6.4. Металлургиялық шламдардың цинксыздандыру

Металлургиялық шламдардағы темір мен цинк құрамы кең шектерде өзгереді: темір 28-ден 54 %-ға дейін, ал цинк 0,1-ден 20 %-ға дейін. 36 - кестеде әртүрлі кәсіпорындардағы шламдардың химиялық құрамы келтірілген.

36 – кесте

Металлургиялық шламдардың химиялық құрамы, масс. %

Материал	C	S	P	Fe	Zn	CaO	MgO	SiO2
НЛМК домналық шламы	23,57	0,20	0,10	35,5	0,28	4,85 (Ca)	0,70 (Mg)	5,80
НЛМК колошникті шаңы	9,89	0,11	0,10	45,22	0,08	5,45 (Ca)	0,89 (Mg)	7,39
ВМЗ мартендік шламы	0,006	4,30	0,09	54,67	2,64	1,48 (Ca)	1,95 (Mg)	2,28
«Северсталь» ККЦ шламы	2,72	0,17	-	48,23	0,93	12,26	2,39	-
1 НЛМК ККЦ шламы 2 НЛМК ККЦ шламы	1,77 2,39	0,01 0,08	0,04 0,04	44,20 54,70	2,00 3,22	12,40 8,50	0,55 0,33	0,68 0,96
«Северсталь» электр болат балқыту шламы	4,69	1,09	0,11	27,68	16,88	8,39	12,69	8,51
«Серп и молот» электр болат балқыту шламы	1,52	0,38	0,06	36,80	3,85	3,66	12,20	2,60
«Электросталь» электр болат балқыту шламы	1,61	0,17	0,03	29,20	0,49	8,56	13,26	7,58

Бұл техногенді материалдар цинктік өнеркәсіп үшін шикізат болуы үшін олар металл цикнін алудағы технологиялық үрдіске органикалық қиыстырылуы керек. Челябинск электролит цинкті зауытының тенологиясы арқылы талдауда цинкқұрамды шламдар вельцтеу процесі кезеңіне қолдануға тиісті екендігі табылған. Осы негізде, ИМЕТ РАН Челябинск электролит цинкті зауытымен бірге металл цинкі өндірісі үшін шикізат болып құрамында 15 %-дан жоғары цинк бар шламдар есептелінеді деп анықталған «цинкқұрамды шламдар» техникалық шарттары әзірленді.

«Северсталь» зауытының электр болат балқыту цехы шламы сондай-ақ цинк өндірісі үшін шикізат ретінде пайдаланылуы мүмкін. ММК электрбалқыту шламында 12 % цинк бар және цинктің құрамында болуы 3 %-ға «жетпейді». Бұл шламның цинк өндірісі үшін шикізат болуы үшін құрамындағы цинкті 3%-ға көтеру қажет. Бұны бүрку әдісімен электр балқыту кезінде сол тұнбаны қосу арқылы жасауға болады. Қазіргі уақытта екі зауытта да бұл шламдар қайта өңделмейді.

«Штайн индустри анлаген» компаниясымен құрамында цинк болуына қарай шламдарды байыту үшін «Карбофер» деп аталған шлам мен қап сүзгілердің шаңдарын қайта өңдеу ірдісі жасалған және іске асқан. Бұл үрдісте цинкқұрамды шлам және қап сүзгілердің шаңдарының әкпен және көміртегіқұрамдымен қоспасында болатты балқыту кезінде электрдоғалы пешке айдалады. Бұл шлам мен шаң құрамындағы темірді қайта өңдеуге, сондай-ақ электрдоғалы балқытудың қайтадан пайда болған шаңынан кешенді өңдеу үшін, цинк зауытында цинкті өңдеуді қосатын, цинктің өте жоғары құрамын алуға мүмкіндік береді.

Сонымен қатар, НТМК болатты вакуумдаудың қондырғыларының болатбалқыту шаңдарында және возгондарда 200 ж/т мөлшерге дейін, олардан галлий концентраттарын өндіру экономикалық тиімді галлий анықталған.

Домналық және конвертрлі цехтардың газтазартқыш шламдары құрамында шамамен 43...58 % Fe_жалпы, 30 % көміртегі және 1,6...4,2 % Zn болады.

Цинкқұрамды металлургиялық шламдардың өңдеу үрдісі айналмалы пештегі олардың термоөңдеуі кезінде жүзеге асады(әктасты күйдіру үшін ұқсас пештің). Күйдіруде цинкті қалыптастырушы кокс ұнтағымен кеселі грануляторда шламдар араласады. Пеш кері шығу қағидасы бойынша жұмыс жасайды: түсіру жағынан ауа жеткізіледі, бұның арқасында кокс ұнтағы тотығады және жылу бөлінеді. Шламдарды 1250...1300°C-қа дейін қыздырғанда ауа оттегісімен цинкитқа ZnO дейін оның кезекті тотығуымен цинктің көміртегімен қалпына келуі орын алады. Құрамында цинкит бар газ-ауа қоспасы қазан-қалпына келтіруге пештің жем соңынан бастап келеді, салқындатылады және ZnO-ны тұндыруы орын алатын маталы сүзгілерге жіберіледі.

Цинксіздендіруден кейін ыстық шлам («клинкер») разряд соңынан бассейнге құлайды, және салқындатылудан кейін цемент зауытымен жөнелтіледі.

Тотықтардан темірдің қалыптасуы бір уақытта 90...95 %-ға цинктің қалыптасуы мен возгонкамен орын алады. Темірді металдандырудың бастапқы немесе брикеттелген күйі болатты балқыту үшін қолданылады. Құрамында 70 %-ға дейін ZnO бар цинкті концентрат тауарлы өнім ретінде мамандандырылған зауыттарда цинкті өндіру үшін қолданылады.

Цинкқұрамды металлургиялық шламдары кешенді қалыптасуының мәселелерін шешу жеке меншік қалдықтарды қайта өңдеу есебінен металлургиялық өндірістің тиімділігін жоғарылатуға, шикізаттың шетел жеткізілімдерінен РФ-ның цинк өнеркәсібі тәуелділігін төмендетуге және шартсыз қалдықтардың сақталуымен және жаңа кенді кен орындарының жобалануымен байланысты маңызды экологиялық мәселелерді шешуге мүмкіндік береді.

7 – БӨЛІМ

МЕТАЛЛУРГИЯЛЫҚ ӨНДІРІС ШАҢДАРЫ