Preview

iPolytech Journal

Расширенный поиск

Обзор методов переработки пылей электродуговой плавки

https://doi.org/10.21285/1814-3520-2021-5-643-680

Аннотация

Цель – провести аналитический обзор способов переработки техногенного отхода черной металлургии – пыли электродуговой плавки – с определением ежегодных объемов выбросов данной пыли и конкретизацией источника каждого отдельного компонента пыли. Сравнительный анализ проводился на основе обзора научных публикаций, посвященных вопросу переработки пыли электродуговой плавки, за последние 20 лет. Рассмотрены основные способы переработки пыли для излечения железа, цинка и других металлов с применением действующих технологий: пиро-, гидрометаллургических и их комбинаций. Показано, что на сегодняшний день разработано достаточно много различных высокотемпературных технологий, позволяющих эффективно перерабатывать цинксодержащие пыли (в частности, вельц-процесс и его производные). Однако многие из этих технологий остались на стадии разработки в силу различных причин (требуют огромных капитальных вложений, ненадежны, энергозатратны и имеют невысокую производительность). Показано, что гидрометаллургические процессы являются безопасными в экологическом плане, обеспечивают селективность по извлечению ценных компонентов и возможность регулирования технологических параметров. Подбирая растворитель (кислотный или щелочной), можно селективно извлекать необходимый металл из пыли, и данная технология будет рентабельна даже с низким содержанием ценного компонента. Описаны способы обработки изучаемой металлургической пыли неорганическими, органическими кислотами и растворами на основе аммиака. Рассмотрены как традиционные решения по переработке пыли электродуговой плавки в промышленных масштабах, так и последние лабораторные разработки, с недавнего времени внедренные на заводах по производству цинка (их особенности, преимущества и недостатки). Названы технологии, позволяющие извлечь ценные компоненты из пыли и вернуть их в производственный цикл.

Об авторах

Ю. И. Топоркова
Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина
Россия

Топоркова Юлия Игоревна, аспирант

620002, Свердловская обл., г. Екатеринбург, ул. Мира, 19



Д. Блудова
Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина
Россия

Блудова Дана, аспирант

620002, Свердловская обл., г. Екатеринбург, ул. Мира, 19



С. В. Мамяченков
Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина
Россия

Мамяченков Сергей Владимирович, доктор технических наук, старший научный сотрудник, заведующий кафедрой металлургии цветных металлов

620002, Свердловская обл., г. Екатеринбург, ул. Мира, 19



О. С. Анисимова
Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина
Россия

Анисимова Ольга Сергеевна, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры металлургии цветных металлов

620002, Свердловская обл., г. Екатеринбург, ул. Мира, 19



Список литературы

1. Леонтьев Л. И., Дюбанов В. Г. Техногенные отходы черной и цветной металлургии и проблемы окружающей среды // Экология и промышленность России. 2011. № 4. С. 32–35.

2. Перескока В. В., Камкина Л. В., Пройдак Ю. С., Стовпченко А. П., Квичанскан М. И. Восстановительно-тепловая обработка пыли электрофильтров дуговой сталеплавильной печи // Вестник Приазовского государственного технического университета. Серия: Технические науки. 2010. Вып. 21. С. 13–16.

3. Шалимов А. Г. Установка для обработки пыли, образующейся в электродуговой печи // Новости черной металлургии за рубежом. 2001. № 1. С. 47–48.

4. Адоньев С. М., Филипьев О. В. Пылегазовые выбросы предприятий черной металлургии. М.: Металлургия, 1973. 200 с.

5. Киселев А. Д., Тулуевский Ю. Н., Зинуров И. Ю. Повышение эффективности газоудаления дуговых сталеплавильных печей. М.: Металлургия, 1992. 112 с.

6. Стовпченко А. П., Камкина Л. В., Пройдак Ю. С., Деревянченко И. В., Кучеренко О. Л., Бондаренко М.Ю. Теоретические и экспериментальные исследования состава и восстановимости пыли дуговых сталеплавильных печей // Электрометаллургия. 2009. № 8. С. 29–36.

7. Патрушов А. Е., Немчинова Н. В., Черных В. Е., Тютрин А. А. Современные методы переработки техногенного сырья электросталеплавильного производства // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2018. Т. 22. № 4. С. 183–190. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2018-4-183-190.

8. Nemchinova N. V., Chernykh V. E., Tyutrin A. A., Patrushov A. E. Extraction of Zinc and Iron from Electrosmelting Dust // Steel in Translation. 2016. Vol. 46. No. 5. Р. 368–372. https://doi.org/10.3103/S0967091216050090.

9. Mchado J. G. Characterization study of electric arc furnace dust phases // Materials Research. 2006. Iss. 1. P. 30–36. https://doi.org/10.1590/S1516-14392006000100009.

10. Machado J. G. M. S., Brehm F. A., Moraes C. A. M., dos Santos C. A., Vilela A. C. F., da Cunha J. B. M. Characterization study of electric arc furnace dust phases // Materials Research. 2006. Vol. 136. Iss. 3. P. 953–960. https://doi.org/10.1590/S1516-14392006000100009.

11. Zunkel A. D. Recovering zinc and lead from electric arc furnace dust: a technology status report // 4th International Symposium on Recycling of Metals and Engineered Materials / eds. D. L. Jr. Stewart, J. C. Daley, R. L. Stephens. Warrendale: Minerals, Metals & Materials Society, 2000. P. 227–236.

