Brevet FR2666098A1 — publié le 19920228

L'invention se rapporte à un procédé destiné à récupérer et à économiser les matières premières contenues dans les scories produites dans l'élaboration des aciers, par exemple des aciers spéciaux. Jusqu'à présent, on connaissait différents procédés de récupération de métaux non ferreux tels que l'aluminium, le cuivre, l'acier inoxydable, etc., à partir de ferrailles. Certains de ces procédés adoptent comme moyens de séparation des dispositifs de flottation, utilisant l'eau, et qui tirent profit des différences de densité entre les éléments. Ce procédé n'est pas directement apparenté à l'objet de la présente invention, et il est très coûteux parce qu'il exige une préparation de l'eau qui consiste à lui apporter différentes substances. En outre, il exige une décantation correcte des boues et son installation demande beaucoup de place, avec occupation d'une grande surface au sol. Un autre procédé connu pour l'exploitation de ces déchets consiste à disposer les ferrailles dans des cribles qui séparent la matière stérile et la déposent sur des courroies transporteuses. Sur les deux côtés de la courroie, sont situés des détecteurs de matières non ferreuses qui activent des séparateurs, lesquels dévient la matière non ferreuse vers des bouches qui la transmettent à d'autres courroies d'évacuation. Ce procédé présente l'inconvénient d'évacuer les matières stériles sans en tirer aucun parti, de sorte que, du fait de leurs caractéristiques propres, ces matières ne peuvent pas être utilisées utilement. La demanderesse ne connaît aucun procédé spécifique adopté à des scories provenant de la fabrication d'aciers inoxydables qui permette de tirer profit des scories qui accompagnent la matière métallique et de récupérer comme matière première de première qualité, 100% de la fraction métallique, ce qui constitue les objets concrets de la présente invention. Les aciers auxquels s'applique le procédé selon l'invention sont ceux classés dans les séries F300, F320, qui, comme on le sait, ont la propriété d'être amagnétiques. La particularité du présent procédé réside dans le fait d'éviter cet inconvénient en adoptant la séparation densimétrique de ses composants, et de permettre d'obtenir des scories d'une pureté parfaite. Avec le procédé selon l'invention, on parvient à séparer des scories qu'on désignera par le type A, qui possèdent une granulométrie comprise entre 0 et 4 mm, et qui, avec incorporation de phosphate, sont parfaitement utilisables comme engrais pour l'agriculture. La composition chimique de ces scories du type A est la suivante % SiO2 34, % P205 Les scories qu'on désignera par le type B, possèdent une granulométrie supérieure à 4 mm, qui répond parfaitement aux spécifications techniques en vigueur pour l'utilisation comme soubassement souple dans les routes. Ces scories peuvent aussi être commercialisées en tant que constituants pour l'industrie du verre. Finalement, la matière métallique, qui, ainsi qu'on l'a fait ressortir, est une matière première de première qualité, retourne directement aux aciéries avec les effets suivants le procédé selon l'invention commence par le déversement de la matière de scories issue de l'aciérie dans une trémie réceptrice. Cette scorie possède généralement une granulométrie qui oscille entre 0 et 300 mm. La trémie envoie la matière à une courroie transporteuse dans la tête de laquelle se trouve un tambour séparateur électromagnétique qui assure l'élimination des éventuelles matières ferrugineuses que l'ensemble de la scorle traitée pourrait éventuellement contenir, ceci afin de garantir la pureté finale de l'acier récupéré. A la fin de cette épuration, la matière restante se dépose dans une goulotte de capacité adéquate, par exemple, de 70 tonnes/heure, avec pour but de régler uniformément le débit de matière envoyé à l'installation. C'est à partir de cette étape que commence réellement le processus qui caractérise l'invention. De la goulotte précitée, la matière est envoyée à un alimentateur précribleur vibrant qui effectue un premier classement d'entre 0 et 70 mm avec une production