Технология переработки цинкосодержащих пылей дуговых сталеплавильных печей с получением цинкового порошка тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, доктор наук Якорнов Сергей Александрович

• Якорнов Сергей Александрович
• доктор наук
• 2024

Оглавление диссертации доктор наук Якорнов Сергей Александрович

ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ЦИНКА ИЗ ПРОМПРОДУКТОВ И ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ

1.1 Характеристика основных цинксодержащих техногенных материалов и вторичного сырья

1.2. Способы переработки пыли ДСП с извлечением цинка и железа в товарную продукцию

1.2.1. Пирометаллургические способы

1.2.1.1. Вельц-процесс

1.2.1.2. Переработка в печи с вращающейся подиной (ПВП) [67-69]

1.2.2. Альтернативные способы пирометаллургической переработки пылей ДСП

1.2.3. Гидрометаллургические способы

1.2.3.1. Ezinex-процесс

1.2.3.2. Zincex - процесс

1.2.3.3. Кислотное выщелачивание

1.2.3.4. Щелочное выщелачивание

1.2.3.5. Выщелачивание в солевых растворах

1.2.3.6. Прочие растворители

1.2.4. Экологические аспекты технологии

1.3. Выводы по Главе 1 и выбор направления исследований

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО И ФАЗОВОГО СОСТАВОВ ОБРАЗЦА ПЫЛИ ДСП

2.1 Выводы по главе

3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОКСИДА КАЛЬЦИЯ В ПРОЦЕССЕ ПРОКАЛКИ ПЫЛЕЙ ДСП

3.1. Обзор исследований взаимодействия феррита цинка и оксида кальция в процессе переработки пылей ДСП

3.2 Термодинамический анализ системы CaO-ZnFe2O4

3.3 Исследование механизма твердофазного взаимодействия в системе ZnFe2O4 - CaO

3.3.1 Методика экспериментов

3.3.2 Диффузионный отжиг таблеток

3.4. Результаты МРСА зоны контакта таблеток оксида кальция и феррита цинка

3.5 Выводы по главе

4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ПЫЛЕЙ ДСП В ТРУБЧАТЫХ ПЕЧАХ

4.1 Подготовка пылей ДСП к пирометаллургической переработке. Лабораторные исследования грануляции пылей ДСП с определением оптимальных режимов грануляции и прочностных характеристик гранул

4.2 Лабораторные исследования по спеканию пылей ДСП с оксидом кальция

4.3 Выводы по главе

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЩЕЛОЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ СПЕКА

5.1. Результаты исследования химического и фазового состава спека

5.2. Термодинамический анализ взаимодействий, протекающих при щелочном выщелачивании спека

5.3. Термодинамические характеристики поведения примесей свинца и железа Анализ диаграмм «Е-рН» для двойных и тройных систем

5.4 Результаты лабораторного исследования щелочного выщелачивания цинка из цинксодержащего материала - спеченой с известняком пыли электродуговых печей

5.4.1. Характеристики и подготовка исходного материала

5.4.2. Методика проведения экспериментов

5.4.3. Влияние интенсивности перемешивания на извлечение цинка

5.4.4. Влияние продолжительности и температуры выщелачивания на извлечение цинка

5.4.5. Влияние соотношения Т:Ж, концентрации раствора щелочи и температуры на извлечение цинка

5.5. Многомерный регрессионный анализ выщелачивания цинка из прокаленной с известняком пыли дуговых сталеплавильных печей

5.6. Кинетика выщелачивания цинка

5.7 Выводы по главе

6. ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕМЕНТАЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ЦИНКАТНЫХ РАСТВОРОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦИНКОВЫХ ПОРОШКОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ЭЛЕКТРОЭКСТРАКЦИЕЙ

6.1. Особенности цементационной очистки цинкатных растворов от примесей

6.2. Термодинамические параметры цементации свинца на цинковом порошке в щелочных средах

6.3. Лабораторные исследования влияния состава раствора и технологических параметров на скорость и полноту цементации свинца из цинкатных щелочных растворов

6.4. Цементационная очистка цинкатного раствора от свинца с использованием цинкового порошка, полученного щелочным электролизом

6.5. Выводы по главе

7. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОЭКСТРАКЦИИ ЦИНКОВЫХ ПОРОШКОВ ИЗ ЩЕЛОЧНЫХ РАСТВОРОВ

7.1. Современные представления о влиянии параметров электроэкстракции и состава электролита на свойства цинковых порошков. Определение направления исследований

7.1.1. Перенапряжение выделения водорода из щелочного раствора

7.1.2. Катодный процесс образования цинковой губки

7.2. Анодный процесс при электроэкстракции цинкатных растворов

7.3. Потенцио- и гальванодинамические исследования катодного и анодного процессов. Определение влияния микропримесей на катодное осаждение цинковых порошков и свойства осадков

7.3.1. Методика проведения вольтамперометрических исследований

7.3.2 Электроэкстракция цинка из модельного раствора

7.4 Лабораторные исследования влияния условий электроэкстракции на крупность и форму частиц электролитических цинковых порошков

7.4.1. Экспериментальная часть

7.4.2 Электроэкстракция цинка при плотностях тока 2-4 кА/м2

7.4.4 Обсуждение результатов

7.5. Выводы по главе

8. ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ПЫЛЕЙ ДСП С ВЫДАЧЕЙ

ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО

РЕГЛАМЕНТА

8.1 Технология переработки пылей ДСП

8.2 Пилотные испытания технологии переработки пылей ДСП

8.2.1 Спекание пылей ДСП с оксидом кальция

8.2.2 Выщелачивание спека

8.2.3 Цементационная очистка раствора

8.2.4 Электроэкстракция цинка из щелочного цинкатного раствора

8.3 Опытно-промышленные испытания

8.4. Цементационная очистка цинксодержащих сульфатных растворов АО «ЧЦЗ» с использованием тонкодисперсного цинкового порошка, полученного электроэкстракцией

8.4.1. Технология и показатели цементационной очистки раствора с использованием цинкового порошка, выполненного распылением жидкого металла

8.4.2 Методика и результаты исследования

8.5 Результаты испытаний по использованию дендритного цинкового порошка при цементации золота

8.6 Результаты лабораторных испытаний по использованию железокальциевого кека в производстве цемента

8.6.1 Методика и результаты исследований по получению цементного клинкера

8.6.2 Петрографическое исследование клинкеров

8.6.3 Получение цементов

8.7 Результаты испытаний по использованию железокальциевого кека для производства закладки

8.8. Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

Приложение Д

Приложение Е

Приложение Ж

Приложение И

Приложение К

Приложение Л

Приложение М

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования

В современной металлургии имеет место строгое разделение на черную и цветную металлургию. Цинк, являясь четвертым, после железа, алюминия и меди, металлом, по объемам производства, потенциально может связать черную и цветную металлургию за счет рециклинга между ними. При переработке ломов в ДСП большая часть цинка, содержащегося в виде антикоррозийного покрытия, аккумулируется в образующейся пыли и, как правило, отправляется в отвал.

Мировое потребление цинка постоянно растет и в 2021 году составило 14,05 млн. т при его выпуске в объёме 13,945 млн. т (дефицит 105 тыс. т), в 2022 году ожидается рост производства и потребления соответственно до 13,97 млн. т и до 14,26 млн. т, то есть дефицит цинка продолжит расти. Потребительские свойства цинка базируются на высокой протекторной способности, позволяющей обеспечить длительную (более 50 лет) защиту от коррозии прокату, изготовленному из железа - металла, на котором базируется промышленность [1].

В основном цинк (58%) используется для горячего цинкования металлоконструкций, а в последнее время растет выпуск цинкнаполненных антикоррозионных грунтов.

Интенсивная эксплуатация не возобновляемых природных ресурсов, в т.ч. месторождений цинка, являющихся основным источником сырья для цинковых предприятий, ведет к истощению запасов цинка, существенному ухудшению экологической обстановки в регионах расположения горно-обогатительных комбинатов.

В связи с использованием рудных ресурсов, повышением стоимости энергии, ужесточением требований к экологии все более актуальным становится использование в промышленном производстве металлов техногенного сырья

цинксодержащих отходов черной металлургии: пылей дуговых сталеплавильных печей (ДСП), изгарей горячего цинкования [2, 3].

Развитие металлургического комплекса в последние годы характеризуется выводом из эксплуатации мартеновских печей и вводом новых мощностей дуговых сталеплавильных печей.

В мире (за 2022 г) производят 1878,5 млн. т стали (РФ -76 млн. т), из них ~28,9 % в электропечах, и получают более 11 млн. т пылей ДСП со средним содержанием цинка 24%. Однако, на переработку направляли только 40% пылей или около 4,5 млн. т. При этом около 1,7 млн. т цинка в составе пылей складируется в отвалах, из-за отсутствия эффективных технологий их переработки.

Таблица 1 - Данные по утилизации пылей ДСП в разных странах

Страна/Регион Образование пыли ДСП (%) Утилизация пыли ДСП (%) Распределение утилизации пыли ДСП, %

ЕС

Япония

Северная Америка

Остальные

страны

ИТОГО

Из приведенных в таблице 1 данных следует, что наиболее эффективно реализован рециклинг цинка из пылей ДСП в ЕС (98 %); Японии (80 %) и Северной Америке (65 %), а в остальных странах не превышает 6 %. В России из всего объема образующих цинксодержащих отходов возвращается на утилизацию только 5 % цинка, а пыли ДСП практически не перерабатываются.

В России образуется более 180 тыс. т/год пылей ДСП [2]. При этом, на цинковых заводах РФ пыли ДСП в качестве сырья практически не используются, что ведет к накоплению их в отвалах, объем которых на предприятиях черной металлургии в настоящее время превышает 500 млн. т [2, 4].

Мировые тенденции развития металлургии показывают, что с постоянным ростом объемов выплавки электростали увеличивается объем образования цинксодержащих пылей. В связи с этим, особенно в РФ, проблема вовлечения их в цинковый рециклинг стоит достаточно остро.

Степень разработанности проблемы исследования

Проблемой извлечения цинка из электросталеплавильных пылей занимались многие зарубежные и отечественные ученые, такие как Леонтьев Л.И., Козлов П.А., Тарасов А.В, Паньшин А.М, Ивакин Д.А. Набойченко С.С., Peltecov A.B., Boyanov B.S., Zhang Y., Yu X., Chairaksa R.

Заметный вклад в развитие теории и практики переработки пылей ДСП внесли научные школы ТУ УГМК, Инженерного центра АО «Челябинский цинковый завод», ИМЕТ РАН им. Байкова, АО «Гинцветмет», УрФУ.

Опубликованные работы в основном касаются результатов исследований пирометаллургических (вельцевание и другие способы отгонки цинка) методов переработки пылей ДСП и вовлечения техногенного сырья в основной цикл цинкового производства наряду с первичным сырьем. В большей мере гидрометаллургическими методами и технологиями занимались известные в этой области зарубежные ученые: Martin D., Diaz G., Nogueira E.D., Olper M., Dimitrov R. и другие. Авторами отмечалась основная сложность прямой гидрометаллургической переработки пылей ДСП - наличие в них значительного количества ферритов, силикатов и других труднорастворимых соединений цинка, низкое извлечение цинка; предлагались различные кислотные, солевые и органические растворители.

В мире разработан ряд пиро- и гидрометаллургической методов переработки пылей черной металлургии. Основным из них является вельц-процесс, и доля переработки пылей ДСП в вельц-печах составляет 85%, т.е. 3,2 млн. т.

Образующиеся вельц-возгоны перерабатываются путём перевода цинка в раствор за счет выщелачивания сернокислым раствором, электроэкстракцией цинка в компактный осадок, переплавки катодов, разливки в блоки. Потребитель цинка использует блоки для горячего оцинкования или для получения пирометаллургическим способом цинкового порошка, направляемого на производство цинкнаполненных антикоррозионных красок. Многостадийность пирометаллургической схемы получения цинкового порошка, постоянный рост рынка цинковых порошков требует модернизации классических технологий вельцевания, выщелачивания вельц-возгонов и получения из чушкового цинка цинкового порошка.

Учитывая, что основными ценными составляющими пылей ДСП являются железо и цинк, при определении способа их утилизации в первую очередь предлагаются два направления:

- предварительное удаление цинка из пылей ДСП возгонкой, для повышения качества богатого железосодержащего остатка с последующим получением из него железосодержащего продукта;

- плавка богатых цинксодержащих пылей ДСП с получением металлического железа и вторичных обогащенных цинком возгонов с дальнейшим гидрометаллургическим получением из них металлического цинка.

Большинство из предлагаемых способов отличается высокой энергозатратностью, получением вторичных отходов, опасностью загрязнения окружающей среды и низким качеством железосодержащих конечных продуктов.

Принимая во внимание недостатки используемых в настоящее время методов для переработки техногенных цинксодержащих образований была выполнена работа, посвященная расширению сырьевой базы производства цинка путем увеличения объемов рециклинга, сокращению количества переделов при получении цинка, диверсификации производства цинка за счет получения тонкодисперсного цинкового порошка.

Объект исследования - пыль дуговых сталеплавильных печей.