12. Coman V., Robotin B., Ilea P. Nickel recovery/removal from industrial wastes: a review // Resources, Conservation and Recycling. 2013. Vol. 73. P. 229–238. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2013.01.019.

13. Gajski G., Oreščanin V., Garaj-Vrhovac V. Chemical composition and genotoxicity assessment of sanitary landfill leachate from Rovinj, Croatia // Ecotoxicology and Environmental Safety. 2012. Vol. 78. P. 253 –259. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2011.11.032.

14. Симонян Л. М., Хилько А. А., Лысенко А. А., Михалчан А. А., Сельникова П. Ю. Электросталеплавильная пыль как дисперсная система // Известия вузов. Черная металлургия. 2010. № 11. С. 68–75.

15. Rizescu C.-Z., Bacinschi Z., Stoian E.-V., Poinescu A.-A. Characterization of steel mill electric-arc furnace dust [Электронный ресурс ]. URL: http://www.wseas.us/e-library/conferences/2010/Tunisia/WWAI/WWAI-25.pdf (18.03.2021).

16. Недин В. В., Нейков О. Д., Алексеев А. Г., Кривцов В. А. Взрывоопасность металлических порошков. Киев: Наукова думка, 1971. 140 с.

17. Зайцев А. К., Похвиснев Ю. В. Экология и ресурсосбережение в черной металлургии // Соросовский образовательный журнал. 2001. Т. 7. № 3. С. 52–58.

18. Черноусов П. И. Рециклинг. Технологии переработки и утилизации техногенных образований и отходов в черной металлургии: монография. М.: ИД «МИСиС», 2011. 428 с.

19. Доронин И. Е., Свяжин А. Г. Промышленные способы переработки сталеплавильной пыли // Металлург. 2010. № 10. С. 48–53.

20. Козлов П. А., Затонский А. В., Паньшин А. М. Исследования и разработка технологии по удалению примесей из вельц-окиси, полученной после переработки пылей ЭДП // Инновационные разработки в горно-металлургической отрасли: матер. VI Междунар. конф.: в рамках IX Междунар. выставки «MinTech-2011» (г. Усть-Каменогорск, 19 мая 2011 г.). Усть-Каменогорск: Изд-во Вост.-Казахст. техн. ун-та им. Д. Серикбаева, 2011. С. 189–193.

21. Kozlov P. A. The Waelz process. М.: ИД «Руда и Металлы», 2003. 160 p.

22. Gunter М., Vopel K.-H., Janssen W. Untersuchungen zur verwertung von stauben und schlammer aus den a bgasreinigungen von hochofen - und blasstahlwerken im drehrohrofen // Stahl und Eisen. 1976. Vol. 96. No. 24. P. 1228–1238.

23. Грудинский П. И., Корнеев В. П., Дюбанов В. Г. Карботермическое восстановление пыли электроплавки стали с извлечением цветных металлов и железа // V Междунар. конф.-шк. по хим. технологии (ХТ'16): тез. докл. (г. Волгоград, 16–20 мая 2016 г.). Волгоград: Изд-во ВолгГТУ, 2016. Т. 2. С. 171–172.

24. Kozlov P. A., Povysheva E. V., Zolkina A. V., Vorobiev A. G. Modern situation and perspectives of waelz -process usage for zinc extraction from dust of electric arc furnaces // Цветные металлы. 2009. № 7. С. 36–40.

25. Panshin A., Kozlov P. Research and development of complex technology for zinc and indium recovery from oxidized raw material and waste utilization // Lead-Zinc 2010: Proceedings of 49-th Annual Conference of Metallurgists (Vancouver, 3–6 October 2010). Vancouver, 2010. Р. 1255–1261.

26. Naimanbayev M. A., Lokhova N. G., Abisheva A. E., Maldybayev G. K., Barkytova B. N. Effect of some conditions of charge preparation on zinc distillation from oxidized ore // Complex Use of Mineral Resources. 2017. No. 1. С. 40–46.

27. Котенев В. И., Барсукова Е. Ю. Брикеты из мелкодиспернсых отходов металлургического и коксохимического производства - экономически выгодная замена традиционной шихты металлургических переделов // Металлург. 2002. № 10. С. 42–45.

28. Бабанин В. И., Еремин А. Я., Бездежский Г. Н. Разработка и внедрение новой технологии брикетирования мелкофракционных материалов с жидким стеклом. Часть 1 // Металлург. 2007. № 1. С. 68–71.

29. Быстров В. А., Новиков Н. И. Инновации путь повышения конкурентоспособности металлургических предприятий // Вестник Кемеровского государственного университета. 2010. № 1. С. 47–53.

30. Летимин В. Н., Насыров Т. М., Макарова И. В. Оценка пирометаллургических способов обесцинкования пыли и шламов сталеплавильных цехов // Теория и технология металлургического производства. 2013. № 1. T. 13. С. 67–70.

31. Пат. № 2484153, Российская Федерация, МПК C22B7/02, C22B19/30. Способ утилизации пыли электросталеплавильных печей / С. И. Иваница, С. И. Логиновских, В. А. Мальцев, С. А. Меламуд, А. В. Мокрецов, Д. Ю. Храмов; заявитель и патентообладатель С. И. Иваница, С. И. Логиновских, А. В. Мокрецов, Д. Ю. Храмов. Заявл. 09.08.2010; опубл. 10.06.2013. Бюл. № 16.

