[发明专利]从炉渣中除去污染物的方法和装置

说明书

本发明涉及一种除去污染物的方法。特别地，本发明涉及一种从副产物中除去污染物的方法。更具体地说，本发明涉及一种从在金属的熔炼或精炼过程中产生的炉渣和类似产物中除去不受欢迎的污染物的方法。另外，本发明还提供一种适于实施此种方法的装置。

在金属的熔炼或精炼过程中，通常称作为炉渣的副产熔融物料是在炉子中当温度达到1400-1600℃时由各种原料组分产生的。

目前，将所得的炉渣随后除去和用水淬火以制得粒状固体材料，然后将该粒状固体材料磨碎和分选。

在世界范围内由各种金属生产工艺例如铁、钢、铜等生产工艺产生了数以百万吨计的大量炉渣。

虽然所得的分离和分选的炉渣用于制造水泥，但必须仔细控制炉渣在水泥中的总体百分比，因为在水泥中炉渣的高含量导致更慢的反应时间，此外，在此类炉渣之中存在的高含量的钙和镁可引起反应生成的水泥的膨胀和畸变。因此，应理解的是，仅仅较少量的所生成的炉渣可用在下游产品中，而大多数炉渣将以共处理机理用于填土。

在由钢生产制得的高炉渣的特定情况下，用于处理该炉渣以从中除去不受欢迎的污染物例如钙和镁的现有方法是风化料堆形式的该炉渣，以最长一年为周期翻转和处理该料堆。此种处理在能够以任何实质量地使用经处理和去污染的炉渣之前是必需的。

应理解的是，处理或净化炉渣的这个现有方法使得经处理的炉渣需要很长的时间周期才可以被利用。另外，该现有方法要求高的人工时间投入和巨大的存储空间。还应理解的是，以料堆式风化炉渣会大量产生不受欢迎的废水，因为污染物在持续的时间周期内通过降雨(特别是微酸性降雨)从炉渣中被冲洗出来。

至于来自诸如锌、铅和铜生产的副产物，不能进行与钢炉渣相同的处理，并且由于极高含量的这些金属作为残余物捕集在石块或炉渣之中，因此可导致严重的处理问题和环境危害。此外，存在大量的有价值金属，其如果被分离出来，则可被回收以再利用。

根据本发明，提供一种用于处理炉渣的去污染方法，其包括下列步骤：用含有至少一种化学药品的工作流体预处理受污染的炉渣；和使受污染的炉渣和工作流体的混合物经受超声波。

据认为，本发明的去污染方法至少着手解决上述的问题。具体地说，本发明的方法能够处理在金属工业中作为副产物生成的极大年吨位的炉渣，该方法能效高、要求最少的人工时间投入、消除了被污染的废水问题，并且生成的经去污染的矿物或产物可用在许多重要的和增值的用途，例如用于生产隔音板、防滑漆、防火涂料、混凝土块体。另外，在某些情况下，即根据炉渣的构成，被回收或再生的金属可被重新使用。

在本发明的另一个方面，提供用于实施本发明的去污染方法的装置，其包括：

第一槽，其中用于添加炉渣和工作流体；

至少一个超声波处理机，所述炉渣和工作流体从其中通过；

用于将所述炉渣和工作流体从所述第一槽运送通过所述至少一个超声波处理机的装置，和

用于从去污染后的炉渣分离出所述工作流体的装置。

适于实施本发明的方法的装置的一个非限制性实施方案现将通过举例的方式并参照附图描述，其中：

图1是适于实施本发明的方法的装置的示意性说明。

正如所示，本发明的装置包括：一个传送带10用以将炉渣料堆20运装至预混和处理槽11，该槽包含一化学药品混合物，该混合物的选择直接依赖于处理后的炉渣的设定用途和炉渣的所得形式，例如颜色。在一个优选的实施方案中，所述化学药品混合物可包括下列任一物质：盐酸、表面活性剂、优选离子型表面活性剂、硫酸、盐水、二氧化碳，并且根据所需的颜色，还可包括过氧化氢、乙酸、氨等等。

炉渣和所需化学药品的所得混合物然后从预混槽11运送至一系列超声波处理机13。

优选地，此种运送是通过已获得专利的Tore^系统实施，该系统能够移动极高密度的材料例如炉渣，具有极高固体负载量、高效率和低能耗。

一旦在管状超声波处理机13之内，炉渣和化学药品的混合物就经历声化学反应，该反应导致在炉渣中的污染物从炉渣或基体材料的外表面和内表面上快速溶解和除去。在此，超声波处理机13的作用迫使所述化学药品到达副产物材料的内部孔结构中，由此能够发生深度的去污染作用。适用于本申请的超声波处理机是公开在欧洲专利申请EP96922160.5中，其内容在此引入作为参考。