АКТУАЛИЗАЦИЯ МЕТОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ ЦИНКСОДЕРЖАЩИХ ПЫЛЕЙ И ШЛАМОВ ДОМЕННОГО И СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВ

Авторы

  • Игорь Викторович Ноздрин Сибирский государственный индустриальный университет
  • Олеся Валерьевна Коряковцева Сибирский государственный индустриальный университет
  • Александр Ефимович Аникин Сибирский государственный индустриальный университет

DOI:

https://doi.org/10.57070/2304-4497-2024-3(49)-97-106

Ключевые слова:

цинксодержащие шламы, феррит цинка, вельцевание, щелочное выщелачивание, электролиз цинка

Аннотация

Проведен сравнительный анализ процессов переработки цинксодержащих пылей и шламов доменных и сталеплавильных производств отечественных и зарубежных предприятий черной металлургии. Актуальность темы исследования определяется существенным увеличением в последнее десятилетие содержания цинка в мелкодисперсных возгонах сталеплавильного производства в связи с возросшим объемом переработки цинксодержащего лома и скрапа. Повышенное содержание цинка в металлургических возгонах не позволяет использовать их в качестве добавок к металлургической шихте из-за негативного влияния на ход плавки и плавильное оборудование. Как следствие, возникает необходимость вывоза и складирования большого количества ценного железо-и цинксодержащего техногенного сырья с существенными экономическими потерями и дополнительной экологической нагрузкой на окружающую среду. Выполнен анализ освоенных и перспективныхтехнологических процессов извлечения цинка из мелкодисперсных отходов. Наибольшего внимания для совершенствования и тиражирования заслуживают процесс выделения технического оксида цинка при восстановительной плавке чугуна в электропечи (разработана сотрудниками НИТУ «МИСиС»), а такжетехнология получения металлического цинка и железосодержащего концентрата, включающая предварительную высокотемпературную подготовку цинксодержащих шламов в трубчатой печи с последующим выщелачиванием клинкера и электролизом раствора (разработана НЧОУ ВО «ТУ УГМК» и опробована в условиях АО «Челябинский цинковый завод»). К существенным достоинствам последней технологической схемы следует отнести возможность реализации ее по модульному принципу и использованиестандартного отечественного оборудования. Ориентировочные капитальные затраты на строительство модуля производительностью 100 000 т/год металлургических шламов составляют 993,5 млн рублей при сроке окупаемости около трех лет.

Биографии авторов

Игорь Викторович Ноздрин, Сибирский государственный индустриальный университет

д.т.н., доцент, профессор кафедры металлургии черных металлов и химической технологии

Олеся Валерьевна Коряковцева, Сибирский государственный индустриальный университет

аспирант кафедры металлургии черных металлов и химической технологии,заведующий лабораторией Центра «Геоэкология»

Александр Ефимович Аникин, Сибирский государственный индустриальный университет

заместитель директора по техническим вопросам,ООО «НК-Энерджи»

Библиографические ссылки

Тарасов А.В. Производство цветных ме-таллов и сплавов. Т. 3. Вторичная метал-лургия тяжелых цветных металлов. Москва: «Академкнига». 2008:207–219.

Stuart C. Global Symposium of Recycling Waste Treatment and Clean Technology. REWASʹ 99: TMSandInasmelt. Warrendale. 1999;II:1287–1289.

Производство стали и потребление металлолома ведущими металлургическими странами в 2021 г.–URL: http// www.topic.ru/statistics/chemicals/mining-metals-and-minerals/proizvodstvo-stali-i-potreblenie-loma-na-vedushchikh-mirovykh-rynkakh/?ysclid=lmt03bzrqq165930006 (дата обращения: 09.01.2024).

Ситуация на рынке оцинкованного проката / Металлургический бюллетень–21 сентяб-ря 2023 г. –URL: https:// www.metalbulletin. ru/a/6F?ysclid=lmt0qjkfyu590081709(дата обращения: 09.01.2024).

Principial Uses of Lead fnd Zinc: ILZS;2003.

Тарасов А.В., Бессер А.Д., Мальцев В.И. Металлургическая переработка вторичного цинкового сырья. Москва: Гинцветмет. 2004:99–107.

Казанбаев Л.А., Козлов П.А., Кубасов В.Л., Колесников А.В. Гидрометаллургия цинка. Гидрометаллургия цинка. Очистка растворов и электролиз. Москва: ИД «Руда и ме-таллы». 2006:8–17.

