Технический университет УГМК, Верхняя Пышма, Россия:

П. А. Козлов, заместитель директора по науке
Д. А. Ивакин, заведующий лабораторией металлургии, эл. почта: d.ivakin@tu-ugmk.com

ОАО «Электроцинк», Владикавказ, Россия:

И. И. Ходыко, генеральный директор
Е. А. Порошин, директор по экономике и планированию, эл. почта: poroshin@elzn.ru

В металлургии цинка и свинца окисленное техногенное сырье (пыли медных производств, черной металлургии, собственные цинковые кеки) перерабатывают вельцеванием в трубчатых печах. Себестоимость извлечения металлов в обогащенный продукт (вельц-оксид) в основном связана с расходами на топливо и восстановитель, функции которого выполняют отсевы металлургического кокса. С целью снижения расходов проведены исследования с последующим внедрением на цинковых заводах России перспективного технологического топлива — нефтекокса, являющегося отходом нефтеперерабатывающих предприятий. Данное топливо имеет малую зольность (менее 2 %) и большую теплоту сгорания (до 8000 ккал*/кг). В отличие от коксовой мелочи оно имеет пониженную пористость, что не позволяет использовать его для впитывания образующихся в печи жидких расплавов. Выполненные исследования показали повышенную по отношению к коксовой мелочи скорость сгорания нефтекокса, что не позволяет полностью заменить им в вельц-процессе коксовую мелочь. При этом частичная (до 20 %) замена позволяет повысить температуру отходящих газов и за счет этого сократить зону сушки шихты и удлинить реакционную зону вельц-печи. Для повышения эффективности использования нефтекокса его необходимо окатывать с цинксодержащим сырьем. При окатывании достигается плотный контакт между восстановителем и компонентами окисленного цинк-свинецсодержащего материала. В ходе лабораторных исследований определен оптимальный состав смеси восстановителей: 10–20 % нефтекокса и 80–90 % коксовой мелочи. Выполненные промышленные испытания в условиях вельц-печей 41×2,5 м показали возможность ведения процесса без ухудшения технико-экономических показателей с использованием топлива с низкой стоимостью. Экономический эффект от использования такой смеси оценивается в 21,7 млн руб./год.

1. Козлов П. А. Освоение процесса рециклинга техногенных отходов металлургического производства // Цветная металлургия. 2014. № 2. С. 45–52.
2. Holloway P. C., Etsell T. H. Recovery of zinc, gallium and indium from La Oroya zinс ferrite using CaCO3 roasting // Mineral Processing and Extractive Metallurgy. 2008. Vol. 117, No. 7. P. 137–146.
3. Kozlov P., Shakirzyanov R., Zatonsky A., Panshin A. Research and development of metallurgical wastes recycling with recovery of zinc, lead and tin // Proceedings of «Pb – Zn 2015» conference. — Dusseldorf, 2015. Vol. 2. P. 960–964.
4. Boateng A. A. Rotary Kilns. Transport Phenomena and Transport Processes. — Amsterdam : Elsevier, 2015. — 348 p.
5. Абдеев М. А., Колесников А. В., Ушаков Н. Н. Вельцевание цинк-свинецсодержащих материалов. — М. : Металлургия, 1985. — 120 с.
6. Якорнов С. А., Паньшин А. М., Козлов П. А., Ивакин Д. А. Разработка технологии грануляции шихты на основе пылей электродуговых печей для пирометаллургической переработки во вращающихся печах // Металлург. 2017. № 7. С. 25–29.
7. Hansmann Т., Frieden R., Roth J. L. Recycling of zinc-bearing residues with the PRIMUS process // Proceedings of EMC 2001. — Friedrichshafen, Germany, 18–21 September 2001. Vol. 2. P. 57–68.
8. Zunkel A. D. Recovery zinc and lead from electric arc furnace dust: a 2001 processing and technology status update // Proceedings of EMC 2001. — Friedrichshafen, Germany, 18–21 September 2001. Vol. 1. P. 227–237.
9. Борисов И. Н., Мандрикова О. С., Мишин Д. А. Нефтяной кокс — альтернативное топливо для цементной вращающейся печи // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 6. URL : https://science-education.ru/ru/article/view?id=16660
10. Климов А. В., Меламуд С. Г., Полуяхтов А. В., Биндер Д. С. Подготовка свинцовых пылей и кеков к пирометаллургической переработке // Цветные металлы. 2014. № 10. С. 66–70.
11. Колесников А. В., Шевцов В. И., Пусько А. Г. Некоторые особенности процесса вельцевания ачисайских окисленных руд // Цветная металлургия. Бюл. НТИ. 1973. № 2. C. 22–25.
12. Сулейменов Т. Ж., Дивак А. А. Производство цинковых белил на комбинате «Ачполиметалл» // Цветная металлургия. Бюл. НТИ. 1974. № 18. С. 52–53.