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È stato sviluppato e ottimizzato un metodo per la valorizzazione dei rottami triturati utilizzando il separatore balistico Eriez® Shred1® abbinato ad apparecchiature di separazione magnetica. I risultanti rottami triturati migliorati ridurranno la quantità di materiale contenente rame (tipicamente inferiore allo 0,20%) e aumenteranno la qualità dei rottami. Ciò si ottiene rimuovendo i materiali non ferrosi fuori posto tipicamente presenti nei rottami triturati, aumentando così la resa nel processo di produzione dell'acciaio.
Questo processo consente ai cantieri di triturazione di fornire un rottame più desiderabile alle acciaierie che cercano rottami a basso contenuto di rame. Queste acciaierie ottengono un vantaggio competitivo in termini di costi utilizzando meno ghisa/DRI (ferro a riduzione diretta/ferro spugnoso) e rottami pre-consumo, e più rottami triturati a basso costo e a basso contenuto di rame nella produzione di lamiere con forni ad arco elettrico (EAF).
Il contenuto di rame del rottame triturato regolare fornito alle acciaierie varia dallo 0,26% allo 0,56%, a seconda del materiale in ingresso al trituratore e del processo a valle dopo il trituratore. Dopo l'analisi dei rottami triturati provenienti da diversi siti di frantumazione, si è accertato che il contenuto nominale di rame dei rottami triturati forniti a un'acciaieria (per lamiere) è solitamente pari a circa lo 0,31% di rame.
Gli stabilimenti di lavorazione della lamiera utilizzano una miscela di ghisa, DRI e rottami pre-consumo (boccole). In genere, nella miscela viene utilizzato solo il 25% circa dei rottami triturati a basso costo, mentre il restante 75% è una miscela di ghisa a costo più elevato, DRI e rottami pre-consumo.
Con il costo più elevato della ghisa, del DRI e dei rottami premium, combinato con la disponibilità limitata di queste materie prime, l'utilizzo di una percentuale più elevata di rottami triturati a basso contenuto di rame consentirà alle acciaierie di ridurre il costo per tonnellata di acciaio prodotto.
Processo
In un deposito di rottami, il separatore balistico Shred1 è posizionato dopo i tamburi di rottami primari e un trituratore, posizionato appena prima di una stazione di raccolta. Il materiale triturato viene alimentato al separatore balistico Shred1 e accelerato fino a 1.000 piedi al minuto (fpm). Un elemento magnetico unico all'estremità del separatore attira i pezzi di acciaio più magnetici e li lascia cadere dietro uno splitter. L'acciaio magneticamente più forte è in genere di dimensioni leggermente più piccole e ha più punti di contatto sul magnete con meno materiale non magnetico intrappolato. Questo è il flusso a basso contenuto di rame (n. 1) e rappresenta circa il 75% del flusso di materiale. Questo materiale viene trasportato al trasportatore di impilamento senza che siano necessarie ulteriori azioni.
Il materiale meno magnetico, solitamente pezzi più pesanti che hanno materiale non magnetico intrappolato o non liberato, è più influenzato dalla balistica della velocità del nastro che dall'attrazione del magnete. Questo materiale viene presentato su uno splitter, che viene poi scaricato dal separatore balistico Shred1 e convogliato ad un tamburo di lucidatura. Questo materiale meno magnetico, noto come concentrato di rame, rappresenta il restante 25% della carica.
Il materiale n. 2 viene presentato a un tamburo magnetico con un campo magnetico ridotto o a un tamburo di lucidatura. Questo tamburo è impostato per "selezionare" il miglior ferroso del n. 2, che è liberato da qualsiasi materiale contenente rame. Questo materiale, che tipicamente costituisce il 10%-15% della frazione n. 2, verrà miscelato nuovamente nel flusso n. 1 e venduto come triturato a basso contenuto di rame. Ciò aumenta il recupero dei frammenti a basso contenuto di rame.
Il materiale n. 2 dopo il tamburo di lucidatura viene presentato a una stazione di raccolta dove i materiali contenenti rame e qualsiasi materiale non ferroso sono pronti per la raccolta manuale. Questo materiale può essere venduto a stabilimenti che non necessitano di un prodotto a basso contenuto di rame o inviato a un'ulteriore lavorazione per favorire la liberazione del rame dall'acciaio.
Test
Il materiale è stato raccolto da diversi depositi di rottami e trattato con un analizzatore Gamma Tech per verificare il contenuto di rame del materiale in entrata. Con oltre 1.000 tonnellate di materiale, il contenuto medio di rame era dello 0,29%.
Il separatore balistico Shred1 era impostato per produrre una divisione del materiale 75/25. Il 75% del materiale sarebbe il n. 1 (a basso contenuto di rame) e il restante 25% sarebbe il n. 2 (concentrato di rame). Dopo aver processato le 1.000 tonnellate sul separatore balistico Shred1, la frazione n. 1 è stata rimandata sotto l'analizzatore per l'analisi dove il contenuto di rame è stato registrato allo 0,16%. Ciò rappresenta una riduzione significativa del rame.
Il materiale n. 2 è stato inviato sotto il tamburo di lucidatura dove è stato recuperato un ulteriore 10% di materiale. Anche questo prodotto è stato inviato all'analizzatore per l'analisi. I risultati hanno mostrato che il contenuto di rame è stato recuperato allo 0,18%. Questo materiale può essere miscelato nuovamente nel materiale n. 1 senza influenzare negativamente il contenuto di rame del materiale n. 1, il tutto aumentando il recupero.
Il materiale n. 2 non recuperato nel tamburo di lucidatura è stato convogliato in una stazione di raccolta dove eventuali materiali contenenti rame e/o materiale non ferroso possono essere rimossi manualmente. Il flusso ridotto alla stazione di picking (solo il 15% dell'alimentazione) richiede un minor numero di addetti alla raccolta. L'avanzamento ridotto consente ai raccoglitori di lavorare in modo più rapido ed efficiente poiché il materiale è leggermente gravato e i materiali contenenti rame sono facili da individuare. La raccolta del rame in un cantiere tipico è in media di 5-7 libbre. per tono di brandello. Dopo aver installato il separatore balistico Shred1, la raccolta del rame salirà generalmente a 12-14 libbre. per tono di brandello.
Installando un separatore balistico Shred1 e un tamburo di lucidatura, i depositi di rottami possono ora fornire rottami triturati di alta qualità a basso contenuto di rame alle acciaierie, riducendo la manodopera e aumentando i prelievi di rame. In molti casi, il rottame di rame più basso comporta un premio di oltre 40 dollari per tonnellata.