Тяжелые цветные металлы | |
Название | Исследование поведения цинка и примесей при щелочном выщелачивании цинксодержащего продукта пирометаллургической переработки пылей черной металлургии и фазового состава остатка после выщелачивания |
DOI | 10.17580/tsm.2021.03.05 |
Автор | Козлов П. А., Паньшин А. М., Якорнов С. А., Ивакин Д. А. |
Информация об авторе | Технический университет УГМК, Верхняя Пышма, Россия П. А. Козлов, заместитель директора по науке, докт. техн. наук, эл. почта: p.kozlov@tu-ugmk.com
ОАО «УГМК», Верхняя Пышма, Россия
Технический университет УГМК, Верхняя Пышма, Россия1 ; АО «Челябинский цинковый завод», Челябинск, Россия2: |
Реферат | Разработан способ переработки пылей электродуговых сталеплавильных печей с извлечением цинка, включающий вельцевание без возгонки цинка, позволяющий за одну стадию получить продукт, пригодный для гидрометаллургической переработки и освобожденный от свинца и галогенов. Для этого продукта рационально использование щелочной гидрометаллургической технологии, которая позволяет селективно извлекать цинк, оставляя железо в твердом остатке. Пирометаллургическая стадия необходима для удаления галогенов, повышения растворимости цинка и удаления свинца, который в щелочной технологии переходит в раствор вместе с цинком. В процессе разработки технологии выполнено исследование термодинамических параметров поведения цинка, свинца и железа в щелочной среде посредством расчета диаграмм равновесия в координатах Eh – рН, которое показало возможность растворения цинка при рН >12,7 с образованием аниона ZnO22–, а также анионов вида [Zn(OH)n]2–n. Образование последних подтверждается данными исследований по выщелачиванию цинксодержащего сырья: – возможность растворения свинца с образованием гидроксокомплексов вида [Pb(ОН)6]2– при рН >12,5. При нагреве раствора до 80 oC их растворимость достигает 140 г/дм3. В горячем растворе гидроксокомплексы теряют воду с формированием ортоплюмбит- и ортоплюмбат-ионов PbО22–, PbО32–; – малая растворимость всех соединений железа в щелочной среде, положение их на диаграмме, определяемые только диапазоном рН, позволяют предполагать отсутствие ионов железа в любой форме в растворах выщелачивания. Повышение температуры до 80 oC не меняет равновесий в системе Fe – H2O в щелочной среде, растворимость соединений железа существенно не увеличивается. Результаты исследования показали техническую возможность и эффективность селективного растворения продуктов, содержащих оксид цинка (в том числе пылей электродуговых печей, прошедших указанную выше пирометаллургическую подготовку), в щелочных растворах. Для решения вопроса об использовании твердого остатка от выщелачивания цинка выполнен его химический и фазовый анализ. Показано, что остаток выщелачивания практически на 80 % представлен ферритами, алюминатами и алюмосиликатами кальция. Данный материал может быть использован в качестве железокальциевого сырья для цементной промышленности. |
Ключевые слова | Пыли электродуговых печей, щелочной цинкатный раствор, цинк, железо, свинец, цинкаты, плюмбаты, феррит кальция, алюмосиликат кальция |
Библиографический список | 1. Якорнов С. А., Паньшин А. М., Козлов П. А., Ивакин Д. А. Современное состояние переработки пылей электродуговых печей // Цветные металлы. 2017. № 4. С. 23–29. |
Language of full-text | русский |
Полный текст статьи | Получить |