Предмет исследования - механизмы твердофазного взаимодействия, протекающие в системе ZnFe2O4 - СаО при спекании цинксодержащей пыли дуговых сталеплавильных печей с оксидом кальция, термодинамический анализ взаимодействий, протекающих при щелочном выщелачивании спёка, потенцио-и гальванодинамические исследования катодного и анодного процессов при электроэкстракции цинковых порошков из щелочных растворов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Технология переработки цинкосодержащих пылей дуговых сталеплавильных печей с получением цинкового порошка»

Цель работы

Разработка теоретических основ и комбинированной безотходной технологии переработки пылей ДСП с получением цинковых порошков высокого качества, железосодержащего продукта для использования в качестве сырья при производстве цемента и закладки горных выработок.

Задачи исследования

Для достижения поставленных целей были определены задачи и выполнен ряд исследований в следующих направлениях:

• Определение физико-химических свойств и фазового состава цинк-свинецсодержащих отходов черной металлургии, продуктов их переработки;

• Разработка теоретических предпосылок по использованию оксида кальция в процессе вельцевания пылей ДСП, исследование механизма взаимодействия оксида кальция с ферритом цинка;

• Исследования поведения оксида цинка, оксидов кальция и железа при щелочном выщелачивании пылей ДСП;

• Исследования влияния режимов электролиза, состава электролита, и, в частности, свинца, на электроосаждение цинка из щелочных электролитов и гранулометрический состав цинкового порошка;

• Разработка безотходной технологии переработки пылей ДСП с получением тонкодисперсного цинкового порошка, опытно-промышленные испытания технологии переработки пылей ДСП, получения тонкодисперсного порошка для цементации золота из цианистых растворов и цементационной очистки сульфатных цинковых растворов от примесей;

• Оценка возможности использования железо-кальциевого кека от выщелачивания спека пылей ДСП в цементной промышленности;

• Технико-экономическая и экологическая оценка разработанной технологии переработки пылей ДСП, имеющей важное народнохозяйственное значение.

Научная новизна

1. Впервые установлен механизм твердофазного обменного взаимодействия феррита цинка с оксидом кальция. Показано, что кальций диффундирует из фазы оксида кальция в фазу феррита цинка и в зоне локализации обменного твердофазного взаимодействия вблизи границы соприкосновения образцов вытесняет цинк из феррита цинка.

2. Предложена схема диффузии элементов внутри фазы феррита цинка в результате взаимодействия её с оксидом кальция и впервые установлено образование зональной структуры (3 зоны) внутри фазы феррита цинка.

3. Доказано, что суммарный процесс взаимодействия в системе 7пБе204 - СаО в интервале температур 1000-1100 °С подчиняется уравнению диффузионной кинетики в твердой фазе с экспериментальной энергией активации 261 кДж/моль. При этом диффузионный процесс лимитируется диффузией оксида кальция в слое продуктов взаимодействия в указанной системе, что подтверждается близостью величины энергии активации диффузии СаО - 271 кДж/моль.

4. Впервые определен коэффициент диффузии оксида кальция в системе ZnFe2O4 - СаО, установлена его величина - 1,1110-16 - 5,4410-15 м2/с в интервале температур 900-1100 °С.

5. Впервые установлено, что в системе ZnO - Ca2Fe2O5 - NaOH взаимодействия между элементами системы могут протекать в различных режимах в зависимости от начальных параметров системы (С^ш= 5-10 моль/дм3; Ж:Т = 4 - 9; V = 20 рад/сек; Т= 363 К).

6. Доказано, что при CNaoн < 9 моль/дм3, Ж:Т = 9 процесс протекает в диффузионном режиме и характеризуется значением энергии активации Е = 12,44 кДж/моль; при Ж:Т = 4-8; 10 моль/дм3 > С^ш > 9 моль/дм3 процесс протекает в кинетическом режиме и характеризуется значением энергии активации Е = 41,57 кДж/моль.

Теоретическая и практическая значимость работы

Разработаны теоретические основы для понимания и описания физико-химических процессов, протекающих при твердофазном взаимодействии ферритных соединений цинка с оксидом кальция, теоретические представления о механизме гетерофазных реакций выщелачивания цинксодержащих фаз в щелочных средах, осуществлено моделирование процесса катодного осаждения кристаллического цинка из цинкатных растворов. Выявленные закономерности позволяют прогнозировать получение товарного продукта с заданными свойствами и минимизировать количество установочных экспериментов.

Полученные в ходе исследования данные служат фундаментальной основой для разработки и промышленной реализации новой технологии переработки ранее складируемых в отвал техногенных отходов - пылей электродуговой плавки стали.

По результатам проведенных исследований и опытно-промышленных испытаний подготовлена к внедрению на ПАО «Челябинский цинковый завод» новая технология переработки пылей ДСП с получением высококачественных

цинковых порошков и железосодержащего продукта, реализуемого на предприятия строительной индустрии и горнодобывающей промышленности.

Методология и методы исследования

Исследования выполнены в лабораторном и опытно-промышленном масштабах. В работе применены методы планирования и математической обработки результатов эксперимента с построением математических моделей для оптимизации параметров отдельных технологических операций. Использованы компьютерные системы сбора и обработки данных экспериментов и аналитического контроля.

Исследования по твердофазной диффузии проведены с использованием оригинальной методики рентгеновского микроанализа зон диффузии продуктов химических реакций при контролируемом термическом воздействии на контактирующие фазы. МРСА проводили на растровом электронном микроскопе EVO MA15, при помощи программного обеспечения AZtec.

При элементном и фазовом анализе исходных материалов, промежуточных и конечных продуктов изучаемых процессов использованы аттестованные физико-химические методы: рентгенофлуоресцентной спектроскопии (рентгенофлюоресцентный анализатор EDX-7000, Shimadzu), энергодисперсионного анализа (просвечивающий электронный микроскоп JEM 2100 с приставкой для микроанализа Oxford Inca), масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (Agilent 7900 Technologies), мессбауровской спектроскопии (Ms-1104Em в режиме постоянных ускорений с источником Со-57 в матрице Rh), атомно-адсорбционной спектроскопии (Therm Fisher Scientific ÍCE3500) и др.

Достоверность полученных результатов

Достоверность результатов проведенного исследования обусловлена использованием сертифицированного оборудования, современных средств и

достоверных методик исследований и измерений, применением методов планирования эксперимента и математической статистики для обработки результатов. Полученные экспериментальные данные научных исследований, выводы и рекомендации подтверждаются сходимостью с результатами прикладных и теоретических исследований, воспроизводимостью результатов анализов, проведенных различными физическими и физико-химическими методами.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Анализ технологических, экономических и экологических аспектов внедрения новых технологических процессов по вовлечению в переработку отходов черной металлургии (пылей ДСП) в цинковое производство.

2. Закономерности разложения феррита цинка оксидом кальция в трубчатых печах с получением спека, содержащего цинк в форме оксида.

3. Закономерности отгонки галогенидов цинка, свинца, при спекании в трубчатых печах.

4. Особенности поведения соединений цинка, кальция и железа при щелочном выщелачивании спёка.

5. Влияния свинца на форму и размер частиц цинкового порошка при электроэкстракции цинка из щелочного раствора.

6. Результаты опытно-промышленных испытаний и промышленного освоения процессов:

- спекание цинксодержащих пылей черной металлургии с оксидом кальция;

- использование дендритного цинкового порошка в процессах цементации золота и примесей при очистке сульфатных цинковых растворов;

- использование железо-кальциевого шлама в качестве связующего при закладке горных выработок и компонента при производстве цемента.

7. Новая технология получения товарного цинкового порошка, с исключением из процесса энергоемкого компонента - кокса.

Апробация работы

Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на симпозиумах: Конгресс с международным участием «Фундаментальные исследования и прикладные разработки процессов переработки и утилизации техногенных образований» (Екатеринбург, 2017); Technogen Conference: International Conference with Elements of School for Young Scientists on Recycling and Utilization of Technogenic Formations (Екатеринбург, 2017); Sustainable Industrial Processing Summit SIPS 2017 (Монреаль, 2017); Sustainable Industrial Processing Summit SIPS 2018 (Монреаль, 2018); XI Международная конференция «Металлургия-Интехэко-2019» (Москва, 2019); X Межотраслевая конференция «Антикоррозионная защита - 2019» (Москва, 2019); Sustainable Industrial Processing Summit SIPS 2019 (Монреаль, 2019); Научно-практическая конференция с международным участием и элементами школы молодых ученых «Перспективы развития металлургии и машиностроения с использованием завершенных фундаментальных исследований и НИОКР» (Екатеринбург, 2020); 11th European Metallurgical Conference EMC 2021 (Зальцбург, 2021); V Конгресс c международным участием и Конференция молодых ученых «ТЕХНОГЕН-2021» (Екатеринбург, 2021 г.); Международная научная конференция, посвященная 80-летию С.С. Набойченко «Современные технологии производства цветных металлов» (Екатеринбург, 2022); 7-я Международная промышленная конференция «Электросталь: технология, оборудование, материалы» (Москва, 2023); VI Конгресс c международным участием «ТЕХН0ГЕН-2023» (Екатеринбург, 2023).

Личный вклад соискателя

- формирование целей и направлений исследований;

- анализ и обработка экспериментальных данных;

- экспериментальные исследования и разработка технологий переработки цинк-свинецсодержащих пылей черной металлургии;

- подготовка рукописей статей в научные журналы и заявок на получение патентов РФ;

- обоснование аппаратурного оформления процессов, идеология конструкции применяемого укрупненного и опытно-промышленного оборудования;

- реализация разработанных технологических процессов в условиях действующих производств;

- технико-экономическая оценка эффективности предложенных технологий.

Публикации

По теме диссертации опубликована 31 работа, включая 16 научных статей в рецензируемых научных журналах, определенных ВАК РФ и Аттестационным советом УрФУ, из них 14 статей опубликованы в изданиях, входящих в международные базы цитирования Scopus и WoS; 15 публикаций в сборниках трудов Международных конференций, прошедших в России и за рубежом, и 7 патентов Российской Федерации.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа изложена на 330 страницах, состоит из введения, восьми глав, заключения (общие выводы), списка литературы из 224 наименований работ отечественных и зарубежных авторов, содержит 134 рисунка, 81 таблицу, 11 приложений.

Автор выражает благодарность коллективу ПАО «Челябинский цинковый завод», ТУ УГМК, сотрудникам кафедры Металлургии цветных

металлов УрФУ, оказавшим существенную помощь при выполнении исследовательских работ, обсуждении полученных результатов на завершающем этапе подготовки диссертации.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ЦИНКА ИЗ ПРОМПРОДУКТОВ И ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ

1.1 Характеристика основных цинксодержащих техногенных материалов и

вторичного сырья

Россия входит в ряд основных производителей цинка в мире. Производство цинка в стране основано на использовании в качестве сырья цинковых сульфидных концентратов (содержание цинка на уровне 50%). Месторождения медно-цинковых руд имеются на Урале, свинцово-цинковых в Приморье, Алтайском крае. Содержание цинка в них, как правило, находится в пределах 14%. Вместе с тем, металлургическая промышленность постоянно производит в значительных количествах промпродукты, содержащие цинк в концентрациях, зачастую значительно превышающих указанные пределы.

Вовлечение в рециклинг этих промпродуктов с целью извлечения из них цинка является существенным фактором расширения сырьевой базы цинковой промышленности. Такой подход соответствует концепции устойчивого экологического развития промышленности, в рамках которой не допускается рост отходов производства [5-9].

Технология переработки пылей медеплавильных предприятий реализована в АО «Челябинский цинковый завод», с извлечением содержащихся в них цинка, свинца, меди и драгоценных металлов в товарные продукты [10].

Цинк содержится в пыли дуговых сталеплавильных печей (ДСП) предприятий чёрной металлургии в количествах от 10 до 30%.

Успешное освоение технологии производства цинка на базе нового вида сырья невозможно без знания его физико-химических свойств, фазового состава, характеристик дисперсности, а также без оценки современного состояния вопроса разработки технологий и их коммерческой перспективности.

1.2. Способы переработки пыли ДСП с извлечением цинка и железа в

товарную продукцию

Основным аспектом переработки пылей ДСП является комплексное извлечение ценных компонентов и исключение ущерба окружающей среде.

В настоящее время в РФ, как и за рубежом, в связи с ужесточением и изменением экологических нормативов постепенно уменьшается количество вариантов утилизации пыли ДСП, резко сокращается, имеющее место в настоящее время, направление по утилизации пылей ДСП без извлечения ценных составляющих (вывоз в отвалы), и получает развитие направление по переработке пылей с извлечением последних [11-16].

Учитывая, что основными ценными составляющими пылей ДСП являются железо и цинк, при определении способа их утилизации в первую очередь рассматривают два направления [17-21]:

- предварительное удаление цинка из пылей ДСП возгонкой или растворением, для повышения качества богатого железосодержащего остатка с последующим получением из него железосодержащего продукта [22-29];

- плавка богатых цинксодержащих пылей ДСП с получением металлического железа и вторичных обогащенных цинком возгонов с дальнейшим получением из них товарного цинка [30, 31].

Основными продуктами переработки пылей ДСП могут являются:

- металлический цинк;

- оксид цинка - сорта «для резины»;

- металлическое железо либо железосодержащие продукты для дальнейшего использования.

