Технология получения чистого оксида цинка, не содержащего свинца, из пыли электродуговых печей (ЭДП)
DOI:
https://doi.org/10.51301/ejsu.2025.i2.03Ключевые слова:
пыль электродуговых печей, спекание, не содержащий свинца оксид цинка, хлорид кальция, углеродсодержащий реа-гентАннотация
Описан экономичный и экологически выгодный двухэтапный метод с эффективным извлечением чистого оксида цинка, не содержащего свинца, из пыли электродуговых печей параллельно с получением клинкера, содержащего железо и углерод, для легкого возврата в чугуноплавильную печь. На первом этапе - пыль электродуговых печей смешивали со смесью хлоридных солей и спекали при различных температурах для удаления свинца. На втором этапе клинкер, прошедший первую стадию спекания, смешивали с углеродсодержащим веществом и снова спекали для получения чистого оксида цинка, не содержащего свинца. Клинкер после второй стадии спекания, содержащий железо и углерод, может быть направлен на основное производство чугуна. Лабораторные результаты с использованием – пыли электродуговых печей с одного из казахстанских металлургических заводов черной металлургии показали, что процесс позволяет получать оксид цинка, не содержащий свинец, с общим содержанием примесей 0.06-0.07 мас.% и содержанием свинца 0.001 мас.%. На основе проведённых лабораторных исследований была разработана технологическая схема двухэтапной переработки пыли электродуговых с получением товарной продукции. Экологическая выгода метода заключается в снижении выбросов вредных веществ в окружающую среду, связанных с утилизацией пыли электродуговых печей. Кроме того, процесс позволяет перерабатывать отходы производства и сокращать потребление природных ресурсов.
Библиографические ссылки
Kania, H. & Saternus, M. (2023). Evaluation and Current State of Primary and Secondary Zinc Production – A Review. Applied Sciences, 13(3), 2003. https://doi.org/10.3390/app13032003
Kolisnichenko, V. (2023). Kazakhstan increased steel production by 16.4% y/y in 2023. During the year, the country's steel enterprises produced 3.92 million tons of steel (Global market, Kazakhstan). Retrieved from: https://gmk.center/en/news/kazakhstan-increased-steel-production-by-16-4-y-y-in-2023/
Toporkova, Y.I., Bludova, D., Mamyachenkov, S.V. & Anisimova, O.S. (2021). A review of processing methods for electric arc furnace dust. iPolytech Journal, 25(5), 643-680. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2021-5-643-680
Simonyan, L.M., Alpatova, A.A. & Demidova, N.V. (2019). The EAF dust chemical and phase composition research techniques. Journal of Materials Research and Technology, 8(2), 1601-1607. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2018.11.005
Wang, J. (2023). A Study on the Recovery of Zinc and Pig Iron from Byproducts after Steelmaking Dust Treatment. Archives of Metallurgy and Materials, 68(1), 205-208. https://doi.org/10.24425/amm.2023.141495
Grudinsky, P., Zinoveev, D., Kondratiev, A., Delitsyn, L., Kulumbegov, R., Lysenkov, A., Kozlov, P. & Dyubanov, V. (2023). Reduction Smelting of the Waelz Slag from Electric Arc Furnace Dust Processing: An Experimental Study. Crystals, 13(2), 318. https://doi.org/10.3390/cryst13020318
Xiaolong, L., Zhiwei, P., Jiaxing, Y., Zhizhong, L., Jiann-Yang, H., Yuanbo, Z., Guanghui, L. & Tao, J. (2017). Pyrometallurgical recycling of electric arc furnace dust. Journal of Cleaner Production, (149), 1079-1100. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.02.128
Chapman, C.D. & Cowx, P.M. (1991). Treatment of EAF dust by the tetronics plasma process. Steel Times, (219), 301-304.
Holtzer, M., Kmita, A. & Roczniak, A. (2015). The Recycling of Materials Containing Iron and Zinc in the OxyCup Process. Archives of foundry engineering, 15(1), 126-130.
Brožová, S., Pustějovská, P., Zbránková, M. & Havránek, J. (2018). Processes of Waste Recycling and Utilization in the Shaft Furnaces. Hutnické listy, (LXXI), 89-93.
Xiong, Y., Wang, K., Qiu, D., Omran, M., Huang, R., Li, Y., Wei, S., Khan, I.U., Zhang, D., Ahmed, A. & Yu, Y. (2023). Recent Developments on the Removal of Zinc from Electric Arc Furnace Dust by Using Microwave Heating. Preprint from Research Square, 23. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-2795609/v1
Omran, M., Fabritius, T. & Heikkinen, E. (2019). Selective Zinc Removal from Electric Arc Furnace (EAF) Dust by Using Microwave Heating. Journal of Sustainable Metallurgy, (5), 331-340. https://doi.org/10.1007/s40831-019-00222-0
Reiter, W., Rieger, J., Raupenstrauch, H., Cattini, L., Maystrenko, N., Kovalev, D. & Mitrofanov, A.A. (2023). Recovery of Valuable Materials with the RecoDust Process. Metals, 13(7), 1191. https://doi.org/10.3390/met13071191
Małecki, S., Gargul, K., Warzecha, M., Stradomski, G., Hutny, A., Madej, M., Dobrzynski, M., Prajsnar, R. & Krawiec, G. (2021). High-Performance Method of Recovery of Metals from EAF Dust – Processing without Solid Waste. Materials, 14(20), 6061. https://doi.org/10.3390/ma14206061
Wegscheider, S., Steinlechner, S., Pichler, C., Rösler, G. & Antrekowitsch, J. (2015). The 2sDR process – Innovative treatment of Electric Arc Furnace Dust. WASTES 2015 – Solutions, Treatments and Opportunities, 355-360. https://doi.org/10.1201/b18853-59
Popovici, V. (2009). By-Products from EAF Dust Recycling and Their Valorisation. 5th Global Slag Conference, Brussels.
Turkdogan, E.T. (1980). Physical Chemistry of High Temperature Technology. New-York: Academic Press.
Chase, M.W. (1998). NIST-JANAF thermochemical tables. American Chemical Society, New York.
Zaitsev, V.Ia. & Margulis, E.V. (1985). Metallurgy of the lead and zinc. Moscow, Metallurgy
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2025 Engineering Journal of Satbayev University
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
<div class="pkpfooter-son">
<a rel="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/"><img alt="Creative Commons License" style="border-width:0" src="https://i.creativecommons.org/l/by-nc/4.0/80x15.png"></a><br>This work is licensed under a <a rel="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/">Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License</a>.
</div>
