means of crushing and subsequent grinding to a granulometry below 0.1 mm. The suspension is then prepared by mixing the granulate with water in a ratio of 1 wt. part of granulate per 40 wt. part of the water in a cylindrical container, while a strip with neodymium magnets is placed on its outside, then this container with the suspension is placed in an ultrasonic bath or into an ultrasonic bath containing water. A spindle stirrer is immersed in the container with the suspension and the initial mixing is started with a rotation speed of 250 rpm for 2 minutes.

Po tomto úvodnom premiešaní je pri stálom pokračujúcom miešaní a pôsobení magnetického poľa, vyvolaného neodymovými magnetmi, inicializované pôsobenie ultrazvuku s frekvenciou 40 kHz a výkonom 130 W na túto suspenziu prostredníctvom ultrazvukovej vane po dobu 10 min. Po uplynutí tejto doby je miešanie aj pôsobenie ultrazvuku zastavené a nemagnetický podiel v troskovom granuláte sa z nádoby odstráni zliatím suspenzie.After this initial mixing, the action of ultrasound with a frequency of 40 kHz and a power of 130 W is initiated on this suspension by means of an ultrasonic bath for 10 min. After this time, mixing and the action of ultrasound are stopped and the non-magnetic part in the slag granulate is removed from the container by pouring the suspension.

Magnetický podiel, zadržaný na vnútorných stenách pomocou neodymových magnetov, sa potom získa odstránením týchto magnetov z vonkajších stien nádoby, a potom je vysušený do dosiahnutia konštantnej hmotnosti po dobu 24 hod. pri teplote 70 °C za vzniku železitého koncentrátu v množstve 23 % hmotn. z pôvodného množstva panvovej trosky, obsahujúcom 31 % hmotn. Fe, 35 % hmotn. CaO, 7 % hmotn. SiO2, 2 % hmotn. A^O3 a 4 % hmotn. MgO, pričom zvyšok tvoria ďalšie primiešaniny a nečistoty.The magnetic fraction, retained on the inner walls by means of neodymium magnets, is then obtained by removing these magnets from the outer walls of the container, and is then dried to a constant weight for 24 hours. at a temperature of 70 °C to form a ferric concentrate in the amount of 23 wt.%. from the original amount of pan slag, containing 31 wt.% Fe, 35% wt. CaO, 7% wt. SiO2, 2% wt. A^O3 and 4% wt. MgO, while the rest is made up of other impurities and impurities.

Príklad 2Example 2

Podľa druhého príkladu uskutočnenia vynálezu sa najprv vykoná výber trosky z mimopecného odsírenia s obsahom 34 % hmotn. Fe, potom sa táto troska upraví na granulát pomocou drvenia a následného mletia na granulometriu pod 0,1 mm. Potom sa vykoná príprava suspenzie zmiešaním granulátu s vodou v pomere 1 hmotn. diel granulátu ku 60 hmotn. dielom vody v nádobe, vybavenej po vonkajšom obvode, obdobne ako v príklade 1, neodymovými magnetmi. Do nádoby so suspenziou sa ponorí vretenové miešadlo s rýchlosťou rotácie 250 rpm a ultrazvuková ponorná sonda, potom sa spustí miešanie po dobu 2 min.According to the second embodiment of the invention, the selection of slag from off-furnace desulfurization with a content of 34% by weight is first carried out. Fe, then this slag is processed into granulate by means of crushing and subsequent grinding to a granulometry below 0.1 mm. The suspension is then prepared by mixing the granulate with water in a ratio of 1 wt. part of granulate per 60 wt. part of the water in a container equipped on the outer perimeter, similarly to example 1, with neodymium magnets. A spindle stirrer with a rotation speed of 250 rpm and an ultrasonic immersion probe are immersed in the container with the suspension, then mixing is started for 2 min.

Po úvodnom premiešaní je pri stálom, pokračujúcom miešaní inicializované pôsobenie ultrazvuku s frekvenciou 20 kHz a výkonom 360 W na túto suspenziu prostredníctvom ultrazvukovej ponornej sondy po dobu 10 min. Po uplynutí tejto doby je miešanie aj pôsobenie ultrazvuku zastavené a nemagnetický podiel v troskovom granuláte sa z nádoby odstráni zliatím suspenzie. Získaný magnetický podiel z vnútorných stien nádoby sa potom vysúša do konštantnej hmotnosti po dobu 24 hod. pri teplote 70 °C za vzniku železitého koncentrátu v množstve 60 % hmotn. z pôvodného množstva trosky z mimopecného odsírenia, ktorý obsahuje 52 % hmotn. Fe, 9 % hmotn. CaO, 4 % hmotn. SiO2, 1 % hmotn. AbO3 a 5 % hmotn. MgO, pričom zvyšok tvoria ďalšie primiešaniny a nečistoty.After the initial mixing, the action of ultrasound with a frequency of 20 kHz and a power of 360 W is initiated on this suspension by means of an ultrasonic immersion probe for a period of 10 min. After this time, mixing and the action of ultrasound are stopped and the non-magnetic part in the slag granulate is removed from the container by pouring the suspension. The obtained magnetic portion from the inner walls of the vessel is then dried to a constant weight for 24 hours. at a temperature of 70 °C to form a ferric concentrate in the amount of 60% by weight. from the original amount of slag from off-furnace desulfurization, which contains 52 wt.% Fe, 9% wt. CaO, 4% wt. SiO2, 1% wt. AbO3 and 5% wt. MgO, while the rest is made up of other impurities and impurities.