Независимо от того, каким способом осуществляется переработка, важно качество перерабатываемой пыли, т.к. затраты на вспомогательные материалы прямо пропорциональны ее химическому составу [32-35]. Из всех элементов,

которые оказывают влияние на экономику производства, наиболее важным является цинк.

Способы переработки пылей ДСП можно разделить на гидрометаллургические и комбинированные [36-42].

Гидрометаллургические способы основаны на кислотном, щелочном и аммиачном выщелачивании и в настоящее время мало распространены, хотя исследования в этом направлении продолжаются [43-53].

Комбинированные способы включают пирометаллургическую переработку с получением возгонов и последующую переработку их по классической гидрометаллургической схеме на цинковых заводах до металлического цинка, включая следующие стадии [24, 28, 29, 48, 54-56]:

- очистку (отмывку или прокалку) возгонов для удаления фтора и хлора;

- выщелачивание возгонов;

- цементационную очистку растворов;

- электролитическое осаждение цинка и переплавку;

- получение распылением цинкового порошка для собственных нужд.

Все комбинированные способы отличаются друг от друга

пирометаллургической стадией, поэтому ниже они рассматриваются как пирометаллургические способы переработки пылей.

1.2.1. Пирометаллургические способы

Основой пирометаллургического способа извлечения цинка, в т.ч. из пылей ДСП, является высокотемпературное восстановление и перевод летучих металлов в газовую фазу, позволяющее удалить цинк из пыли благодаря высокому давлению его паров при температуре процесса, в то время как другие металлы, имеющие низкое давление паров остаются в остатке [11].

В пылях ДСП основное количество цинка находится в виде оксида (ZnO) и феррита (ZnO*Fe2O3), поэтому необходимо восстановить цинк до металлического состояния.

Процессы восстановления цинка из феррита достаточно глубоко изучены и подробно описаны в литературе [11]. В качестве восстановителя используют углеродсодержащие материалы: кокс, нефтекокс, каменный уголь, антрацит, тощий уголь и т.д.

В системе протекают следующие реакции:

2С + О2 ^ 2СО (Д^ш°с = -111,33 ккал/моль) (1)

С + О2 ^ СО2 ^Ш0°с = -94,69 ккал/моль) (2)

С + СО2 ^ 2СО (Д^юсс = -16,63 ккал/моль) (3)

ZnO + С ^ Zn + CO ^Ш0°с = -11,10 ккал/моль) (4)

ZnO*Fe2Oз + 2С^п + 2FeO + 2СО ^Ш0°с = -30,17 ккал/моль) (6) ZnO*Fe2Oз + 4С^п + 2Fe +4СО ^Ш0°с = -57,79 ккал/моль) (7) В газовой фазе происходит окисление паров цинка: 2Znг + О2 ^ 2ZnОтв. (8)

Газы охлаждают, а оксид цинка улавливают в рукавных фильтрах и охладителях газа.

В промышленности для пирометаллургической переработки пылей ДСП используют практически только два агрегата: вельц-печь и печь с вращающимся подом (ПВП), в которых перерабатывают 99 % всего объема образующихся пылей, в т.ч. 85 % - вельцевание и 14 % ПВП. Только 1 % перерабатывают гидрометаллургическим способом [57].

1.2.1.1. Вельц-процесс

Вельц-процесс для переработки пылей ДСП используется с середины 70-х годов прошлого века в Европе, США и Японии. Основным фактором, определившим начало применения вельц-печей, явилось то, что этот процесс

изначально предназначен для переработки окисленного сырья, в т.ч. остатков нейтрального выщелачивания цинка, которые по содержанию цинка и железа близки к пылям ДСП [58, 59-61].

В мире эксплуатируется более 50 вельц-печей. Производительность каждой составляет 40-120 тыс. т/год. Размеры вельц-печей изменяются в диапазоне LхD от 41х2,5 м до 70х5,0 м. Вельц-печь в настоящее время экологически безопасна, т.к. эксплуатируется без сброса сточных вод и образования опасных твердых отходов, для отходящих газов используются эффективные способы очистки.

Более того, в ПАО «ЧЦЗ» и ОАО «Казцинк», благодаря установке котлов-утилизаторов для охлаждения отходящих газов решаются задачи получения теплоносителя без сжигания топлива, и снижению тем самым выбросов СО2 в рамках региона и с учетом требований Киотского протокола.

Вельц-процесс является лучшим из имеющихся технологий [57, 62]. Экономические показатели вельцевания определяются расходом восстановителя, поэтому основным направлением совершенствования вельц-процесса является снижение расхода коксовой мелочи, которую используют, как показано выше, для восстановления цинка из феррита цинка. В работах [58, 63, 64] показано, что оксид кальция способствует разрушению феррита цинка и переходу цинка в оксид.

Разработанная и реализованная в РФ технология переработки пылей ДСП, основанная на вельц-процессе, изложена в работах [11, 58] и предполагает две стадии:

- вельцевание I - возгонка цинка, свинца и галогенидов в вельц-печи с использованием коксовой мелочи;

- вельцевание II - отгонка из вельц-окиси галогенидов и свинца, удаление и окисление примесей, отрицательно влияющих на последующие гидрометаллургические стадии производства цинка.

В настоящее время практически все цинковые заводы используют электроэкстракцию сульфатных растворов для производства цинка. Присутствие

в сернокислом цинковом электролите галогенидов: хлора более 250 мг/дм3 и фтора более 50 мг/дм3, приводит к повышенной адгезии цинка к катоду, ухудшает атмосферу в зале электролиза, ведет к коррозии электродов, снижает выход по току [65, 66].

Свинец снижает качество товарного цинка, поэтому повышение качества чернового вельц-оксида важная задача.

Галогениды можно удалить, используя его водную отмывку с добавкой карбоната натрия в раствор (рН = 8,5-9,5) [11].

У отмытого вельц-оксида остаточное содержание хлора - 0,1 % и фтора -0,15 %. Указанное содержание галогенидов не позволяет самостоятельно использовать вельц-оксид в гидрометаллургическом цикле сернокислотного способа производства цинка. На практике раствор от выщелачивания вельц-оксида направляют на смешение с растворами, полученными от выщелачивания огарка окислительного обжига цинкового концентрата в печах КС. Кроме того, отмывка вельц-оксида требует утилизации большого объема сточных вод путем выпарки или сброса в открытый водоем (при наличии разрешения санитарных органов).

Вельцевание II позволяет снизить содержание хлора до 0,02 %, фтора - до менее 0,01 %, и обеспечить требования, предъявляемые к растворам цинкового производства, поступающим на электролиз [65].

Однако, при этом свинец остается в очищенном от галогенидов продукте и для его удаления раствор перед электроэкстракцией обрабатывают карбонатом стронция.

Экономическая оценка производственных затрат показывает, что вельцевание II по сравнению с отмывкой и последующей выпаркой растворов позволяет снизить затраты в 2 раза [66].

1.2.1.2. Переработка в печи с вращающейся подиной (ПВП) [67-69]

Технология разработана компанией ЦинкОкс. Процесс включает сухое окомкование (брикетирование) с цинковым кеком пылей ДСП и заводской окалины с получением брикетов (25х16х19). В качестве восстановителя используют пылевидный уголь, который также входит в состав брикетов. Брикеты загружают в печь лотковым питателем через три отверстия в своде печи. После возгонки цинка остатки брикетов удаляют с подины с помощью шнека. Скорость вращения подины регулируется. Остатки обезцинкованных железосодержащих брикетов поступают в водяной охладитель и скребковым конвейером разгружают в штабель. Из штабеля их затем загружают в ДСП. Газы из печи поступают в охладительную камеру, где их смешивают с подсасываемым воздухом и очищают в рукавных фильтрах. Черновой оксид цинка отправляют потребителю.

ПВП работают при Т = 1290 °С и отапливается 24 горелками, смонтированными на боковых стенках кольцевой камеры. Металлизированный продукт (МП) вместе с ломом загружают в печь ДСП в сталеплавильном цехе. Содержание в шихте МП - 2 %, поэтому его влияние на процесс плавки в ДСП весьма незначительно. В МП содержится 33,5 % железа, в т.ч. металлического -15,3 %, цинка - 11,65 %, свинца - 16,8 %.

В возгонах ПВП содержится 69 % цинка; 5,3 % свинца; 6,9 % хлора. Процесс переработки пылей ДСП в печах ПВП имеет следующие недостатки:

- низкое извлечение цинка - 79 % (при вельцевании 92 %);

- низкая экономическая эффективность. Прибыль может быть получена только при производительности печи по пылям ДСП не менее 200 тыс. т/год.

В настоящее время из 7 пущенных в работу установок в процессе эксплуатации находится только 4 [70].

1.2.2. Альтернативные способы пирометаллургической переработки

пылей ДСП

Из новых установок, находящихся в работе, следует отметить следующие:

Печь компании «Пол Вурт» (Primus процесс) [67]. Установка введена в эксплуатацию в 2009 г компанией Dragon Steel, печь имеет D = 8 м и 8 подов, производительность составляет 100-120 тыс. т/год. В Люксембурге компания «Приморек С.А.» имеет печь производительностью 60-80 тыс. т/год. На первых подах удаляют галогениды, на 2-4 подах подается угольная пыль для отгонки цинка, на 5 поду вдувается воздух. Остаток из печи выгружается в электродуговую плавильную печь на прямое восстановление железа. На опытной установке ДСП имела диаметр 1,7 м, мощность 2 мВт и производительность 2,5 т/час.

Технология плавки в печи с погружной фурмой (TSL) была испытана на предприятии «Корея-цинк» для переработки пылей ДСП. В технологии используются две печи: в первой печи происходит расплавление материала и частичная отгонка цинка, во второй печи - осуществляется окончательная отгонка цинка (восстановительное обеднение шлака). На каждой стадии протекает несколько восстановительных и окислительных реакций, которые позволяют восстановить металлы в расплаве и окислить их пары в газовом пространстве печи. Первая печь работает при температуре 1250-350 °С, вторая -1400 °С.

Печь с погружной фурмой имеет следующие особенности конструкции:

- погружная фурма особой конструкции (патент Ausmelt) вводится через свод печи и погружается непосредственно в расплав.

- ввод топлива и воздуха через фурму с погружением факела непосредственно в расплавленную ванну.

- загрузка пыли ДСП и угля (или кокса) через загрузочный люк в своде

печи.

- перемешивание жидкой ванны горячими газами с расплавлением шлака.

- слив шлака через сифон.

Недостатком процесса является то, что остаточное содержание цинка в отвальном шлаке составляет 3-4 % и, таким образом, шлак невозможно использовать для извлечения железа и в производстве строительных материалов.

Авторами [71] предложен способ сульфатирующего обжига при температуре 600°С в течение 180 мин с добавлением Fe2(SO4)з•9H2O и последующим выщелачиванием продукта обжига водой, что позволяет извлечь в раствор до 99% 7п, в то время как Fe и РЬ количественно остаются в нерастворимом остатке.

Также в работе [72] рассмотрен способ, который предусматривает обжиг с использованием №ОН при температуре 450°С с последующим выщелачиванием 0,8 М раствора лимонной кислоты при температуре 40 °С с продувкой кислородом в течение двух часов.

Авторами [73] предложен способ, основанный на термическом разложении феррита цинка при повышенных температурах в среде азоте с целью получения 7пО и гематита, который позволит провести процесса сернокислого выщелачивания при обычных условиях. Параметры процесса термического разложения были определены в лабораторной трубчатой печи. Обработка продукта термического разложения пыли сернокислым раствором в нормальных условиях показала, что термическое разложение твердого остатка на основе 7пО технически осуществимо без горячего кислотного выщелачивания и получения ярозита.

На основании исследований [74] предложен новый способ переработки пыли ДСП путем сочетания процесса прямого карботермического восстановления цинка и железа с переводом в газовую фазу цинка и свинца с получением цинковой пыли и последующей прямой конденсацией паров цинка. Остаток от выщелачивания подвергается плавке с восстановлением железа.

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Якорнов Сергей Александрович, 2024 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Корнеев, С.И. Международный обзор рынка цветных металлов / С.И. Корнеев // Цветные металлы. 2017. № 7, - С. 6-8.

2. Леонтьев, Л.И. Нет дальнейшему накоплению техногенных отходов металлургии / Л.И. Леонтьев // Экология и промышленность России. 2013, № 1, - С. 1-4.

3. Ламухин, А.М. Разработка технологии переработки цинксодержащей пыли электродуговых печей с получением сырьевого продукта для производства металлического цинка / А.М. Ламухин, П.А. Козлов, А.М. Паньшин А.М. [и др.] // Экология и промышленность России. 2013. №2 1. - С. 4-7.

4. Якорнов, С.А. Современное состояние переработки пылей электродуговых печей / С.А. Якорнов, А.М. Паньшин, П.А. Козлов, Д.А. Ивакин // Цветные металлы. 2017. № 4. - С. 23-29.

5. Das B. An overview of utilization of slag and sludge from steel industries / B. Das [et al.] // Resources Conservation and Recycling. - 2007. - Vol. 50. iss. 1. - P. 40-57.

6. Jörg F. Integrated process for recycling washing tower sludge for recovery of iron oxide and carbon / F. Jörg, M. Horst [et al.] // Published online December 6. - 2018.

