Oбзoр и анализ мирoвoгo oпыта по переработке цинксодержащих шламов металлургических производств.

Введение 3
1 Основные характеристики вторичных продуктов 4
1.1 Источники образования цинкосодержащих пылей и шламов 4
1.2 Химический и фазовый состав цинксодержащих пылей 6
2 Способы переработки металлургических пылей и шламов 9
2.1 Основные сведения о переработки пылей и шламов 9
2.2 Пирометаллургическая способы переработки цинкосодержащих материалов 10
2.3 Гидрометаллургические способы переработки цинкосодержащих материалов 22
2.4 Вывод и постановка задач 28
3 Технологические основы переработки цинксодержащих пылей металлургического производства 30
3.1 Выбор технологической схемы 30
3.2 Описание и характеристики выбранного оборудования 38
4 Экономическая часть 44
4.1 Расчет инвестиций на создание отделения переработки цинксодержащей пыли 44
4.2 Расчет показателей по труду и заработной плате 47
4.3 Расчет себестоимости перерабатываемой цинковой пыли 50
4.4 Расчет показателей эффективности инвестиций 50
Заключение 53
Список использованных источников 54

Весь текст будет доступен после покупки

Россия является крупнейшим производителем стали, в результате чего ежегодно образуется большое количество различных металлургических отходов. Большинство из них - техногенная пыль и шламы, количество которой составляет 600 тыс. т. в год. Данные отходы необходимо утилизировать с целью извлечения содержащихся в них металлов и поддержания необходимого уровня охраны окружающей среды.
Основная масса металлургических шламов содержит от 20 до 70 % железа, возврат в оборот которых существенно снижает себестоимость металла. Повторное использование таких материалов определяется не только содержанием полезных компонентов (железо, марганец, оксид кальция и пр.), но и наличием вредных примесей (цинк, свинец, сера, щелочные металлы и др.). Основной проблемой при утилизации металлургических шламов является повышенное содержание в них цинка. Поскольку, что в настоящее время основным способом утилизации этих шламов является аглопроизводство с последующей доменной плавкой, повышенное содержание цинка вызывает разрушение кладки доменных печей, образование цинкатных настылей, забивку аспирационных систем. В связи с этим, разработка технологий переработки пылей электросталеплавильного производства с целью извлечения ценных компонентов (в частности, Fe и Zn) с получением товарных продуктов является актуальной.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Основные характеристики вторичных продуктов
1.1 Источники образования цинкосодержащих пылей и шламов
Цинкосодержащая пыль представляет собой мелкодисперсный порошок, имеет большой разброс в размерах частиц, поскольку содержит как возгоны цветных металлов и их оксидов, так и крупные частицы, вынесенные потоком газа из печи. В состав пыли могут входить железо, цинк, кадмий, свинец, хлор, кобальт, марганец, никель, щелочные и щелочноземельные металлы. В таблице 1 приведен состав разлизных цинкосодержащих отходов металлургических производств и для сравнения приведен состав стандартного концентрата.
Материал Хим. состав, % масс.
Zn Fe SiO2 CaO MgO Al2O3 C Mn Pb Na2O K2O S
Концентраты 45-55 5-15 1-5,5 0,3-1,2 0,2-0,7 1,2-2,7 - - - - - 28-32
Пыль ЭДП
(15-20 кг/1 т стали) 18,2 30,5 4,6 7,0 2,0 1,0 2,1 2,0-4,0 - 1,5-2,0 2,0-2,5 0,45
Клинкер
(шлак вельцевания) 1,2 30,5 28,2 7,3 2,1 1,9 1,0 - 3 - - 0,4
Пыль ЭДП 12,35 44,77 3,9 7,02 9,21 0,38 10,8 2-4 - 2,94 1,0 0,4
