(57)【要約】  スラグ材料を処理する方法およびシステムが使用されることで、最終高鉄生産物と最終低鉄生産物を含む副生産物を得る。副生産物は、最終高鉄生産物と、最終中鉄生産物とを含み得る。本発明の方法およびシステムは、材料を複数のサイズ別グループにサイズ分級した後、少なくとも１つのサイズ別グループを互いに異なる磁化率を有する２つの部分に選別する磁気選別機を使用することを含む。本発明の方法およびシステムは、材料を複数のサイズ別グループにサイズ分級する複数のフェーズを含み、少なくとも１つのサイズ別グループを選別する磁気選別機を使用することで、１つのフェーズ後の材料の残余部の平均サイズが続いてのフェーズの前に減少済みの部分となっているようにする。
2015517027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラグ材料を選別するための方法であって、
前記スラグ材料を第１の複数のサイズ別グループにサイズ分級するステップと、
第１の磁性部分と、最終低鉄生産物としての第１の非磁性部分とを得るために、前記第１の複数のサイズ別グループのうちの少なくとも１つを磁気的に選別するステップと、
粉砕済みの材料を得るために、前記第１の磁性部分の前記スラグ材料の少なくとも一部分のサイズを減少させるステップと、
前記粉砕済みの材料を第２の複数のサイズ別グループにサイズ分級するステップと、
鉄に富む生産物を含む第２の磁性部分と、第２の非磁性部分とを得るために、前記第２の複数のサイズ別グループの各々を磁気的に選別するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記鉄に富む生産物は、最終高鉄生産物である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記鉄に富む生産物は、最終中鉄生産物である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第２の複数のサイズ別グループのうちの少なくとも１つを磁気的に選別するために、調節可能な磁気選別機が使用される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
第３の磁性部分と第３の非磁性部分とを得るために、前記第２の複数のサイズ別グループのうちの少なくとも１つの前記第２の非磁性部分を磁気的に選別するステップをさらに含み、前記第３の磁性部分は最終高鉄生産物である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
第４の磁性部分と第４の非磁性部分とを得るために、前記第３の非磁性部分を磁気的に選別するステップをさらに含み、前記第４の磁性部分は最終中鉄生産物である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記粉砕済みの材料から微細な生産物を除去するために、前記粉砕済みの材料をサイズ分級する前に前記粉砕済みの材料を選別するステップをさらに含み、前記微細な生産物は最終低鉄生産物である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記粉砕済みの材料を選別するステップは、空気分級機を使用して前記粉砕済みの材料を分級することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
最終中鉄生産物と最終高鉄生産物とを得るために、前記第１の複数のサイズ別グループのうちの１つの前記第１の磁性部分を磁気的に選別するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記スラグ材料中の鉄含有粒子を遊離させるために、前記スラグ材料を高温で乾燥させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
スラグ材料を選別するためのシステムであって、
スラグ材料を複数のサイズ別グループに選別するように構成された少なくとも１つのサイズ分級装置と、
スラグ材料を磁性部分と非磁性部分とに選別するように構成された少なくとも１つの磁気選別機と、
前記スラグ材料のサイズを減少させるように構成されたサイズ減少装置と、
を備えるシステムにおいて、
前記少なくとも１つのサイズ分級装置、少なくとも１つの磁気選別機、および少なくとも１つのサイズ減少装置は、
第１のフェーズにおいて、第１の磁性部分と、最終低鉄生産物としての第１の非磁性部分とを得るために、スラグ材料を第１の複数のサイズ別グループにサイズ分級し、前記少なくとも１つの磁気選別機を使用して前記第１の複数のサイズ別グループのうちの少なくとも１つを磁気的に選別し、
前記サイズ減少装置を使用して前記第１の磁性部分の少なくとも一部分の前記スラグ材料のサイズを減少させることで、第２のフェーズに粉砕済みの材料を与え、
前記第２のフェーズにおいて、前記粉砕済みの材料を第２の複数のサイズ別グループにサイズ分級し、前記少なくとも１つの磁気選別機を使用して前記第２の複数のサイズ別グループの各々を磁気的に選別することで、鉄に富む生産物を含む第２の磁性部分と、第２の非磁性部分とを得るようにさらに構成されていることを特徴とする、システム。
【請求項１２】
前記粉砕済みの材料から微細な材料を選別するように構成された空気分級機をさらに備える、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記スラグ材料中の鉄含有粒子を遊離させるために、前記スラグ材料を高温まで加熱するように構成された乾燥機をさらに備える、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１のフェーズにおいて、前記少なくとも１つの磁気選別機は、固定永久磁石選別機として構成され、
前記第２のフェーズにおいて、前記少なくとも１つの磁気選別機は、調節可能な磁石選別機として構成される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの磁気選別機は、永久磁石ドラム選別機として構成される、請求項１１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１２年３月１９日付けで出願された米国仮特許出願第６１／６１２，６２７号の優先権および利益を主張し、その全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は一般に、様々な鉄含量の生産物を提供するためのスラグ材料の処理に関する。
【背景技術】
【０００３】