7. Sammut M. Determination of zinc speciation in basic oxygen furnace flying dust by chemical extractions and X-ray spectroscopy / M. L. Sammut, R. Jérôme [et al.] // Chemosphere. - 2008. - Vol. 70. iss. 11. - P. 1945-1951.

8. Lobato N. Management of solid wastes from steelmaking and galvanizing processes : A brief review / N.C. Lobato, E.A. Villegas [et al.] // Resources Conservation and Recycling. - 2015. - Vol. 102. - P. 49-57.

9. Buitragoб L.J.H. Microstructural, thermochemistry and mechanical evaluation of self-reducing pellets using electric arc furnace (EAF) dust

containing zinc for Waelz process / L.J.H. Buitrago [et al.] // Materia. - Rio De Janeiro. - 2018. - Vol. 23. iss. 2. - 14 p.

10. Паньшин, А.М. Комплексная переработка цинксодержащих промпродуктов цветной металлургии : специальность 05.16.02 "Металлургия черных, цветных и редких металлов" : автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук / Паньшин Андрей Михайлович ; Уральский государственный технический университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина. - Екатеринбург. 2013. - 304 с.

11. Kozlov P.A. The Waelz Process / P.A. Kozlov ; Ore and metals publishing house. - Moscow. - 2003. - 160 p. - ISBN: 5-8216-0050-2.

12. Hamuyuni J. A Sustainable Methodology for Recycling Electric Arc Furnace Dust / J. Hamuyuni, P. Halli [et al.] // Published online March 11, - 2018. -Р. 233-240.

13. Huaiwei Z. An overview for the utilization of wastes from stainless steel industries / Z. Huaiwei, X. Hong, H. Xin // Resources Conservation and Recycling. - 2011. - Vol. 55. iss. 8. - Р. 745-754.

14. Li Y. Current status of the technology for utilizing difficult-to-treat dust and sludge produced from the steel industry / Y. Li, H. Feng [et al.] // Journal of Cleaner Production. Published online June 1. - 2022. - P. 132909-132910.

15. Joseph Jr. Methods for recycling electric arc furnace dust / Jr. Joseph, F. Keegel // Published online May 10. - Pat. No. US5667553A. : USA. - 1996.

16. Rieger J. Residual Processing in the European Steel Industry : A Technological Overview / J. Rieger, J. Schenk // Journal of Sustainable Metallurgy. - 2019. - Vol. 5. iss. 3. - Р. 295-309.

17. Orhan G. Leaching and cementation of heavy metals from electric arc furnace dust in alkaline medium / G. Orhan // Hydrometallurgy. - 2005. - Vol. 78. iss. 3. - P. 236-245.

18. Yoo J. Kinetics of the Volatilization Removal of Lead in Electric Arc Furnace Dust. / J. Yoo, B. Kim [et al.] // Materials Transactions. - 2005. - Vol. 46. iss. 2. - P. 323-328.

19. Antunano N. Development of a combined solid and liquid wastes treatment integrated into a high purity ZnO hydrometallurgical production process from Waelz oxide / N. Antunano, J.F. Cambra, P.L. Arias // Hydrometallurgy. -2017. - Vol. 173. - P. 250-257.

20. De Buzin P.J.W.K. EAF dust : An overview on the influences of physical, chemical and mineral features in its recycling and waste incorporation routes / P.J.W.K. de Buzin, N.C. Heck [et al.] // Journal of materials research and technology. - 2017. - Vol. 6. iss. 2. - P. 194-202.

21. Binnemans K. Hydrometallurgical processes for the recovery of metals from steel industry by products a critical review / K. Binnemans, P.T. Jones [et al.] // Journal of Sustainable Metallurgy. - 2020. - Vol. 6. iss. 4. - P. 505-540.

22. Zhao Y. Extraction of zinc from zinc ferrites by fusion with caustic soda / Y. Zhao, R. Stanforth // Minerals Engineering. - 2000. - Vol. 13. iss. 13. - P. 1417-1421.

23. McElroy R. Processing of electric arc furnace dust via chloride hydrometallurgy / R.O. McElroy, M. McClaren // Published online January 1. - 1994. - P. 993-1010.

24. Wang X. Promoted Acid Leaching of Zn from Hazardous Zinc-Containing Metallurgical Dusts : Focusing on Transformation of Zn Phases in Selective Reduction Roasting / X. Wang, Y. Zhong [et al.] // Chemical Engineering Research & Design. Published online May 1. - 2022.

25. Omran M. Selective Zinc Removal from Electric Arc Furnace (EAF) Dust by Using Microwave Heating / M. Omran, T. Fabritius [et al.] // Journal of Sustainable Metallurgy. - 2019. - Vol. 5. iss. 3. - P. 331-340.

26. Li C. Separation and recovery of zinc, lead and iron from electric arc furnace dust by low temperature smelting / C. Li, W. Liu, F. Jiao [et al.] // Separation and Purification Technology. - 2023. - Vol. 312. - P. 123355-123355.

27. Hilber T. Solid/liquid extraction of zinc from eaf-dust / T. Hilber, R. Marr [et al.] // Separation Science and Technology. - 2001. - Vol. 36. - P. 1323-1333.

28. Xie Z. The Extraction of Zinc from Zinc Ferrite by Calcified-Roasting and Ammonia-Leaching Process / Z. Xie, Y. Guo [et al.] // 8th International Symposium on High-Temperature Metallurgical Processing. Published online January 1. - 2017. - P. 485-493.

29. Jaafar I. An evaluation of chlorination for the removal of zinc from steelmaking dusts / I. Jaafar, A.J. Griffiths [et al.] // Minerals Engineering. -2011. - Vol. 24. iss. 9. - P. 1028-1030.

30. Lin X. Pyrometallurgical recycling of electric arc furnace dust / X. Lin, Z. Peng [et al.] // Journal of Cleaner Production. - 2017. - Vol. 149. - P. 10791100.

31. Polsilapa S. Electric Arc Furnace Dust Treatment by the Combination of Pyro/Hydrometallurgical Processes / S. Polsilapa, N. Sriyowong // Applied Mechanics and Materials. Published online October 1. - 2015. - P. 72-76.

32. Oustadakis P. Hydrometallurgical process for zinc recovery from electric arc furnace dust (EAFD) : Part I : Characterization and leaching by diluted sulphuric acid / P. Oustadakis, P.E. Tsakiridis [et al.] // Journal of Hazardous Materials. - 2010. - Vol. 179. iss. 1. - P. 1-7.

33. Tsakiridis P. Hydrometallurgical process for zinc recovery from electric arc furnace dust (EAFD) : Part II : Downstream processing and zinc recovery by electrowinning / P.E. Tsakiridis, P. Oustadakis [et al.] // Journal of Hazardous Materials. - 2010. - Vol. 179. iss. 1-3. - P. 8-14.

34. Cruells M. Electric arc furnace flue dusts : characterization and leaching with sulphuric acid / M. Cruells, A. Roca, C. Nunez // Hydrometallurgy. - 1992. -Vol. 31. iss. 3. - P. 213-231.

35. Palim^ka P. Zinc Recovery from Steelmaking Dust by Hydrometallurgical Methods / Piotr Palim^ka, Palim^ka P, S. Pietrzyk, [et al.] // Metals. - 2018. - Vol. 8. iss. 7. - 547 p.

36. Li H. Preparation of Zinc Oxide and Zinc Ferrite from Zinc Hypoxide by Wet Process and Electrochemistry / H. Li, Y. Fu [et al.] // Crystals. - 2021. - Vol. 11. iss. 9. - 1133 p.

37. Duyvesteyn W. Process for metal recovery from steel plant dust / W. Duyvesteyn, R. Hogsett // Published online January 31. - Pat. No. US4610722A : USA. - 1985.

38. Tim P. Process for selective removal of zinc from metallurgical plant waste / P. Tim, X. Yanping, Y. Yongxiang // Published online June 13. - 2018.

39. Gotfryd L. Recovery of zinc from arduous wastes using solvent extraction technique : Part II : Pilot plant tests / L. Gotfryd, A. Chmielarz [et al.] // Physicochemical Problems of Mineral Processing. - 2011. - Vol. 47. iss. 1. -P. 249-258.

40. Jalkanen H. Recycling of steelmaking dusts : The Radust concept / H. Jalkanen, H. Oghbasilasie [et al.] // Journal of Mining and Metallurgy. - 2005. - Vol. 41. iss. 1. - P. 1-16.

41. Al-Harahsheh M. Treatments of electric arc furnace dust and halogenated plastic wastes : A review / M. Al-Harahsheh, J. Al-Nu'airat [et al.] // Journal of environmental chemical engineering. - 2019. - Vol. 7. iss. 1. - P. 1022849102856.

42. Lenz D.M. Lead and zinc selective precipitation from leach electric arc furnace dust solutions / D.M. Lenz, F.B. Martins // Materia-Rio De Janeiro. -2007. - Vol. 12. iss. 3. - P. 503-509.

43. Maiorova A.V. Extraction of Zinc and Arsenic from Metallurgical Furnace Dust / A.V. Maiorova [et al.] // The journal of the Minerals : Metals & Materials Society. Published online September 7. - 2021. - Vol. 73. iss. 2. -P. 1-9.

44. Havlik T. Hydrometallurgical processing of carbon steel EAF dust / T. Havlik, B. Vidor e Souza [et al.] // Journal of Hazardous Materials. - 2006. -Vol. 135. iss. 1-3. - P. 311-318.

45. Montenegro V. Hydrometallurgical Treatment of EAF Dust by Direct Sulphuric Acid Leaching at Atmospheric Pressure / V.S. Montenegro, S. Agatzini-Leonardou [et al.] // Waste and Biomass Valorization. - 2016. -Vol. 7. iss. 6. - P. 1531-1548.

46. Montenegro V. Hydrometallurgical Treatment of Steelmaking Electric Arc Furnace Dusts (EAFD). Metallurgical and Materials Transactions B-process / V.S. Montenegro [et al.] // Metallurgy and Materials Processing Science. -2013. - Vol. 44. iss. 5. - P. 1058-1069.

47. Antrekowitsch J. Hydrometallurgically Recovering Zinc from Electric Arc Furnace Dusts / J. Antrekowitsch, H. Antrekowitsch // The journal of the Minerals. - 2001. - Vol. 53. iss. 12. - P. 26-28

48. Youcai Z. Integrated hydrometallurgical process for production of zinc from electric arc furnace dust in alkaline medium / Z. Youcai, R. Stanforth // Journal of Hazardous Materials. - 2000. - Vol. 80. iss. 1. - P. 223-240.

49. Havlik T. Pressure Leaching of EAF Dust with Sulphuric Acid / Tomás Havlík, Havlik T, Bernd Friedrich, Friedrich B. // World of Metallurgy : ERZMETALL. Published online January 1. - 2004. - Vol. 57. iss. 2. - P. 113120.

50. Roderick O. M. Process for the treatment of electric arc furnace dust / O. M. Roderick // Published online February 16. - Pat. No. EP-0685001-B1 : European Patent Office. - 1994.

51. Baik D.S. Recovery of zinc from electric-arc furnace dust by leaching with aqueous hydrochloric acid, plating of zinc and regeneration of electrolyte / D. S. Baik, D. J. Fray // Mineral Processing and Extractive Metallurgy. - 2000.

- Vol. 109. iss. 3. - P. 121-128.

52. Halli P. Selection of leaching media for metal dissolution from electric arc furnace dust / P. Halli, J. Hamuyuni [et al.] // Journal of Cleaner Production.

- 2017. - Vol. 164. - P. 265-276.

53. Barrett E. A hydrometallurgical process to treat carbon steel electric arc furnace dust / E.C. Barrett, E.H. Nenniger, J. Dziewinski // Hydrometallurgy. - 1992 - Vol. 30. - Р. 59-68.

54. Zhu D. A study on the zinc removal kinetics and mechanism of zinc-bearing dust pellets in direct reduction /D. Zhu, D. Wang [et al.] // Powder Technology. - 2020. - Vol. 380. - Р. 273-281.

55. Placido dos Santos F.S. Behavior of Zn and Fe Content in Electric Arc Furnace Dust as Submitted to Chlorination Methods : Metallurgical and Materials Transactions B-process / F.S. Placido dos Santos [et al.] // Metallurgy and Materials Processing Science. - 2015. - Vol. 46. iss. 4. - Р. 1729-1741.

56. Zhang H. Carbothermic Reduction of Zinc and Iron Oxides in Electric Arc Furnace Dust / H. Zhang, J. Li [et al.] // Journal of Iron and Steel Research International. - 2014. - Vol. 21. iss. 4. - Р. 427-432.

57. Rutten J. The Topical Waelz Prosses for Recycling of EAF Dust State of the Art and Future Challenge / Rutten J. // Pb-Zn 2010. - Vancouver. - P. 871882.

58. Паньшин, А.М. Технология переработки пыли электродуговых печей ОАО «Северсталь» в вельц-комплексе ОАО «ЧЦЗ» / А.М. Паньшин, Л.И. Леонтьев, П.А. Козлов [и др.] // Экология и промышленность России. - 2012. № 11.

59. Antunano N. Hydrometallurgical processes for Waelz oxide valorisation : An overview / N. Antunano, J.F. Cambra, P.L. Arias, // Process Safety and Environmental Protection. - 2019. - Vol. 129. - P. 308-320.

