Российские и белорусские учёные разработали новый метод переработки пыли газоочистных установок электросталеплавильных печей в губчатое железо для производства высококачественной стали и цинковый порошок высокой степени чистоты. Об этом сообщает пресс-служба Университета «МИСиС».
Предложенная технология позволяет извлекать из пыли до 98 процентов ценных компонентов, а также ускорить её переработку в 2–6 раз по сравнению с существующими методами. Работа была опубликована в журнале Journal of Chemical Technology and Biotechnology.
Вот так выглядит губчатое железо.
Электросталеплавильные печи занимают ведущее место среди электросталеплавильных агрегатов по общему объёму производства металлов. При этом в процессе выплавки стали в таких печах образуется пыль, относящаяся к отходам производства четвёртого класса опасности. Она представляет собой мелкодисперсный порошок, в состав которого входят оксиды различных элементов.
Каждый год на металлургических предприятиях образуются десятки тысяч тонн такой пыли, которая при попадании в окружающую среду может нанести серьёзный ущерб экологии. Существующие технологии её переработки затратны по времени и сложны, поскольку добиться полного извлечения цинка из такой пыли крайне сложно.
Учёные из Института общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси и Университета «МИСиС» предложили технологию переработки пыли электросталеплавильный печей с извлечением из неё железа и цинка для их последующего использования в производстве.
Электросталеплавильные печи занимают ведущее место среди электросталеплавильных агрегатов по общему объёму производства металлов.
«В качестве исходного сырья мы использовали отходы электросталеплавильных печей с общим содержанием цинка около 40% и железа около 35%. В качестве восстанавливающего агента — угольный кокс. Пыль газоочистных установок и угольный кокс, предварительно перемолотые до частиц, размером не превышающих 100 микрон, под давлением формовались в брикеты. Затем полученные образцы подвергались термической обработке в среде аргона с 5-процентным содержанием водорода при температуре около 1100 °C на протяжении 60 минут.
По окончании термической обработки образцы были охлаждены до комнатной температуры в аналогичной газовой среде и помещены в эксикатор — специальную ёмкость, предназначенную для предотвращения насыщения опытных образцов водой из воздуха», — рассказал один из авторов исследования Валентин Романовский, к.т.н., сотрудник НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы» Университета «МИСиС», научный сотрудник кафедры материаловедения и инжиниринга Университета Вирджинии, США.
НИТУ «МИСиС» сделал ребрендинг и теперь называется просто Университетт «МИСиС»
Последующий анализ показал, что в извлечённом порошке оксида цинка содержание основного вещества составило 98,4%, а степень металлизации железа — 97,5%.
При этом, отмечают авторы исследования, оптимальное соотношение пыли к угольному коксу — 4:1 и ниже. При таком соотношении достигается максимально эффективное извлечение цинка и железа, а выбросы углекислого и угарного газов остаются минимальными. Кроме того, предложенная учёными технология позволяет в 2–6 раз сократить время переработки по сравнению с аналогичными методами.
