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 с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».