60. Degtyarev A.M. Mastering of technology of waelz-oxide calcination in pipe rotary furnace / A.M. Degtyarev, D.A. Ivakin [et al.] // Цветные металлы. 2015. № 5. - С. 31-35.

61. Grudinsky P. I. State of the Art and Prospect for Recycling of Waelz Slag from Electric Arc Furnace Dust Processing / P. I. Grudinsky [et al.] //

Inorganic Materials : Applied Research. - 2019. - Vol. 10. iss. 5. - P. 12201226.

62. Antrekowitsch J. State of the Art in Steel Mill Dust Recycling / J. Antrekowitsch, G. Rösler, [et al.] // Chemie Ingenieur Technik. - 2015. - Vol. 87. iss. 11. - P. 1498-1503.

63. Peltecov A.B. Study of Solid state interactions in the systems ZnFe2O3-CaO, ZnFe2O4-MgO and zinc cake with CaO and MgO / A.B. Peltecov, B.S. Boyanov // Jornal of Mining and Metallurgy : Section B : Metallurgy. - 2013. - Vol. 49. iss. 3. - P. 339-346.

64. Dimitrov R. Jnvestigation of Solid state interactions in the systems ZnO-aFe2O3, ZnFe2O4-CuO, ZnFe2O4-CaO / R. Dimitrov, B. Boyanov // Rudarsko-Metalwaki zbornik. - 1984. - Vol. 31. iss. 1. - P. 67-80.

65. Казанбаев, Л.А. Гидрометаллургия цинка (очистка растворов и электролиз) / Л.А. Казанбаев, П.А. Козлов, В.Л. Кубасов, А.В. Колесников // - Москва : Руда и металлы, 2006. - 176 с.

66. Rutten J. Different Ways of Using Waelz Oxide Overview and Evaluation / J. Rutten // Zn-Pb 2010. Vancouver. - 2010. - P. 841-850.

67. Hansmann T. Recycling of zinc Bearing Residues from the PRIMUS-process / T. Hansmann, R. Frieden, J.L. Roth // Proceedings of EMC 2001. - GDMB, Glausthal-Zellerfeld, - 2001. - Vol. 2. - P. 57-68.

68. Olper M. EPD Congress 1994 : Annual Meeting / M. Olper // San Francisco. USA. The Minerals, Metals & Materials Society. - 1994. - P. 513-519.

69. Ruiz O. Recycling of an electric arc furnace flue dust to obtain high grade ZnO / O. Ruiz, C. [et al.] // Mater. - 2007. - Vol. 141. - P. 33-36.

70. Norbern I.P. EAF Dust Processing : Rotary Hearth a Potential Substitute for the Waelz Kiln? / I.P. Norbern // ERZMETALL 65. - 2012. - Vol. 5.

71. Grudinsky P. Comprehensive Study on the Mechanism of Sulfating Roasting of Zinc Plant Residue with Iron Sulfates / P. Grudinsky, D. А. Pankratov, [et al.] // Materials. - 2021. - Vol. 14. iss. 17. - P. 5020-5027.

72. Halli P. Developing a sustainable solution for recycling electric arc furnace dust via organic acid leaching / P. Halli, J. Hamuyuni [et al.] // Minerals Engineering. - 2018. - Vol. 124. - P. 1-9.

73. Friedrich B. Kinetics and mechanism of thermal zinc-ferrite phase decomposition / B. Friedrich // Published online January 1, 2009. European Metallurgical Conference June 28-July 1. - 2009.

74. Wang J. Pyrometallurgical recovery of zinc and valuable metals from electric arc furnace dust a review / J. Wang, [et al.] // Journal of Cleaner Production.

- 2021. - Vol. 298. iss. 126788. - P. 1-23.

75. Kazemi M. Investigation of Selective Reduction of Iron Oxide in Zinc Ferrite by Carbon and Hydrogen / M. Kazemi, D. Sichen // Journal of Sustainable Metallurgy. - 2016. - Vol. 2. iss. 1. - P. 73-78.

76. Holloway P.C. Roasting of La Oroya Zinc Ferrite with Na2CO3. Metallurgical and Materials Transactions B-process / P. C. Holloway, H. Thomas [et al.] // Metallurgy and Materials Processing Science. - 2007. - Vol. 38. iss. 5. - P. 781-791.

77. Han J. Thermodynamic and Kinetic Studies for Intensifying Selective Decomposition of Zinc Ferrite / J. Han, W. Liu [et al.] // Journal of Metallurgy.

- 2016. - Vol. 68. iss. 9. - P. 2543-2550.

78. Xia D.K. Caustic roasting and leaching of electric arc furnace dust / D. K. Xia, C.A. Pickles // Canadian Metallurgical Quarterly. - 1999. - Vol. 38. iss. 3. - P. 175-186.

79. Xie Z. Phase Transformation and Zinc Extraction from Zinc Ferrite by Calcium Roasting and Ammonia Leaching Process / Z. Xie, T. Jiang [et al.] // Crystals. - 2022. - Vol. 12. iss. 5. - P. 641-641.

80. Якорнов, С.А. Современное состояние технологий выщелачивания пылей черной металлургии и продуктов их пирометаллургической переработки (кислотная, аммонийная и щелочная технологии) / С.А. Якорнов, А.М. Паньшин, П.А. Козлов, Д.А. Ивакин // Цветные металлы. 2017. № 5. - С. 37-43.

81. Kozlov P. Research, Development and Implementation of Processing Zinc Oxided Raw Material for Zinc and Indium Recovery at Chelyabinsk Zinc Plant / P. Kozlov, A. Panshin, S. Yakornov // Proceedings of the 9th European Metallurgical Conference, EMC. - 2017. - Vol. 4. - P. 1669-1679.

82. Olper M. Recycling Lead and Zinc into the 21st Century / M. Olper // Madrid, Spain 18-23 June, 1995. - P. 117-132.

83. Olper M. Zinc and Lead Processing / M. Olper // The Metallurgical Society of CIM. - 1998. - P. 545-560.

84. Olper M. Recycling of Metals and Engineered Materials / M. Olper, M. Maccgni, Ed. D.L. Stewart, R. Stephens, J.C. Daley // Fourth International Symposium : The Minerals, Metals & Materials Society. - Warrendale. USA.

- 2000. - P. 379-396.

85. Olper M. Past, Present and Future of the EZINEX Process / M. Olper, M. Maccgni // Chloride metallurgy. - 2002. - Vol. 2. - P. 629-640.

86. Nogueira E.D. Zincex The Development of a Secondary Zinc Process / E.D. Nogueira, J.M. Regife, P.M. Blythe // Chemistry and Industry. - 1980. - Vol. 2. - P. 63-67.

87. Nogueira E.D. Design Features and Operating Experience of the Quimigal Zincex Plant / E.D. Nogueira, J.M. Regife, M.P. Viegas // Paper presented at the 111th AIME Annual Meeting. - Dallas. Texas. - 1982. - P. 59-76.

88. Olper M. Electrolytic Zinc Production from Crude Zinc Oxides with the Ezinex® Process / M. Olper, M. Maccgni // Published online October 4, 2013.

- 2013. - P. 379-396.

89. Ruiz O. Recycling of an electric arc furnace flue dust to obtain high grade ZnO / O. Ruiz, C. Clemente [et al.] // Journal of Hazardous Materials. - 2007.

- Vol. 141. iss. 1. - P. 33-36.

90. Miki T. Hydrometallurgical extraction of zinc from CaO treated EAF dust in ammonium chloride solution / T. Miki, R. Chairaksa-Fujimoto [et al.] // Journal of Hazardous Materials. - 2016. - Vol. 302. - P. 90-96.

91. Gargul K. Removal of zinc from dusts and sludges from basic oxygen furnaces in the process of ammoniacal leaching / K. Gargul, B. Boryczko // Archives of Civil and Mechanical Engineering. - 2015. - Vol. 15. iss. 1. - P. 179-187.

92. Maccagni M. INDUTEC®/EZINEX® Integrate Process on Secondary Zinc-Bearing Materials / M. Maccagni // Journal of Sustainable Metallurgy. -2016. - Vol. 2. iss. 2. - P. 133-140.

93. Diaz G. The Modified Zincex Process : The Clean, Safe and Profitable Solution to the Zinc Secondaries Treatment / G. Diaz, D. Martin // Paper presented at the 3rd European East-West Conference on Materials. -Strasbourg. France. - 1992.

94. Diaz G. An Environmentally Safer and Profitable Solution to the Electric Arc Furnace Dust / G. Diaz, D. Martin, C. Lombera // Paper presented At the 4th European Electric Steel Congress : Steel Times. - Madrid. Spain. - 1992. - P. 511-517.

95. Diaz G. Zinc Recycling Through the Modified Zincex Process / G. Diaz, D. Martin, C. Lombera // Recycling of Metals and Engineered Materials : The Minerals, Metals & Materials Society. - Warrendale. USA. - 1995. - P. 623635.

96. Garcia M. Upcoming Zinc Mine Projects : The Key for Success is Zincex Solvent Extraction / M. Garcia, D. Mejias, D. Martin, G. Diaz [et al.] // Lead-Zinc 2000 : The Minerals, Metals & Materials Society. - Warrendale. USA. - 2000. - P. 751-761.

97. Martin D. New Zinc Solvent Extraction Application : Spent Domestic Batteries Treatment Plant / D. Martin, M.A. Garcia, G. Diaz // Paper presented at ISEC'99 : Solvent Extraction for the 21st Century Barcelona. Spain. - 1999.

98. Diaz G. Emerging Applications of ZINCEX and PLACID Technologies / G. Diaz, D. Martin, C. Frias, F. Sanchez // JOM. - 2001. - December. - P. 3031.

99. Кудра, О. Электролитическое получение металлических порошков / О. Кудра, Е. Гитман // Академия наук Украинской СССР. - Киев, 1952. -142 с.

100. Кудрявцев, Н.Т. О механизме образования блестящих осадков цинка на катоде / Н. Т. Кудрявцев, Г. В. Эршлер. // Докл. АН СССР. - 1950. - Т. 72. №2. - С. 363-366.

101. Brunelli K. Ultrasound effects on zinc recovery from EAF dust by sulfuric acid leaching / K. Brunelli, M. Dabala // International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. - 2015. - Vol. 22. iss. 4. - P. 53-362.

102. Langova S. Zinc recovery from steel-making wastes by acid pressure leaching and hematite precipitation / S. Langova, D. Matysek // Hydrometallurgy. - 2010. - Vol. 101. iss. 3. - P. 171-173.

103. Havlik T. Atmospheric leaching of EAF dust with diluted sulphuric acid / T. Havlik, M. Turzakova [et al.] // Hydrometallurgy. - 2005. - Vol. 77. iss. 1. -P. 41-50.

104. Langova S. Atmospheric leaching of steel-making wastes and the precipitation of goethite from the ferric sulphate solution / S. Langova, J. Riplova, S. Vallova // Hydrometallurgy. - 2007. - Vol. 87. iss. 3. - P. 157162.

105. Kukurugya F. Behavior of zinc, iron and calcium from electric arc furnace (EAF) dust in hydrometallurgical processing in sulfuric acid solutions. Thermodynamic and kinetic aspects / F. Kukurugya, T. Vindt, T. Havlik, // Hydrometallurgy. - 2015. - Vol. 154. - P. 20-32.

106. Pedrosa F. Recycling of Exhausted Batteries and EAF Dusts by Leaching with Several Aqueous Media / F. Pedrosa, M. Cabral [et al.] //. Materials Science Forum. Published online November 1, 2012:636-641.

107. Aparicio S. Hydrometallurgical extraction of zinc from Jordanian electric arc furnace dust / S. Aparicio, R. Shawabkeh // Hydrometallurgy. - 2010. - Vol. 104. iss. 1. - P. 61-65.

108. Lee H. Hydrometallurgical method for recovery of zinc from electric arc furnace dust / H. Lee, D.S. Baik, B.D. Soo, H.B. Jo. // Published online January 27. - 2000.

109. Xanthopoulos P. Zinc recovery from purified electric arc furnace dust leach liquors by chemical precipitation / P. Xanthopoulos, S. Agatzini-Leonardou [et al.] // Journal of environmental chemical engineering. - 2017. - Vol. 5. iss. 4. - P. 3550-3559.

110. Wang J. Removal of zinc from basic oxygen steelmaking filter cake by selective leaching with butyric acid / J. Wang, Z. Wang [et al.] // Journal of Cleaner Production. - 2019. - Vol. 209. - P. 1-9.

111. Wang J. Comparison of butyric acid leaching behaviors of zinc from three basic oxygen steelmaking filter cakes / J. Wang, Z. Wang [et al.] // Metals. -2019. - Vol. 9. iss. 4. - P. 417-424.

112. Zhang C. Extraction of zinc from zinc ferrites by alkaline leaching: enhancing recovery by mechanochemical reduction with metallic iron / C. Zhang [et al.] // Journal of The South African Institute of Mining and Metallurgy. - 2016. -Vol. 116. iss. 12. - P. 1111-1114.

113. Dutra A.J.B. Alkaline leaching of zinc from electric arc furnace steel dust / A.J.B. Dutra, P.R.P. Paiva [et al.] // Minerals Engineering. - 2006. - Vol. 19. iss. 5. - P. 478-485.