粒子で構成されたスラグ材料を異なる鉄含量の副生産物に選別するために、数多くの技法が様々な組み合わせで使用され得る。スラグ材料の粒子のサイズ、形状、金属含量、化学成分、破砕性、可鍛性、および磁化率のばらつきを含むいくつかのファクターが、各々の技法の効率および有効性に影響を及ぼす。鉄または鋼鉄の精錬作業へのチャージ原料として適切な鉄に富む生産物（鉄リッチ生産物）を含み得る、使用可能な生産物を回収するためにスラグ材料を処理することの経済的実現可能性は、例えば、原材料の鉄含量と、原材料をその副生産物へと選別するために使用される処理方法の効率および有効性とに依存する。処理方法の効率および有効性は、処理方法がフレキシビリティにおいて制限される場合、またはフレキシビリティが高価である場合、損なわれ得る。例えば、固定永久磁石選別機のフレキシビリティは、選別機内の永久磁石の固定の強度および位置に制限され得る。電磁石を含む磁気選別機の使用は、選別に使用される磁場の強度の調節を可能にするが、電磁石に電力を供給するために著しくより高いコストがかかる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
鉄に富む最終生産物と最終低鉄微粉生産物とを少なくとも含む、本明細書において最終生産物とも呼ばれる、副生産物を産出するためにスラグ材料を処理する方法およびシステムが、本明細書において提供される。本発明の方法およびシステムは、サイズ別グループの各々を異なる磁化率を有する部分へと選別するために磁気選別を使用する前に、材料を複数のサイズ別グループにサイズ分級することによって、磁気選別の有効性を増大させることを含む。一例においては、本発明の方法およびシステムは、材料を複数のサイズ別グループにサイズ分級することと、サイズ別グループの各々を、低鉄微粉部分を含む部分へと選別するために磁気選別を使用することと、低鉄微粉部分を除去することと、残りの材料における粒子を粉砕することおよび／または残りの材料における粒子のサイズを減少させることと、残りの材料を別の複数のサイズ別グループにサイズ分級することと、サイズ別グループの各々を、低鉄微粉部分と、指定されたレベルを上回る鉄含量を有する少なくとも１つの他の部分とを含む部分へと選別するために磁気選別を使用することとを含み、他の部分は、鉄に富む生産物であり得る。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
各々のサイズ別グループを部分へと選別するために磁気選別を使用する前に、材料を複数のサイズ別グループにサイズ分級することによって、磁気選別の効率および有効性を増大させることができ、これによりまた、副生産物を産出するためのスラグ材料の処理の総コストを減少させ、粒子サイズおよび鉄含量といった各々の副生産物のある特定の特質のばらつきを減少させることができる。
【０００６】
一例においては、本発明の方法は、１つ以上の調節可能な磁気選別機を使用することを含み、磁気選別機は、所定のレベルの磁化率および／または鉄含量での材料の選別を達成するように調節可能であり得る。調節可能な磁気ドラム選別機が、指定されたレベルを上回る鉄含量を有する少なくとも１つの副生産物を提供するように材料を選別するために使用され得る。サイズ別グループにおける粒子のサイズおよび／または所望される所定の最小鉄含量に応じて、磁気選別機の選別表面での磁場の強さ、例えば強度を調節することにより、所定の最小鉄含量を有する粒子の選別が、効率的に達成されることができる。一例では、調節可能な磁気選別機は、選別表面に対して位置決めされる磁気アレイを含むことができ、磁気アレイは、永久磁気アレイであり得る。磁気粒子選別が行われる選別表面での磁場の強度を調節するために磁気アレイと選別機の選別表面との間の距離が変更され得るように、磁気アレイの位置のうちの少なくとも１つおよび選別表面の場所が他方に対し調節可能であり得る。磁気アレイの調節可能な特徴により、磁気選別機は、可変の電磁石を含む磁気選別機と比較して大幅に低い作業コストで調節可能な磁気選別機として構成されることが可能となる。
【０００７】
本発明の上記特徴および他の特徴ならびに利点は、本発明を実施するためのベストモードの以下の詳細な説明を添付図面に関連して考慮した場合に容易に明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】スラグ材料を様々な鉄含量を有する生産物に選別するための方法のフローチャート。
【図２】図１の方法を実施するための第１の例示的なシステムの模式図。
【図３】図１の方法を実施するための第２の例示的なシステムの模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
各図に亘って同様の参照番号が同様のコンポーネントを表現する図面を参照すると、一連の処理ステップを使用してスラグ材料を様々な鉄含量を有する生産物に選別するための方法のフローチャート１０が図１に示される。図２は、図１の方法を実施するための第１の例示的なシステム６０を示し、図３は、図１の方法を実施するための第２の例示的なシステム１６０を示す。図１、図２、および図３を参照すると、装入または材料搬送ステップ１２で始まり、原材料６２（図２および図３を参照）が、供給メカニズムに装入されて、ステップ１４の乾燥処理に供給される。原材料６２は、スラグ、スラグタイプ、またはスラグを含有する材料であり得る。原材料６２に含まれるスラグは、鋼鉄および鉄の生産産業からの廃材であり、溶鉱炉、転炉、塩基性酸素転炉（ＢＯＦ）、または電気炉において生成されたスラグ、および／または、溶鉱炉スラグ、キッシュスラグ、Ｃ−スクラップスラグ、一般に脱硫スラグと呼ばれるスラグのタイプの１つ以上、および／またはこれらの組み合わせを含む場合がある。原材料６２は、乾燥作業に供給される際、５〜１０％の水分の水分含量を有し得る。例示的な構成において、原材料６２は、オープンゲートダンプ型トラック（図示せず）によって輸送され、ステップ１２で供給メカニズム（図示せず）に装入されて、乾燥処理１４に提供され得るか、或いは、本明細書に説明される方法およびシステムによる処理の前に、ある時間期間にわたって貯蔵され得る。原材料６２は、スラグ材料を搬送するための任意の適切な材料搬送手段によって、乾燥処理１４に提供され得る。例えば、原材料６２は、関節式フロントエンドローダー（図示せず）によってピックアップされ、原材料を供給ベルトコンベヤ（図示せず）の上に排出するように構成されたホッパーの中に入れられる。供給ベルトコンベヤは、材料を乾燥ステップ１４に移送し得る。
【００１０】
ステップ１４で、原材料６２は、原材料６２の表面から水分を大幅に除去するために、乾燥機６４（図２および図３を参照）を使用して乾燥させられる。一例においては、乾燥処理は、原材料の表面の水分の９９％を除去するように構成され得る。乾燥ステップ１４は、スラグまたはスラグタイプの材料の乾燥のための任意の適切な手段によって達成され得る。一例においては、乾燥ステップ１４は、キルン型回転密閉乾燥機として構成された乾燥機６４の中に原材料６２を充填することを含み、乾燥機の中で、原材料６２は、転動（タンブル）され、高温まで加熱され、乾燥させられて、直接に、または、バケットエレベータまたはコンベヤといった中間供給メカニズムを使用して、のいずれかで、サイズ分級ステップ１６に排出され得る。乾燥ステップ１４中の原材料６２の加熱および転動は、転動中の粒子と粒子の接触および衝突、高められた温度による原材料６２の熱応力、またはこれらの効果の組み合わせにより、非磁性材料またはスラグ粒子から原材料６２中の鉄含有粒子を遊離させ得る。例えば、鉄含有粒子は、原材料６２のより砕けやすい非磁性部分またはスラグ部分よりも可鍛性があるので、乾燥機６４における原材料６２の転動は、より可鍛性のある鉄含有粒子からの砕けやすい非磁性スラグ部分の破砕および選別を引き起こし、鉄含有粒子を遊離させる。原材料６２中の鉄含有粒子の熱膨張係数は、原材料６２の非磁性スラグ部分の熱膨張係数とは異なるので、これら構成要素の各々は、乾燥機６４において高温に晒されると、異なる率で膨張してサイズを変化させる。非磁性スラグ材料に付着したまたは非磁性スラグ材料の中に含まれた鉄含有粒子が、鉄含有粒子に付着したまたは鉄含有粒子を取り囲む非磁性スラグ材料と異なる率で膨張すると、鉄含有粒子の熱膨張および増大したサイズが、スラグ材料からの鉄含有粒子の選別または破砕を引き起こすのに十分な応力を非磁性スラグに加え、これによって鉄含有粒子を遊離させる。原材料６２の転動中の粒子と粒子の接触が、熱応力ファクターと組み合わせられて、乾燥ステップ１４中の鉄含有粒子の遊離をさらに増大させることができる。
