Анализ процесса селективного извлечения свинца и цинка из пыли ДСП при карботермическом восстановлении

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Выполнен анализ процесса селективного карботермического восстановления оксидов свинца и цинка из пыли дуговых сталеплавильных печей (ДСП) в лабораторной горизонтальной трубчатой электропечи в среде аргона с избыточным расходом восстановителя (20 мас.%) при ступенчатом нагреве с длительностью выдержки на каждой ступени 1 ч. Установлено, что последовательные нагрев и выдержка смеси пыли ДСП и восстановителя при температурах 1100 и 1200°С привели к удалению из пыли соответственно 96,8 и 99,9 отн.% свинца и цинка. При этом содержание железа в остатке возросло до 61,7 мас.%. Расчетом получено, что для восстановления оксидов в рассматриваемом образце пыли ДСП достаточным является введение 15,5 мас.% углерода как восстановителя. Экспериментально подтверждено, что при осаждении конденсата непосредственно на газоотводящей трубке в печи в инертной среде можно получить продукт преимущественно в металлическом виде, а охлаждение конденсата в ловушках вне печи приводит к образованию оксидов свинца и цинка, что свидетельствует об окислении материала в процессе конденсации при доступе воздуха. Данные рентгеноспектрального микроанализа конденсата, полученного в печи в инертной среде, указывают на возможность испарения из пыли ДСП не более 25 отн.% оксида свинца в газовую фазу без предварительного восстановления. В целом результаты показывают, что селективное извлечение свинца из пыли ДСП с минимальным попутным извлечением цинка должно проводиться при температуре ниже 1100°С.

Об авторах

Н. В Подусовская

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН

Email: npodusovskaya@imet.ac.ru
Москва

О. А Комолова

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН

Москва

К. В Григорович

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН

Москва

К. Ю Демин

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН

Москва

К. Г Анисонян

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН

Москва

Список литературы

  1. World steel in figures. 2024 [Электронный ресурс] / World Steel Association – URL: https://worldsteel.org/wp-content/uploads/World-Steel-in-Figures-2024.pdf. – (World steel in figures. 2024 [Electronic resource] / World Steel Association – URL: https://worldsteel.org/wp-content/uploads/World-Steel-in-Figures-2024.pdf.)
  2. Parsa Khanmohammadi Hazaveh. Purification of the leaching solution of recycling zinc from the hazardous electric arc furnace dust through an as-bearing jarosite / Parsa Khanmohammadi Hazaveh, Saeid Karimi, Fereshteh Rashchi, Saeed Sheibani // Ecotoxicology and Environmental Safety. 2020. V.202. Art.110893.
  3. Trifunović, V. Investigation of hazardous waste. A case study of electric arc furnace dust characterization / V. Trifunović, S. Milić, L. Avramović, R. Jonović, V. Gardić, S. Đorđievski, Silvana Dimitrijević // Investigation of hazardous waste. 2022. V.76. Is.4. P.237–249.
  4. Топоркова, Ю.И. Обзор методов переработки пылей электродуговой плавки / Ю.И. Топоркова, Д. Блудова, С.В. Мамяченков, О.С. Анисимова // Металлургия и материаловедение. 2021. Т.25. №5. С.643–680. – (Toporkova, Yu.I. A review of processing methods for electric arc furnace dust / Yu.I. Toporkova, D. Bludova, S.V. Mamyachenkov, O.S. Anisimova // Metallurgy and materials science. 2021. V.25. №5. P.643–680.)
  5. Романов, П.С. Рециклинг отходов металлургической промышленности как способ сбережения природных ресурсов и снижения экологической напряженности / П.С. Романов, И.П. Романова // Электр. научно-практический журнал «Синергия». 2016. №2. С.94–99. – 
(Romanov, P.S. Metals industry waste recycling as a way of preservation of natural resources and reduce environmental stress / P.S. Romanov, I.P. Romanovа // Electr. sci. pract. journal «Synergy». 2016. №2. P.94–99.)
  6. Kaya, M. Critical review on secondary zinc resources and their recycling technologies / M. Kaya, Sh. Hussaini, S. Kursunoglu // Hydrometallurgy. 2020. Art.105362.
  7. Jie Wang. Pyrometallurgical recovery of zinc and valuable metals from electric arc furnace dust – A review / Jie Wang, Yingyi Zhang, Kunkun Cui, Tao Fu, Jianjun Gao, Shahid Hussain, Tahani Saad AlGarni // Journal of Cleaner Production. 2021. Art.126788
  8. Подусовская, Н.В. Изучение селективного извлечения свинца и цинка из пыли ДСП при нагреве в печах сопротивления в токе аргона / Н.В. Подусовская, О.А. Комолова, К.В. Григорович, А.В. Павлов, В.В. Аксенова, Б.А. Румянцев, М.В. Железный // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2023. Т.66. №3. С.344–355. – (Podusovskaya, N.V.
Lead and zinc selective extraction from EAF dust while heating in resistance furnace with flowing argon / N.V. Podusovskaya, O.A. Komolova, K.V. Grigorovich, A.V. Pavlov, V.V. Aksenova, B.A. Rumyantsev, M.V. Zheleznyi // Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2023. V.66. №3. P.344–355.)
  9. Полянский, Н.Г. Аналитическая химия элементов: Свинец / Н.Г. Полянский. – М. : Наука, 1986. 357 с. – (Polyansky, N.G. Analytical chemistry of elements: Lead / N.G. Polyansky. – Moscow : Nauka, 1986. 357 p.)
  10. Живописцев, В.П. Аналитическая химия элементов: Цинк / В.П. Живописцев, Е.А. Селезнева. М. : Наука, 1975. 106 с. – (Zhivopistsev, V.P. Analytical chemistry of elements: Zinc / V.P. Zhivopistsev, E.A. Selezneva. М. : Nauka, 1975. 106 p.)
  11. Большая Российская энциклопедия. Оксид цинка [Электронный ресурс] – URL: https://bigenc.ru/c/oksid-tsinka-88583a. – (The Great Russian Encyclopedia. Zinc oxide [Electronic resource] – URL: https://bigenc.ru/c/oksid-tsinka-88583a.)
  12. Большая Российская энциклопедия. Оксиды свинца [Электронный ресурс] – URL: https://bigenc.ru/c/oksidy-svintsa-fa0fdb. – (The Great Russian Encyclopedia. Lead oxides [Electronic resource] – URL: https://bigenc.ru/c/oksidy-svintsa-fa0fdb.)
  13. Справочник химика (в 7 томах) / Редкол.: Никольский Б.П. и др. 3-е изд., испр. – Л. : Химия, 1971. Т.2. 1168 с. – (Handbook of a chemist (in 7 volumes) / Edited by Nikolsky B.P. et al. 3rd ed., corrected. – Leningrad : Chemistry, 1971. V.2. 1168 p.)
  14. ГОСТ 10262–73. Цинка окись. Технические условия. – М. : Издательство стандартов, 1989. 17 с. – (GOST 10262–73. Zinc oxide. Technical specifications. – Moscow : Publishing House of Standards, 1989. 17 p.)
  15. Рабинович, В.А. Краткий химический справочник / В.А. Рабинович, З.Я. Хавин. – Л. : Химия, 1977. 376 с. – (Rabinovich, V.A. A brief chemical reference / V.A. Rabinovich, Z.Ya. Khavin. – Leningrad : Chemistry, 1977. 376 p.)

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).