发明名称 移除物料及/或使物料再循环的方法及装置
摘要 一种处理钢铁制造作业尘屑及浆渣的装置及方法,包括将铁及碳与锌及铅分离。分离之方式系利用以串连并列方式排置的一系列水力旋风器来进行。铁及碳可回收到制铁作业中而无损于鼓风炉内衬。铅及锌则藉石灰与絮凝剂之加入而形成安定物质,俾适于用掩埋法处置。浆渣则注加至烧结区加以消耗。
申请公布号 TW394799 申请公布日期 2000.06.21
申请号 TW083108352 申请日期 1994.09.09
申请人 伯利钢铁公司 发明人 约翰D.莱恩;汤玛斯H.维得纳;艾尔摩D.安徒生二世
分类号 C22B1/00;C22B7/00 主分类号 C22B1/00
代理机构 代理人 蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼;康伟言 台北巿南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种回收及/或处置一贯化制钢厂之还原物及浆 渣的装置,该一贯化制钢厂系具有鼓风炉单元、制 钢单元、烧结单元及废水处理单元,该装置包含有 : (a)至少一第一分离器,与该鼓风炉单元之出料物流 配合操作,用以将富含铁及碳的还原物自富含铅及 锌的还原物分离出来; (b)至少一第一设备总成,与制钢单元配合操作,用 以调整富含铁之还原物的状态; (c)原料供给处,与该第一设备总成及该第一分离器 配合操作,用以接受该第一分离器富含铁及碳之还 原物及该第一设备总成富含铁之还原物,并从而形 成烧结进料; (d)连通装置,与该原料供应处配合操作,用以使该 烧结进料通至该烧结单元,因而藉此令烧结进料转 换成可回收至鼓风炉单元之物; (e)泥浆制造总成,与废水处理单元的出料物流配合 操作,用以接受废水处理单元所产生的浆渣,并使 该浆渣形成泥浆;以及 (f)连接装置,将泥浆制造总成操作连接至烧结单元 ,用以令泥浆通至该处并于其内进行处置。2.如申 请专利范围第1项之装置,其中: 该第一分离器包括至少一个单一阶段式之水力旋 风器。3.如申请专利范围第2项之装置,其中: 该第一分离器包括第一及第二水力旋风器,各水力 旋风器之底流包含有富含铁及碳之还原物,且各水 力旋风器之顶流包含有富含铅及锌之还原物。4. 如申请专利范围第3项之装置,其中: 该第一水力旋风器之顶流系进入该第二水力旋风 器。5.如申请专利范围第1项之装置,其中: 该第一设备总成为脱水机、混合器、及回转滚筒 中之一。6.如申请专利范围第1项之装置,其中: 该泥浆制造总成包括一高剪力混合器。7.如申请 专利范围第6项之装置,其中: 该连接装置包括一泵,用来在压力下将泥浆供应至 该烧结单元。8.一种处理制铁作业废弃物的方法, 包括以下步骤: (a)供应一含有碳、铁、铅、及锌的液态混合物; (b)将该混合物分离成第一及第二物流,第一物流富 含铁及碳,第二物流富含铅及锌; (c)将铁及碳从第一物流中分离出来; (d)富含铅及锌的第二物流中之颗粒进行絮凝作用; (e)将富含铅及锌的已絮凝颗粒从第二物流之液体 分离出来; (f)令富含铅及锌之已絮凝颗粒形成水泥性物质; (g)令水泥性物质硬化。9.如申请专利范围第8项之 方法,其包含以下步骤: 藉由在第二物流中加入约4wt%到不超过8.5wt%的硷性 物质,而使之形成水泥性物质。10.如申请专利范围 第9项之方法,其包括以下步骤: 以烧石灰或含水石灰之一作为该硷性物质,且该石 灰应含有65%到约70%的可用石灰。11.如申请专利范 围第9项之方法,其包括以下步骤: 加入约6wt%到约8wt%的石灰作为该硷性物质。12.如 申请专利范围第9项之方法,其包括以下步骤: 在加入硷性物质至第二物流之后,从其内榨取出实 质部份的液体。13.如申请专利范围第8项之方法, 其包括以下步骤: 藉由调整第二物流的pH値到具有促进絮凝作用之 程度后,再加入阳离子及阴离子絮凝剂至第二物流 中,而使富含锌及铅的颗粒发生絮凝作用。14.