【００１１】
ステップ１６で、大幅に乾燥した原材料６２は、サイズ分級ステップ１６によって生成される各々のサイズ別グループが、指定されたサイズ範囲内の原材料粒子で構成されるように、サイズ分級処理を使用して複数のサイズ別グループに選別される。サイズ別グループの数およびサイズ別グループの各々のために指定または確立された粒子サイズ範囲は、あるロットまたはバッチの原材料と別のロットまたはバッチの原材料とで異なり、スラグ材料のタイプ、そのバッチの原材料６２内の粒子分布、そのバッチの原材料６２の化学的性質等といった特質に基づいて確立され得る。サイズ分級ステップ１６は、スクリーニングシステム６６（図２および図３を参照）を使用して実施され、スクリーニングシステム６６は、原材料６２を複数のサイズ別グループに選別するように構成され得る。一例においては、スクリーニングシステム６６は、ダブルデッキふるい分けスクリーンを含み、例えば、スクリーニングシステム６６は、第１のサイズ別グループにおける粒子を保持するとともに、第１のスクリーンよりも小さい粒子を第２のスクリーンへと通過させる第１のスクリーンに、原材料６２が供給されるように配列された、第１および第２のスクリーンを含み得る。第２のスクリーンは、第２のサイズ別グループにおける粒子を保持し、第２のスクリーンよりも小さい粒子を第３のサイズ別グループとして収集されるように通過させる。スクリーニングシステム６６は、ＳＷＥＣＯ（商標）Ｇｙｒａｍａｘ（商標）ジャイレトリーシフターのような、ジャイレトリーシフターとして構成され得る。異なるサイズ別グループの各々は、本明細書において説明されるさらなる処理のために、磁気選別ステップ１８へと別個に供給され得る。
【００１２】
一例においては、第１のデッキとも呼ばれるふるい６６の第１のスクリーンは、２０メッシュスクリーンであり、第１のスクリーンは、原材料６２から＋２０メッシュよりも大きい粒子を実質的に含有する第１のサイズ別グループをふるいにかけて除き、例えば、スクリーニングまたは選別して除き、原材料６２の残余部とも呼ばれる残りの原材料を第２のスクリーンへと通過させるようになっている。第２のデッキスクリーンは、６０メッシュスクリーンであり、−２０メッシュ〜＋６０メッシュまでのサイズに及ぶ粒子を実質的に含有する第２のサイズ別グループが、第２のスクリーンを使用してふるいにかけられて除かれ、残りの原材料が、第２のスクリーンを通過して、第３のサイズ別グループとして収集されるようになっている。第３のサイズ別グループは、−６０メッシュのサイズの粒子を含む。
【００１３】
ステップ１８で、各々のサイズ別グループは、そのサイズ別グループおよび所定の鉄含量のために構成された磁気選別機によって処理される。磁気選別は、磁場によって磁性粒子上に及ぼされる力を利用して、磁性粒子を引き付け、および／または、落下する磁性粒子の磁場への磁気引力によって重力および慣性の影響を部分的または全体的に打ち消すことにより、落下する磁性粒子の軌道を変更する。磁性粒子、例えば、磁場に引き付けられるのに十分な鉄含量と磁化率とを有する粒子の軌道を変更することは、磁性粒子の軌道に影響を及ぼしてこれらの粒子の磁性部分としての収集を可能にする経路とすることにより、受入材料の磁性部分の選別を可能にする。非磁性粒子、例えば、磁場に引き付けられるには不十分な鉄含量および／または不十分な磁化率を有する粒子は、磁場に引き付けられず、および／または、磁場から影響を受けることなく重力と慣性によって決定される軌道に沿って進むので、非磁性粒子は一般に、これらの粒子の非磁性部分としての収集を可能にする経路に沿って進む。各々の粒子の密度、サイズ、および鉄含量といった特質がその粒子の軌道に影響を与え、異なる特質を有するそのような２つの粒子が同一の軌道を示し得、例えば、相対的に重量の大きな非磁性（相対的に低鉄の）粒子が、相対的に軽量の磁性（相対的に高鉄の）粒子が磁気選別機に供給される場合とほぼ同一の軌道に沿って進む場合がある。従って、ドラム選別機の処理のような重力送り磁気選別処理において、広範囲の粒子サイズを含む材料は、相対的に軽量の磁性粒子と同様の軌道を示しかつ磁気選別処理の精度および有効性を低減させる磁性部分に選別され得る相対的に重量の大きな非磁性粒子を含むことで、受入材料のサイズ範囲が増大することに伴って、磁気選別処理の精度が低下し得る。
【００１４】
原材料６２を、サイズ別グループの各々の中で、限定された範囲の粒子サイズによる複数のサイズ別グループにサイズ分級し、続いて磁気選別機によりサイズ別グループの各々を別個に処理することによって、磁気選別処理の有効性に対する粒子サイズのばらつきの影響が大幅に減じられ、非磁性粒子から磁性粒子を選別する磁気選別処理の精度が増す。
【００１５】
磁気選別ステップ１８は、図２の第１の例示的なシステム６０に示すように、固定磁気選別機として構成され得る複数の磁気選別装置６８、７０を使用して実施され得る。図示された例において、磁気選別機６８、７０は、磁場を与える磁石（単数または複数）が、ドラム表面に対し固定位置にあり得、ドラム表面が、磁性粒子の選別が行われる選別表面を画定する、永久磁石ドラム選別機として構成され得る。磁気ドラム選別機６８、７０の各々における、選別点としての磁場の強度、例えば永久磁石（単数または複数）の強さ、および永久磁石（単数または複数）の固定の構成は、異なり得る。例えば、第１の磁気ドラム選別機６８は、粒子の第１のサイズ別グループ、例えば、＋２０メッシュのサイズ別グループを、第１の磁性部分と第２の非磁性部分とに選別するように構成され得る。第１の磁気ドラム選別機６８の磁場の強度は、＋２０メッシュのサイズの粒子を、指定された最小鉄含量を有する磁性部分と、指定された最小鉄含量未満の鉄含量を有する非磁性部分とに効率的に選別するために予め決定され得る。第２の磁気ドラム選別機７０は、粒子の第２のサイズ別グループ、例えば、−２０〜＋６０メッシュのサイズ別グループを選別するように構成され得る。第２の磁気ドラム選別機７０の磁場の強度は、−２０〜＋６０メッシュのサイズの粒子を、指定された最小鉄含量を有する磁性部分と、指定された最小鉄含量未満の鉄含量を有する非磁性部分とに効率的に選別するために予め決定され得る。図３の第２の例示的なシステム１６０に示すように、第３の磁気選別機７２は、第３のサイズ別グループを磁性部分と非磁性部分とに選別するために使用され得る。
【００１６】