Okada Y.,Takeuchi Y., Fujio S. Develop-ment of Method for Removal of Zinc from Automobile Body Scraps. In: Galvatech '95 Conference Proceedings, ISS. Pittsburgh, PA, USA. 1995:549.

Southwick L.M. Global Sympozium on Re-cycling Waste Treatment and Clean Tech-nology. REWAS’99. 1999;II:311–325.

Groult D., Marechale R., Klut P., Bonnema B.T.H. Recycling of Metals and Engineered Materials. TMS.2000:201–209.

Van Rij P.W., Campenon B., Mooij J.N. Dezincing of Steel Scrap. Iron and Steel Engi-neer. 1997:32.

Southwick L.M. Dezincing of Galvanized Steel ‒Latest Developments. Environmentally Friendly Lead and Zinc. In: The Challenge of the Recycling Millenium, Supplementary Vol-ume, ILZSG's 7thInternational Recycling Con-ference. London: The Chameleon Press Ltd.1998:87–96.

Hansmann Т., Frieden R., Roth J.L. Recy-cling of EAF Dust and of the Other Zinc Bearing Residues with the PRIMUS-process. In: Recycling and Waste Treatment in Mineral and Metal Processing: Technical and Economic Aspects. Lulea University of Technology, MEFOS,TMS, Lulea, Sweden. 2002:405–414.

Romenets V., Pokhvisnev Yu., Valavin V., Vandariev S., Zaytsev A. Romelt Process ‒ New Technology for Industrial Wastes Re-cycling. ProceedingsEMC.GDMB, Clausthal-Zellerfeld. 2001;2:25–39.

Ивакин Д.А., Решетников Ю.В.,Ивакин Д.А.Разработка экологичной технологии пере-работки пылей электродуговых печей сов-местно с известковым шламом очистки сточных вод цинковых предприятий. Цвет-ные металлы. 2015;5:71–75.http://doi.org/10.17580/tsm.2015.05.14

Якорнов Д.А., Паньшин А.М.,Козлов П.А., Ивакин Д.А. Современное состояние пере-работки пылей электродуговых печей в России и за рубежом. В кн.: Конгресс Тех-ноген ‒2017, научная конференция «Фундаментальные исследования и прикладные разработки процессов переработки и ути-лизации техногенных образований», V Форум "Уральский Рынок Лома, Промышленных И Коммунальных Отходов». Екатерин-бург, 05-09 июня 2017 года. Екатеринбург: ИМЕТ УрО РАН. 2017:64–70. EDN: YTDTXB.

Козлов П.А., Якорнов С.А., Паньшин А.М., Ивакин Д.А. Разработка и внедрение техно-логии получения цинкового порошка из цинксодержащих пылей черной металлур-гии. Цветные металлы. 2020;5(929):6–11.18.

Пат. 2732817 РФ С1. Способ переработ-ки пылей электродуговых печей / П.А.Козлов, С.А. Якорнов, А.М. Паньшин и др.; завл. 23.12.2019: опубл. 22.09.2020.

Kozlov P.A., Zatonsky A.V., Panshin A.M., Research and Development of Technogenic Wastes Recycling with Recovery of Zinc, Lead and Tin EMC-2015, Pb‒Zn. Dusseldorf.2015:965–975.

Грудинский П.И., Корнеев В.П., Дюбанов В.Г.,Козлов П.А., Леонтьев Л.И. Пыль элек-тродуговой печи –перспективный материал для производства цветных металлов и чугуна. Перспективные материалы. 2016;10:69–75.EDN:WNEQJP.

Козлов П.А. Вельц-процесс. Москва:ИД «Руда и металлы». 2002:175.

Загрузки

Опубликован

30.09.2024

Как цитировать

Ноздрин, И. В. ., Коряковцева, О. В. ., & Аникин, А. Е. . (2024). АКТУАЛИЗАЦИЯ МЕТОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ ЦИНКСОДЕРЖАЩИХ ПЫЛЕЙ И ШЛАМОВ ДОМЕННОГО И СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВ. Вестник Сибирского государственного индустриального университета, 1(3), 97–106. https://doi.org/10.57070/2304-4497-2024-3(49)-97-106

Выпуск

Раздел

Металлургия и материаловедение