Ключевые слова
цинк
гидрометаллургия
сернокислотное выщелачивание
электролиз
вторичные ресурсы
комплексная переработка
Как цитировать
Аннотация
Пыль электродуговой сталеплавильной печи (ДCП) является одним из наиболее экологически и технологически проблемных отхо-дов в современной металлургии из-за высокой дисперсности, высокого содержания цинка, свинца и других сопутствующих элементов. В последние годы в результате увеличения доли цинксодержащего вторичного сырья в металлической шихте увеличивается и количество этой пыли. В данной исследовательской работе рассмотрен гидрометаллургический метод комплексной переработки пыли ЭПЭ, основанный на сернокислотном выщела-чивании. В качестве растворяющего реагента использовали отработанный сернокислый электролит, содержащий H2SO4 (120-160 г/л) и Zn (30-50 г/ л). Процесс выщелачивания проводили при температуре 60-65 °С, в соотношении твердое-жидкое 1:6, в течение 120-240 минут. Результаты иссле-дования показали, что цинксодержащие фазы интенсифицируют кинетику растворения, снижают энергозатраты и обеспечивают возможность эффективного извлечения цинка из раствора с последующим получением катодного металла электролизом. Кроме того, обоснована возможность возврата железосодержащего остатка, образующегося после выщелачивания, в качестве добавки к шихте в процессе выплавки стали. Предлагаемая технология является ресурсосберегающим, энергоэффективным и экологически чистым альтернативным решением по сравнению с традиционными пирометаллургическими методами переработки пыли ЭПЭ. Данный подход служит реализации принципов циркулярной экономики путем переработки металлургических отходов, восстановления цинка и возврата железных компонентов в производство.
Список литературы
1. Kozlov, P. A., Povysheva, E. V., Zolkina, A. V., & Vorobiev, A. G. (2009). Current state and prospects of Waelz process application for EAF dust treatment. Non-Ferrous Metals, 7, 36–40.
2. Havlík, T., Souza, B. V., Bernardes, A. M., Schneider, I. A. H., & Miskufová, A. (2006). Hydrometallurgical processing of carbon steel electric arc furnace dust. Journal of Hazardous Materials, 135, 311–318. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2005.11.067
3. Peters, M. A. (1990). Process for recovery of zinc oxide from steelmaking dust (U.S. Patent No. 4,071,357).
4. Lytaeva, T. A., & Pashkevich, M. A. (2014). Utilization of powdered zinc-iron-containing wastes from mining and processing enterprises. Mining Informational and Analytical Bulletin, 4, 330–333.
5. Jha, M. K., Kumar, V., & Singh, R. J. (2001). Review of hydrometallurgical recovery of zinc from industrial wastes. Resources, Conservation and Recycling, 33, 1–22. https://doi.org/10.1016/S0921-3449(01)00094-3
6. Dutra, A. J. B., Paiva, P. R. P., & Tavares, L. M. (2006). Alkaline leaching of zinc from electric arc furnace steel dust. Minerals Engineering, 19, 478–485. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2005.08.013
7. Xia, D. K., Pickles, C. A., & Jiang, T. (2014). Kinetics of zinc ferrite leaching in sulfuric acid. Hydrometallurgy, 142, 103–109. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2013.12.003
8. Reddy, B. R., Kumar, J. R., & Park, K. H. (2004). Studies on dissolution of zinc ferrite. International Journal of Mineral Processing, 72, 373–381. https://doi.org/10.1016/S0301-7516(03)00119-6
9. Mombelli, D., Mapelli, C., Barella, S., & Gruttadauria, A. (2016). Ammonium chloride leaching of electric arc furnace dust. Metallurgical Research & Technology, 113, 203. https://doi.org/10.1051/metal/2016014
10. Soucy, G., Perrault, G., & Baril, J. (2000). Autoclave leaching of zinc concentrates and secondary materials. Hydrometallurgy, 56, 23–38. https://doi.org/10.1016/S0304-386X(00)00083-6
11. Zhang, Y., Guo, Y., & Han, B. (2018). Pressure leaching of zinc from EAF dust. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 28, 2246–2253. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(18)64838-1
12. Jorgensen, F. R. A. (2013). Recycling of electric arc furnace dust. Ironmaking & Steelmaking, 40, 576–582. https://doi.org/10.1179/1743281213Y.0000000125
13. Agatzini-Leonardou, S., Oustadakis, P., Tsakiridis, P. E., & Markopoulos, C. (2004). Recovery of metals from electric arc furnace dust. Journal of Hazardous Materials, 104, 31–40. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2003.07.006
14. Li, Y., Li, J., & Zhang, S. (2020). Sustainable processing of steelmaking dust: A review. Journal of Cleaner Production, 250, 119486. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.119486
15. Pickles, C. A. (2008). Thermodynamic analysis of zinc-containing phases in EAF dust. Minerals Engineering, 21, 1256–1260. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2008.03.012
16. Abanades, J. C., Arias, B., & Lyngfelt, A. (2019). Zinc recovery routes from metallurgical wastes. Chemical Engineering Journal, 359, 131–143. https://doi.org/10.1016/j.cej.2018.11.070
17. Zhang, L., & Ostrovski, O. (2001). Zinc behavior during steelmaking processes. Metallurgical and Materials Transactions B, 32, 1047–1054. https://doi.org/10.1007/s11663-001-0092-5
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторское право (c) 2026 Ilhamov, M.A., Munosibov, Sh.M., Matkarimov, S.T., Maksudov, S.A. (Muallif)