MnO。在此时或者其他时间还可以添加其他 的矫正物质，例如含Si0 2的物质，以得到此后必需的石灰饱和系数。在此步骤中，还原剂可 能已经被加入到进料物中。例如石油焦炭适用于此目的。
[0054] 在随后的步骤II中，如果需要的话可进行将进料物处理成熔体的过程。渣可以以 已经为熔体液态的形式从上游过程中而得到，或者还可以以冷的固体形式存在。渣的熔融 和/或加热可以在电弧炉中进行。这可以在石墨耐火成分或含碳耐火材料下以电阻方式进 行操作。电弧炉也称为熔化单元。
[0055] 在步骤III中，在开始添加还原剂之前，熔体应当达到约1600°C到1750°C之间的温 度。
[0056] 通过还原熔体中的铁成分，可生成一氧化碳和/或二氧化碳，它们以气体从熔体中 逸出。这会引起熔体起泡。为了降低起泡，可以在熔体中加入熔剂例如少量的硼砂。由此降 低了熔体的粘度。
[0057] 为了抑制所还原的铁的再氧化，炉气氛富含有惰性气体，例如氩气。也可以将氩气 直接引入到熔体中。这样，一定量的还原剂也可随同氩气流被直接吹入到熔体中。流经熔体 的氩气会导致熔池内产生漩涡，这对金属分离有正面的效果。
[0058] 一旦基本上所有存在于进料物中的铁化合物已经被还原，则剩余的矿物熔体部分 应当具有在90到110之间的石灰饱和系数。这称为进料物的组分。许多种LD渣都可以达到这 种所需的石灰饱和系数。
[0059]大部分的铁(约80%至90%)作为单独的相沉淀于熔化单元的底部。该相可在液态 状态下被分离。在步骤IV中，随后剩余的液态熔体被移除并且被冷却，以便其在短于15分钟 内凝固。例如，通过空气冷却来干式制粒可以在短于2分钟内实现该冷却。
[0060] 由于部分金属相仍处于凝固的颗粒内，例如为矿物部分内的微滴形式或夹杂物， 因此必须通过机械处理来增加金属产量。
[0061] 在步骤V中，利用L0ESCHE滚压机研磨处理和随后的分选来进行非化合态铁的机械 式分离。在这种情况下，可以通过铁与矿物部分的密度不同来分离铁。在W0 2011/107124 A1中介绍的方法尤其适用于该目的。
[0062] 剩余的矿物部分为根据本发明的LDS粘合剂，其存在于步骤VI中。它可以用作高品 质的水硬性矿物粘合剂。由于其特征为高比例的熟料相，因此不再需要烧结或者燃烧处理。 [0063]表1列出了进料物（即未处理的LD渣)和根据本发明的方法得到的LDS粘合剂的化 学成分。表中所有的值均以％重量的形式给出。这里，例如通过湿式制粒得到的LDS粘合剂 已经由水冷却了几分钟。
[0064]
[0065]表1:基体渣和LDS粘合剂的化学分析（％重量）
[0066]根据表1，基体渣的石灰饱和系数为70.1，LDS粘合剂的石灰饱和系数为104.6。表2 给出了基体渣和LDS粘合剂的晶体成分（％重量）
[0067]
[0068]表2:基体渣和LDS粘合剂的按照Rietveld的主要相成分重量）
[0069] 从表2中可以得出，根据本发明的方法可以得到在LDS粘合剂中的56.3 %重量的高 的硅酸三钙部分以及至少76.2 %重量的晶体相。
[0070] 但是，还应强调的是，虽然使用了与炉渣砂的生产相似的冷却，但是仅生产了约 20 %重量的玻璃相，该炉渣砂通常由超过90 %重量的玻璃相组成。
[0071] 图2是在放置处理的情况下在达倒4 8小时的初期水合期间，参考水泥（C Ε Μ I 42.5R)、70 %的参考水泥和30 %的LDS粘合剂的混合物，以及70 %的参考水泥和30 %的炉渣 砂的混合物的产热速率的图。LDS粘合剂为如图2所述的粒状。
[0072] 参照产热速率，可得到有关反应性的结论。明显可见，通过加入炉渣砂可明显地降 低反应性。相反地，如果添加了根据本发明的LDS粘合剂，则产热的时间以及因此主要的反 应性基本上仅被推后。