如申 请专利范围第13项之方法,其包括以下步骤: 调整第一反应器之pH値; 然后在第二反应器中加入阳离子絮凝剂; 然后在第三反应器中加入阴离子絮凝剂。15.如申 请专利范围第14项之方法,其包括以下步骤: 令第三反应器之出料进入至一增稠器; 将已絮凝的富含锌及铅之絮凝物从第二物流之液 体分离出来。16.如申请专利范围第15项之方法,其 包括以下步骤: 在该絮凝物中加入约4wt%到8.5wt%的石灰,藉使该絮 凝物之化性安定。17.如申请专利范围第16项之方 法,其包括以下步骤: 利用板式或框式过滤器总成将液体从该絮凝物中 分离出来。18.如申请专利范围第8项之方法,其包 括以下步骤: 利用水平带式过滤器之作业将富含铁及碳之颗粒 从第一物流之液体分离出来。19.如申请专利范围 第18项之方法,其中: 令水平带式过滤器之滤液与第二物流滙合。20.如 申请专利范围第18项之方法,其中: 从第二物流分离出已絮凝之铅及锌后,再令第二物 流形成泥浆; 将该泥浆中之挥发物质加以燃烧。21.如申请专利 范围第18项之方法,其中: 形成具有固形物约20到35wt%的泥浆。22.如申请专利 范围第18项之方法,其中: 使用一具有燃烧处的烧结区; 将泥浆喷撒到烧结区的燃烧处。23.如申请专利范 围第20项之方法,其中: 利用真空将泥浆从烧结区加以抽拉。24.如申请专 利范围第20项之方法,其中: 在该燃烧处中设有至少两个侧向分布的喷嘴; 经由喷嘴喷撒淤浆而使淤浆雾化。25.如申请专利 范围第20项之方法,其中: 将淤浆喷撒至烧结区至少80%之宽度。26.一种处理 制铁作业废弃物之装置,包含有: (a)至少一个第一分离器,用以将进入之液体分类成 第一及第二物流,各物流富含预先选择之物质; (b)一过滤器,与该第一分离器之间可供流体相通, 用以从该第一物流中榨取出所选择之物质; (c)絮凝装置,与该第一分离器之间可供流体相通, 用来使该第二物流中预先选择之物质发生絮凝作 用; (d)增稠装置,与该絮凝装置之间可供流体相通,用 来从已絮凝的预选物质中分离出实质部份的液体; (e)稳定剂加入装置,与该增稠装置配合操作,用来 将化学稳定剂加入至已絮凝的物质中; (f)过滤装置,与该稳定剂加入装置之间可供流体相 通,用来从已絮凝及稳定化之物质中分离出液体。 27.如申请专利范围第26项之装置,其中: 该第一分离器为一水力旋风器装置。28.如申请专 利范围第26项之装置,其中: 该水力旋风器装置包括第一及第二水力旋风器,各 水力旋风器皆具有第一及第二出口,该第一水力旋 风器的第一出口与该第二水力旋风器的入口之间 可供流相通,每个该第二出口之间亦可供流体相通 。29.如申请专利范围第27项之装置,其中: 每个该水力旋风器可对其入料物质施加离心力,且 该等水力旋风器可使物质以不同之速率移动。30. 如申请专利范围第26项之装置,其中: 该过滤器为水平带式过滤器。31.如申请专利范围 第28项之装置,其中: 该过滤器装置为一板式或框式过滤器。32.如申请 专利范围第26项之装置,其更包含有: 浆渣生成装置,与该增稠装置之间可供流体相通, 用来将实质部份的液体转变成浆渣; 燃烧装置,与该浆渣生成装置配合操作,用来使该 浆渣燃烧。33.如申请专利范围第30项之装置,其中 该燃烧装置包括: 一烧结区总成,包括一可移动炉床及一与其配合操 作的燃烧炉罩。34.如申请专利范围第30项之装置, 其中: 一真空装置,与该燃烧炉罩相通,用来将其内之物 质经由该炉床加以抽拉。图式简单说明: 第一图为本发明方法的块状流程图。 第二图为本发明水力旋风器两阶段式的串连并列 连接方式之示意图。 第三图为本发明所用带式过滤器的部份侧视图。 第四图为石灰添加量对根据TCLP所测的Pb浓度之曲 线图。 第五图为本发明用以注入浆渣的烧结区之示意图 。 第六图为把浆渣注加至烧结区所用的喷嘴,其型态 之示意图。
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