La escoria de acero (SS), un producto de desecho de la fabricación de acero, representa aproximadamente entre el 15% y el 20% de la producción mundial de acero. Desafortunadamente, la mayor parte de la escoria de acero no se ha reciclado de manera efectiva, sino que se ha eliminado mediante vertederos o almacenamiento.
Sin embargo, los valiosos componentes metálicos (como el hierro) y los minerales que abundan en la escoria siderúrgica ofrecen un potencial significativo para su reciclaje como materia prima en la fabricación de acero y la construcción.
Perspectivas prometedoras para el reciclaje de escorias siderúrgicas
La industria siderúrgica mundial, según la Agencia Internacional de Energía (AIE), consume alrededor del 20% de la energía industrial. Las proyecciones indican un aumento del 30% en el consumo mundial de acero para 2050, lo que resultará en un aumento continuo de la producción mundial de escoria de acero.
El reciclaje de escorias siderúrgicas aporta importantes beneficios económicos y medioambientales a la sociedad.
Reduce drásticamente la demanda de recursos minerales en bruto, reduce la contaminación de la tierra y el agua y reduce las emisiones de carbono. Además, crea oportunidades de empleo y estimula el desarrollo industrial.
Varios países dan prioridad al reciclaje de escorias siderúrgicas. Japón lo emplea principalmente en la producción de cemento y hormigón, Alemania lo utiliza en la construcción y en la producción de fertilizantes agrícolas, y Estados Unidos lo utiliza en la construcción de carreteras y en la producción de hierro en altos hornos.
Descripción general de la escoria de acero
Antes de reciclar la escoria de acero, es necesario que comprendamos las propiedades y clasificaciones de la escoria de acero.
Las propiedades de la escoria de acero.
La escoria de acero aparece en forma de líquido fundido y es una solución compleja de silicatos y óxidos, que se solidifica al enfriarse.
Se parece al clínker de cemento de color gris oscuro y está compuesto por óxido de hierro, óxido de calcio, sílice, pequeñas cantidades de óxido de magnesio y óxido de manganeso, así como fósforo y azufre.
Dureza: 6-7
Gravedad específica: 3,2 - 3,6
Peso unitario, kg/m3 (lb/ft3): 1600 - 1920 (100 - 120)
Absorción: hasta 3%
La clasificación de la escoria siderúrgica.
La escoria de acero generalmente se obtiene en grandes cantidades de acerías, reciclaje de chatarra, plantas de procesamiento de acero e instalaciones de procesamiento de desechos.
Las escorias siderúrgicas se pueden clasificar en los dos tipos siguientes:
1. Basado en diferentes procesos de elaboración del acero:
- Escoria de alto horno: se divide a su vez en escoria granulada de alto horno y escoria de alto horno enfriada por aire.
- Escoria siderúrgica: Incluye escoria de horno de arco eléctrico y escoria convertida.
2. Basado en diferentes etapas de la elaboración del acero:
- Etapa primaria de acería: Produce escoria de horno o escoria de grifo.
- Etapa de refinado de cuchara: Forma escoria de rastrillo y escoria de cuchara.
- Escoria caída durante la producción o removida después del roscado del acero: Escoria de mina o escoria de limpieza.
Entonces, ¿cómo se pueden reciclar eficientemente las escorias de acero?
Explorando el reciclaje y el procesamiento de escoria de acero
El reciclaje de escoria de acero implica principalmente la extracción de componentes metálicos útiles (como partículas de acero y polvo de hierro) y el manejo adecuado de los relaves.
A pesar del gran y desafiante volumen de producción de escoria siderúrgica, se puede reciclar eficazmente mediante métodos como tratamientos mecánicos, químicos (como disolución, lixiviación) y térmicos (como relleno en caliente , fundición).
Aquí, emplearemos métodos de procesamiento mecánico que incluyen trituración, molienda, separación y clasificación.
Paso 1 Trituración de escoria de acero
Después de la trituración inicial mediante una trituradora de mandíbulas , la escoria de acero se reduce a un tamaño inferior a 60 mm.
Luego, la escoria de acero triturada se transporta a una criba vibratoria, donde las partículas de escoria de acero de más de 25 mm de diámetro se transportan a una trituradora de cono para su trituración secundaria, lo que da como resultado un tamaño de partícula inferior a 25 mm.
Paso 2 Molienda de escoria de acero
En este paso, utilizamos un molino de varillas de escoria de acero para moler la escoria de acero triturada, asegurando la uniformidad del producto final.
Si se requiere un producto de escoria de acero en polvo, se puede seleccionar una combinación de molino de barras y molino de rodillos vertical o molino de rodillos vertical y molino de bolas . Este paso puede equiparse con un colector de polvo para las operaciones de eliminación de polvo, recogiendo el polvo del suelo.
Paso 3 Separación de escoria de acero
La separación de escoria de acero suele emplear separación magnética, con el objetivo de extraer metales de hierro útiles de la escoria.
Tanto las partículas de acero como el polvo de hierro en la escoria de acero exhiben magnetismo. Por ello, se utilizan separadores magnéticos para depurar aún más las escorias siderúrgicas, obteniendo una mezcla de partículas de acero y polvo de hierro, así como residuos residuales.
Además de la separación magnética, la utilización de mesas vibratorias para la separación por gravedad de la escoria de acero también puede lograr altas tasas de recuperación de concentrados de hierro.
Paso 4 Clasificación de partículas
El uso de una criba vibratoria para tamizar partículas de hierro metálico de varios tamaños permite clasificar las partículas de acero y el polvo de hierro en grados grueso, medio, fino y ultrafino, según la aplicación prevista del producto.
Teniendo en cuenta la protección del medio ambiente y la seguridad de los trabajadores, es fundamental manipular cuidadosamente los residuos, las aguas residuales y los gases de escape durante el reciclaje para evitar daños medioambientales y proteger la salud de los trabajadores.
Reciclaje de escoria de acero para su reutilización sostenible
Como fuente importante de utilización de recursos secundarios, los metales de la escoria de acero reciclada se utilizan para la producción de acero u otros productos metálicos, mientras que la porción no metálica se utiliza en la producción de cemento, construcción de carreteras, materiales de relleno y más.
- Fundición: La escoria de acero reciclada se utiliza como disolvente de fundición en las fábricas, sustituyendo a la piedra caliza tradicional para mejorar la eficiencia de la fundición y recuperar una gran cantidad de hierro metálico y otros elementos útiles.
- Producción de cemento: La escoria de acero exhibe características de clínker de cemento Portland, lo que mejora la resistencia y durabilidad del cemento cuando se usa como aditivo mineral, lo que lleva a un cemento sin emisiones.
- Producción de concreto: La escoria de acero está reemplazando cada vez más a los agregados en la producción de concreto debido al agotamiento de los recursos naturales, lo que resulta en concreto con propiedades mecánicas y durabilidad superiores en comparación con las mezclas tradicionales.
- Construcción de carreteras: el uso de escoria de acero procesada como relleno de base de carreteras o material de pavimento puede mejorar la capacidad de carga y la durabilidad de las carreteras.
- Aplicaciones agrícolas: Algunos componentes de la escoria siderúrgica son beneficiosos para el suelo, lo que los hace adecuados para producir fertilizantes y acondicionadores del suelo para promover el crecimiento de las plantas.
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