本明細書において使用される場合、「磁性部分」は、磁気選別機の磁場によって引き付けられる、および／または影響を及ぼされるのに十分な鉄含量および／または磁化率を有するがゆえに、第１の部分に進路を変えられ、および／または第１の部分において収集される粒子の部分を含み、「非磁性部分」は、磁気選別機の磁場によって影響を及ぼされるのに十分な鉄含量および／または磁化率に満たないがゆえに、選別機の磁場によって影響を及ぼされない、および／または最小限の影響を受ける軌道を維持し、従って、第２の部分において収集される粒子の部分を含む。「磁性部分」および「非磁性部分」という用語は、粒子が処理される磁気選別機の特定の設定または構成に相対的である、ということが理解されよう。例えば、第１の磁気ドラム選別機６８は、合計２７重量％の鉄の最小鉄含量を有する粒子を選別するように構成され得る。この例においては、磁気ドラム選別機６８によって選別される磁性部分は、２７％の最小鉄含量を有する粒子を含み、非磁性部分は、弱い磁性および／または実質的に非鉄の粒子を含み得る、２７％未満の鉄含量を有する粒子を含む。別の磁気ドラム選別機、例えば、磁気ドラム選別機７０は、合計８８重量％の鉄の最小鉄含量を有する粒子を選別するように構成され得る。この例においては、磁気ドラム選別機７０によって選別される磁性部分は、強い磁性の粒子を実質的に含み得る８８％の最小鉄含量を有する粒子を含み、非磁性部分は、やや磁性の、および／または弱い磁性の粒子を含み得る、８８％未満の鉄含量を有する粒子を含む。
【００１７】
図２および図３を再び参照すると、＋２０メッシュの粒子の第１のサイズ別グループは、非磁性部分がＷ重量％未満の合計鉄含量によって特徴づけられるように、ドラム選別機６８を使用して磁性部分と非磁性部分とに磁気的に選別され、Ｗ％の合計鉄含量の材料は一般に、低鉄材料とみなされる。一例においては、低鉄材料は、２７％未満の合計鉄含量を有することによって特徴づけられ、ドラム選別機６８は、２７％未満の合計鉄含量を有する粒子を非磁性部分に選別するように構成される。非磁性部分は、本明細書において低鉄微粉および／または最終低鉄生産物とも呼ばれる、低い鉄含量を有する最終生産物３０として収集される。最終低鉄生産物３０は一般に、３０重量％未満の合計鉄含量の鉄含量を有し得るか、または、低鉄生産物がセメント産業のような低い鉄分含量を要求する用途での使用もしくはクリンカー製造に適するほど十分に低い鉄含量のものであるか、または、生産物が鉄または鋼鉄の精錬作業におけるチャージとしての使用に適さないほど十分に低い鉄含量のものであり得る。ドラム選別機６８から排出された磁性部分は、サイズ減少ステップ２０におけるさらなるサイズ減少のために収集される。この磁性部分は、Ｗ重量％を超える合計鉄含量によって特徴づけられ、一例においては、Ｗ％は２７％である。
【００１８】
−２０〜＋６０メッシュの粒子の第２のサイズ別グループは、非磁性部分がＷ重量％未満の合計鉄含量によって特徴づけられるように、ドラム選別機７０を使用して磁性部分と非磁性部分とに磁気的に選別され、Ｗ％の合計鉄含量の材料は一般に、低鉄材料とみなされる。一例においては、ドラム選別機７０は、２７％未満の合計鉄含量を有する粒子を非磁性部分に選別するように構成される。非磁性部分は、先に説明したように、最終低鉄生産物３０として収集される。ドラム選別機７０から排出された磁性部分は、サイズ減少ステップ２０におけるさらなるサイズ減少のために収集される。この磁性部分は、Ｗ重量％を超える合計鉄含量によって特徴づけられることができ、一例においては、Ｗ％は２７％である。
【００１９】
図２に示す第１の例示的な処理６０において、−６０メッシュの粒子の第３のサイズ別グループが、最終低鉄生産物３０として収集される。図３に示す第２の例示的な処理１６０においては、−６０メッシュの粒子の第３のサイズ別グループは、非磁性部分がＷ重量％未満の合計鉄含量によって特徴づけられるように、ドラム選別機７２を使用して磁性部分と非磁性部分とに磁気的に選別され、Ｗ％の合計鉄含量の材料は一般に、低鉄材料とみなされる。一例においては、ドラム選別機７２は、２７％未満の合計鉄含量を有する粒子を非磁性部分に選別するように構成される。非磁性部分は、先に説明したように、最終低鉄生産物３０として収集される。システム１６０の一構成において、ドラム選別機７２から排出された磁性部分は、図３に示すドラム選別機８４などの別のドラム選別機を使用したさらなる磁気選別のために収集される。この磁性部分は、Ｗ重量％を超える合計鉄含量によって特徴づけられることができ、一例においては、Ｗ％は２７％である。システム１６０の別の構成では、ドラム選別機７２から排出された磁性部分は、サイズ減少ステップ２０におけるさらなるサイズ減少のために収集される。
【００２０】
サイズ分級ステップ１６および磁気選別ステップ１８はまとめて、第１の分級／選別フェーズまたは方法１０の第１のフェーズと呼ばれることができ、第１のフェーズは、ステップ１６で、受入材料を複数のサイズ別グループにサイズ分級することと、続いてステップ１８で、複数のサイズ別グループの各々を磁性部分と非磁性部分とに磁気的に選別することとからなり、それらの用語は、本明細書において説明されたとおりである。
【００２１】
他のタイプの永久磁石選別機が、磁気選別ステップ１８を実施するために第１のフェーズにおいて使用され得る。例えば、永久磁石選別機の１つまたは複数が、ベルトタイプの選別機であり得る。一例においては、磁気選別機６８、７０、７２のうちの少なくとも１つは、材料例えば供給原料がコンベヤベルトの終端を出て行くときに供給原料に磁力を及ぼすことによって、それらがコンベヤベルトの終端から落下するときに供給原料中の磁性粒子が磁性部分に選別され得るようにこれらの軌道に影響を及ぼす磁場を与える磁気アレイを含む磁気コンベヤベルト選別機である。一例においては、磁気選別機６８、７０、７２のうちの少なくとも１つは、クロスベルト磁気選別機として構成されることができ、供給原料または受入材料は、供給コンベヤとも呼ばれる第１のコンベヤで供給され、供給コンベヤは、磁気アレイをハウジングする磁気コンベヤである第２のコンベヤに対し垂直かつ特定の距離のところにある。磁気アレイによって与えられる磁場により引き付けられるのに十分な磁化率および／または鉄含量の、供給コンベヤ表面（選別表面）上の磁性粒子は、磁気ベルトに引き付けられて保持され、磁気ベルトから磁性部分として収集される。
【００２２】
ステップ２０で、ステップ１８で選別および収集された磁性部分が、磁性部分中のスラグ材料から鉄粒子または鉄に富む粒子を遊離させ得る粉砕システムまたは粉砕装置７４を使用して、サイズを減少させられ、および／または、粉砕される。鉄は、磁性部分中の鉄粒子に付着したまたは鉄粒子を取り囲み得るスラグ材料よりも可鍛性があるので、粉砕装置７４を使用した磁性部分の粉砕または摩砕は、より可鍛性のある鉄含有粒子からの砕けやすいスラグ部分の破砕および選別を引き起こし、鉄含有粒子を遊離させる。システム６０、１６０において、＋６０メッシュの粒子サイズを有する磁性部分、例えば、磁気ドラム選別機６８、７０から収集された磁性部分は、より微細なサイズへの粉砕および／または減少のために粉砕装置７４に供給される。システム１６０のオプションの構成において、磁気ドラム選別機６８、７０、７２の各々から収集された磁性部分は、粉砕装置７４に供給される。粉砕装置７４は、ボールミルとして構成され、ボールミルは、磁性部分の粒子をより微細なサイズに粉砕または摩砕するための鋼鉄のボールをチャージされ得る。粉砕装置７４は、粒子を粉砕または摩砕して、粒子からのスラグなどの非磁性材料を破砕または選別することにより、増大した鉄含量を有するより微細な粒子を産出し得る。ペブルミル、半自生摩砕ミル、ロッドミル、ハンマーミル、ローラーミル等を含む、粉砕装置７４の他の構成が、スラグまたは材料の非磁性部分から鉄を遊離させるために使用され得る。粉砕済みの材料は、粉砕装置７４から排出され、分級ステップ２２に供給される。
