[发明专利]研磨至少含有钙和金属杂质的矿物材料的方法和适于研磨所述含钙和金属杂质的矿物材料的设备

说明书

技术领域

本发明涉及从至少含有钙和金属杂质的矿物材料获得用于生产水硬性粘结剂的细级分的方法，以及适于研磨所述包含钙和金属材料的矿物材料的设备。

本发明发现了用于生产水硬性粘结剂例如水泥的特殊应用，特别是从来自冶金工业的矿渣中。

背景技术

在生产水硬性水泥中，使用石灰的常规方法存在放出大量CO₂至空气中和以燃料形式消耗大量能量的缺点。

高钙含量的其他材料可以用于生产水硬性粘结剂。其中，来自冶金工业的矿渣是可通过制造水硬性水泥被再加工的原料的来源，从而避免了上述缺点。将这种矿渣用于制造水泥也使处理来自冶金工业的废料成为可能。

然而，在其生产过程中，矿渣产生不同粒度的金属颗粒，在水泥中存在不同粒度的金属颗粒，尤其是如果粗颗粒留在产品中，可能会降低其性能。当用于生产水泥的研磨机是球磨机时，金属颗粒会在研磨过程中通过滚珠间的碰撞而破碎。

因为在最终产品中它们的小粒度，它们的存在不会损害水泥的质量。然而，球磨机与其他通过压制材料床来操作的研磨机相比能效低，且消耗后者所需能量的约两倍。

一种通过材料床压制来操作的研磨机的例子在文献EP0486371中被公开。在该文献中的研磨机包括由圆筒内壁形成的大致水平的被旋转运动地驱动的环形轨道，和够在所述轨道上滚动的滚筒。

当圆筒被设置为旋转时，材料在滚筒和圆筒内壁之间被研磨、压制。

然而，因为金属颗粒的高延展性，压制研磨不能使金属颗粒完全破碎。因此，粗金属颗粒仍然存在于离开研磨机的材料中，或堆积在研磨机自身内。

通常在研磨机的输入处存在磁性分离步骤。该步骤的作用是阻止可能通过材料的压制损坏研磨机轮(滚筒)的大的磁性元素进入。

然而，该磁性分离步骤不能消除在矿渣碎片中所包含的金属级分。

也由文献WO 97/14760中了解到一种主要由氧化铁构成的粒度在100μm和600μm之间的磨料制品、其用途、其生产方法及由矿渣生产二次金属颗粒产品的方法。该方法的目的是获得具有特殊应用，例如作为研磨添加剂或用于生产道渣的二次金属颗粒产品。

该方法旨在选择矿渣中的大多数金属部分，并依次包括如下步骤：

-将矿渣进料至研磨机中，

-在研磨机中研磨矿渣，获得研磨材料，

-在吹风条件下分拣所述研磨材料，从而从第一细级分中分离出大部分金属级分，

-磁性分拣所述大部分金属级分，从而从精制产品中分离出非磁性产品，

-在吹风条件下分拣精制产品，从而从第二细级分中分离出包含多种截然不同粒度的金属颗粒，

这种方法有可能选择出材料中的大部分金属部分，但是不适合于满意地提取留残余地包含在矿物材料中的金属杂质。

发明内容

本发明的目的是通过提出从至少含有钙和金属杂质的矿物材料中获得用于生产水硬性粘结剂的细级分的方法来克服上述缺点，从而使获得提高质量的适合用于生产水硬性粘结剂的最终产品成为可能。

本发明的另一目的是提出适合实施上述方法的装置。

本发明的其他目的和优点将在仅作为说明性给出的而非限制目的的说明过程中示出。

本发明首先涉及从至少含有钙和金属杂质的矿物材料中获得用于生产水硬性粘结剂的细级分的方法。所述方法在包括研磨机和粒度选择装置的设备中实施，所述粒度选择装置被称作选择装置，能够将材料分离为两个级分。

所述方法包括如下步骤：

-提供所述矿物材料，其包含全部或部分来自冶金工业的矿渣，

-通过用研磨机进行材料床压制来研磨所述矿物材料，获得研磨材料，

-用所述选择装置将所述研磨材料分离为所述细级分和粗级分，

-使所述粗级分返回到所述研磨机中，以进行进一步的研磨步骤。

根据本发明，通过使研磨材料的至少一部分经受用于从矿物材料中分离金属杂质的磁性分拣来提取金属杂质，所述分拣在所述选择装置的下游和所述研磨机的上游的粗级分中进行，或在分离所述研磨材料之前在所述研磨机和所述选择装置之间进行。根据任选特征单独或组合进行：

-所述分拣发生在所述选择装置的下游和所述研磨机的上游的粗级分中，分拣的矿物材料返回到所述研磨机，分拣的金属材料被排出；

-所述粗级分按重量计占来自所述研磨机的所述研磨材料的至少80％；

-一部分新鲜矿物材料直接供给所述选择装置；

-所述细级分构成最终产品；