Пыль конвертерная 5,95 34,27 3,13 15,68 7,72 1,37 10,8 0,94 - 1,66 2,48 0,25
Цинковые пеки 18-21 13-30 24-29 2-5 - - - - 1,5 - - -
Шламы конвертерные 8-17 3,7 5-10 10-18 - - - - 0,2 - - -
Доменный шлам ЗСМК 6-10 28-35 4-8 3-5,9 1,7-2,0 1,6-4 18-34 - - 1-1,6 0,1-0,15 2,4-3,3
Продукт пиролиза резиновых покрышек 8,24 5,55 12,38 1,93 0,48 1,69 56,8 0,12 - 1,63 0,44 4,2
Таблица 1 – Состав цинксодержащих материалов
Содержание элементов в пыли колеблется в широких пределах. А состав различается, в зависимости от применяемой технологии, в ходе которой она образуется, и от состава исходного сырья.
Пыли электродуговой плавки являются богатым вторичным сырьем для получения цинка, ежегодно отвалы такой пыли пополняются на десятки тысяч тонн. Диапазон содержания цинка в пылях достаточно широк, колеблется от 2 до 25 %, в некоторых случаях содержание по цинку достигает 40 % [1].
В связи с этим вопрос квалифицированного использования цинксодержащих отходов в нашей стране приобретает большую актуальность
В качестве вторичного цинкосодержащего сырья могут выступать различные отходы, побочные продукты технологий, использующих цинк, либо продукты производств черной и цветной металлургии. Основу вторичного цинкового сырья составляют отходы производства товарной продукции из цинка или различных цинксодержащих материалов и отходов потребления. Разнообразие областей и форм потребления цинка приводит к разнообразию этих отходов.
Вторичный цинк получают из использованных изделий, таких как латунные крепления и фитинги, цинковые части пресс-форм, оцинкованная сталь из старых автомобилей и бытовых электроприборов. Цинк также получают из отходов производства, таких как отходы цинкования, печная пыль и зола, обрезки, литейные отходы и латунный лом.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Цинк URL https://chem100.ru/elem.php?n=30 Загл. с экрана. 11.03.2025
2. Кнунянц, И.Л., Цинк / Краткая химическая энциклопедия / И.Л. Кнунянц, Г.Я. Бахаровский, А.И. Бусев Т.5. Т-Я. 1967.- 861с
3. Марченко, Н.В., Металлургия тяжелых цветных металлов [Электронный ресурс] : электрон. учеб. пособие / Н. В. Марченко, Е. П. Вершинина, Э. М. Гильдебрандт. – Электрон. дан. (6 Мб). – Красноярск : ИПК СФУ, 2009.
4. Kozlov P.A., Zatonsky A.V., Panshin A.M., Research and Development of Technogenic Wastes Recycling with Recovery of Zinc, Lead and Tin // Материалы конференции EMC-2015, Pb-Zn. - 2015, June 14-17. - Dusseldorf, Germany. - С. 965-975.
5. Ноздрин, И.В., - Производство тяжелых цветных металлов: (конспект лекций) / И.В Ноздрин, А.Е. Аникин, - Новокузнецк 2021. - 116 с.
6. Щербаков, С.В., Цветные металлы и сплавы : учеб.-метод. пособие / С.В. Щербаков, А.А. Рогачев, М.А. Ярмоленко ; М-во образования Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. – Гомель : БелГУТ, 2009. – 86 с.
7. Цинковый литейный сплав [Электронный ресурс]// Марочник сталей и сплавов: Цинк URL https://metatorg.ru/marki-stali-i-splavy/tsink/ (Дата обращения 19.12.2022)
8. Пыль электродуговой печи - перспективный материал для производства цветных металлов и чугуна / П.И. Грудинский В.П. Корнев В.Г. Дюбанов П.А. Козлов Л.И. // Перспективные материалы. - 2016. - №10. - С. 69-75.
9. Козлов П.А., Паньшин А.М., Ивакин Д.А. Современное состояние переработки пылей электродуговых печей в России и за рубежом / «Техноген-2017» (5-9 июня 2017 г.): материалы конгресса. - Екатеринбург. - ИМЕТ УрО РАН. - 2017. - С. 64-70.

Весь текст будет доступен после покупки