SK 103-2022 A3SK 103-2022 A3

Príklad 3Example 3

Podľa tretieho príkladu uskutočnenia vynálezu sa najprv vykoná výber panvovej trosky s obsahom 13 % hmotn. Fe, potom sa táto troska upraví na granulát pomocou drvenia a následného mletia na granulometriu pod 0,1 mm. Takto získaný granulát sa podrobí kalcinácii pri teplote 1000 °C počas 60 min. Potom sa vykoná príprava suspenzie kalcinovaného granulátu jeho zmiešaním s vodou v pomere 1 hmotn. diel granulátu ku 40 hmotn. dielom vody v nádobe valcového tvaru, pričom na jej vonkajšej strane je umiestnený pás s neodymovými magnetmi.According to the third embodiment of the invention, a selection of 13 wt% slag is first carried out. Fe, then this slag is processed into granulate by means of crushing and subsequent grinding to a granulometry below 0.1 mm. The thus obtained granulate is subjected to calcination at a temperature of 1000 °C for 60 min. Then the calcined granulate suspension is prepared by mixing it with water in a ratio of 1 wt. part of granulate per 40 wt. part of the water in a cylindrical container, while a strip with neodymium magnets is placed on its outside.

Do nádoby so suspenziou sa ponorí vretenové miešadlo s rýchlosťou rotácie 250 rpm a spustí sa úvodné premiešanie po dobu 2 minút.A spindle stirrer with a rotation speed of 250 rpm is immersed in the container with the suspension and the initial mixing is started for 2 minutes.

Po tomto úvodnom premiešaní je pri stálom, pokračujúcom miešaní a pôsobení magnetického poľa, vyvolaného neodymovými magnetmi, inicializované pôsobenie ultrazvuku s frekvenciou 20 kHz a výkonom 400 W na túto suspenziu prostredníctvom ultrazvukovej ihly po dobu 10 min. Po uplynutí tejto doby je miešanie aj pôsobenie ultrazvuku zastavené a nemagnetický podiel v troskovom granuláte sa z nádoby odstráni zliatím suspenzie.After this initial mixing, the action of ultrasound with a frequency of 20 kHz and a power of 400 W is initiated on this suspension by means of an ultrasound needle for 10 min. After this time, mixing and the action of ultrasound are stopped and the non-magnetic part in the slag granulate is removed from the container by pouring the suspension.

Magnetický podiel, zadržaný na vnútorných stenách pomocou neodymových magnetov, sa potom získa odstránením týchto magnetov z vonkajších stien nádoby, potom je vysušený do dosiahnutia konštantnej hmotnosti po dobu 24 hod. pri teplote 70 °C za vzniku železitého koncentrátu v množstve 31 % hmotn. z pôvodného množstva panvovej trosky, ktorý obsahuje 34 % hmotn. Fe, 31 % hmotn. CaO, 8 % hmotn. SO2, 3 % hmotn. AI2O3 a 6 % hmotn. MgO, pričom zvyšok tvoria ďalšie primiešaniny a nečistoty.The magnetic portion, retained on the inner walls by means of neodymium magnets, is then obtained by removing these magnets from the outer walls of the container, then it is dried to a constant weight for 24 hours. at a temperature of 70 °C to form a ferric concentrate in the amount of 31 wt.%. from the original amount of pan slag, which contains 34 wt.% Fe, 31% wt. CaO, 8% wt. SO2, 3% wt. AI2O3 and 6% wt. MgO, while the rest is made up of other impurities and impurities.