【００２３】
微粉、例えば、粉砕装置７４から排出された粉砕済みの材料に含まれる微細な生産物、を選別するために、ステップ２２で分級システムまたは装置７６が使用され得る。分級システムは、サイクロン７８と流体連通するエアツーエア分級機７６として構成され得る。粉砕された生産物が空気分級機７６によって分級されると、微細な生産物は、エアツーエア分級機７６からサイクロン７８に排出され、サイクロン７８の底部から排出されて、最終低鉄生産物３０として収集される。サイクロン７８に排出されない粗い生産物は、収集され、第２のフェーズのサイズ分級ステップ２４に供給される。
【００２４】
ステップ２４で、粗く粉砕された材料は、サイズ分級ステップ２４によって生成される各々のサイズ別グループが、指定されたサイズ範囲内の粒子で構成されるように、サイズ分級処理を使用して複数のサイズ別グループに選別される。サイズ分級ステップ２４は、第２のフェーズの分級ステップとも呼ばれることができ、スクリーニングシステム８２、１８２（図２および図３を参照）を使用して実施され、スクリーニングシステム８２、１８２は、粗く粉砕された材料を複数のサイズ別グループに選別するように構成され得る。例えば、スクリーニングシステム８２、１８２は、ダブルデッキ振動スクリーンを含み得、例えば、スクリーニングシステム８２、１８２は、第１のサイズ別グループにおける粒子を保持し、第１のスクリーンよりも小さい粒子を第２のスクリーンへと通過させる第１のスクリーンに、空気分級機７６からの受入材料が供給されるように配列された、第１および第２のスクリーンを含み得る。第２のスクリーンは、第２のサイズ別グループにおける粒子を保持し、第２のスクリーンよりも小さい粒子を第３のサイズ別グループとして収集されるように通過させる。異なるサイズ別グループの各々は、本明細書において説明されるさらなる処理のために、磁気選別ステップ２６へと別個に供給され得る。
【００２５】
非限定的な例として、第１のデッキとも呼ばれるダブルデッキスクリーニングシステム８２、１８２の第１のスクリーンは、２０メッシュスクリーンであり、第１のスクリーンは、原材料から＋２０メッシュよりも大きい粒子を実質的に含有する第１のサイズ別グループをふるいにかけて除き、例えば、スクリーニングまたは選別して除き、残余部とも呼ばれる残りの原材料を第２のスクリーンへと通過させるようになっている。図２に示す例示的なシステム６０において、第２のデッキスクリーンは、４０メッシュスクリーンであり、−２０メッシュ〜＋４０メッシュに及ぶ粒子を実質的に含有する第２のサイズ別グループが、第２のスクリーンを使用してふるいにかけられて除かれ、残りの原材料が、第２のスクリーンを通過して、第３のサイズ別グループとして収集されるようになっている。第３のサイズ別グループは、−４０メッシュのサイズの粒子を含む。図３に示す例示的なシステム１６０においては、第２のデッキスクリーンは、６０メッシュスクリーンであり、−２０メッシュ〜＋６０メッシュに及ぶ粒子を実質的に含有する第２のサイズ別グループが、第２のスクリーンを使用してふるいにかけられて除かれ、残りの原材料が、第２のスクリーンを通過して、第３のサイズ別グループとして収集されるようになっている。第３のサイズ別グループは、−６０メッシュのサイズの粒子を含む。
【００２６】
ステップ２６で、サイズ別グループの各々は、磁気選別処理を使用してさらに選別され得る。磁気選別ステップ２６は、複数の磁気選別装置８０、８４、８６を使用して、図２および図３に示すように実施されることができ、複数の磁気選別装置８０、８４、８６のうちの１つ以上は、所定の鉄含量および／または磁化率の２つの部分への受入材料の選別を最適化するために選別機の選別表面での磁場の強度が変えられ得るような、調節可能な磁気選別機として構成されることができる。調節可能な選別機８０、８４、８６のうちの１つ以上は、調節可能な磁気ドラム選別機として構成されることができ、永久磁石または永久磁石のセットを含むことができ、永久磁石または永久磁石のセットは、ドラム選別機のドラムの中にハウジングされた磁気アレイとして配列され、磁気アレイの位置がドラム表面の場所に対し調節可能であることにより、ドラム表面での、例えば選別表面での、磁場の強度を変化させるように構成され得る。一例では、選別表面に対する磁気アレイの位置が機械的なメカニズムを使用して調節され得る。他の例では、磁気アレイに対する選別表面の場所が変更され得、それは、磁性粒子の選別が行われるドラム表面から放射状に外側へ二番目の表面を与えるようにドラムにスリーブを付けることによって実施され得る。他の例では、選別表面での磁場の強度を変更することによって、磁性部分において収集される粒子の指定された鉄含量を変更するために、磁気アレイの位置と選別表面の場所とが各々、もう一方に対し変更され得る。調節可能な磁気選別機８０、８４、８６は、磁気選別機８０、８４、８６の各々の永久磁石エレメントの強度が異なり得るように、かつ、磁気選別機８０、８４、８６の各々の選別表面で測定される磁場の調節可能な強度範囲が異なり得るように構成され得る。
【００２７】
図２および図３を再び参照すると、＋２０メッシュの粒子の第１のサイズ別グループは、磁性部分が少なくともＸ％の高い鉄含量によって特徴づけられるように、調節可能な磁気選別機８０を使用して、少なくともＸ％の所定の鉄含量を有する磁性部分とＸ％未満の所定の鉄含量を有する非磁性部分とに磁気的に選別される。一例においては、第１のサイズ別グループは、少なくとも８５重量％の合計鉄含量の磁性部分を与えるように選別されることができ、例えば、所定の値Ｘは、８５である。他の例では、調節可能な磁気選別機８０は、少なくとも８８重量％の合計鉄含量を有する磁性部分を選別するように構成され得る。磁性部分は、本明細書において最終高鉄生産物または主要な生産物とも呼ばれる、少なくともＸ％の高い鉄含量を有する最終生産物５０として収集される。調節可能な選別機８０から排出された最終高鉄生産物５０は、図２の５０Ａに示すように、＋２０メッシュの粒子サイズを有するサイズ分級された高鉄生産物として、他の高鉄生産物とは別個に、収集および／または貯蔵され得る。調節可能な選別機８０から排出された非磁性部分は、サイズ減少ステップ２０におけるさらなるサイズ減少のために収集される。この非磁性部分は、Ｘ重量％未満の合計鉄含量によって特徴づけられ、さらなる粒子サイズの減少のために、および／または、粒子からの非鉄スラグ材料の除去によって粒子の鉄含量を増大させるために、ボールグラインダ７４に戻される。