32. Пат. № 2507280, Российская Федерация, МПК C22B19/38, C22B1/02, C22B7/00. Способ переработки цинксодержащих металлургических отходов / В. Г. Дюбанов, А. В. Затонский, П. А. Козлов, Л. И. Леонтьев, А. М. Паньшин, Ю. В. Решетников; заявитель и патентообладатель ОАО «Челябинский цинковый завод». Заявл. 05.09.2016; опубл. 26.07.2017. Бюл. № 23.

33. Найманбаев М. А., Лохова Н. Г., Балтабекова Ж. А., Баркытова Б. Н. О возможности переработки цинксодержащих пылей ЗСМК и Северстали с рудой месторождения Шаймерден // Фундаментальные исследования и прикладные разработки процессов переработки и утилизации техногенных образований: тр. III Конгр. с междунар. участием и Конференции молодых ученых V Форума «Уральский рынок лома, промышленных и коммунальных отходов» (г. Екатеринбург, 5–9 июня 2017 г.). Екатеринбург: УрО РАН, 2017. С. 178–182.

34. Ким В. А., Торговец А. К., Джундибаев М. К., Кударинов С. К., Богоявленская О. А., Нурмуханбетов Ж. У. Получение низкофосфорного спецкокса для электротермического производства из неспекающихся углей Шубаркольского месторождения // Повышение технического уровня горно-металлургических предприятий на основе инновационных технологий: материалы VII Междунар. конф. (г. Усть-Каменогорск, 2013 г.). Усть-Каменогорск. 2013. С. 296–298.

35. Смирнов Л. А. Разработка комплексной схемы утилизации железосодержащих отходов // Сталь. 2001. № 1. С. 89–90.

36. Ульянов В. П., Булавин В. И., Дмитриев В. Я., Артамонов А. П. Экономическая оценка технологического процесса комплексной переработки железосодержащих пылей и шламов металлургических переделов с получением металлизованных окатышей // Інтегровані технології та енергозбереження. 2013. No. 1. С. 91–96.

37. Ким В. А., Требухова Т. А., Ким С. В., Бивойно Д. Г. Новый углеродный восстановитель карбонизат рексил для металлизации железосодержащего сырья // Фундаментальные исследования и прикладные разработки процессов переработки и утилизации техногенных образований, V Форума «Уральский рынок лома, промышленных и коммунальных отходов»: тр. Конгресса с междунар. участием и Конференции молодых ученых (г. Екатеринбург, 5–9 июня 2017). Екатеринбург: УрО РАН, 2017. С. 212–214.

38. Паньшин А. М., Шакирзянов Р. М., Избрехт П. А., Затонский А. В. Основные направления совершенствования производства цинка на ОАО «Челябинский цинковый завод» // Цветные металлы. 2015. № 5. С. 19–21. https://doi.org/10.17580/tsm.2015.05.03.

39. Panshin А. М., Kozlov P. А., Shakirzyanov R. M., Zatonsky A. V., Kongoli F. Development and implementation of a new technology for recycling of metallurgical wastes with the recovery of zinc, lead, tin and iron // Shechtman International Symposium: 2014 Sustainable Industrial Processing. 2014. Vol. 4. Р. 309–315. https://doi.org/10.13140/2.1.1602.0800.

40. Шалимов А. Г. Рециркуляция отходов черной металлургии // Новости черной металлургии за рубежом. 2000. № 3. С. 53–55.

41. Демин А. В., Рожков А. И., Грудницкий О. М., Николаев В. В., Феклистов А. В. Поиск способов утилизации пыли дуговых сталеплавильных печей на Белорусском металлургическом заводе // Литье и металлургия. 2015. № 3. С. 76–80.

42. Каширина А. О., Ростовский В. И. Утилизация цинксодержащих сталеплавильных пылей и шламов // Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов: V Междунар. науч. конф. аспирантов и студентов (г. Донецк, 11–13 апреля 2006 г.). Донецк: Изд-во ДонНТУ, 2006. Т. 1. С. 58–59.

43. Chacrabarti A. K. Steel Making. New Delhi: PHI Learning Private Limited, 2012. 240 p.

44. Лопухов Г. А. Получение более качественной пыли в дуговых печах фирмами «Крупп» и «ДДС» // Новости черной металлургии за рубежом. 1997. № 2. С. 59–63.

45. Рожкова А. И., Ермакова Е. В. Поиск способов утилизации пыли дуговых сталеплавильных печей на Белорусском металлургическом заводе. Часть третья. Опыты по брикетированию пыли дуговых сталеплавильных печей // Литье и металлургия. 2015. № 4. С. 93–97.

46. Вишкарев А. Ф. Рециклинг пыли и шламов в конвертерных цехах // Новости черной металлургии за рубежом. 1996. № 3. С. 70–72.

47. Годанский Н. А. Опыт использования железоуглеродосодержащих брикетов в сталеплавильном производстве // Металлург. 2003. № 1. С. 43–45.

