способ переработки смеси твердых шлаков металлургического производства

Формула изобретения

Способ переработки смеси твердых шлаков металлургического производства, включающий дробление, рассев шлаков на три фракции мелкую, среднюю и крупную, магнитную сепарацию мелкой фракции и пневматическую сепарацию средней фракции, отличающийся тем, что перед пневматической сепарацией среднюю фракцию подвергают магнитной сепарации и посредством рентгенорадиометрической сепарации осуществляют посортовое извлечение металлоконцентратов из крупной фракции.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, в частности к переработке отвальных шлаков ферросплавного производства и может быть использовано для извлечения из металлургических отходов металлических включений.

Известен способ переработки смеси шлаков от производства разных марок ферросплавов, в частности феррохрома, включающий дробление, рассев шлаков на мелкую, среднюю и крупную фракции, магнитную сепарацию мелкой фракции и пневматическую сепарацию средней фракции (1), принятый в качестве прототипа. Этот способ для обеспечения высокой степени извлечения полезных компонентов из шлаков обусловливает использование довольно сложной технологической схемы со встречными потоками материалов, требует дробления шлаков до максимальной крупности по крайней мере 40 мм и исключает возможность посортового разделения сплавов из шлакометаллических смесей.

Сущность способа заключается в следующем. После грохочения продробленного исходного материала на три основные технологические фракции средний по крупности продукт, например, 5 20 мм прежде, чем направить на пневматическую сепарацию, подвергают магнитной сепарации при определенных параметрах магнитного поля. Этим достигается предварительное извлечение из шлакометаллической смеси основной массы концентратов магнитных и слабомагнитных сплавов, что в свою очередь, повышает эффективность последующей пневмосепарации немагнитных сплавов из хвостов магнитной сепарации и дает возможность отказаться от необходимости извлечения промежуточного продукта, его додрабливания и повторного обогащения.

Крупный продукт, например, фракций 20 40 или/и 40 70 мм, направляют на рентгенорадиометрическую сепарацию, позволяющую разделить шлаковый материал не только на металлоконцентрат и собственно шлак (или, как другой крайний вариант, на товарный сплав и обедненный по металлу шлак), но и на индивидуальные составляющие смеси концентратов, т.е. по сортам (видам) сплавов. Например, из массы шлакового отвала Ермаковского завода ферросплавов можно получить концентраты (или товарные сплавы) феррохрома, ферросилиция и силикохрома. Для разделения таких смесей рентгенорадиометрическая сепарация является единственным методом, т.к. основана на идентификации сырья по его элементному составу, а не на различии каких-либо физических свойств его компонентов, которые могут совпадать или слабо различаться (плотность, магнитные характеристики, электропроводность и т.п.).

Один из методов реализации способа основан на применении детекторов с высокой разрешающей способностью. Применительно к вышеуказанному составу шлаковой смеси можно раздельно зарегистрировать во вторичном спектре рентгеновские характеристические линии и и на первом этапе сортировки выделить товарный феррохром, идентифицируя его по одновременному присутствию характеристических линий железа и хрома и устанавливая необходимый порог сепарации. На втором этапе промежуточный продукт рассортировывают, например, на трехкомпонентный металлоконцентрат и шлаковый щебень.

При использовании селективных фильтров возможен вариант, когда на первом этапе подбором порога сортировки выделяют общий металлоконцентрат из массы шлака. На втором этапе перед детектором устанавливают селективные фильтры из хромовой фольги с подходящей поверхностной плотностью, режектируя во вторичном спектре линию . В этом случае излучение от кусков шлака, содержащих ферросилиций, не регистрируется, т.к. линия подавлена фильтром (линия не пpинимается во внимание из-за низкой эффективности регистрации). В зарегистрированном спектре присутствуют только линии от феррохрома и силикохрома. Регулировкой порога сортировки разделяют куски с феррохромом от силикохрома и т.о. получают товарный феррохром и трехкомпонентный концентрат.

Применение селективного возбуждения (условия, когда линия соседнего элемента, например, в случае феррохрома, которая не разрешается детектором с линией и является помехой ее регистрации, не возбуждается первичным излучением) дает возможность достичь такого же эффекта сепарации, как и в предыдущем случае.

Если использовать многопродуктовый сепаратоp, то при том же количестве этапов (ступеней) переработки получают полный ассортимент продуктов сепарации, в случае взятой для примера смеси товарные сплавы и концентраты феррохрома, ферросилиция, силикохрома и шлаковый щебень.

Таким образом, магнитная сепарация перед пневмосепарацией (выделение магнитного сплава или его концентрата) и селективная рентгенорадиометрическая сепарация позволяют упростить технологическую схему обогащения смеси шлаков и осуществить посортовое извлечение металлсодержащих компонентов с требуемым ассортиментом продуктов переработки.