Алмалыкский государственный технический институт, Алмалык, Узбекистан

А. У. Самадов, профессор кафедры «Металлургия», докт. техн. наук, эл. почта: alishersamadov@yandex.ru
Ш. Т. Хожиев, доцент кафедры «Металлургия», докт. философии (PhD) по техническим наукам, эл. почта: hojiyevshohruh@yandex.ru
Б. А. Жалолов, докторант кафедры «Металлургия», эл. почта: jalolovbaxtiyorjon319@gmail.com
Р. Э. Тошкодирова, доцент кафедры «Металлургия», докт. философии (PhD) по техническим наукам, эл. почта: zumrad291014@mail.ru
Н. М. Музафарова, ассистент кафедры «Металлургия», эл. почта: nafisamuzafarova1521@gmail.com

В последние годы по мере роста объемов производства стали на предприятиях черной металлургии значительно увеличивается количество образующихся техногенных отходов. Среди них особое внимание привлекает пыль дуговой сталеплавильной печи, относящаяся к категории экологически опасных промышленных отходов. Однако ее химический состав характеризуется высоким содержанием ценных оксидов таких металлов, как цинк, железо,марг анец и свинец, что открывает перспективы использования данного материала в качестве вторичного сырья. В настоящем исследовании изучены термодинамические возможности переработки образцов пыли, полученной из дуговой сталеплавильной печи марки DSP100-UMZ АО Uzmetkombinat, в среде «уголь — водяной пар» при высокотемпературных восстановительных процессах. Проведенные химический и минералогический анализы выявили преобладание в ее составе цинка и железа, присутствующих преимущественно в форме франклинита (ZnFe₂O₃), цинкита (ZnO) и гематита (Fe₂O₃). Согласно расчетам, выполненным в диапазоне температур 800–1200 оС методом минимизации свободной энергии Гиббса, установлено, что оксиды цинка и свинца восстанавливаются и переходят в газовую фазу, а железо восстанавливается до металлического состояния и концентрируется в составе клинкера. Оксиды марганца подвергаются лишь частичному восстановлению, сохраняясь в основном в фазе MnO. Анализ констант равновесия подтвердил, что указанные реакции протекают термодинамически устойчиво при температурах выше 900 ^оС. С учетом испаряемости летучих металлов, энергетической эффективности и особенностей кинетики процесса, оптимальный температурный диапазон переработки определен в пределах 975–1050 ^оС. Полученные результаты могут служить научным обоснованием для разработки и внедрения эффективных технологий промышленной переработки пыли дуговой сталеплавильной печи, что позволит снизить экологическую нагрузку и одновременно обеспечить вовлечение вторичных ресурсов в металлургическое производство.

1. Указ Президента Республики Узбекистан № ПФ-16 от 30.01.2025 года «О государственной программе по реализации стратегии «Узбекистан — 2030» в Год охраны окружающей среды и «зеленой экономики»». — URL: https://nrm.uz/contentf?doc=772413_ukaz_prezidenta_respubliki_uzbekistan_ot_30_01_2025_g_n_up-16_o_gosudarstvennoy_programme_po_realizacii_strategii_uzbekistan_-2030_v_god_ohrany_okrujayushchey_sredy_i_zelenoy_ekonomiki (дата обращения: 03.12.2025)
2. Letimin V. N., Vdovin K. N., Druzhkov V. G., Makarova I. V., Nasyrov T. M. Analysis of the ways for the disposal of gas cleaning dust and sludge at the metallurgical enterprises // CIS Iron and Steel Review. 2014. No. 1. P. 54–56.
3. Антрекович Ю., Антрекович X. Влияние различных восстановителей при пирометаллургической переработке пыли из электродуговых печей // Черные металлы. 2003. № 10. С. 6–9.
4. Калимулина Е. Г., Темников В. В. Утилизация пылей аспирации сталеплавильного производства в АО «ЕВРАЗ НТМК» // Черные металлы. 2018. № 7. С. 15–19.
5. Nemchinova N. V., Patrushov A. E., Tyutrin A. A. Pyrometallurgical technology for extracting iron and zinc from electric arc furnace dust // Applied Sciences. 2023. Vol. 13. 6204.
6. Ровин С. Л., Курач Д. И., Григорьев С. В. Исследование и утилизация аспирационной пыли сталеплавильных дуговых печей // Литье и металлургия. 2023. № 1. С. 73–78.
7. Koishina G., Dosmukhamedov N., Kaplan V., Nursainov I., Zholdasbay Ye. Technology for producing pure lead-free zinc oxide from electric arc furnace (EAF) dust // Engineering Journal of Satbayev University. 2025. Vol. 147, Iss. 2. P. 17–23.
8. Козлов П. А., Ивакин Д. А., Решетников Ю. В. Разработка экологичной технологии переработки пылей электродуговых печей совместно с известковым шламом очистки сточных вод цинковых предприятий // Цветные металлы. 2015. № 5. С. 45–48.
9. Mamyachenkov S. V., Anisimova O. S., Toporkova Y. I. et al. Studies on the regularities of the steelmaking zinc-bearing dusts leaching in ammonium chloride solutions // Non-ferrous Metals. 2019. No. 2. P. 17–22.
10. Юсупходжаев А. А., Хожиев Ш. Т., Акрамов У. А. Использование нетрадиционных восстановителей для расширения ресурсной базы ОАО «Узметкомбинат» // Черные металлы. 2021. № 4. С. 4–8.
11. Хожиев Ш. Т., Султонов Х. Ш., Кадиров Н. А., Гаибназаров С. Б. Усовершенствование технологии получения железорудного агломерата с использованием отходов полиэтилена // Черные металлы. 2024. № 10. С. 4–8.
12. Самадов А. У., Жалолов Б. А., Музафарова Н. М. Пыли дуговых сталеплавильных печей и анализ возможностей его переработки // Universum: технические науки. 2025. № 5. С. 25–28.
13. Lemperle M., Rachner H.-J. Liquid Hot Metal from OXYCUP // Proc. of the 6^th Europ. Coke and Ironmaking Congr. 27 June–1 July 2011. Dusseldorf, Germany. Р. 12–15.
14. Jumbo J., Tanaka H., Kuwata Y. New coal-based ironmaking FASTMET/ FASTMELT // 4th European Coke and Ironmaking Congress. Paris La Defanse, France, June 19–22, 2000. Proceedings, Vol. II. Р. 492–497.
15. Roth J. L., Frieden R., Hansmann T., Monai J., Solvi M. PRIMUS, a new process for recycling by-products and producing virgin iron // Revue de Metallurgie. 2001.Vol. 98. P. 987–996.
16. Патрушов А. Е., Немчинова Н. В., Черных В. Е., Тютрин А. А. Современные методы переработки техногенного сырья электросталеплавильного производства // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2018. Т. 22. № 4. С. 183–190.