【００２８】
図２の例示的なシステム６０において、−２０〜＋４０メッシュの粒子の第２のサイズ別グループは、磁性部分が少なくともＸ％の高い鉄含量によって特徴づけられるように、調節可能な磁気選別機８６を使用して、少なくともＸ％の所定の鉄含量を有する磁性部分とＸ％未満の所定の鉄含量を有する非磁性部分とに磁気的に選別される。一例においては、第２のサイズ別グループは、少なくとも８５重量％の合計鉄含量の磁性部分を与えるように選別され、例えば、所定の値Ｘは、８５である。他の例では、調節可能な磁気選別機８６は、少なくとも８８重量％の合計鉄含量を有する磁性部分を選別するように構成される。磁性部分は、少なくともＸ％の鉄含量を有する最終高鉄生産物５０として収集される。調節可能な選別機８６から排出された最終高鉄生産物５０は、図２の５０Ｂに示すように、−２０〜＋４０メッシュの粒子サイズを有するサイズ分級された高鉄生産物として、他の高鉄生産物とは別個に、収集および／または貯蔵され得る。調節可能な選別機８６から排出された非磁性部分は、サイズ減少ステップ２０におけるさらなるサイズ減少のために収集される。この非磁性部分は、Ｘ重量％未満の合計鉄含量によって特徴づけられることができ、さらなる粒子サイズの減少のために、および／または、粒子からの非鉄スラグ材料の除去によって粒子の鉄含量を増大させるために、ボールグラインダ７４に戻される。
【００２９】
図３の例示的なシステム１６０において、−２０〜＋６０メッシュの粒子の第２のサイズ別グループは、磁性部分が少なくともＸ％の高い鉄含量によって特徴づけられるように、調節可能な磁気選別機８６を使用して、少なくともＸ％の所定の鉄含量を有する磁性部分とＸ％未満の所定の鉄含量を有する非磁性部分とに磁気的に選別される。一例においては、第２のサイズ別グループは、少なくとも８５重量％の合計鉄含量の磁性部分を得るように選別されることができ、例えば、所定の値Ｘは、８５である。他の例では、調節可能な磁気選別機８６は、少なくとも８８重量％の合計鉄含量を有する磁性部分を選別するように構成され得る。磁性部分は、少なくともＸ％の鉄含量を有する最終高鉄生産物５０として収集される。調節可能な選別機８６から排出された最終高鉄生産物５０は、図３の５０Ｃに示すように、−２０〜＋６０メッシュの粒子サイズを有するサイズ分級された高鉄生産物として、他の高鉄生産物とは別個に、収集および／または貯蔵され得る。
【００３０】
図３のシステム１６０をさらに参照すると、磁気選別機８６から排出された非磁性部分は、ステップ２８での１つ以上の作業におけるさらなる磁気選別のために収集される。図３を参照すると、ステップ２８は、磁気選別機８８を使用した第１の磁気選別と、磁気選別機９０を使用した、選別機８８から排出された非磁性材料の第２の磁気選別とを含み得る。例として、選別機８８は、調節可能な磁気ドラム選別機として構成されることができ、選別機９０は、固定永久磁石ドラム選別機として構成され得る。調節可能な選別機８６から排出された非磁性部分は、調節可能な磁気ドラム選別機８８に供給されることができ、選別機８８は、磁性部分が少なくともＹ％の中間の鉄含量によって特徴づけられるように、受入材料を少なくともＹ％の所定の鉄含量を有する磁性部分とＹ％未満の所定の鉄含量を有する非磁性部分とに磁気的に選別するように構成される。一例においては、磁性部分は、少なくとも５５重量％の合計鉄含量であり、例えば、所定の値Ｙは、５５である。他の例においては、調節可能な選別機８８は、少なくとも６０重量％の合計鉄含量を有する磁性部分を選別するように構成され得る。他の例においては、調節可能な選別機８８は、所定の特定の重量に対応する少なくともＹ％の鉄含量を有する磁性部分を選別するように構成されることができ、磁性部分は、釣り合いおもりまたは充填材料用途といった、所定の特定の重量を有する材料を要求する用途での使用のために収集される。磁性部分は、少なくともＹ％の中間の鉄含量を有する最終生産物４０（本明細書において最終中鉄生産物または副生産物とも呼ばれる）として収集される。
【００３１】
本明細書における最終高鉄生産物５０および最終中鉄生産物４０は、鉄に富む生産物または鉄に富む最終生産物とまとめて呼ばれ得る。鉄に富む最終生産物は、例えば、溶鉱炉、焼結工場、電気アーク炉、鋳造所、または鉄合金生産処理といった、鉄または鋼鉄の精錬または処理作業におけるチャージとして適している。鉄に富む最終生産物の消費者は、従来の銑鉄およびスクラップの消費者を含み得る。
【００３２】
システム１６０をさらに参照すると、選別機８８から排出された非磁性部分は、磁気ドラム選別機９０に供給され、少なくともＺ％の所定の鉄含量を有する磁性部分とＺ％未満の所定の鉄含量を有する非磁性部分とに磁気的に選別される。一例においては、磁性部分は、少なくとも合計２０重量％の鉄の鉄含量によって特徴づけられ、例えば、所定の値Ｚは、２０である。選別機９０から排出された磁性部分は、さらなる粒子サイズの減少のために、および／または、粒子からの非鉄スラグ材料の除去によって粒子の鉄含量を増大させるために、ボールグラインダ７４に戻される。非磁性部分は、先に説明したように、最終低鉄生産物３０として収集される。最終低鉄生産物３０は、例えば、爆破媒体、工業用吸収剤、酸性鉱山廃水中和剤、酸性鉱山の土地回復、路面トラクション媒体、塩添加物といった１つ以上の専門用途での使用に適し得る。最終低鉄生産物３０の他の用途は、セメントおよびホットミックスアスファルトの構成材料を含み、石灰の代用品、鉄添加剤またはスキッド抵抗添加剤、農業用石灰の代用品として、または埋め立て式ごみ処理地においてグランドカバー材料または路面材料として使用し得る。
【００３３】
図２および図３のシステム６０、１６０を再び参照すると、スクリーニングステップ２４からの第３のサイズ別グループの粒子は、磁性部分および非磁性部分への磁気選別のために、調節可能な磁気選別機８４に供給される。固定磁気選別機７２から排出された磁性部分は、スクリーニングステップ２４からの第３のサイズ別グループとともに、または、それ独自のサイズ別グループとして別個に、調節可能な磁気ドラム選別機８４へと供給され得る。調節可能な選別機８４は、磁性部分が少なくともＹ％の中間の鉄含量によって特徴づけられるように、受入材料が少なくともＹ％の所定の鉄含量を有する磁性部分とＹ％未満の所定の鉄含量を有する非磁性部分とに選別されるように構成される。一例においては、磁性部分は、少なくとも５５重量％の合計鉄含量であり、例えば、所定の値Ｙは、５５である。他の例において、調節可能なドラム選別機８４は、少なくとも６０重量％の合計鉄含量を有する磁性部分を選別するように構成され得る。磁性部分は、少なくともＹ％の中間の鉄含量を有する最終中鉄生産物４０として収集される。最終中鉄生産物４０は、例えば、釣り合いおもり材料または石炭加工産業での用途といった、１つ以上の専門用途での使用に適し得る。選別機８４から排出された非磁性部分は、最終低鉄生産物３０として収集される。
【００３４】
サイズ分級ステップ２４および磁気選別ステップ２６、２８はまとめて、第２の分級／選別フェーズまたは方法１０の第２のフェーズと呼ばれることができ、第２のフェーズは、ステップ２４で、受入材料を複数のサイズ別グループにサイズ分級することと、続いてステップ２６、２８で、複数のサイズ別グループの各々を磁性部分と非磁性部分とに磁気的に選別することとからなり、これらの用語は、本明細書において説明した通りである。