48. Пат. № 2626371, Российская Федерация, МПК С22В7/02, С21В11/06, С22В19/38. Способ переработки отходов металлургического производства / С. Ю. Одегов, И. Б. Федосов, А. П. Баранов, В. Е. Черных, А. Е. Патрушов; заявитель и патентообладатель ООО «Урал-рециклинг». № 2016135884; заявл. 05.09.2016; опубл. 26.07.2017. Бюл. № 21.

49. Якорнов С. А., Паньшин А. М., Козлов П. А., Ивакин Д. А. Современное состояние переработки пылей электродуговых печей в России и за рубежом // Фундаментальные исследования и прикладные разработки процессов переработки и утилизации техногенных образований, V Форума «Уральский рынок лома, промышленных и коммунальных отходов»: Труды III Конгресса с международным участием и Конференции молодых ученых (г. Екатеринбург, 5-9 июня 2017 г.). Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2017. С. 64–69.

50. Kikuchi S., Ito S., Kobayashi I., Tsuge O., Tokuda K. ITmk 3® Process // Kobelco technology review. 2010. No. 29. P. 77–84.

51. Kobayashi I., Tanigaki Y., Liagami A. A new process to produce iron directly from fine ore and coal // Iron and Steelmaker. 2001. No. 9. P. 19–22.

52. Dubrovsky V. A., Starikov A. I., Panishev N. V., Redin E. V., Knyazev E. V. Direct Redaction of TI‐V Magnetite via ITmk3 Technology // 4th International symposium on high-temperatuie metallurgical processing (San Antonio, 3–7 March 2013). San Antonio, 2013. P. 45–48.

53. Дубровский Б. А., Шиляев П. В., Редин Е. В. Металлизация шпатовых железняков Бакальского месторождения с получением гранулированного чугуна // Энергосберегающие технологии в промышленности. Печные агрегаты. Экология: сб. тр. VI Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 80-летию ММК (г. Москва, 15–20 октября 2012 г.). М., 2012. С. 178–182.

54. Юнес Р., Опрышко И. А., Лобода П. И. Анализ технологий прямого восстановления оксидов металлов с применением печей с вращающимся подом // Вестник Национального технического университета Украины «Киевский политехнический институт». 2011. № 61. С. 184–192.

55. Gordon Y., Els J. ITmk3 technology and its application for mining and steel industry in Ukraine and Russia // International Conference on Ironmaking Technology (Kyiv, 21 March 2007). Kyiv, 2007. P. 128–131.

56. Tanaka Н., Miyagawa К., Harada Т. FASTMET, FASTMELT and ITmk3: development of new coal -based ironmaking processes // RHF Technologies. 2011. No. 5. P. 15–19.

57. Панишев Н. В., Бигеев В. А., Черняев А. А. Переработка мелкозернистых отходов металлургического производства с получением гранулированного чугуна и извлечением цинка // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г .И. Носова. 2013. № 4. С. 26–29.

58. Clelland J. M., Metius G. E. Recycling ferrous and nonferrous waste streams with Fastmet // Journal of the minerals, metals and materials Society. 2003. No. 8. P. 30–34.

59. Tsutsumi H., Yoshida S., Tetsumoto M. Features of FASTMET® Process // Kobelco technology review. 2010. 29. P. 85–92.

60. Баранов А. П., Федосов И. Б., Тлехугов Н. В. Перспективы промышленного рециклинга цинксодержащей пыли электрометаллургического производства в России // Металлургия-Интехэко-2014: сб. докл. и каталог участников VII Междунар. конф. (г. Москва, 2526 марта 2014 г.). М.: OOO «Интехэко», 2014. С. 71–76.

61. Баранов А. П. Экологические проблемы при переработке цинксодержащей пыли дуговых сталеплавильных печей // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2012. № 7. С. 91–95.

62. Daiga V. R., Home D. A. Production of crude zinc oxide from steel mill waste oxides using a rotary health furnace // Recycling of Metals and Engineered Materials / eds. D. L. Stewart, J. C. Daley, R. L. Stephens. Warrendale: TMS, 2000. P. 361–368. https://doi.org/10.1002/9781118788073.ch31.

63. Money K. L., Hanewald R. H., Bleakney R. R. Processing steel wastes pyrometallurgically at Inmetco // Recycling of Metals and Engineered Materials / eds. Stewart D. L., Daley J. C., Stephens R. L. 2013. P. 28–35. https://doi.org/10.1002/9781118788073.ch34.

64. Pargeter J. K., Hanewald R. H., Dombrowski D. E. Operating experience at INMETCO and application of the process to the production of DRI // Conservation & Recycling. 1985. Vol. 8. No. 13. P. 363 –375. https://doi.org/10.1016/0361-3658(85)90006-2.

65. Borlée J., Steyls D., Colin R., Munnix R., Economopoulos M. Comet: un procédé utilisant du charbon pour produire une éponge de fer de qualité à partir de minerai fin // Revue de Métallurgie. 1999. Vol. 96. No. 3. Р. 331–340. https://doi.org/10.1051/metal/199996030331.

66. Chatterjee A., Banshidhar P. Metallics for steelmaking: production and use. New Delhi: Allied Publishers LTD, 2001. 732 p.

67. Ковалев В. Н. Технология комплексной переработки цинксодержащей пыли и шлама с получением металлического чернового цинка и железа // Сталь. 2013. № 2. С. 72–76.