114. Mordogan H. Caustic Soda Leach of Electric Arc Furnace Dust / H. Mordogan, T. Qifek [et al.] // Turkish Journal of Engineering and Environmental Sciences. - 1999. - Vol. 23. iss. 3. - P. 199-208.

115. Xia D.K. Microwave caustic leaching of electric arc furnace dust / D.K. Xia, C.A. Picklesi // Minerals Engineering. - 2000. - Vol. 13. iss. 1. - P. 79-94.

116. Dreisinger D. The hydrometallurgical treatment of carbon steel electric arc furnace dusts by the UBC-Chaparral process / D. Dreisinger, E. Peters, G. Morgan // Hydrometallurgy. - 1990. - Vol. 25. iss. 2. - P. 137-152.

117. Barrera-Godinez J.A. Effect of ultrasound on acidified brine leaching of double-kiln treated EAF dust / J.A. Barrera-Godinez, J.T. O'Keefe, J.L. Watson // Minerals Engineering. - 1992. - Vol. 5. - P. 1365-1373.

118. Wang H. Efficient and selective hydrothermal extraction of zinc from zinc-containing electric arc furnace dust using a novel bifunctional agent / H. Wang, J. Nannan [et al.] // Hydrometallurgy. - 2016. - Vol. 166. - P. 107112.

119. Wang H. Recovery of metal-doped zinc ferrite from zinc-containing electric arc furnace dust : Process development and examination of elemental migration / H. Wang, J. Gao [et al.] // Hydrometallurgy. - 2016. - Vol. 166. -P. 1-8.

120. Halli P. Recovery of Pb and Zn from a citrate leach liquor of a roasted EAF dust using precipitation and solvent extraction / P. Halli, V. Agarwal [et al.] // Separation and Purification Technology. - 2020. - Vol. 236. - P. 116264116273.

121. Willem P. Two-stage leaching process for steel plant dusts / P. Willem, C. Duyvesteyn, C. Mahesh // Published online January 31. - Pat. No. US4610721A : USA. - 1985

122. Hilber T. Extractive Separation of Zinc from Oxidic Solid Bulk Feed / T. Hilber, R. Marr [et al.] // Separation Science and Technology. - 2003. - Vol. 38. - P. 2867-2880.

123. Barrett E.C. Processing of carbon steel furnace dusts / E.C. Barrett, E.H. Nenniger // Published online April 26. - Pat. No. US5082493A : USA. - 1991.

124. Bayat O. Bioleaching of Zinc and Iron from Steel Plant Waste using Acidithiobacillus Ferrooxidans / O. Bayat, E. Sever [et al.] // Applied Biochemistry and Biotechnology. - 2009. - Vol. 152. iss. 1. - P. 117-126.

125. Wang L. Zn distribution and speciation in zinc-containing steelmaking wastes by synchrotron radiation induced ^-XRF and ^-XANES spectroscopy / L. Wang, [et al.] // Journal of Physics Conference Series. - 2013. - Vol. 430. iss. 1. - P. 12097- 12114.

126. Кляйн, С.Э. Извлечение цинка из рудного сырья / С.Э. Кляйн, П.А. Козлов, С.С. Набойченко // УГТУ-УПИ. Екатеринбург. - 2009, - 492 с.

127. Holloway P.C. Recovery of zinc, gallium and indium from La Oroya zinc ferrite using №2СОз roasting / P.C. Holloway, Т.Н. Etsell // Journal of Chemical Technology & Biotechnology. - 2008. - Vol. 83. iss. 12. - P. 137146.

128. Zhang Y. Zinc recovery from franklinite by sulphation roasting / Y. Zhang, X. Yu, X. Li // Hydrometallurgy. - 2011. - Vol. 109. - P. 211-214.

129. Ageenkov V.G. К voprosu о ferritizatsii tsinka [The question of zinc ferritization] / V.G. Ageenkov, T.G. Toropova // Tsvetnye metally. - 1956. -Vol. 5. - P. 50-54.

130. Sergeev G.I. О povyshenii izvlecheniya kadmiya pri obzhige tsinkovykh kontsentratov s dobavkoi oksida kal'tsiya [Increasing cadmium extraction during roasting of zinc concentrates with calcium oxide addition] / G.I. Sergeev, A.A. Lykasov, I.F. Khudyakov [et al.] // Tsvetnye metally. - 1983. - Vol. 2. - P. 24-26.

131. Roine A. Outokumpu HSC Chemistry for Windows. Chemical Reaction and Equilibrium Software with Extensive Thermochemical Database / A. Roine // Outokumpu Research OY. Pori. - 2002.

132. Wang W. Effect of CaCO3 on volatilization of self-reduced zinc from blast furnace dust / W.Wang, X. Li [et al.] // Journal of Iron and Steel Research International. Published online January 20, - 2022. - Vol. 29. - P. 1404-1411.

133. Lv W. Mechanism of calcium oxide promoting the separation of zinc and iron in metallurgical dust under reducing atmosphere / W. Lv, M. Gan [et al.] // Journal of materials research and technology. - 2019. - Vol. 8. iss. 6. - P. 5745-5752.

134. Chairaksa-Fujimoto R. The selective alkaline leaching of zinc oxide from Electric Arc Furnace dust pre-treated with calcium oxide / R. Chairaksa-Fujimoto, K. Maruyama [et al.] // Hydrometallurgy. - 2016. - Vol. 159 - P. 120-125.

135. Chairaksa R. Development of New EAF Dust Treatment Process With CaO Addition Method. A dissertation for the Degree of Doctor of Philosophy in Ecomaterial Design and Process : Engineering Graduate School of Environmental Studies / R. Chairaksa // TOHOKU UNIVERSITY. - 2012.

136. Chairaksa-Fujimoto R. New pyrometallurgical process of EAF dust treatment with CaO addition / R. Chairaksa-Fujimoto, Y. Inoue, N. Umeda, S. Itoh, T. Nagasaka // International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials. - 2015. - Vol. 22. iss. 8. - P. 788-797.

137. Якорнов, С.А. Термодинамический анализ разложения феррита цинка в пыли электродуговой плавки стали известью / С.А. Якорнов, А.М. Паньшин, П.И. Грудинский и др. // Известия ВУЗов. Цветная металлургия. 2017. № 5. - С. 28-33.

138. Yakornov S.A. Thermodynamic Analysis of Ferrite Decomposition in Electric Arc Dust by Lime / S.A. Yakornov, A.M. Panshin, L.I. Leonttiev, P.A. Kozlov, D.A. Ivakin [et al.] // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. -2017. - Vol. 58. Iss. 6. - Р. 586-590.

139. Хауффе, К. Реакции в твердых телах и на их поверхности / К. Хауффе // Пер. с нем. проф. д-ра физ.-мат. наук А. Б. Шехтер. - ч. 2. - 276 с.

140. Петров, А.Н. Руководство к лабораторным работам по спецпрактикуму «Химия твёрдого тела» /А.Н. Петров, В.М. Жуковский // УрГУ. -Свердловск, 1978. - 59 с.

141. Рощин, В. Е. Теория селективного твердофазного восстановления -научная основа для создания технологий переработки железосодержащих техногенных отходов / В. Е. Рощин, А. В. Рощин // Фундаментальные исследования и прикладные разработки процессов переработки и утилизации техногенных образований : Труды Конгресса с международным участием и элементами школы молодых ученых, Екатеринбург, 02-06 июня 2014 года. - Екатеринбург: Общество с ограниченной ответственностью "Медиа-холдинг "Уральский Рабочий", 2014. - С. 41-46.

142. Akhmetov К. Т. Solid-phase reduction of metals from rich oxides of chromium ores / К. Т. Akhmetov, V. Е. Roshchin, Ye. U. Zhumagaliyev [et al.] // Herald of Science of S. Seifullin Kazakh Agrotechnical University. -

2019. - Vol. 2. iss. 101. - P. 154-162.

143. Смирнов, К. И. Распространение твердофазного восстановления железа в слое ильменитового концентрата / К. И. Смирнов, П. А. Гамов, В. Е. Рощин // Известия высших учебных заведений : Черная металлургия,

2020. - Т. 63, № 2. - С. 116-121.

144. Косдаулетов, Н.Ы. Особенности твердофазного восстановления компонентов марганцевых руд разного генезиса / Н.Ы. Косдаулетов, В.Е. Рощин // Вестник Южно-Уральского государственного университета : Металлургия, 2021. - Т. 21, № 4. - С. 21-30.

145. Рощин В.Е. Твердофазное предвосстановление железа - основа безотходных технологий переработки комплексных руд и техногенных отходов / В.Е. Рощин, С.П. Салихов, А.Д. Поволоцкий // Вестник ЮжноУральского государственного университета : Металлургия, 2016. - Т. 16, № 4. - С. 78-86.

146. Якорнов, С.А. Твердофазное взаимодействие феррита цинка с оксидом кальция / С.А. Якорнов, Г.В. Скопов // Современные технологии производства цветных металлов : материалы Международной научной конференции, посвященной 80-летию С. С. Набойченко. Екатеринбург, 24-25 марта 2022 г. - Екатеринбург : Уральский университет. 2022. - С. 280-286.

147. Sloop J.D. Recycling of Metalls and Engineered Materials / J.D. Sloop // The Minerals, Metals & Materials Society. - 2000. - P. 421-426.

148. Daiga V.R. Recycling of Metals and Engineered Materials / V.R. Daiga, D.A. Horne // The Minerals, Metals & Materials Society. - 2000. - P. 361-368.

149. Olper M. Third International Symposium on Recycling of Metals and Ingineered Vaterials / Ed. P.B.Queneau and R.D.Peterson. - Warrendale, PA: MS, 1995. - P. 563-578.

150. Olper M. World Zinc 93 : Australasian Institute of Mining and Metallurgy / M. Olper // Parkville. Australia. - 1993. - P. 491-494.

151. Якорнов, С.А. Способ переработки электросталеплавильной пыли методом прокалки с известью и последующим щелочным выщелачиванием / С.А. Якорнов, А.М. Паньшин, П.И. Грудинский и др. // Технология металлов. 2017. № 11. - С. 13-19.

152. Leclerc N. Hydrometallurgical recovery of zinc and lead from electric arc furnace dust using mononitrilotriacetate anion and hexahydrated ferric chloride / N. Leclerc, E. Meux, J-M. Lecuire // Journal of Hazardous Materials. - 2002. - Vol. 9. iss. IB. - P. 257-270.

153. Mantovani M.C. EAF and secondary dust characterization / M. C. Mantovani, C. Takano, P. M. Buchler // Ironmaking and Steelmaking. - 2004, - Vol. 31. iss. 4. - P. 325-332.

154. Михайлов, Ф.К. Химическая промышленность / Ф.К. Михайлов, М.С. Коваленко, Л.М. Волова // Химическая промышленность, 1964. № 8. - С. 595-597.

155. Patent Application Publication Nagasaka [et al.] - Pat. No. US 201610177416 : USA. - 2016. Publication date June 23, 2016.

156. Якорнов, С.А. Разработка технологии грануляции шихты на основе пылей ЭДП для пирометаллургической переработки во вращающихся печах / С.А. Якорнов, А.М. Паньшин, П.А. Козлов, Д.А. Ивакин // Металлург. 2017. № 7. - С. 25-29.

157. Якорнов, С.А. Разработка технологии и аппаратурной схемы пирометаллургической переработки пылей черной металлургии / С.А. Якорнов, А.М. Паньшин, П.А. Козлов, Д.А. Ивакин // Цветные металлы. 2017. № 9. - С. 39-43.

158. Якорнов, С.А. Термодинамический анализ разложения феррита цинка в пыле электродуговой плавке стали известью / С.А. Якорнов, А.М. Паньшин, П.И. Грудинский и др. // Известия ВУЗов : Цветная металлургия. 2017. № 5. - С. 28-33.

159. Якорнов, С.А. Особенности процесса разложения феррита цинка известью в пыли электродуговой плавки стали / С.А. Якорнов, А.М. Паньшин, П.И. Грудинский и др. // Проблема черной металлургии и материаловедения. 2017. № 3. - С. 29-33.

160. Kozlov P. Thermodynamic and kinetic investigations of Leaching Calcined By products of EAF Dust Waelz Process in Sodium Hydroxide Solutions / P. Kozlov, A. Panshin, S. Yakornov, S. Mamyachenkov // Sustainable industrial processing sammit and exbition. 22-26 Oct. Montreal, Canada. - 2017.

161. Патент N 2653394 Российская Федерация, МПК C22B 7/02 (2006.01), C22B 19/00 (2006.01), C22B 19/38 (2006.01). Способ переработки цинксодержащих пылей электродуговых печей : N 2017109657 : заявлено 23.03.2017 : опубликовано 08.05.2018 / Козлов П.А., Якорнов С.А., Паньшин А.М., Избрехт П.А., Махмудов Д.И., Затонский А.В., Ивакин Д.А., Леонтьев Л.И., Дюбанов А.М. ; ПАО «ЧЦЗ». - 5 с.

162. Патент N 2659513 Российская Федерация, МПК C22B 19/38 (2006.01) Шихта для вельцевания цинксодержащих материалов : N 2017130973 : заявлено 01.09.2017 : опубликовано 02.07.2018 / Козлов П.А., Якорнов С.А., Паньшин А.М., Избрехт П.А., Махмудов Д.И., Затонский А.В., Решетников Ю.В., Ивакин Д.А. ; ПАО «ЧЦЗ». - 4 с.