de 60 à 70 tonnes/heure, cette matière étant envoyée à un crible qui effectue un deuxième classement entre la fraction de 0 à 10 mm et la fraction de 10 à 70 mm. Le reste de la matière a une granulométrie comprise entre 70 et 300 mm. La matière de la fraction entre 0 et 10 mm est envoyée à un séchoir rotatif de 1 mètre par 6 mètres et possédant une capacité de production de 15 tonnes/heure. Plus précisément, ce classement a pour objet que la matière à haut pouvoir hygroscopique soit envoyée audit séchoir pour l'amener à une humidité maximum de 2 %, qui est l'humidité recommandée pour le bon fonctionnement des cribles placés dans le processus aval. Dans ces conditions, cette matière déjà sèche est déversée dans un silo et, au bon moment, la matière de la classe de granulométrie de 0 à 70 mm est elle aus si- déposée dans le même silo. Dans cette première partie du processus, la matière restante, d'une granulométrie d'entre 70 et 300 mm, est envoyée à un concasseur primaire à mâchoires qui la concasse à une grosseur d'entre 10 et 70 mm, avec une production de 40 tonnes/heure et cette matière est à son tour déversée dans le silo au moyen d'une courroie trans tortueuse. De cette façon, à l'intérieur du silo, on trouve des particules d'une granulométrie comprise entre 0 et 10 mm et entre 10 et 70 mm, qui est entièrement déversée par un alimentateur dans un crible vibrant à trois largeurs d'ouvertures, de 1, 4 et 10 mm respectivement, avec pour but de diviser la matière selon la granulométrie suivante -0 à 1 mm - i à 4 mm - 4 à 70 mm La matière de 0 à 1 mm est constituée par des scories et des oxydes, sans aucun constituant métallique, et elle est déversée au moyen d'une courroie dans une zone de stockage, en constituant ainsi la scorie de type A cité au début, qui est parfaitement utilisable pour l'agriculture. La matière de 1 à 4 mm est de son côté transférée à une table pneumatique qui effectue une séparation densimétrique de la scorie, laquelle flotte sur un lit d'air comprimé traversant une toile métallique inclinée à laquelle on imprime un mouvement de rotation et de va-et-vient, de sorte que la scorie est expulsée à la partie inférieure et les parties métalliques à la partie supérieure. Cette opération donne des scories d'une grosseur d'entre 1 et 4 mm, qui se trouvent sur la courroie qui transfère les scories de 0 à 1 mm à la zone de stockage. Les constituants métalliques de 1 à 4 mm, par faitement purs, sont envoyés à une trémie d'entreposage du produit. La matière de 4 à 70 mm, qui sort du premier silo précité, est envoyée à des broyeurs primaires, de type rotatif gravimétrique, installés en dérivation, qui broient la matière à une grosseur de grain de 0 à 30 mm et l'envoient ensuite à un crible vibrant qui assure un classement de la matière. Dans ce crible, s'effectue un classement de la matière qui donne deux classes granulométriques : - 0 à 4 mm - 4 à 30 mm La matière de la classe granulométrique de 0 à 4 mm est envoyée à un crible du type Mohansen. La matière de 4 à 30 mm est envoyée à un deuxième silo et, de là, à des broyeurs secondaires du type à impact agencés en dérivation, qui effectuent le broyage suivant - 5 * de matière de 10 à 30 mm - 10 % " " 5 à 10 n 5 50 % " " 2 2,5 à 5 n - 35 % n T' r' O à 2,5 n Toute cette matière est entièrement envoyée à son tour au crible Mohansen précité, dans lequel se trouvait déjà la matière de la classe granulométrique de 0 à 4 min et, dans ce crible, la matière est classée de la façon suivante - grain de 0 à 1 mm, transféré par une courroie transporteuse à la zone de stockage. - grain de 1 à 4 mm, envoyé à la table pneumatique dans laquelle il est traité conjointement avec celui qui arrive du premier crible cité plus haut. - grain de 4 à 15 mm, qui est envoyé à une deuxième table pneumatique. Ici, on sépare les scories de 4 à 15 mm qui sont envoyées au deuxième silo et le métal résultant, qui est parfaitement épuré et transféré aux trémies d'entreposage du produit. - grain de 15 à 30 mm, envoyé lui aussi à la deuxième table pneumatique qui sépare les scories de 15 à 30 mm du métal. La scorie est renvoyée au