68. Кологриев К. А. Обесцинкование шламов и пылей в процессе агломерации под давлением // Международный симпозиум, посвященный проблеме комплексной переработки техногенных отходов металлургического производства (г. Москва, 8 октября 2009 г.). М.: Изд-во ФГУП ЦНИИчермет им. И.П. Бардина, 2009. С. 49–52.

69. Schoukens A. F. S., Jones R. T., Denton G. M. Pilotplant production of Prime Western grade zinc from lead blast-furnace slag using the Enviroplas process // Recycling of Metals and Engineered Materials, Third International Symposium: Third International Symposium (Point Clear, Alabama, November 1995). Point Clear, Alabama, 1995. Р. 857–868.

70. Леонтьев В. Г. Высокоинтенсивный процесс переработки цинк-содержащих техногенных отходов плавкой в самовспенивающейся оксидной ванне // Международный симпозиум, посвященный проблеме комплексной переработки техногенных отходов металлургического производства (г. Москва, 8 октября 2009 г.). М.: Изд-во ФГУП ЦНИИчермет им. И.П. Бардина, 2009. С. 62–65.

71. Мельниченко И. А., Куренков Д. С., Липина А. В. Выщелачивание цинка из пыли шламовых отвалов сталеплавильного производства предприятий горнометаллургического комплекса с последующим электролизом // Современные технологии в области производства и обработки цветных металлов: матер. XII науч.-практ. конф. (г. Москва, 12 ноября 2015 г.). М.: ВНИИМЕТМАШ, 2016. С. 372–378.

72. Тарасов А. В., Бессер А. Д., Мальцев В. И. Металлургическая переработка вторичного цинкового сырья. М.: Гинцветмет. 2004. 219 с.

73. Johansson L.-G. CONTOP now at MEFOS // Newsletter from mefos - the foundation for metallurgical research. 2010. No. 1. P. 2–5.

74. Both I., Houbart M., Roth J.-L. Advanced technologies for residue treatment - successful start-up of the PRIMUS® plant of Dragon Steel in Taiwan // Iron & Steel technology conference: British Library Conference Proceedings (Pittsburgh, 2010). Pittsburgh, 2010. P. 209–216.

75. Лошкарев А. Н., Матюнина Е. В. Внедрение процесса ПРАЙМУС (PRIMUS) в ДСП-80 ОАО «Металлургический завод им. А. К. Серова» // Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве: сб. докл. IV Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2015) с междунар. участием, посвященной 95летию основания кафедры и университета (г. Екатеринбург, 26–27 марта 2015 г.). Екатеринбург: Изд-во УрФУ, 2015. С. 93–95.

76. Bratina J. E., Lenti K. M. PIZO furnace demonstration operation for processing EAF dust // Iron & Steel Technology. 2007. No. 4. P. 118–122.

77. Holtzer M., Kmita A., Roczniak A. The recycling of materials containing iron and zinc in the oxycup process // Archives of Foundry Engineering. 2015. Vol. 15. No. 1. P. 126–130.

78. Fleischanderl A., Gennari U., Ilie A. ZEWA - metallurgical process for treatment of residues from steel industry and other industrial sectors to generate valuable products // Ironmaking & Steelmaking. 2004. No. 6. P. 444–449. https://doi.org/10.1179/irs.2004.31.6.444.

79. Schoukens A. F. S., Nelson L. R., Barcza N. A. Plasma-arc treatment of steel-plant dust and zinc- containing slag - theoretical and practical considerations // Recycling of lead and zinc the Challenge of the 1990s: Proceedings of the International Conference (Rome, 11–13 June 1991). Rome, 1991. P. 361 –370.

80. Архипова Л. В., Федоров А. Н. Выщелачивание цинка из пыли сталеплавильного производства с использованием NaOH // 70-е Дни науки студентов НИТУ «МИСиС»: сб. статей / под ред. М. Г. Рахутина, А. С. Вознесенского, С. И. Диденко, Д. В. Кузнецова, П. В. Петровского, А. В. Алпатова. М .: ИД «МИСиС», 2015. С. 93–95.

81. Barcza N. A., Robertson D. G. C., Schoukens A. F. S., Shaw F., Denton G. M., Worcester T. W., Bailey D. J. Enviroplas technology for the recovery of lead and zinc from lead blast-furnace slags // Recycling Lead and Zinc into the 21st Century: Proceedings of the 6th International Conference (Madrid, 18–23 June 1995). Madrid: International Lead and Zinc Study Group, 1995. P. 296–312.

82. Серегин П. С., Попов В. А., Цемехман Л. Ш. Новые методы переработки материалов, содержащих цинк, олово и свинец // Цветные металлы. 2010. № 10. С. 27–33.

83. Блинкова Е. В., Елисеев Е. И. Кинетика растворения оксида цинка в водных растворах уксусной кислоты // Известия вузов. Цветная металлургия. 2005. № 5. С. 8–10.

84. Havlík T., Souza B. V., Bernardes A. M., Schneider I. A. H., Miškufová A. Hydrometallurgical processing of carbon steel EAF dust // Journal of Hazardous Materials. 2006. Vol. 135. No. 1-3. P. 311–318. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2005.11.067.

85. Havlik T., Turzakova M., Stopić S., Friedrich B. Atmospheric leaching of EAF dust with diluted sulphuric acid // Hydrometallurgy. 2005. Vol. 77. No. 1. P. 41–50. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2004.10.008.