163. Czhernecki J. Technology of EAF Dusts Treatment in Rotary Furnaces / J. Czhernecki, E. Stos, J. Botor // Proceeding of EMS. - 2003, - P. 465-479.

164. Абдеев, М.А. Вельцевание цинк-свинецсодержащих материалов / М.А. Абдеев, А.В. Колесников, Н.Н. Ушаков. // Москва : Металлургия, 1985. - 120 с.

165. Патент N 2507280 Российская Федерация, МПК C22B 19/38 (2006.01) C22B 1/02 (2006.01) C22B 7/00 (2006.01). Способ переработки цинксодержащих металлургических отходов : N 2012131632/02 : заявлено 23.07.2012 : опубликовано 20.02.2014 / Паньшин А.М., Леонтьев Л.И., Затонский А.В., Дюбанов В.Г., Козлов П.А. ; ПАО «ЧЦЗ». - 10 с.

166. Патент N 2450065 Российская Федерация, МПК C22B 7/02 (2006.01) C22B 19/38 (2006.01). Способ переработки пыли металлургического производства : N 2010130985/02 : заявлено 23.07.2010 : опубликовано 10.05.2012 / Ненашев Е.Н., Одегов С.Ю., Коростелев С.П. и др. ; ООО «Группа Магнезит». - 8 с.

167. Wegscheider S. The 2sDR process Innovative treatment of electric arc furnace dust / S.Wegscheider, S. Steinlechner, C. Pichler, G. Rosier, J. Antrekowitsch // WASTES 2015 - Solutions, Treatments and Opportunities: Selected papers from the 3rd Edition of the International Conference on Wastes : Solutions, Treatments and Opportunities, Viana Do Castelo. 14-16 September 2015. Portugal. - 2015. - 378 p.

168. Климов, А.В. Подготовка свинцовых пылей и кеков к пирометаллургической переработке / А.В. Климов, С.Г. Меламуд, А.В. Полуяхтов, Д.С. Биндер // Цветные металлы. 2014. № 10, - С. 66-70.

169. Das B. An overview of utilization of slag and sludge from steel industries / B. Das, S. Prakash, P.S.R. Reggy, V.N. Misra // Resources, Conservation & Recycling. - 2007. - Vol. 50. - P. 40-57.

170. Gokhan O. Leaching and cementation of heavy metals from electric arc furnace dust in alkaline medium / O. Gokhan // Hydrometallurgy. - 2005. -Vol. 78. iss. 3-4. - P. 236-245.

171. Frenay J. Recovery of lead and zinc from electric steel-making furnace dusts by the Cebedeau process in Recycle and Secondary Recovery of Metals / J. Frenay, J. Hissel, S. Ferlay // The Minerals, Metals & Materials Society. -1985. - P. 195-202.

172. Mordogan H. Caustic Soda Leach of Electric Arc Furnace Dust / H. Mordogan, T. Cicek, A. Isik // Tr. J. of Engineering and Environmental Science. - 1999. - Vol. 23. - P. 199-207.

173. Ferlay S. Alkaline zinc hydrometallurgy : an opportunity for the treatment of complex ores / S. Ferlay, P. Weill // The 40 Conference of Metallurgists (COM 2001), 26-29 aug. 2001. Toronto. - 2001. - P. 41-51.

174. Фаворская, Л.В. Скорость разложения цинковых окисленных минералов раствором едкого натра / Л.В. Фаворская, Е.И. Столярова // Известия АН КазССР : серия горного дела, стройматериалов и металлургии. 1956, № 6, - С. 92-103.

175. Gurmen S. A laboratory-scale investigation of alkaline zinc electro winning / S. Gurmen, M. Emre // Mineral Engineering - 2003. - Vol. 16. - P. 559-562.

176. St-Pierre J. Elecrowinning of zinc from alkaline solutions at high current densities / J. St-Pierre, D.L. Piron // Journal Application Electrochem. - 1990. - Vol. 20. - P. 163-165.

177. Shevchenko M. Experimental Liquidus Studies of the CaO-ZnO-Fe2O3 System in Air / M. Shevchenko, E. Jak // Journal of Phase Equilibria and Diffusion. - 2019. - Vol. 40. iss. 1. - P. 779-786.

178. Цзидун, Л. Термодинамический анализ системы ZnO-NH3-NH4HCO3-H2O в процессе выщелачивания оксида цинка : пер. с китайского / Л. Цзидун, С. Цзялинь, Л. Цзяньхуа, Ч. Сунчжан, Л. Гочэн // Неорганическая химическая промышленность. 2015. Вып. 47. № 6. - C. 30-33.

179. Caravaca C. Considerations about the recycling of EAF flue dusts as source for the recovery of valuable metals by hydrometallurgical processes / C. Caravaca, A. Cobo, F.J. Alguacil // Resources Conservation & Recycling. -1994. - Vol. 10. - P. 34-41.

180. Ruiz O. Recycling of an electric arc furnace flue dust to obtain high grade ZnO / O. Ruiz, C. Clemente, M. Alonso, F.J. Alguacil // Journal Hazard Material. - 2007. - Vol. 141. - P. 33-36.

181. Jarupisitthorn C. Investigation of kinetics of zinc leaching from electric arc furnace dust by sodium hydroxide / C. Jarupisitthorn, T. Pitomg, G. Longhongkum // Material Chemistry and Physics. - 2002. - Vol. 77. - P. 531532.

182. Dreisinger D.B. The hydrometallurgical treatment of carbon steel electric arc furnace dusts by the UBC-Chaparral process / D.B. Dreisinger, E. Peters, G. Morgan // Hydrometallurgy. - 1990. - Vol. 25. - P. 137-152.

183. Якорнов, С.А. Изучение термодинамики и кинетики процесса взаимодействия оксида цинка в составе прокаленной пыли электродуговых печей с NaOH // С.А. Якорнов, А.М. Паньшин, П.А. Козлов, Д.А. Ивакин // Цветные металлы. 2017. № 10. - С. 57-62.

184. Якорнов, С.А. Кинетические закономерности выщелачивания цинка из промпродуктов / / С.А. Якорнов, Г.И. Мальцев, Р.С. Воинков, А.А. Гребнева // iPolytech Journal. 2024. - Т. 28. №1. - 12 с.

185. Холоднов, В.А. Математическое моделирование и оптимизация химико-технологических процессов : Практическое руководство / В.А. Холоднов, В.П. Дьяконов, Е.Н. Иванова, Л.С. Кирьянова // - Санкт-Петербург : АНО НПО «Профессионал». 2003. - 480 c.

186. Дьяконов, В.П. Энциклопедия Mathcad 2000i и Mathcad 11 / В.П. Дьяконов // Москва : СОЛОН-Пресс, 2004. - 832 с.

187. Холоднов, В.А. Решение обратной задачи химической кинетики очистки сточной воды от органической примеси / В.А. Холоднов, М.Б. Суханов, Ю.М. Волин // Теоретические основы химической технологии, 1999. Т. 33. № 4. - С. 392-395.

188. Дьяконов, В.П. Maple 9 в математике, физике и образовании. / В.П. Дьяконов // Москва : СОЛОН-Пресс, 2004. - 688 с.

189. Вершинин, С.В. Методы компьютерной математики для нелинейных задач механики и математической физики / С.В. Вершинин // -Екатеринбург : НИСО УрО РАН, 2002. - 48 с.

190. Дубровин, П.В. Определение оптимальных условий флотационного выделения металлов из растворов выщелачивания / П.В. Дубровин, Г.И. Мальцев, С.С. Набойченко // Известия ВУЗов : Цветная металлургия. 2006. № 6. - С. 4-7.

191. Мальцев, Г.И. Построение математической модели сульфидной возгонки германия из промпродуктов / Г.И. Мальцев, С.В. Вершинин, А.Б. Лебедь, С.С. Набойченко // Известия ВУЗов : Цветная металлургия. 2008. № 1. - С. 60-63.

192. Мальцев, Г.И. Влияние состава шихты на содержание в штейне меди и примесей / Г.И. Мальцев, Б.К. Радионов, С.В. Вершинин // Цветная металлургия. 2010. № 10. - С. 33-39.

193. Мальцев, Г.И. Анализ влияния состава шихты на выход меди при шахтной плавке / Г.И. Мальцев, Б.К. Радионов, С.В. Вершинин // Загот. производ. в машиностроении. 2010. № 12. - С. 9-12.

194. Мальцев, Г.И. Утилизация шламов и илов автоагрегатных предприятий / Г.И. Мальцев, Б.К. Радионов, С.В. Вершинин // Химическая промышленность сегодня. 2011. № 3. - С. 27-31.

195. Зеликман, А.Н. Теория гидрометаллургических процессов / А.Н. Зеликман, Г.М. Вольдман, Л.В. Беляевская // - Москва : Металлургия. 1983. - 424 с.

196. Якорнов, С.А. Кинетический режим выщелачивания цинка щелочью / С.А. Якорнов, Г.И. Мальцев, Р.С. Воинков, А.А. Гребнева // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2024. - Т. 22. № 1. - 10 с.

197. Якорнов, С.А. Кинетика растворения цинка щелочью / С.А. Якорнов, Г.И. Мальцев, Р.С. Воинков, А.А. Гребнева // Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология. 2024. № 1. - 12 с.

198. Касымова, А.С. Кинетика выщелачивания галлия серной кислотой из фосфорсодержащего продукта / А.С. Касымова, З.С. Абишева, Э.У. Жумартбаев, Е.И. Пономарева // Известия ВУЗов : Цветная металлургия. 1990. № 6. - С.72-75.

199. Чиркст Д.Э. Кинетика выщелачивания цинка из шлака свинцово-медного производства / Д.Э. Чиркст, О.В. Черемисина, А.А. Чистяков,

Г.А. Балян // Известия ВУЗов : Химия и химическая технология. 2006. Т. 49. № 10. - С. 35-38.

200. Хабаши, Ф. Основы прикладной металлургии / Ф. Хабаши // Том. 2. -Москва : Металлургия. 1975. - 391 с.

201. Каковский, И.А. Термодинамика и кинетика гидрометаллургических процессов / И.А. Каковский, С.С. Набойченко // - Алма-Ата : Наука, 1986. - 272 с.

202. Баймаков, Ю.В. Электролиз в гидрометаллургии / Ю.В. Баймаков, А.И. Журин, // - Москва : Металлургиздат, 1963. - 616 с.

203. Стендер, В.В. Прикладная электрохимия / В.В. Стендер // - Харьков : ХГУ. 1961. - 543 с.

204. Жолудев, М.Д. Перенапряжение при выделении водорода из щелочных растворов / М.Д. Жолудев, В.В. Стендер // ЖФХ, 1958. - 719 с.

205. Жолудев, М.Д. Электролитическое получение цинка щелочным способом / М.Д. Жолудев, В.В. Стендер // Вестник АН КазССР. 1957. № 7 (148). - С. 30-36.

206. Федотьев, Н.П. Электрохимический способ снятия цинка с оцинкованного железа / Н.П. Федотьев, Г.Г. Хадьмаш // ЖПХ, том XXVIII. 1955. № 10. - С. 1104-1112.

207. Leung P.K. Zinc deposition and dissolution in methanesulfonic acid onto a carbon composite electrode as the negative electrode reactions in a hybrid redox flow battery / P.K. Leung, C. Ponce-de-Leon, C.T.J. Low, F.C. Walsh // Electrochim. Acta. - 2011. - Vol. 56. - P. 6536-6546.

208. Мамяченков, С.В. Исследование влияния технологических параметров на эффективность электролиза цинка из щелочных растворов / С.В. Мамяченков, С.А. Якорнов, О.С. Анисимова и др. // Известия вузов. Цветная металлургия. 2018. № 6. - С. 12-19.

209. Mamyachenkov S.V. Research into the Influence of Process Parameters on the Efficiency, of Zinc Electrolysis from Alkaline Solutions / S.V.

Mamyachenkov, S.A. Yakornov // Journal of Metallurgy of Nonferrous Metals. - 2019. - Vol. 60. Iss. 1. - P. 1-7.

210. Yu J.X. Effects of anions on the zinc electrodeposition onto glassy-carbon electrode / J.X. Yu, H.X. Yang, X.P. Ai, Y.Y. Chen // Journal Electrochem. -2002. - Vol. 38, - 321 p.

211. Якорнов, С.А. Разработка технологии и аппаратурной схемы пирометаллургической переработки пылей черной металлургии / С.А. Якорнов, А.М. Паньшин, П.А. Козлов, Д.А. Ивакин // Цветные металлы. 2017. № 9. - С. 39-44.

212. Якорнов, С.А. Способ переработки электросталеплавильной пыли методом прокалки с известью с последующим щелочным выщелачиванием / С.А. Якорнов, А.М. Паньшин, П.И. Грудинский, П.А. Козлов и др. // Технология металлов. 2017. № 11. - С. 13-19.

213. Якорнов, С.А. Разработка комплексной безотходной технологии переработки цинк-железосодержащих пылей черной металлургии / С.А. Якорнов, А.М. Паньшин // XI Международная конференция «Металлургия-Интехэко-2019» г. Москва 26 марта 2019.