Príklad 4Example 4

Podľa štvrtého príkladu uskutočnenia vynálezu sa najprv vykoná výber trosky z výroby ocele v kyslíkovom konvertore s obsahom 21 % hmotn. Fe, potom sa táto troska upraví na granulát pomocou drvenia a následného mletia na granulometriu pod 0,1 mm. Potom sa vykoná príprava suspenzie zmiešaním granulátu s vodou v pomere 1 hmotn. diel granulátu ku 60 hmotn. dielom vody v nádobe, vybavenej po vonkajšom obvode, obdobne ako v príklade 1, neodymovými magnetmi. Do nádoby so suspenziou sa ponorí vretenové miešadlo s rýchlosťou rotácie 250 rpm a ultrazvuková ponorná sonda, potom sa spustí miešanie po dobu 2 min.According to the fourth embodiment of the invention, slag from steel production is first selected in an oxygen converter with a content of 21% by weight. Fe, then this slag is processed into granulate by means of crushing and subsequent grinding to a granulometry below 0.1 mm. The suspension is then prepared by mixing the granulate with water in a ratio of 1 wt. part of granulate per 60 wt. part of the water in a container equipped on the outer perimeter, similarly to example 1, with neodymium magnets. A spindle stirrer with a rotation speed of 250 rpm and an ultrasonic immersion probe are immersed in the container with the suspension, then mixing is started for 2 min.

Po úvodnom premiešaní je pri stálom, pokračujúcom miešaní inicializované pôsobenie ultrazvuku s frekvenciou 20 kHz a výkonom 360 W na túto suspenziu prostredníctvom ultrazvukovej ponornej sondy po dobu 10 min. Po uplynutí tejto doby je miešanie aj pôsobenie ultrazvuku zastavené a nemagnetický podiel v troskovom granuláte sa z nádoby odstráni zliatím suspenzie.After the initial mixing, the action of ultrasound with a frequency of 20 kHz and a power of 360 W is initiated on this suspension by means of an ultrasonic immersion probe for a period of 10 min. After this time, mixing and the action of ultrasound are stopped and the non-magnetic part in the slag granulate is removed from the container by pouring the suspension.

Zliata suspenzia s obsahom nemagnetického podielu sa podrobí vákuovej filtrácii cez filtračný papier a získa sa filtračný koláč. Získaný magnetický podiel z vnútorných stien nádoby a filtračný koláč sa potom oddelene vysúša do konštantnej hmotnosti po dobu 24 hod. pri teplote 70 °C. Vysušený filtračný koláč sa podrobí kalcinácii pri teplote 800 °C počas 60 min. Potom sa vykoná príprava suspenzie kalcinovaného filtračného koláča jeho zmiešaním s vodou v pomere 1 hmotn. diel vysušeného kalcinovaného filtračného koláča ku 40 hmotn. dielom vody v nádobe valcového tvaru, pričom na jej vonkajšej strane je umiestnený pás s neodymovými magnetmi. Do nádoby so suspenziou sa ponorí vretenové miešadlo s rýchlosťou rotácie 250 rpm a spustí sa úvodné premiešanie po dobu 2 minút. Po tomto úvodnom premiešaní je pri stálom, pokračujúcom miešaní a pôsobení magnetického poľa, vyvolaného neodymovými magnetmi, inicializované pôsobenie ultrazvuku s frekvenciou 20 kHz a výkonom 400 W na túto suspenziu prostredníctvom ultrazvukovej ihly po dobu 10 min. Po uplynutí tejto doby je miešanie aj pôsobenie ultrazvuku zastavené a nemagnetický podiel v troskovom granuláte sa z nádoby odstráni zliatím suspenzie.The fused suspension containing the non-magnetic portion is subjected to vacuum filtration through filter paper and a filter cake is obtained. The obtained magnetic portion from the inner walls of the container and the filter cake is then separately dried to a constant weight for 24 hours. at a temperature of 70 °C. The dried filter cake is subjected to calcination at a temperature of 800 °C for 60 min. Then the calcined filter cake suspension is prepared by mixing it with water in a ratio of 1 wt. part of dried calcined filter cake per 40 wt. part of the water in a cylindrical container, while a strip with neodymium magnets is placed on its outside. A spindle stirrer with a rotation speed of 250 rpm is immersed in the container with the suspension and the initial mixing is started for 2 minutes. After this initial mixing, the action of ultrasound with a frequency of 20 kHz and a power of 400 W is initiated on this suspension by means of an ultrasound needle for 10 min. After this time, mixing and the action of ultrasound are stopped and the non-magnetic part in the slag granulate is removed from the container by pouring the suspension.

Magnetický podiel, zadržaný na vnútorných stenách pomocou neodymových magnetov, sa potom získa odstránením týchto magnetov z vonkajších stien nádoby, a potom je vysušený do dosiahnutia konštantnej hmotnosti po dobu 24 hod. pri teplote 70 °C za vzniku železitého koncentrátu. Takto pripravený koncentrát sa spojí s koncentrátom pripraveným z granulátu.The magnetic fraction, retained on the inner walls by means of neodymium magnets, is then obtained by removing these magnets from the outer walls of the container, and is then dried to a constant weight for 24 hours. at a temperature of 70 °C to form a ferric concentrate. The concentrate prepared in this way is combined with the concentrate prepared from the granulate.

