Kuparia sisältävän lietteen sintrauskone

1. Yläesilämmitysalue

Uuniin saapumisen jälkeen muodostuneet pelletit lämmitetään kuumalla ilmavirralla alhaalta haihduttaen pelleteissä olevan kosteuden ja muuttaen ne kuiviksi aineiksi. Samalla lämpötila nousee ja polttoaineesta haihtuvat aineet vapautuvat ja poistuvat uunista pakokaasujen mukana. Kosteuden haihtumisen ja haihtuvien aineiden vapautumisen seurauksena pelletit kutistuvat ja asettuvat kalsinointi- ja sintrausvyöhykkeelle.

2. Kalsinointi- ja sintrausvyöhyke
Materiaali laskeutuu tänne, missä lämpötila nousee edelleen saavuttaen vähitellen noin 1000 °C. Materiaalihiukkasten sisältämä jauhettu kivihiili palaa laajasti, jolloin osa joutuu läpi alustavan pehmenemisreaktion nestefaasiin. Materiaalissa oleva kuparielementti alkaa vähentyä, mikä tarjoaa erinomaisen raaka-aineen saannin seuraavaa sulatusvaihetta varten.

3. Jäähdytys- ja purkualue
Materiaalien pelkistyksen ja kalsinoinnin jälkeen pohjasta puhallettu kylmä ilma jäähdyttää nopeasti korkeassa lämpötilassa pelkistetyt materiaalit varmistaen alkuaineiden pelkistymisen. Samalla jäähdytetty kuuma ilma jatkaa nousuaan tarjoten happea sintraamiseen. Myöhemmin korkean lämpötilan pakokaasu kuivaa raaka-aineet esilämmitysvyöhykkeestä, jolloin saavutetaan täysi hyötykäyttö sekä ylä- että alavyöhykkeistä. Jäähdytyksen jälkeen sintratulla materiaalilla on kohtalainen lujuus ja se voidaan koota yhteen. Purkausuunin tornit ja hammaslevyt hajottavat sintratun materiaalin pieniksi paloiksi purkamista varten. Tämä sintrattu materiaali on täysin pelkistetty, tasakokoinen ja kohtalaisen vahva, mikä parantaa polttoaineen kulutusta sulatusprosessissa, nopeuttaa sulatusta ja vähentää energiankulutusta.
Tässä vaiheessa raaka-aineet viimeistelevät koko sintrausprosessin sekoittamalla, muodostamalla, esilämmittämällä, sintraamalla, jäähdyttämällä ja poistamalla. Kuivaus- ja sintrauskoneessa hyödynnetään täysin pystysuoran uunin ominaisuuksia, jolloin materiaalit virtaavat ylhäältä alas ja ilma virtaa alhaalta ylös, missä ne leikkaavat ja viimeistelevät sintraamisen. Prosessi on helppokäyttöinen, vaatii vähän investointeja ja tuottaa nopeita tuloksia. Se käyttää täysin resursseja ja vähentää ympäristön saastumisriskejä, ja monet valmistajat edistävät ja soveltavat sitä tällä hetkellä.

Uusi kuparipitoinen lietteenkäsittelyprosessi

Ympäristöystävällinen pystykuivausuuni on uusi menetelmä kuparipitoisen lietteen käsittelyyn. Se käyttää pystysuoraa kuivausuunia kalsinointiin ja esipelkistykseen. Kuparipitoiseen lieteeseen sekoitetaan sopivassa suhteessa pieni määrä kalkki- ja antrasiittijauhetta, sekoitetaan tasaisesti ja pelletoidaan pelletointilaitteessa. Seos menee sitten pystysuoraan kuivausuuniin kalsinointia ja esipelkistystä varten noin 1000 °C:ssa agglomeraattien muodostamiseksi. Pystysuoran kuivausuunin poistoaukon savukaasut pidetään alle 200 °C:ssa ja agglomeraatin poistolämpötila pidetään alle 100 °C:ssa. Agglomeraatit toimivat panoksena sulatusuunille.

Kuparia sisältävän galvanointilietteen kokonaisvaltaiseen hyödyntämiseen käytettävä korkean lämpötilan sulatusprosessi, joka vaatii suuria laiteinvestointeja, saavuttaa yli 95 % kuparin talteenottoasteen. Talteenottomenetelmä ja prosessikulku ovat yksinkertaisia, erittäin toimivia ja teknisesti toteutettavissa. Käytännössä useissa yrityksissä pystysintrauskoneet ovat alentaneet kokonaiskäsittelykustannuksia noin 30-40 % verrattuna pyöriviin kuivaimiin ja tiilenvalmistusprosesseihin.

Kupari on uusiutumaton luonnonvara, mutta kotimaani kupariraaka-aineiden kysyntä on kasvanut viime vuosina. Kuparintuotannon taloudelliset hyödyt ovat merkittäviä, ja tyypillinen takaisinmaksuaika on noin kaksi vuotta, mikä tekee prosessista taloudellisesti kannattavan.

Raskasmetallien liukenemispitoisuus tällä menetelmällä syntyvässä kuonassa on paljon myrkyllisyyden tunnistamisstandardien alapuolella, joten se soveltuu käytettäväksi apurakennusmateriaaleina tai ruosteenpoistoon telakoilla aiheuttamatta sekundaarista saastumista.

Tehokkaat savukaasujen käsittelytoimenpiteet ehkäisevät ympäristön saastumista, kun taas kerätty pöly hyödynnetään kokonaisvaltaisesti ja hyödynnetään arvokkaita resursseja. Prosessin aikana ei poisteta jätevettä.

Tässä prosessissa kierrätetään kuparia sisältävää galvanointilietettä ja muutetaan jätteet arvokkaiksi resurssiksi, mistä on merkittäviä ympäristöllisiä, taloudellisia ja sosiaalisia etuja.