86. Yoshida T. Leaching of zinc oxide in acidic solution // Materials Transactions. 2003. Vol. 44. No. 12. P. 2489-2493. https://doi.org/10.2320/matertrans.44.2489.

87. Özverdİ A., Erdem M. Environmental risk assessment and stabilization/solidification of zinc extraction residue: I. Environmental risk assessment // Hydrometallurgy. 2010. Vol. 100. Iss. 3-4. P. 103–109. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2009.10.011.

88. Ye Guozhu, White J. F., Wei L. Y. Association of halogens in electric arc furnace dust and zinc oxide fume before and after leaching // Global Symposium on Recycling, Waste Treatment and Clean Technology (REWAS 1999): Proceedings Extraction and Process Metallurgy Meeting (San Sebastián, 5–9 September 1999). San Sebastián, 1999. P. 1503–1510.

89. Cruells M., Roca A., Núnẽz C. Electric arc furnace flue dusts: characterization and leaching with sulphuric acid // Hydrometallurgy.1992. Vol. 31. Iss. 3. P. 213–231. https://doi.org/10.1016/0304-386X(92)90119-K

90. Yan Huan, Chai Li-yuan, Peng Bing, Li Mi, Peng Ning, Hou Dong-ke. A novel method to recover zinc and iron from zinc leaching residue // Minerals Engineering. 2014. Vol. 55. P. 103–110. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2013.09.015.

91. Oustadakis P., Tsakiridis P. E., Katsiapi A., AgatziniLeonardou S. Hydrometallurgical process for zinc recovery from electric arc furnace dust (EAFD): part I: characterization and leaching by diluted sulphuric acid // Journal of Hazardous Materials. 2010. Vol. 179. No. 1-3. P. 1–7. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2010.01.059.

92. Langová Š., Riplová J., Vallová S. Atmospheric leaching of steel-making wastes and the precipitation of goethite from the ferric sulphate solution // Hydrometallurgy. 2007. Vol. 87. No. 3-4. P. 157–162. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2007.03.002.

93. Tsakiridis P. E., Oustadakis P., Katsiapi A., AgatziniLeonardou S. Hydrometallurgical process for zinc recovery from electric arc furnace dust (EAFD). Part II: downstream processing and zinc recovery by electrowinning // Journal of Hazardous Materials. 2010. Vol. 179. Iss. 1-3. P. 8–14. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2010.04.004.

94. Langová Š., Matỳsek D. Zinc recovery from steel-making wastes by acid pressure leaching and hematite precipitation // Hydrometallurgy. 2010. Vol. 101. Iss. 3 -4. P. 171–173. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2010.01.003.

95. Xanthopoulos P., Agatzini-Leonardou S., Oustadakis P., Tsakiridis P. E. Zinc recovery from purified electric arc furnace dust leach liquors by chemical precipitation // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2017. Vol. 5. Iss. 4. P. 3550–3559. https://doi.org/10.1016/j.jece.2017.07.023.

96. Rao S. R. Resource recovery and recycling from metallurgical wastes. Montreal: Elsevier Science, 2006. 580 p.

97. Van Weert G., Peek E. M. L. Reagent recovery in chloride hydrometallurgy - some missing links // Hydrometallurgy. 1992. Vol. 29. Iss. 1-3. P. 513–526. https://doi.org/10.1016/0304-386X(92)90030-4.

98. Langová Š, Leško J., Matýsek D. Selective leaching of zinc from zinc ferrite with hydrochloric acid // Hydrometallurgy. 2009. Vol. 95. Iss. 3-4. P. 179–182. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2008.05.040.

99. Jerzy G., Ostrowska P. Leaching of EAF dust with acidic solutions // Ars Separatoria Acta 2005: Proceedings of the XXth International Symposium on PhysicoChemical Methods of the Mixtures Separation (Szklarska, 20–23 June 2003). Szklarska Poręba, 2005.

100. Катренов Б. Б., Жумашев К. Ж., Нарембекова А. К., Мусина А. Е. Определение оптимальных параметров обесцинкования конвертерного шлама растворов соляной кислоты // Фундаментальные исследования и прикладные разработки процессов переработки и утилизации техногенных образований, V Форума «Уральский рынок лома, промышленных и коммунальных отходов»: тр. Конгресса с междунар. участием и Конференции молодых ученых (г. Екатеринбург, 5-9 июня 2017). Екатеринбург: УрО РАН, 2017. С. 174–177.

101. Patente nо. 5.980.842, United States. Separation of calcium from metal compounds / Jr. W. F. Drinkard, H. J. Woerner. Depose 28.02.1997; publ. 04.09.1997.

102. Vazarlis H. G. Hydrochloric acid-hydrogen peroxide leaching and metal recovery from a Greek zinc-lead bulk sulphide concentrate // Hydrometallurgy. 1987. Vol. 19. Iss. 2. Р. 243–251. https://doi.org/10.1016/0304-386X(87)90008-9.

103. Barrett E. C., Nenniger E. H., Dziewinski J. A hydrometallurgical process to treat carbon steel electric arc furnace dust // Hydrometallurgy. 1992. Vol. 30. Iss. 1-3. Р. 59–68. https://doi.org/10.1016/0304-386X(92)90077-D.

