Спосіб видалення лугів з пилу або суміші різних видів пилу

Винахід стосується способу переробки пилу або сумішей пилу, що містять луги і важкі метали, такі, як, наприклад, пил сталеплавильних цехів, рудний дріб'язок або пил доменних печей, пил агломераційних установок, прокатних станів, сміттєспалювальних установок, а також залишки і золи установок, що спалюють, і підприємств по здрібнюванню. У вентиляційних каналах доменних печей і сталеплавильних цехів, як правило, міститься велика кількість пилу, переробка якого пов'язана з цілою низкою проблем. У залежності від походження, пил містить, звичайно, значну кількість важких металів, концентрація яких, однак, для прямих цілей його переробки, як правило, занадто мала. Зокрема, пил сталеплавильних цехів може містити більш 10% мас. оксиду цинку і оксиду свинцю. Для переробки оксидних шлаків уже розроблено ряд способів, за допомогою яких не тільки досягається основність цих шлаків визначеного значення з метою можливого застосування їх як речовини, що додається при помелі цементу в цементній промисловості, але й одночасно здійснюється очищення і звільнення від небажаних компонентів, які частково можна як метал перевести у ванну розплавленого металу і які надходять частково знову як вторинний пил і відповідно можуть бути регенеровані з газової фази. Подібні способи, у яких склад оксидних шлаків повинний бути оптимізованим для наступного використання в технології виробництва цементу, передбачають введення ряду добавок, відповідних коригувальних речовин. При цьому за допомогою подібних способів удається також надійно позбутися шкідливих речовин і, особливо, органічних речовин. Метою винаходу є здійснення економічної переробки пилу або сумішей пилу вищевказаного типу і одночасно створення можливості обробки шлаків таким чином, щоб полегшити їх подальше використання в технології виробництва цементу. Суть способу згідно з цим винаходом полягає у тому, що пил вводять на або у ванну з розплавленими металами і рідкими оксидними шлаками, зокрема, вдувають зверху або усередину, причому летучі сполуки важких металів, такі, як, наприклад, оксиди Zn або Рb, відокремлюються від газової фази, а луги надходять у шлаки. Завдяки тому, що подібний пил та пил фільтрів вводять на або у ванну з розплавленими металами, зокрема, з розплавленим чавуном, і рідкими оксидними шлаками, вдається зробити поділ фаз з винятково високою селективністю, причому особливо луги, що містяться у вихідному пилу, у великому ступені залишаються у шлаку, а важкі метали, такі, як цинк і свинець, можуть бути в істотно концентрованій формі знову виявлені у вторинному пилу, причому одночасно загальна кількість пилу може бути значно знижена, зокрема, бути значно нижче половини первісної кількості. Поряд з істотним ефектом від зменшення кількості пилу в рамках способу за цим винаходом вдається одночасно утворити вторинний пил. Його економічне повторне використання істотно полегшується завдяки високій концентрації окремих складових, регенерація яких має сенс, причому одночасне збагачення оксидних шлаків лугами додає відповідному продукту поліпшені властивості для можливого подальшого використання в технології виробництва цементу. Перевагою способу згідно з цим винаходом, є те, що перед введенням пилу встановлюють значення основності рідких шлаків, наприклад, між 1 і 1,4. Рідкі оксидні шлаки з такою основністю, що спливають на ванні розплавленого чавуна, відрізняє особливо висока селективність в необхідному поділі лугів при малій тенденції до поглинання важких металів. Одночасно в рамках даного способу вдається знизити вміст оксиду заліза використаного пилу, та відповідно пилу фільтрів, так що як побіжний ефект досягається регенерація рідкого заліза з такого пилу, що додатково підвищує економічність способу. Поряд з істотним зменшенням загальної кількості пилу вдається регенерувати залізо з оксидів