[發明專利]工業粉塵的團聚方法，特別是利用壓塊技術的方法

有效

• 申請號: 200980139839.0
• 申請日: 2009-11-02
• 公開（公告）號: CN102177263A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 吉勒斯·察科澤克;阿蘭·塞內泰爾
• 申請（專利權）人: S.P.C.M.股份公司
• 主分類號: C22B1/242
• 分類號: C22B1/242;C22B1/243;C22B1/244
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;顧晉偉

本發明涉及工業粉塵的團聚方法，特別是利用壓塊技術的方法。

在本發明中，工業粉塵是指：來自鑄造廠、鋼鐵廠和高爐的富含金屬氧化物的粉塵和/或微粒，特別是來自脫塵系統的那些，以及氣割殘余物和其它切割作業的粉塵和/或微粒，和通過工藝和/或曝氣形成的污泥中的粉塵和/或微粒。

由于工業粉塵因其飛散性過高而實際上不能操作，所以必須將其團聚以使其能夠被運輸和使用。

團聚是基于顆粒彼此粘附以得到大尺寸團聚體的過程。

存在不涉及壓力的團聚方法(即造粒式)以及利用壓力的團聚方法(例如壓塊)。本發明涉及這兩種技術中的第二種。

美國專利4,802,914A描述了一種利用造粒的團聚方法(濕團聚)，該方法包括在水的存在下，在轉鼓內連續添加粉塵和粘合劑的混合物來團聚粉塵。粘合劑是高分子量聚合物，其在使用磷酸鹽、鹽酸鹽或碳酸鹽類型的堿金屬無機鹽之前、期間或之后加入。該專利還涉及使用膨潤土(一種頁硅酸鋁鹽)作為粘合劑，其為不屬于堿金屬硅酸鹽類型的粘土和蒙脫土等的混合物。

在工業規模使用的壓力團聚工藝中，發展最好的是壓塊工藝。這種壓縮技術的主要優點在于其高處理能力(就處理體積而言)及其使用適應性(多尺寸和形狀的團聚體)。

在具有孔腔的輥壓機的切線上進行壓塊，壓制成所需形狀的團聚體(或稱為坯塊)。這可以在熱或冷的溫度、高度可變的壓力以及利用或不利用粘合劑的條件下進行。

粘合劑是用于浸漬粉塵的高粘度材料或水硬性材料(例如水泥)，用以確保粉塵粘附成坯塊形式并且賦予顆粒足夠的機械抗性以使其能夠抵抗在各種處理過程中所要經歷的振動和移動。

在目前所用的有機粘合劑中，可以提及的是：淀粉、纖維素、糖蜜等。然而，使用這些粘合劑會因為存在對工業過程有害的雜質(例如在鋼鐵冶金中的硫)和/或因為其產生不具有滿意的機械特性的團聚體而導致存在問題。

因此，現有技術所得到的團聚體中含有的金屬氧化物的使用和穩定價格似乎不是最優的。

文件WO96/39290描述了一種利用壓塊技術的多步驟團聚方法，該方法包括將粉塵與碳源(焦炭)混合(其目的是在熔融時提供熱傳遞)以及與聚合物和無機鹽(碳酸鈣和鋁硅酸鹽)的混合物混合，然后在最終的壓縮步驟之前，在所得產品中加入聚乙烯基聚合物乳液。

本發明的一個目的是避免上述缺點。

本發明涉及一種工業粉塵的團聚方法，其包括：

-在反相乳液形式的第一粘合劑的存在下，在桶內捏合待團聚的所述粉塵，所述第一粘合劑包括分子量大于500000g/mol的聚合物，

-然后，在繼續捏合的同時，在所述桶中單獨加入第二粘合劑，所述第二粘合劑包括堿金屬硅酸鹽，和

-最后，在壓力下壓縮所得的團聚體。

本發明的方法在不添加外來的水(即不添加除隨活性材料引入的水之外的水)的情況下進行。例如，這是利用配制成含水形式的硅酸鹽的情況。

根據本發明的方法，粉塵可以用或不用石灰來處理。

在實踐中，粉塵與第一粘合劑的混合時間為30秒～5分鐘。

類似地，在第一步驟中所得的混合物與第二粘合劑的捏合時間為1分鐘～10分鐘。

在閱讀下文之后可更好地理解本發明。

本發明的主要目的是提供相比于現有技術的團聚體具有出人意料的改善性質的坯塊。

本發明的壓塊方法基于在組合的兩種特定粘合劑的存在下的工業粉塵的團聚。

出乎意料地發現，在通過壓機的過程中，這種粘合劑的聯用提供了非常高的粘聚和粘附特性。這些粘合劑的使用尤其能夠實現在數分鐘內的快速固化并獲得具有良好耐磨性以及具有允許對其進行操作和運輸的粘聚性的坯塊或團塊。

此外，本發明可以在這些團聚體的回收利用的過程中，不隨所得的坯塊引入對工業過程有害的物質例如硫。

根據本發明，關鍵是在加入硅酸鹽之前添加聚合物。

利用合適的固體混合機或攪拌機來生產混合物，本領域技術人員根據其現有知識能夠確定使混合物盡可能勻質所需的條件。

然后，將由此所得的混合物送入壓機以賦予其限定的形狀。通過壓縮模制得到坯塊(也稱為團塊)。它們可具有不同的尺寸。在獲得之后，將它們轉移至貯存區。

本發明的另一目的包括使用前文限定的團聚體來循環利用來自鑄造廠、鋼鐵廠和高爐的富含金屬氧化物的粉塵和/或微粒作為熔融設備的補充裝料。這導致熔融浴與所加入的坯塊量成比例地富集以補充裝料并允許其再利用。為此，根據本發明的變化方案，坯塊可含有預定量的還原劑以允許將金屬氧化物轉化成金屬，因而不是必須向熔融浴中加入金屬。