104. Leclerc N., Meux E., Lecuire J. M. Hydrometallurgical recovery of zinc and lead from electric arc furnace dust using mononitrilotriacetate anion and hexahydrated ferric chloride // Journal of Hazardous Materials. 2002. Vol. 91. No. 1-3. P. 257–270. https://doi.org/10.1016/s03043894(01)00394-6.

105. Youcai Zhao, Stanforth R. Integrated hydrometallurgical process for production of zinc from electric arc furnace dust in alkaline medium // Journal of Hazardous Materials. 2001. Vol. 80. No. 1-3. P. 223–240. https://doi.org/10.1016/S0304-3894(00)00305-8.

106. Li Qiang, Zhao Youcai, Jiang Jiachao, Zhang Chenglong. Optimized hydrometallurgical route to produce ultrafine zinc powder from industrial wastes in alkaline medium // Procedia Environmental Sciences. 2012. Vol. 16. P. 674 –682. https://doi.org/10.1016/j.proenv.2012.10.093.

107. Пат. № 2617086, Российская Федерация, МПК C22B 19/00 (2006.01), C22B 7/00 (2006.01), C22B 3/12 (2006.01). Способ селективного извлечения оксида железа и оксида цинка из шламов и пылей газоочисток металлургических агрегатов / Г. А. Фарнасов, В. И. Ковалев, И. Ф. Курунов, А. М. Бижанов, И. Н. Вершинин; заявитель и патентообладатель Г. А. Фарнасов, А. М. Бижанов. № 2016108792; заявл. 11.03.2016; опубл. 19.04.2017. Бюл. № 10.

108. Dutra A. J. B., Paiva P. R. P., Tavares L. M. Alkaline leaching of zinc from electric arc furnace steel dust // Minerals Engineering. 2006. Vol. 19. Iss. 5. P. 478–485.

109. Larba R., Boukerche I., Alane N., Habbache N., Djerad S., Tifouti L. Citric acid as an alternative lixiviant for zinc oxide dissolution // Hydrometallurgy. 2013. Vol. 134 -135. Р. 117–123. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2013.02.002.

110. Бигеев В. А., Сергеев Д. С., Колесников Ю. А. Возможности использования мелкодисперсных, железосодержащих отходов металлургии // Литейные процессы. 2014. № 13. С. 35–39.

111. Orhan G. Leaching and cementation of heavy metals from electric arc furnace dust in alkaline medium // Hydrometallurgy. 2005. Vol. 78. Iss. 3-4. P. 236–245. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2005.03.002

112. Zhang Duchao, Zhang Xinwang, Yang Tianzu, Rao Shuai, Hu Wei, Liu Weifeng, et al. Selective leaching of zinc from blast furnace dust with mono-ligand and mixedligand complex leaching systems // Hydrometallurgy. 2017. Vol. 169. P. 219–228. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2017.02.003.

113. Halli P., Hamuyuni J., Leikola M., Lundström M. Developing a sustainable solution for recycling electric arc furnace dust via organic acid leaching // Minerals Engineering. 2018. Vol. 124. P. 1 –9. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2018.05.011.

114. Фидаров Б. Ф., Петров Г. В. Ферритсодержащие техногенные отходы металлургических производств // Неделя науки СПбПУ: матер. Науч. конф. с междунар. участием Института металлургии, машиностроения и транспорта (г. Санкт-Петербург, 14–19 ноября 2016 г.). СПб.: Изд-во Политехнического ун-та, 2016. С. 125–128.

115. Tang Mo-tang, Zhang Peng, He Jing, Yuan Xia, Chen Yong-ming. Leaching zinc dust in system of Zn(II)-(NH4)2SO4-H2O // Journal of Central South University (Science and Technology). 2007. Vol. 38. N o. 5. P. 867–872.

116. Wang Hui-gang, Jia Nannan, Liu Wenwu, Zhang Mei, Guo Min. Efficient and selective hydrothermal extraction of zinc from zinc-containing electric arc furnace dust using a novel bifunctional agent // Hydrometallurgy. 2016. Vol. 16. P. 107–112. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2016.10.013.

117. Chen Dong, Sharma S. K., Mudhoo A. Handbook on applications of ultrasound: sonochemistry for sustainability. New York: CRC Press, 2012. 744 p.

118. Попов А. А., Петров Г. В. Утилизация цинксодержащей пыли сталеплавильных производств // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2016. № 4. С. 177–185. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2016-4-177-185.

119. Steer J. M., Griffiths A. J. Investigation of carboxylic acids and non-aqueous solvents for the selective leaching of zinc from blast furnace dust slurry // Hydrometallurgy. 2013. Vol. 140. P. 34–41. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2013.08.011.

120. Dutrizac J. E. Zinc and lead processing // 37th Annual Conference of Metallurgists of CIM: Proceedings of an International Symposium (Calgary, 16–19 August 1998). Calgary: Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum, 1998. Р. 886.

121. Diaz G., Martin D. Modified Zincex process: the clean, safe and profitable solution to the zinc secondaries treatment // Resources, Conservation and Recycling. 1994. Vol. 10. Iss. 1-2. P. 43–57. https://doi.org/10.1016/0921-3449(94)90037-X.