deuxième silo et le métal est envoyé aux trémies d'entreposage du produit. Les scories renvoyées au deuxième silo peuvent être retraitées lorsque cela est nécessaire, ou bien elles peuvent être extraites du silo, pour constituer les scories du type B auxquelles on a fait référence au début du présent mémoire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui va suivre, en se référant au dessin annexé sur lesquel on a représenté l'installation selon l'invention et on a représenté comme suit La matière de scories provenant de E l'aciérie est acheminée à l'entrée 1 de l'installation, en passant préalablement sur la tête magnétique qui est chargée de séparer de la scorie les éventuelles matières ferrugineuses. Cette matière est transférée ensuite à la goulotte 3 d'une capacité de 70 tonnes/heure dont la fonction est de régulariser uniformément le débit de la matière arrivant à l'installation. La goulotte transmet ladite matière à l'ensemble 4 qui est un ensemble alimentateur précribleur vibrant dans lequel s'effectue la séparation des particules de 0 à 10 mm, qui passent par la ligne 8 et de 10 à 70 mm, qui passent par la ligne 7. Cet alimentateur précribleur vibrant 4 fournit également une matière d'une classe granulométrique de 70 à 300 mm, qui est envoyée au concasseur à mâchoires 5, qui la fragmente en une classe granulométrique de 10 à 70 mm, avec un débit de quelques 40 tonnes/heure. Cette matière est ensuite envoyée à la ligne 6. Les particules de la courroie ou ligne 8 traver sent le séchoir rotatif 9 qui leur imprime le degré dthu- midité adéquat, selon ce qu'on a indiqué plus haut. Les trois courroies 6, 7 et 8 se rejoignent au silo 10 pour le traitement ultérieur de la matière. Ce silo 10 est équipé d'un alimentateur débitant sur un crible vibrant à trois ouvertures, d'où part, par la ligne 11, une matière qui est constituée par des particules de 0 à 1 mm, une autre matière partant par la ligne 13, composée de particules de 1 à 4 mm, et une troisième matière composée de particules de 4 à 70 mm partant par la ligne 18. Les particules de 0 à 1 mm qui circulent sur la courroie 11 sont transférées à la zone d'entreposage 12, puisqu'il s'agit uniquement de scories axiales sans composant métallique. Cette courroie possède une capacité de débit d'environ 10 tonnes/heure. Les particules de 1 à 4 mm qui sont transportées par la courroie 13 parviennent à la table pneumatique 14 équipée du cyclone 15 à un débit d'environ 20 tonnes/heure. Cet ensemble effectue la séparation des scories qui sont transférées par la courroie 16 vers la zone d'entreposage 12. Les particules métalliques produites sont envoyées par la courroie 17 à une bascule 36 et de là aux trémies d'entreposage 34 et 35. Du silo 10 et du crible correspondant, partent vers l'extérieur, ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, des particules d'une classe granulométrique de 4 à 70 mm qui sont conduites par la courroie 18 aux broyeurs 19 installés en dérivation. Ces broyeurs sont du type rotatif-gravimétrique et broient la matière reçue avec un débit de production de 30 à 40 tonnes/heure, en la ramenant à une taille moyenne de particules de 0 à 30 mm, qui sont déposées sur la courroie 20. La courroie 20 parvient en premier lieu au crible 21. Ce crible est vibrant et il est équipé de moyens de classement de la matière, pour fournir de la matière de 0 à 4 mm et de 4 à 30 mm. La matière de 0 à 4 mm se dépose sur la courroie 22 pour atteindre le crible 20 et celle de 4 à 30 mm est entreposée dans le silo 26, pour être envoyée à la courroie 22a en direction des broyeurs secondaires 27, du type à impact, qui sont agencés en dérivation ainsi qu'on l'a indiqué. Les broyeurs 27 en question effectuent un broyage qui donne une granulométrie de 0 à 30 mm et avec le classement approximatif suivant - 5 % de 10 à 30 mm - 10 % de 5 à 10 mm - 50 % de 2,5 à 5 mm - 35 % de 0 à 25 mm L'ensemble de toute cette matière ainsi que de celle de la classe granulométrique de 0 à 40 mm, portée par la courroie 22, parvient au crible 23, du type Mohansen, qui effectue la répartition suivante - Scorie de 0 à 1 mm, qui