Postupom sa získa železitý koncentrát v množstve 53 % hmotn. z pôvodného množstva trosky s obsahom 37 % hmotn. Fe, 30 % hmotn. CaO, 4 % hmotn. SiO₂, 1 % hmotn. Al₂O₃ a 4 % hmotn. MgO, pričom zvyšok tvoria ďalšie primiešaniny a nečistoty.The procedure yields a ferric concentrate in the amount of 53% by weight. from the original amount of slag with a content of 37 wt.% Fe, 30 wt.% CaO, 4% wt. SiO ₂ , 1% wt. Al ₂ O ₃ and 4% wt. MgO, while the rest is made up of other impurities and impurities.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial applicability

Spôsob získavania železitého koncentrátu z metalurgických trosiek podľa vynálezu možno široko využívať pri výrobe železa vo vysokej peci alebo ako vstupnú, železo vnášajúcu surovinovú zložku v procese aglomerácie v metalurgickej výrobe.The method of obtaining iron concentrate from metallurgical slag according to the invention can be widely used in the production of iron in a blast furnace or as an input, iron-introducing raw material component in the agglomeration process in metallurgical production.

Claims (3)

1. Spôsob získavania železitého koncentrátu z metalurgických trosiek z výroby ocele, obsahujúcich najmenej 10 % hmotn. Fe, zahrnujúci ich postupné drvenie a mletie na granulát so zrnitosťou maximálne 1,0 mm a následnú magnetickú separáciu v granuláte obsiahnutého magnetického podielu, vyznačujúci sa tým, že granulát sa pred začatím magnetickej separácie zmieša s vodou v pomere 1 hmotn. diel granulátu ku 10 až 100 hmotn. dielom vody na získanie dobre miešateľnej suspenzie, ktorá sa po jej rozmiešaní pri pokračujúcom stálom miešaní podrobuje po dobu 2 až 30 min. magnetickej separácii za súčasného spolupôsobenia ultrazvuku s frekvenciou 20 až 40 kHz, a potom sa magnetickou separáciou získaný magnetický podiel vysúša do konštantnej hmotnosti za vzniku železitého koncentrátu s obsahom 20 až 80 % hmotn. Fe.1. Method of obtaining iron concentrate from metallurgical waste from steel production, containing at least 10% by weight. Fe, including their gradual crushing and grinding into granules with a maximum grain size of 1.0 mm and subsequent magnetic separation of the magnetic content contained in the granulate, characterized by the fact that the granulate is mixed with water in a ratio of 1 wt. part of granulate per 10 to 100 wt. part of water to obtain a well-mixable suspension, which, after mixing, is subjected to continuous stirring for 2 to 30 min. magnetic separation under the simultaneous action of ultrasound with a frequency of 20 to 40 kHz, and then the magnetic fraction obtained by magnetic separation is dried to a constant weight to form a ferric concentrate with a content of 20 to 80 wt.%. Fe. 2. Spôsob získavania železitého koncentrátu podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že granulát sa ešte pred jeho zmiešaním s vodou podrobuje kalcinácii pri teplote 600 až 1 000 °C po dobu minimálne 60 min.2. The method of obtaining ferric concentrate according to claim 1, characterized in that the granulate is subjected to calcination at a temperature of 600 to 1000 °C for at least 60 min before mixing it with water. 3. Spôsob získavania železitého koncentrátu podľa aspoň jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že magnetickou separáciou nezachytený zvyškový podiel sa vysuší, podrobí kalcinácii opäť pri teplote 600 až 1 000 °C po dobu minimálne 60 min. a samostatne alebo v zmesi s novým granulátom sa znovu rozmieša s vodou, a potom sa za stáleho miešania opakovane podrobuje po dobu 2 až 30 min. magnetickej separácii za súčasného spolupôsobenia ultrazvuku s frekvenciou 20 až 40 kHz, a potom sa magnetickou separáciou získaný magnetický podiel vysúša do konštantnej hmotnosti za vzniku železitého koncentrátu s obsahom 20 až 50 % hmotn. Fe.3. The method of obtaining ferric concentrate according to at least one of the preceding claims, characterized in that the residual portion not captured by magnetic separation is dried, subjected to calcination again at a temperature of 600 to 1000 °C for at least 60 min. and separately or in a mixture with a new granulate, it is re-mixed with water, and then it is subjected repeatedly for a period of 2 to 30 min. magnetic separation under the simultaneous action of ultrasound with a frequency of 20 to 40 kHz, and then the magnetic fraction obtained by magnetic separation is dried to a constant weight to form a ferric concentrate with a content of 20 to 50 wt.%. Fe.