122. Wu Min, Nakano M., She Jin-Hua. A model-based expert control system for the leaching process in zinc hydrometallurgy // Expert Systems with Applications. 1999. Vol. 16. Iss. 2. P. 135–143. https://doi.org/10.1016/S0957-4174(98)00062-1.

123. Kusik C. L., Meissner H. P. Calculating activity coefficients in hydrometallurgy – a review // International Journal of Mineral Processing. 1975. Vol. 2. Iss. 2. P. 105–115. https://doi.org/10.1016/0301-7516(75)90015-0

124. Halli P., Hamuyuni J., Revitzer H., Lundström M. Selection of leaching media for metal dissolution from electric arc furnace dust // Journal of Cleaner Production. 2017. Vol. 164. P. 265–276. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.06.212.

125. Nyirenda R. L. The processing of steelmaking fluedust: a review // Minerals Engineering. 1991. Vol 4. Iss. 7-11. P. 1003–1025. https://doi.org/10.1016/0892-6875(91)90080-F

126. Niubó M., Fernández A. I., Chimenos J. M., Haurie L. A possible recycling method for high grade steels EAFD in polymer composites // Journal of Hazardous Materials. 2009. Vol. 171. No. 1-3. P. 1139–1144. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2009.06.126.

127. Barreneche C., Fernández A. I., Niubó M., Chimenos J. M., Espiell F., Segarra M. et al. Development and characterization of new shape-stabilized phase change material (PCM) - Polymer including electrical arc furnace dust (EAFD), for acoustic and thermal comfort in buildings // Energy and Buildings. 2013. Vol. 61. P. 210–214. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2013.02.026

128. Nazari A., Shafyei A., Saidi A. Recycling of electric arc furnace dust into glass ceramic // Materials Chemistry and Physics. 2017. Vol. 205. P. 436–441. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2017.11.045.

129. Cholake S. T., Farzana R., Numata T., Sahajwalla V. Transforming electric arc furnace waste into value added building products // Journal of Cleaner Production. 2018. Vol. 171. P. 1128–1139. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.10.084.

130. Vargas A. S., Masuero Â. B., Vilela A. C. F. Investigations on the use of electric-arc furnace dust (EAFD) in Pozzolan-modified Portland cement I (MP) pastes // Cement and Concrete Research. 2006. Vol. 36. No. 10. P. 1833–1841. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2006.06.003

131. Machado A. T., Valenzuela-Diaz F. R., Souza C. A. C., Andrade Lima L. R. P. Structural ceramics made with clay and steel dust pollutants // Applied Clay Science. 2011. Vol. 51. Iss. 4. P. 503–506. https://doi.org/10.1016/j.clay.2011.01.004.

132. Ledesma E. F., Lozano-Lunar A., Ayuso J., Galvín A. P., Fernández J. M., Jiménez J. R. The role of pH on leaching of heavy metals and chlorides from electric arc furnace dust in cement-based mortars // Construction and Building Materials. 2018. Vol. 183. P. 365–375. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.06.175

133. Silva Magalhães M., Faleschini F., Pellegrino C., Brunelli K. Cementing efficiency of electric arc furnace dust in mortars // Construction and Building Materials. 2017. Vol. 157. P. 141–150. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.09.074.

134. Khattab R. M., El-Sayed Seleman M. M., Zawrah M. F. Assessment of electric arc furnace dust: powder characterization and its sinterability as ceramic product // Ceramics International. 2017. Vol. 43. Iss. 15. P. 12939-12947. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2017.06.192

135. Артѐмов А. В., Ружицкий А. О. Получение и использование дисперсных магнитных металлов в качестве катализаторов жидкофазных окислительных процессов [Электронный ресурс]. URL: http://magneticliquid.narod.ru/autority/004.htm (15.05.2021).

136. Свергузова С. В., Лашина О. Д. Использование пыли электросталеплавильных печей для очистки сточных вод от ионов никеля и меди // Экология и промышленность России. 2008. № 4. С. 46–47.

137. Свергузова С. В., Порожнюк Л. А., Ипанов Д. Ю., Шамшуров А. В., Новикова Е. В. Коллоиднохимические свойства пыли ЭДСП в процессах водоочистки // Экология и промышленность России. 2013. № 7. С. 22–25.

138. Kukurugya F., Vindt T., Havlik T. Behavior of zinc, iron and calcium from electric arc furnace (EAF) dust in hydrometallurgical processing in sulfuric acid solutions: thermodynamic and kinetic aspects // Hydrometallurgy. 2015. Vol. 154. Р. 20–32. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2015.03.008 .

139. Vereš J., Jakabsky Š, Lovas M. Zinc recovery from iron and steel making wastes by conventional and microwave assisted leaching // Acta Montanistica Slovaca. 2011;16(3):185–191.


Рецензия

Для цитирования:


Топоркова Ю.И., Блудова Д., Мамяченков С.В., Анисимова О.С. Обзор методов переработки пылей электродуговой плавки. iPolytech Journal. 2021;25(5):643-680. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2021-5-643-680

For citation:


Toporkova Yu.I., Bludova D., Mamyachenkov S.V., Anisimova O.S. A review of processing methods for electric arc furnace dust. iPolytech Journal. 2021;25(5):643-680. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/1814-3520-2021-5-643-680

Просмотров: 609


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2782-4004 (Print)
ISSN 2782-6341 (Online)