est envoyée par la courroie 25 à la courroie 11 pour être envoyée à la zone d'entreposage 12. - Matière de 1 à 4 mm, transmise par la courroie 24 à la table pneumatique 14 dans laquelle elle est traitée de la même façon que celle qui est parvenue à cette table par la courroie 13 provenant du silo et crible 10. - Matière de 4 à 15 mm, qui est déposée sur la courroie 29 menant à la table pneumatique 31. Cette table effectue la séparation du métal, qui est envoyé à la bascule 36 et aux trémies 34-35, et de la scorie, qui est transportée par la courroie 32 vers le silo 26. - Matière de 15 à 30 mm, qui est transportée par la courroie 28 vers la table pneumatique 30, laquelle envoie le métal à la bascule 36 et aux trémies 35-34 et la scorie au silo 26, par la courroie 32. REVENDICATIONS 1. Procedé de récupération de matières premières à partir de scories d'aciers spéciaux, en particulier, de scories d'aciers inoxydables qui contiennent des nodules d'une granulométrie de 0 à 300 mm, qui sont transportées sur une courroie transporteuse à l'extrémi- té de laquelle est disposé un séparateur à tambour magnétique destiné à recueillir les oventuelles matières ferrugineuses, caractérisée par les étapes suivantes A. un premier classement de la scorie, exécuté dans un alimentateur précribleur vibrant (4) et servant à produire des particules de 0 à 70 mm et de 70 à 300 mm, les particules de 0 à 70 mm étant envoyées à un crible pour subir un deuxième classement qui fournit des particules de 0 à 10 mm et de 10 à 70 mm, les particules de 70 à 300 mm étant envoyées par une glissière à un concasseur à mâchoires (5) et sont réduites à la classe de 10 à 70 mm, la totalité étant envoyée à un silo (10) après introduction préalable de la matière de 0 à 10 mm dans un séchoir rotatif (9). B. la matière du silo (10) est déversée dans un crible à trois ouvertures, de 1, 4 et 10 mm de passage, afin de fournir des particules de 0 à 1 mm, de 1 à 4 mm et de 4 à 70 mm, la matière de 0 à 1 mm, qui est composée de scories et d'oxydes dépourvus de composants métal liques, étant envoyée à une courroie transporteuse (11) et atteignant la zone d'entreposage (12), et la matière de 1 à 4 mm, étant envoyée par une autre courroie (13) à une table pneumatique (14) qui effectue la séparation densimétrique entre la scorie moins dense et la partie métallique, cette scorie de 1 à 4 mm étant transférée à la zone d'entreposage et la partie métallique de 1 à 4 mm à des trémies (34, 35) de stockage du produit. C. la matière de 4 à 70 mm provenant du silo est transférée à deux broyeurs primaires (19) du type ro tatif-gravimétrique, agencés en dérivation, qui se chargent de broyer la matière en particules de 0 à 30 mm, qui se déposent sur une courroie transporteuse (20) les envoyant à un crible vibrant (21) qui donne un classement de la matière en classes de 0 à 4 mm et de 4 à 30 mm, la matière de 0 à 4 mm étant envovée à un crible (23) du type Mohansen tandis que la matière de 4 à 30 mm est envoyée à un deuxième silo (26) et, de là, à des broyeurs secondaires (27) du type à impact agencés en dérivation, qui la broient selon la répartition suivante 5 % de 10 à 30 mm, 10 % de 5 à 10 mm, 50 % de 2,5 à 5 mm et 35 % de 0 à 2,5 mm, et est aussi envoyée au crible Mohansen (23). D. du crible Mohansen (23), la matière se répartit en particules de 0 à 1 mm, qui sont envoyées à la zone d'entreposage (12) par des courroies (25, 11), en particules de 1 à 4 mm, qui sont transférées à la première table pneumatique (14) où elles sont également traitées, en particules de 4 à 15 mm, envoyées 9 une deuxième table pneumatique (31) qui sépare la scorie de 4 à 15 mm, laquelle est envoyée au deuxième silo (26) par une courroie (32), d'une partie métallique de 4 à 15 mm, qui est envoyée à des trémies de stockage (34, 35), et en particules de 15 à 30 mm qui sont envoyées à une trois me table pneumatique (30) qui sépare les scories de 15 à 30 mm, lesquelles sont renvoyées au deuxième silo (26), du métal de 15 à 30 mm, qui est déversé dans les trémies de stockage (34, 35). E. les scories de 4 à 15 mm et de 15 à 30 mm sont retraitées.