Ponieważ kraj przywiązuje dużą wagę do ochrony środowiska, jako rodzaju odpadów stałych, sposób wykorzystania żużla stalowniczego stał się istotnym tematem. Niniejszy artykuł przedstawia kompleksowe rozwiązanie techniczne w zakresie recyklingu żużla stalowniczego. Technologia suchego przetwarzania musi zapewniać z jednej strony efektywny odzysk metali, a z drugiej – kompleksową utylizację pozostałości poprodukcyjnych. Przedstawiono następujące etapy przetwarzania żużla stalowniczego: kruszenie selektywne; separację magnetyczną i rolę nowego, jednonapędowego, wysokociśnieniowego młyna walcowego w kompleksowej utylizacji żużla stalowniczego; zastosowanie nowego sprzętu może znacznie obniżyć koszty kruszenia żużla stalowniczego, a tym samym przynieść większe korzyści w zakresie utylizacji żużla stalowniczego. Promocja kompleksowej utylizacji żużla stalowniczego stworzyła ku temu możliwości. Upowszechnienie tej kompleksowej koncepcji w przemyśle wymaga wspólnych wysiłków firm produkujących stal, ekspertów i naukowców z dziedziny przetwórstwa minerałów, kompleksowego wdrożenia aplikacji oraz działów marketingu i promocji.
Zastosowanie żużla stalowniczego w budownictwie
1) Żużel stalowniczy jest wykorzystywany do produkcji cementu i domieszek do betonu. Żużel stalowniczy zawiera aktywne minerały, takie jak krzemian trójwapniowy (C3S), krzemian dwuwapniowy (C2S) i glinian żelaza, o właściwościach cementowania hydraulicznego, które odpowiadają charakterystyce cementu. Dlatego może być stosowany jako surowiec i domieszka do produkcji cementu nieklinkierowego i cementu z mniejszą zawartością klinkieru. Cement stalowniczy charakteryzuje się doskonałymi właściwościami, takimi jak odporność na zużycie ścierne, wysoka wytrzymałość na zginanie, odporność na korozję i mrozoodporność.
2) Żużel stalowniczy zastępuje tłuczeń i kruszywo drobne. Tłuczeń żużlowy stalowniczy charakteryzuje się wysoką wytrzymałością, chropowatą powierzchnią, dobrą odpornością na zużycie i trwałością, dużą objętością, dobrą stabilnością oraz trwałym połączeniem z asfaltem. W porównaniu ze zwykłym tłuczniem jest również odporny na pękanie w niskich temperaturach, dzięki czemu może być szeroko stosowany do zasypywania nawierzchni w budownictwie drogowym. Żużel stalowniczy, stosowany jako tłuczeń kolejowy, nie zakłóca pracy systemów telekomunikacyjnych kolei i charakteryzuje się dobrą przewodnością elektryczną. Ponieważ żużel stalowniczy charakteryzuje się dobrą przepuszczalnością wody i drenażem, zawarte w nim składniki cementowe mogą powodować jego twardnienie w postaci dużych kawałków. Żużel stalowniczy nadaje się również do budowy dróg na bagnach i plażach.
Obecnie najpowszechniejszą metodą utylizacji żużla stalowniczego w kraju jest kruszenie żużla stalowniczego do -5 mm, aby zastąpić piasek rzeczny jako materiał budowlany, lub mielenie pokruszonego żużla stalowniczego w młynie kulowym na drobny proszek, który można wykorzystać jako dodatek do cementu. Firma Shandong Huate Magnetoelectric Technology Co., Ltd. przeprowadziła również dogłębne badania nad kompleksowym wykorzystaniem żużla stalowniczego, innowacyjnie zastosowała jednonapędowy, wysokociśnieniowy młyn walcowy do drobnego kruszenia żużla stalowniczego, udoskonaliła technologię przetwarzania żużla stalowniczego i osiągnęła korzystne korzyści ekonomiczne. Rozwiązanie to zostało z powodzeniem zastosowane w Pangang Mining oraz w pewnym przedsiębiorstwie przetwórstwa żużla stalowniczego w Lianyungang.
Tradycyjny proces produkcji żużla stalowniczego wygląda następująco:
1) Duże kawałki kruszy się kruszarką szczękową do -50°C, a żelazo magnetyczne oddziela się za pomocą rolki magnetycznej.
2) Ustawić rozmiar separacji metalu na +45 mm. Pozostałe 0-45 mm jest zazwyczaj wykorzystywane jako materiał do budowy dróg i wypełniania. Aby zwiększyć jego wartość użytkową, żużel stalowniczy można podzielić na klasy 0-4, 4-8 i inne. Technologia ta wymaga mniejszych nakładów inwestycyjnych i charakteryzuje się niskimi kosztami operacyjnymi. Jednak ponad 50% zawartości metalu w żużlu koncentruje się w strefie -10 mm, więc technologia ta spowoduje większość strat metalu, ale zawartość metali ciężkich wzrośnie.
Dlatego też mielenie na mokro jest szeroko stosowane, szczególnie w przypadku żużla powstającego w procesie produkcji stali wysokostopowej zawierającej wysokogatunkowe Cr, Ni, Mo itp. Typowe procesy obejmują kruszenie i dwuetapowe mielenie na drobny proszek (w młynie prętowym/młynie kulowym). Ponieważ metal o dużej ciągliwości nie jest łatwy do zmielenia, oddzielenie metalu od żużla stalowniczego można osiągnąć poprzez przesiewanie lub klasyfikację. Stopień rozdrobnienia części mineralnej żużla wynosi zazwyczaj powyżej 95% i poniżej 0,2 mm. Współczynnik odzysku metalu w tym procesie przekracza 95%, a wydajność uzyskanego koncentratu metalu wynosi od 90 do 92%. Z punktu widzenia oddzielania metalu od żużla, proces ten można uznać za najlepszy.
Główną wadą tego procesu jest to, że oddzielony żużel stalowniczy ma postać drobnoziarnistej zawiesiny. Ze względu na mokry charakter procesu, jest on trudny do zastosowania w budownictwie. W związku z tym większość żużla stalowniczego pozostałego po selekcji metalu jest odrzucana, co często wynika z wysokich kosztów suszenia na mokro i ograniczeń prawnych obowiązujących na całym świecie. Każde zastosowanie o wyższej wartości wymaga innych metod oczyszczania mokrego osadu (suszenie, zagęszczanie itp.).
Zazwyczaj trzeba dokonać wyboru między wskaźnikiem odzysku metalu a dostępnością pozostałego żużla. Zazwyczaj wybór ten zależy od wartości odzyskanego metalu.
Typowe procesy na tym etapie są następujące:
Większe kawałki kruszy się kruszarką szczękową do -50°C, a żelazo magnetyczne oddziela się za pomocą rolki magnetycznej.
Żużel stalowniczy -50 kruszony jest za pomocą kruszarki młotkowej lub stożkowej, kruszarki udarowej, przesiewany przez sito wielowarstwowe. Produkt o ziarnistości -20-10 może być używany jako żwir, produkt o ziarnistości -10–1 może być używany jako drobny piasek.
Tabela I
Analiza wielkości cząstek materiału wsadowego o średnicy 50 mm podawanego do kruszarki młotkowej
Żużel stalowniczy o ziarnistości -10 mielony jest w suchym młynie kulowym na drobny proszek o oczkach -200, a następnie w celu usunięcia żelaza jako dodatku do cementu stosuje się elektromagnetyczny separator magnetyczny suchego proszku.
Czas publikacji: 12 kwietnia 2021 r.