【００３５】
他のタイプの調節可能な磁気選別機が、磁気選別ステップ２６を実施するために第２のフェーズにおいて使用され得る。例えば、調節可能な磁気選別機の１つ以上は、ベルトタイプの選別機であり得る。一例においては、磁気選別機８０、８４、８６、８８の少なくとも１つは、材料、例えば供給原料がコンベヤベルトの終端を出て行くときに供給原料に磁力を及ぼすことによって、それらがコンベヤベルトの終端から落下するときに、供給原料中の磁性粒子が磁性部分に選別され得るように、これらの軌道に影響を及ぼす磁場を与える調節可能な磁気アレイを含む磁気コンベヤ選別機である。磁気アレイの位置は、選別点での磁力の強度が変えられ得るように、コンベヤベルトの終端面に対し調節可能であり得る。一例においては、調節可能な磁気選別機８０、８４、８６、８８のうちの少なくとも１つは、調節可能なクロスベルト磁気選別として構成されることができ、供給原料または受入材料は、供給コンベヤとも呼ばれる第１のコンベヤで供給され、供給コンベヤは、磁気アレイをハウジングする磁気コンベヤとして構成された第２のコンベヤに対し垂直かつ特定の距離のところにある。磁気アレイによって与えられる磁場により引き付けられるのに十分な磁化率および／または鉄含量の供給コンベヤ表面（選別表面）上の磁性粒子は、磁気ベルトに引き付けられ、かつ保持され、磁気ベルトから磁性部分として収集される。供給コンベヤの表面からの磁気アレイの位置は、磁気ベルトに引き付けられ、および／または保持され、磁性部分として選別される粒子の最小鉄含量を変更するために、磁気アレイによって提供される磁場の強度が選別表面で測定されたときに異なるように調節可能である。
【００３６】
選別表面で測定される磁場の強度は、磁気アレイの磁気強度と、磁気アレイと選別表面、例えば、ドラムまたはベルトの表面との間の距離とに依存する。選別表面で測定される磁場の強度は、磁気アレイが選別表面から遠くへ後退または遠ざかると低下し、例えば、弱まる。選別表面で測定される相対的により低い強度の磁場は、相対的により高い鉄含量を有し得る粒子を含む高い磁化率を有する粒子を引き付けるために使用され得る。選別表面での磁場の強度は、磁気アレイが選別表面へ接近または近くに移動すると、増大し、例えば、強まる。相対的により高い強度の磁場は、相対的に中程度の、例えば、中間のまたは比較的低い鉄含量を有し得る粒子を含む比較的低い磁化率を有する粒子を引き付けるために使用され得る。磁気アレイと選別表面との間の距離を調節することにより、磁気選別機は、受入材料から所定の鉄含量を有する磁性粒子を選別するように調節され得る。従って、調節可能な磁気選別機は、異なる構成の選別機８０、８４、８６、および８８を提供するように調節および／または構成されることができ、システム６０の選別機６８、７０、７２、および９０のうちの１つ以上として構成可能であり得るので、例えば、調節可能な磁気選別機をシステム６０における選別機のいずれか１つとして構成することにより、システムアップタイムを維持するために必要なバックアップ機器の量を最小化できることによって、システム６０に著しいフレキシビリティを与える。例えば、選別機８６における磁気アレイの位置は、高い鉄含量の材料を選別するのに適した第１の位置から、選別表面での磁場の強度が増大する第２の位置へと変えられることができるので、選別機８６は、選別機８８がメンテナンス等により利用不可能になった場合に、中間の鉄含量を有する磁性部分を選別するために選別機８８と置き換えられることができる。
【００３７】
本明細書において説明されたシステムおよび方法の他の構成が可能であり、本明細書中で提示する例は、限定することを意図するものではない。本明細書において説明した原材料の処理方法およびシステムは、例えば、鉄含量またはそうでなければ鉄鉱、ドロス、尾鉱等を含み得る、磁性金属含量を有する、他の形態の原材料または骨材材料に適用され得る。＋２０メッシュ、−２０〜＋４０メッシュ、−２０〜＋６０メッシュ、および−６０メッシュの例示的なサイズ別グループは、限定することを意図するものではない。サイズ別グループの数およびサイズ別グループの各々の粒子サイズ範囲は、磁気選別の効率を最適化するために、受入材料の粒子サイズ分布に基づいて変化し得る。例えば、第１の分級／選別フェーズにおいて、受入材料は、さらなる粉砕のために著しく過大な材料を除去するための原材料の第１のスクリーニングを含み得るサイズ分級ステップ１６で、４つのサイズ別グループに選別されることができる。第１のスクリーニングは、例えば、原材料を、第４のサイズ別グループにおける過大な材料を保持するのに十分なサイズの格子装置またはスクリーニング装置を通って通過させることにより、実施され得る。受入材料が、より大きな粒子の欠如によって、または、狭い粒子サイズ分布によって特徴づけられ得るので、磁気選別の前の２つのサイズ別グループへの分級は、効率的で有効な磁気選別ステップを提供するのに十分であり得る。第２の分級／選別フェーズにおいて、受入材料は、離散範囲の鉄含量および／または粒子サイズを有する副生産物への選別を容易にするために、２つ、３つ、４つ、または５つ以上のグループに選別され得る。
【００３８】
例えば、磁気コンベヤを含むベルトタイプの磁気選別機を含む、乾燥磁気ドラム選別機以外のタイプの磁気選別が使用されることができ、クロスコンベヤ選別機がドラムタイプ磁気選別機と置き換えられることができ、調節可能な選別機が固定磁気選別機と置き換えられることができる。固定磁気選別機は、複数の調節可能な磁気選別機と置き換えられることができる。例えば、空気分級を含む、スクリーニング以外のサイズ分級処理が使用され得る。ロッドミル、ペブルミル、半自生摩砕ミル、ハンマーミル、ローラーミル、ロッドミル、等といった他のタイプの粉砕および／または摩砕装置が、ステップ２０において、スラグから鉄を遊離させ、および／または、粒子のサイズを減少させるために、使用され得る。方法は、複数のサイズ別グループへの受入原材料のスクリーニング作業および／または選別の有効性を増大させるために、第１のフェーズのサイズ分級ステップ１６の前に受入原材料を粉砕するといった追加のステップを含み得る。１つの作業から生み出された材料は、直接および／または連続的に次の作業に供給され得るか、または、作業後に収集および貯蔵され、次いで貯蔵庫から取り出されて次の作業に供給され得る。材料は、作業間に収集コンテナに貯蔵され得るか、または、作業間に遠隔に貯蔵され得る。システム６０、１６０は、図示されていないが、１つの作業ステップから別の作業ステップへまたは１つの装置から別の装置へと材料を輸送するのに必要であると理解される、材料の搬送および貯蔵機器を含み得る。材料の搬送および貯蔵機器は、例えば、オープンゲートダンプ型トラックを含むトラック、空気圧式バルクトレーラー、貯蔵サイロ、物置、フロントエンドローダー、スクリューコンベヤを含むコンベヤ、バケットエレベータを含むエレベータ、ビン、ホッパー、ロータリーエアロックフィーダ、フィードチューブ等を含み得る。
【００３９】