заліза і одночасно збагатити вторинний пил важкими металами, внаслідок чого створюються особливо сприятливі передумови для економічної регенерації окремих компонентів вторинного пилу. Введення пилу особливо ефективно здійснюється шляхом пневматичного транспортування, причому перевагою процесу є пневматична подача пилу на або під поверхню металу або шлаків і його вдування усередину або знизу за допомогою транспортувальних газів, зокрема гарячого повітря. Подібне пневматичне транспортування дозволяє при введенні пилу одночасно здійснити гомогенне перемішування з добавками, що, по-перше, полегшує пневматичне транспортування і, по-друге, дозволяє одночасно вносити бажані компоненти в оксидні шлаки. Зокрема, особливо ефективно таким чином можна здійснити процес переробки пилу змішуванням з добавками, такими, як вугілля, пісок та/або боксит, завдяки чому, наприклад, при введенні вугілля поряд з поліпшенням пневматичного транспортування одночасно створюється також відповідний потенціал відновлення для безупинного відділення металевого заліза з оксидів заліза, що містяться в пилу. Добавка піску і бокситу дозволяє також одночасно поліпшити пневматичне транспортування, причому такі добавки можуть служити і для коректування бажаної кінцевої основності оксидних шлаків і для встановлення більш високого необхідного за певних умов вмісту оксиду алюмінію в шлаку. Спосіб за даним винаходом дозволяє також одночасно надійно обробляти ряд інших речовин, зокрема, забруднених органічними речовинами і, особливо, суспензії і шлами, причому такі добавки одночасно придатні для поліпшення пневматичного транспортування пилу завдяки запобіганню утворенню агломератів. При введенні подібного пилу, змішаного з органічним забрудненням, вдається цілком спалювати органічні компоненти, при цьому одночасно створюється додатковий потенціал для відновлення оксидів заліза з пилу. Перевагою способу згідно з винаходом є те, що як ванну з розплавленим металом пропонується ванна з розплавленим чавуном, причому особливою перевагою є те, що ванна містить рідкі шлаки і рідкий чавун у співвідношенні за масою від 1:3 до 1:6, краще 1:4. Особливо просто здійснюється введення пилу або сумішей пилу завдяки тому, що вони вдуваються в конвертер крізь фурми в його дні. Після перетворення, що протікає, головним чином, на границі фаз між шлаком і розплавленим металом, утворюється вторинний пил у кількості, значно меншій, ніж третина вихідної кількості, навіть менш 10% від первісної кількості. Нижче винахід докладніше роз'ясняється на прикладі виконання. У конвертері у ванні з 10 тоннами рідкого чавуна одержали 2 тонни шлаку такого складу: Шлак мас. % 47,9 36,6 7,3 2,9 1,2 1,6 2,1 0,1 0,2 0 0 СаО SiO2 Аl2О3 MgO ТіО2 FeO МnО Na2O К2О ZnO РbО Цей шлак має основність, сприятливу для його подальшого використання в технології виробництва цементу і містить, як правило, лише малі кількості лугів. Для визначених властивостей цементу, особливо такої, як міцність, і, зокрема, для прогнозних властивостей, як, наприклад, первісна міцність для будівельних розчинів або бетонних сумішей, високий вміст лугів був би бажаний. Крізь донні фурми в подібну ванну вдували 1т пилу з фільтрів такого складу: Пил з фільтрів СаО SiO2 Аl2О3 MgO ТіО2 FeO MnO Na2O K2O ZnO PbO мас. % 7,1 5,0 1,3 2,9 0,4 64,0 4,2 2,8 0,1 11,5 0,7 Пил з фільтрів сталеплавильних цехів, таким чином, містить помітну кількість лугів і важких металів. При проникненні у ванну відбувається поділ фаз, причому, луги, що містяться у вихідному пилу, з високої селективністю зв'язуються у шлаку, а важкі метали цинк і свинець у вигляді відповідних оксидів можуть бути знову виявлені в концентрованій формі у вторинному пилу. Склад шлаку після обробки пилу з фільтрів сталеплавильних цехів був таким: Кінцевий склад шлаку СаО SiO2 А12О3 MgO ТІО2 FeO MnO Na2O K2O ZnO PbO мас. % 46,9 35,4 7,3 3,9 1,2 1,7 2,0 1,2 0,4 5ppm