Обоснование нецелесообразности использования пирометаллургических методов переработки пылей сталеплавильного производства

Сегодня большинство процессов переработки пыли пирометаллургические, что составляет 99 % производственных мощностей в этой области. Большинство используют технологию вращающегося пода, плазменные или пламенные реакторы. Продуктом такой переработки, как правило, является синтетический оксид цинка. Материал обогащается до содержания ZnO на уровне 90 %. Такие технологии демонстрируют неплохие показатели только при большом объеме пыли на переработку.

Технология Waelz позволяет добиться испарения 95 % Zn и Pb, при содержании в 4,5 % Zn и 2 % Pb в пыли. Технологическая схема Waelz процесса представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Технологическая схема Waelz Kiln процесса

Однако у пирометаллургических процессов существуют очевидные недостатки, наличие которых стимулирует развитие новых технологий. Пирометаллургические процессы сталкиваются с такими проблемами, как высокий уровень потребления энергии, необходимость в сборе пыли и газа, очистке системы, при этом образуются некапитализируемые продукты. Кроме того, наличие хлоридных и фторидных солей вызывает коррозию и, следовательно, требуется использования дорогостоящих сплавов.

Чтобы переработка была прибыльной, пирометаллургические предприятия требуют больших объемов пыли на переработку. Так, например, Waelz - процессу необходимо большое количество пыли с высоким содержанием цинка, чтобы обеспечить рентабельность. Содержание цинка в пыли должно быть выше 15 - 20 % и завод должен перерабатывать не менее 50 000 тонн в год.

Также пирометаллургические процессы нуждаются в восстановителях и относительно высоких температурах для производства необработанного оксида цинка с низким коммерческим значением. Как правило, они производят только сырой ZnO, и для получения металлического цинка требуется дальнейшая переработка. Кроме того, не всегда удается добиться высокой селективности. Низкая стоимость и многочисленные примеси в конечном продукте пирометаллургических процессов являются вескими причинами для поиска альтернативных путей.

В качестве альтернативы пирометаллургическим процессам предлагается обратить внимание на гидрометаллургические способы извлечение Zn и Pb из бедных руд.

Научный руководитель - д.т.н., проф. Фарнасов Г.А.