[0073] 从上述可以得出结论，LDS粘合剂自身表现出高的水硬化反应性并且因此非常适 合作为用于水泥的复合材料或者作为单独的熟料材料。
[0074] 总之，可以确定，通过根据本发明的方法可以从钢渣中回收铁，并且生产具有非常 好的硬化能力的水硬性矿物粘合剂。
【主权项】
1. 用于处理钢渣以生产具有高硬化性能的水硬性矿物粘合剂并回收铁的方法，包括步 骤： 提供包含钢渣和MnO的进料物，所述钢渣具有铁化合物，尤其是氧化物的形式的铁化合 物，由此MnO能够包含于所述钢渣中， 在炉中将所述进料物处理成熔体， 在所述熔体中加入还原剂以还原所述铁化合物，从而在矿物熔体部分中达到90到110 之间的石灰饱和系数，其中，在非氧化的炉气氛下加入还原剂， 限定式冷却，其中所述熔体最迟在15分钟内凝固， 从凝固的熔体中机械式分离出至少一部分的非化合态铁，以及 随后将具有降低的铁含量和至少40%重量的硅酸三钙含量的所述凝固的熔体直接供 应用作水硬性矿物粘合剂，所述硅酸三钙具有至少60%重量的晶体相含量。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进料物包括0.1到10 %重量的MnO。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述进料物中含有高达5%重量的 Ah〇3和/或30到50%重量的CaO和/或10到20%重量的Si02。4. 根据权利要求1到3中任一项所述的方法，其特征在于，所述熔体在还原之前和/或还 原期间具有约1450 °C到约1800 °C的温度。5. 根据权利要求1到4中任一项所述的方法，其特征在于，所述非氧化气氛是还原气氛。6. 根据权利要求1到5中任一项所述的方法，其特征在于，将碳、硅和/或其它金属或半 金属作为还原剂。7. 根据权利要求1到6中任一项所述的方法，其特征在于，将至少部分的还原剂吹入到 所述熔体中。8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过惰性气体流将所述还原剂吹入到所述 熔体中。9. 根据权利要求1到8中任一项所述的方法，其特征在于，在所述熔体中加入熔剂。10. 根据权利要求1到9中任一项所述的方法，其特征在于，在还原之后且在所述熔体的 凝固之前分离出液态的非化合态铁。11. 根据权利要求1到10中任一项所述的方法，其特征在于，所述熔体最迟在3分钟后， 优选地最迟在2分钟后凝固。12. 根据权利要求1到11中任一项所述的方法，其特征在于，通过用于干式制粒或湿式 制粒的装置来进行所述限定式冷却。13. 根据权利要求1到12中任一项所述的方法，其特征在于，通过主动冷却装置来进行 所述限定式冷却。14. 根据权利要求1到13中任一项所述的方法，其特征在于，通过研磨处理和分选处理 来进行机械式分离非化合态铁。
【专利摘要】本发明涉及一种用于处理钢渣以生产具有高硬化性能的水硬性矿物粘合剂并回收铁的方法。为了这种目的提供了：提供包含钢渣和MnO的进料物。将进料物进一步处理成熔体，随后在熔体中加入还原剂。由此在矿物熔体部分中达到90到110之间的石灰饱和系数。随后，以限定的方式冷却该熔体，并且从凝固的熔体中机械式分离出非化合态铁。随后将凝固的熔体供应用作水硬性矿物粘合剂。
【IPC分类】C22B7/04
【公开号】CN105579598
【申请号】CN201480024961
【发明人】霍尔格·乌尔费特, 霍斯特迈克尔·路德维格
【申请人】德国莱歇公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年9月1日
【公告号】CA2907991A1, DE112014003999A5, EP2843063A1, EP2843063B1, US20160107930, WO2015028668A1