СПбГПУ:

М. Р. Коневский, докт. техн. наук, профессор, chemmet2008@yandex.ru

Фосфористые железные руды, содержащие 0,2–2,5 % Р₂О₅, традиционно используют в черной металлургии в связи с нехваткой чистого по примесям железорудного сырья. До появления кислородно-конвертерного производства передел фосфористых чугунов проводили в томасовских конвертерах и качающихся мартеновских печах, получая металлургическую продукцию и высококонцентрированные по Р₂О₅ шлаки, используемые в сельском хозяйстве. В последние десятилетия в этой области накопились проблемы из-за несовместимости возрастающих требований к качеству стали с условиями передела фосфористых чугунов в современных высокопроизводительных конвертерах. В связи с этим осуществляется перевод доменных печей на смешанные шихты с пониженной долей фосфористых руд, когда содержание Р в чугуне составляет 0,2–0,6 %. При этом облегчается «борьба с фосфором», но повышенные производственные издержки и снижение производительности конвертеров не покрываются доходами от продажи шлаков из-за низкой концентрации в них питательных веществ. Предлагаются меры по рациональному использованию бедных фосфат-шлаков: путем их восстановительной переработки на феррофосфор и его использования в качестве восстановителя оставшейся части шлаков. При этом шлак обогащают по Р₂О₅ и извлекают железо из оксидов. В процессе используется тепло, аккумулированное жидкими шлаками и выделившееся при окислении фосфора. Обогащенный фосфат-шлак применим не только в качестве удобрения, но и полупродукта для производства желтого фосфора. Таким образом, могут быть созданы условия для глубокой переработки фосфористых железных руд и уменьшения нагрузки на природную среду от уменьшения количества шлаков, вывозимых в отвал.

1. Смирнов Л. Л., Клейн А. Л. Передел фосфористого чугуна в большегрузных кислородных конвертерах. — М. : Металлургия, 1987. — 168 с.
2. Тахаутдинов Р. С., Коротких В. Ф., Бодяев Ю. А. и др. Освоение технологии передела в конвертере чугуна с повышенным содержанием фосфора // Сталь. 1997. № 3. С. 15–17.
3. Лаукарт В. Е., Микляев А. П., Добромилов А. А. Опыт перехода на непрерывную разливку стали в условиях комбината АО «АрселорМиттал Темиртау» // Сталь. 2010. № 6. С. 29–32.
4. Van Wazer J. P. Phosphorus and its Compounds. — New York : Interscience Publishers Inc., 1961. Vol. 2. Р. 955–2046.
5. Ваггаман В. Фосфорная кислота, фосфориты и фосфорные удобрения. – М., 1975.
6. Коневский М. Р., Мухамбедьяров Е. Т., Рябошук С. В. Фосфористые ферросплавы. Методы получения, сорта и их качество // Черные металлы. 2013. № 12. С. 9–12.
7. Флорин В., Хаммер Р., Хефкен Э. и др. Достижение низкого содержания фосфора в стали при процессе ТВМ // Черные металлы. 1985. № 9. С. 42–47.
8. Кюн М. Улучшение использования отходов металлургического производства на пути к устойчивому развитию // Черные металлы. 2013. № 7. С. 35–43.
9. Романов В. И. Исследование свойств фосфат-шлаков и совершенствование режима шлакообразования в кислородном конвертере при рафинировании фосфористого чугуна : автореф. дис. … канд. техн. наук. — М., 1979.
10. Монич Т. А. Физико-химические и технологические исследования процесса карботермического восстановления конвертерных шлаков Карметкомбината с целью извлечения ванадия : автореф. дис. … канд. техн. наук. — Алматы, 1995.
11. Арльт К.-Ю., Банненберг Н., Эндман Г. и др. Металлургические шлаки в рамках политики охраны окружающей среды и ресурсосбережения // Черные металлы. 2013. № 8. С. 37–42.
12. Коневский М. Р. Фосфор в химии и металлургии. — М. : НИИ ТЭ ХИМ, 1980. — 30 с.
13. Бигеев В. А. Снижение ресурсоемкости сталеплавильного производства путем совершенствования процессов шлакообразования и утилизации шлаков : автореф. дис. … д-р техн. наук. — Магнитогорск, 2001.
14. Капилевич С. Б. Исследование процесса взаимодействия феррофосфора с окислительными смесями с получением высокофосфористых шлаков и железа : автореф. дис. … канд. хим. наук. — М., 1966.