本発明を実施するための最良の実施形態を詳細に説明したが、本発明が関連する技術分野の当業者であれば、添付の請求項の範囲を逸脱することなく本発明を実現するのに種々の代替的な設計や実施形態があり得ることを理解されよう。
【図１】
2015517027.tif 000003
【図２】
2015517027.tif 000004
【図３】
2015517027.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成26年1月17日(2014.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラグ材料を選別するための方法であって、
前記スラグ材料を第１の複数のサイズ別グループにサイズ分級するステップと、
第１の磁性部分と、最終低鉄生産物としての第１の非磁性部分とを得るために、前記第１の複数のサイズ別グループのうちの少なくとも１つを磁気的に選別するステップと、
粉砕済み材料を得るために、前記第１の磁性部分の前記スラグ材料の少なくとも一部分のサイズを減少させるステップと、
前記粉砕済み材料を第２の複数のサイズ別グループにサイズ分級するステップと、
鉄に富む生産物を含む第２の磁性部分と、第２の非磁性部分とを得るために、前記第２の複数のサイズ別グループの各々を磁気的に選別するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記鉄に富む生産物は、８８重量％の最小合計鉄含量を有する最終高鉄生産物である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記鉄に富む生産物は、最終中鉄生産物である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の複数のサイズ別グループは、−２０メッシュの最大粒子サイズを有する粒子によって特徴づけられたサイズ別グループを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
第３の磁性部分と第３の非磁性部分とを得るために、前記第２の複数のサイズ別グループのうちの少なくとも１つの前記第２の非磁性部分を磁気的に選別するステップをさらに含み、前記第３の磁性部分は最終高鉄生産物である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
第４の磁性部分と第４の非磁性部分とを得るために、前記第３の非磁性部分を磁気的に選別するステップをさらに含み、前記第４の磁性部分は最終中鉄生産物である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記粉砕済み材料から微細な生産物を除去するために、前記粉砕済み材料をサイズ分級する前に前記粉砕済み材料を選別するステップをさらに含み、前記微細な生産物は最終低鉄生産物である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記粉砕済み材料を選別するステップは、空気分級機を使用して前記粉砕済み材料を分級することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
最終中鉄生産物と最終高鉄生産物とを得るために、前記第１の複数のサイズ別グループのうちの１つの前記第１の磁性部分を磁気的に選別するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記スラグ材料は、非磁性スラグ材料に付着した鉄含有粒子を含み、
前記鉄含有粒子は、第１の熱膨張係数によって特徴づけられ、前記非磁性スラグ材料は、前記第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数によって特徴づけられていて、
前記方法は、
前記付着された非磁性スラグ材料から前記鉄含有粒子を遊離させるために、前記非磁性スラグ材料の熱膨張率とは異なる率で前記鉄含有粒子を熱膨張させるように、前記スラグ材料を高温まで加熱するステップと、
前記非磁性スラグ材料から前記鉄含有粒子を分離させるために、前記高温まで加熱された前記スラグ材料を転動させるステップと、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
スラグ材料を選別するシステムであって、
スラグ材料を複数のサイズ別グループに選別するように構成された少なくとも１つのサイズ分級装置と、
スラグ材料を磁性部分と非磁性部分とに選別するように構成された少なくとも１つの磁気選別機と、
前記スラグ材料のサイズを減少させるように構成されたサイズ減少装置と、
を備えるシステムにおいて、
前記少なくとも１つのサイズ分級装置、少なくとも１つの磁気選別機、および少なくとも１つのサイズ減少装置は、
第１のフェーズにおいて、第１の磁性部分と、最終低鉄生産物としての第１の非磁性部分とを得るために、スラグ材料を第１の複数のサイズ別グループにサイズ分級し、前記少なくとも１つの磁気選別機を使用して前記第１の複数のサイズ別グループのうちの少なくとも１つを磁気的に選別し、
前記サイズ減少装置を使用して前記第１の磁性部分の少なくとも一部分の前記スラグ材料のサイズを減少させることで、第２のフェーズに粉砕済み材料を与え、
前記第２のフェーズにおいて、前記粉砕済み材料を第２の複数のサイズ別グループにサイズ分級し、前記少なくとも１つの磁気選別機を使用して前記第２の複数のサイズ別グループの各々を磁気的に選別することで、鉄に富む生産物を含む第２の磁性部分と、第２の非磁性部分とを得るようにさらに構成されていることを特徴とする、システム。
【請求項１２】
前記粉砕済み材料から微細な材料を選別するように構成された空気分級機をさらに備える、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記スラグ材料は、非磁性スラグ材料に付着した鉄含有粒子を含み、
前記鉄含有粒子は、第１の熱膨張係数によって特徴づけられ、前記非磁性スラグ材料は、前記第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数によって特徴づけられていて、
該システムは、
前記非磁性スラグ材料から前記鉄含有粒子を遊離させるために前記鉄含有粒子と前記非磁性スラグ材料を互いに異なる膨張率で膨張させるのに十分な高温まで前記スラグ材料を加熱するように構成された加熱装置をさらに備える、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１の複数のサイズ別グループは、−２０メッシュの最大粒子サイズを有する粒子を備えるサイズ別グループを含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記第２のフェーズにおいて、前記少なくとも１つの磁気選別機は、前記第２の磁性部分が８８重量％の最小合計鉄含量を有する最終高鉄生産物であるように構成されている、請求項１１に記載のシステム。
【国際調査報告】
2015517027.tif 000006
2015517027.tif 000007
2015517027.tif 000008