Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка технологие выщелачивания цинка из пыли сталеплавильного производств при помощи растворов NaOH

ФИО: Мельниченко И. А.

Направление: Металлургия

Научный руководитель: д.т.н., проф. Фарнасов Генадий Алексеевич

Институт: Институт экотехнологий и инжиниринга

Кафедра: Кафедра Экстракции и рециклинга черных металлов

Академическая группа: ММЧ-14-4

Пыль от производства чугуна и стали в основном состоят из оксидов железа, преимущественно в фазе Fe3O4. Кроме того, они содержат цинк, оксиды свинца и кадмия, а также незначительное количество других элементов. Технология ДЭП использует практически 100% переработанной стали и пыль из электродуговой печи может увеличить количество цинка до 30%. Количество цинка, как правило, ниже в пыли в кислородном конвертере и в доменных печах, содержащей около 1–3% и 1,5% цинка, соответственно. Цинк присутствует в основном в виде двух соединений, оксид цинка ZnO и феррита цинка ZnFe2O4. К тому же, пыль из железа и производства стали состоят из очень мелких частиц (<10 мкм) и будет тяжелая ручная просушка, если не предшествует агломерация. Среди гидрометаллургических способов, щелочное выщелачивание с использованием гидроксида натрия (NaOH) в качестве выщелачивающего агента наиболее эффективно в растворении тяжелых металлов без существенного растворения железа, и будут получены растворы, содержащие Zn и Pb как преобладающие элементы. Таким образом, получают раствор относительно чистый и без содержания железа и предотвращены усложненные процессы по удалению железа.

Для достижения оптимальных условий выщелачивания могут быть получены как 6–10 М NaOH, отношение жидкого к твердому около 10 и температура 80–95°C. При использовании данных высоких концентраций и температур, растворение цинка происходит быстро и извлечение цинка может достигнуть 80–85%. Еще есть часть цинка в пыли, которая не растворяется и извлекается. ZnO легко растворяется в растворах гидроксида натрия, но ZnFe2O4 является весьма устойчивым соединением. Если содержание феррита цинка в пыли высокое, то восстановление цинка остается низким. Около 50–80% цинка в пыли может присутствовать в виде оксида цинка, а остальное в основном, как ZnFe2O4. Для разрушения феррита цинка, пирометаллургическим процессом, таким как обжиг, он может быть использованы до выщелачивания. Тем не менее, процесс, основанный на выщелачивании с каустической содой представляется более перспективным, если феррит цинка может быть разложен при помощи относительно простой обработки перед выщелачиванием.