214. Фульман, Н.И. Электроосаждение цинковых порошков из цинкатных растворов / Н.И. Фульман, К.Р. Галикеева, Н.Я. Якоби // Цветные металлы. 1967. № 4. - С. 33-37.

215. Якорнов, С.А. «Укрупненно-лабораторные исследования выщелачивания огарка от прокалки пылей ДСП и подготовки раствора к электролизу цинка» : Отчет по НИР (дог. № 89-2017-НИР/К044 от 14.02.2017 г.) / С.А. Якорнов, П.А. Козлов, Д.А. Ивакин // - 2017.

216. Якорнов, С.А. «Укрупненно-лабораторные исследования электролиза щелочного раствора с получением монодисперсного цинкового порошка» : Отчет по НИР (дог. № 90-2-17-НИР/К066 от 14.02.2017 г.) / С.А. Якорнов, П.А. Козлов, Д.А. Ивакин // - 2017.

217. Козлов, П.А. Разработка и внедрение технологии получения цинкового порошка из цинксодержащих пылей черной металлургии / П.А. Козлов,

С.А. Якорнов, А.М. Паньшин, Д.А. Ивакин // Цветные металлы. 2020. № 5. - С. 6-11.

218. Мамяченков, С.В. Обзор результатов исследований электролитического получения цинковых порошков из щелочных растворов / С.В. Мамяченков, С.А. Якорнов, О.С. Анисимова, Д.И. Блудова // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2019. Т. 23. № 2. - С. 367-394.

219. Якорнов, С.А. Разработка технологии получения тонкодисперсного цинкового порошка для использования в качестве сырья металлургии при получении цинк наполненных грунтовок / С.А. Якорнов, А.М. Паньшин // XI Международная конференция «Металлургия Интехэко-2019». Москва. 26 марта 2019.

220. Клименко, В.Л. О качестве цинковых порошков для грунтовок и красок / В.Л. Клименко // Цветные металлы. 1984. № 9. - С. 34-37.

221. Якорнов, С.А. Применение электролитических цинковых порошков для цементации золота из цианистых растворов / С.А. Якорнов, К.Д. Наумов, В.Г. Лобанов, П.А. Козлов и др. // Металлург. 2018. № 5. - С. 50-55.

222. Якорнов, С.А. «Исследования и разработка технологии переработки металлургических пылей с получением цинкового порошка : Этап 3 : Электролиз цинка из щелочных растворов с их регенерацией для повторного использования (заключительный)» : Отчет по НИР (дог. № 170-2016-НИР от 11.01.2016 г.) / С.А. Якорнов, П.А. Козлов, Д.А. Ивакин // - 2016.

223. Жовтая, В.Н. О нетрадиционных железосодержащих добавках для цементной промышленности / В.Н. Жовтая // Цемент. 1992. № 5. - С. 3945.

224. Якорнов, С.А. «Разработка исходных данных для технологического регламента получения монодисперсного порошка из цинксодержащих пылей черной металлургии» : Отчет по НИР (дог. № 93-2017-НИР/К078 от 16.02.2017 г.) / С.А. Якорнов, П.А. Козлов, Д.А. Ивакин // - 2017.

Пpиложeниe А

(справочное)

Тaблицы и pисунки к rnaBe 3

Рисунок А. 1

- Элементный состав областей согласно рисункам 3.6 и 3.7 по результатам МРСА

Приложение Б

(справочное)

Таблицы и рисунки к главе 4

Таблица Б. 1 - Прокалка (спекание) пыли ДСП без добавления оксида кальция

Темп-ра 900 1000 1100 900 1000 1100 900 1000 1100

Время выдержки, ч 2 2 2 4 4 4 6 6 6

2п 18,26 18,26 18,26 18,26 18,26 18,26 18,26 18,26 18,26

РЬ 1,79 1,79 1,79 1,79 1,79 1,79 1,79 1,79 1,79

Состав С1 3,02 3,02 3,02 3,02 3,02 3,02 3,02 3,02 3,02

смеси Б 0,39 0,39 0,39 0,39 0,39 0,39 0,39 0,39 0,39

Выход, % от шихты 87,78 85,28 81,24 87,45 83,16 80,70 84,73 81,54 79,30

2п 19,24 20,15 19,6 20,8 20,83 20,3 21,9 21,8 20,27

Р-римость 2п 49,24 45,33 42,96 46,02 43,46 40,39 46,45 40,68 41,93

РЬ 1,10 0,52 0,96 0,42 0,07 0,78 0,22 0,24 0,23

Содержание С1 2,16 0,91 1,41 0,12 0,08 0,04 0,01 0,01 0,01

в огарке, % Б 0,01 0,01 0,03 0,01 0,05 0,02 0,04 0,01 0,01

2п 7,51 5,90 6,14 5,28 7,94 5,80 2,21 5,32 9,81

РЬ 32,48 68,99 43,49 73,38 95,78 48,82 84,85 84,09 87,25

Возгонка С1 37,22 74,30 62,07 96,53 97,80 98,93 99,72 99,73 98,42

из шихты, % Б 97,17 97,25 91,88 97,09 86,14 94,02 87,45 96,98 92,84

Таблица Б. 2 - Спекание пыли ДСП с добавлением оксида кальция (время спекания

4 часа)

Темп-ра 900 1000 1100 900 1000 1100 900 1000 1100

СаО, % к пыли 25 25 25 30 30 30 45 45 45

Состав смеси 2п 14,61 14,61 14,05 14,05 14,05 12,59 12,59 12,59 14,61

РЬ 1,43 1,43 1,38 1,38 1,38 1,23 1,23 1,23 1,43

С1 2,22 2,22 2,09 2,09 2,09 2,0 2,0 2,0 2,0

Б 0,31 0,31 0,30 0,30 0,30 0,27 0,27 0,27 0,27

Выход спёка % 84.33 80,09 76,75 81,73 78,39 79,56 83,83 74,42 77,26

Содержание в спёке, % 2п 14,9 15,2 13,7 14,75 14,19 11,77 13,47 14,09 15,3

Р- римость 2п 52,21 57,2 65,65 86,82 88,50 90,0 87,03 89,09 92,0

РЬ 1,53 0,46 1,27 0,68 0,26 1,48 0,83 0,31 0,21

С1 0,64 0,12 0,07 0,51 0,09 0,02 0,15 0,06 0,01

Б 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01

Возгонка из шихты, % 2п 13,98 16,67 20,28 17,68 19,63 21,65 20,40 13,56 19,61

РЬ 49,77 74,24 79,37 59,73 75,23 84,27 53,43 81,24 88,65

С1 75,69 95,67 97,43 80,06 96,62 99,20 93,71 97,40 99,61

Б 92,28 94,42 95,33 90,28 95,16 97,05 93,79 96,73 97,54

Таблица Б.3 - Баланс по лабораторному спеканию пыли ДСП с оксидом кальция (температура 1100 °С, добавка СаО 45%)

Цинк Свинец Железо Кремнезем Хлор Фтор Оксид кальция

Продукт Кол-во, г Сод., % Кол-во, г Сод., % Кол-во, г Сод., % Кол-во, г Сод., % Кол-во, г Сод., % Кол-во, г Сод., % Кол-во, г Сод., % Кол-во, г

Загружено

Пыль ДСП 100 18,26 18,26 9,20 9,20 11,47 11,47 8,4 8,40 3,02 3,02 0,39 0,39 2,60 2,60

Технический СаО 50,56 0,1 0,01 0,2 0,10 0,02 0,01 0,01 0,01 89,0 45,00

ВСЕГО 18,26 9,20 11,48 8,41 3,03 0,40 47,60

Получено

Спек 112,02 14,09 15,78 0,31 0,35 10,0 11,20 7,10 7,95 0,07 0,08 0,03 0,03 41,22 46,17

Возгоны 19,4 11,26 2,18 44,49 8,63 0,4 0,08 0,3 0,06 14,57 2,83 1,78 0,35 4,17 0,81

ВСЕГО 17,97 8,98 11,28 8,01 2,91 0,38 46,98

Невязка баланса 0,29 0,22 0,20 0,40 0,12 0,02 0,62

Приложение В

(справочное)

Таблицы и рисунки к главе 5

Таблица В. 1 - Химический состав пробы в точках сканирования, мас.%

Спектр O Mg Al Si P S K Ca Mn Fe ^ Zn

Спектр 64 45,51 - 0,23 - - - - - 52,08 - - 0,54 0,29 1,35

Спектр 65 26,32 3,53 1,49 0,22 0,94 - 0,71 - 14,69 - 0,57 9,12 0,51 41,9

Спектр 66 38,75 2,62 0,85 0,24 1,23 - 0,66 - 22,05 0,23 1,25 14,3 0,32 17,51

Спектр 67 37,9 1,83 0,44 0,28 1,97 - 0,81 - 25,37 - 1,45 18,88 0,47 10,59

Спектр 68 36,21 2,65 0,67 0,17 1,09 - 0,66 0,22 22,27 - 0,69 17,82 0,44 17,12

Спектр 69 43,43 1,47 - 0,27 0,56 - 0,55 - 25,13 - 0,75 23,03 0,4 4,41

Спектр 70 45,19 2,13 0,62 0,22 0,79 0,13 0,4 - 24,19 - 1,06 10,77 - 14,51

Спектр 71 5,64 - - 0,11 0,18 - 0,17 - 35,79 0,19 1,78 24,91 1,29 29,93

Спектр 72 45,73 - 0,46 0,17 0,35 - 0,14 - 47,52 - 0,23 3,61 - 1,79

Спектр 73 29,94 - 1,69 0,31 0,9 - 0,15 - 29,56 - 1,77 30,74 0,54 4,4

Спектр 74 51,88 0,63 0,24 0,12 0,46 - 0,26 - 32,39 - 0,35 7,0 0,38 6,28

Спектр 75 48,52 - 0,16 - 0,18 - - - 47,16 - - 0,86 0,36 2,77

Спектр 76 45,01 - - - - - - 53,03 - - 0,75 - 1,22

Спектр 77 45,66 - - - 0,15 - 0,12 - 51,59 - - 0,69 0,41 1,37

Спектр 78 44,02 - - - 0,2 - - - 51,91 - - 1,73 0,42 1,71

Спектр 79 42,05 2,47 0,68 0,25 1,74 - 0,45 - 22,8 - 1,44 13,53 0,37 14,22

Спектр 80 42,51 1,55 - 0,22 2,63 - 0,93 0,41 25,11 - 0,63 19,98 0,64 5,39

Спектр 81 49,75 0,4 0,2 - 0,15 - - - 45,57 - - 1,64 0,3 1,99

Спектр 82 30,81 - 0,3 - 0,18 - - - 62,8 - - 2,86 - 3,05

Спектр 83 34,94 2,2 0,74 0,44 1,43 - 0,63 - 27,78 - 1,23 14,33 - 16,28

Таблица В.2 - Химический состав в точках сканирования, вес.%

спектр O Mg Al Si S K Ca Mn Fe Zn

Спектр 20 0,78 8,39 3,71 87,12

Спектр 21 3,01 0,35 0,27 22,85 5,31 68,21

Спектр 22 5,2 0,33 23,5 5,48 65,49

Спектр 23 2,73 0,29 0,31 32,42 2,83 25,12 36,31

Спектр 24 4,22 0,36 0,4 0,64 25 0,96 17,69 50,73

Спектр 25 5,51 0,39 0,64 0,62 36,13 1,97 38,02 16,72

Спектр 26 4,62 36,04 0,56 16 42,78

Спектр 27 4,38 0,25 16,49 6,46 72,41

Спектр 28 1,5 0,97 41,67 1,31 28,46 26,08

Спектр 29 10,9 81,82 4,04 3,23

Спектр 30 6,05 87,08 2,32 4,56

Спектр 31 1,58 0,25 0,44 15,72 0,59 8,14 73,28

Спектр 32 1,01 20,46 1,03 23,05 54,45

Спектр 33 31,9 6,47 3,43 8,11 5,38 44,71

Спектр 34 27,24 5,84 3,44 6,07 1,87 55,55

Спектр 35 34,87 6,37 2,23 13,28 3,22 40,04

Спектр 36 57,29 38,27 2,75 1,7

Спектр 37 31,22 6,07 2,22 10,23 8,4 41,86

Спектр 38 37,67 1,96 0,7 1,38 0,86 23,39 17,3 16,75

Спектр 39 43,24 1,92 0,44 0,84 22 1,04 21,67 8,86

Спектр 40 33,75 6,76 2,57 0,86 10,76 4,58 40,71

Спектр 41 28,83 4,59 2,09 0,65 11,6 6,87 45,36

Спектр 42 26,68 3,7 2,26 0,42 9,42 6,23 51,3

Спектр 43 40,38 1,44 0,49 0,84 24,21 1,6 21,29 9,75

Спектр 44 32,24 1,65 0,45 1,79 28,65 1,99 18,85 14,38

Спектр 45 25,92 1,11 0,66 0,52 28,94 1,98 21,59 19,27

Спектр 46 28 7,73 3,14 3,46 57,67

Спектр 47 22,26 5,92 2,11 1,15 68,57

Спектр 48 29,94 6,01 2,9 9,51 3,19 48,45

Спектр 49 25,82 7,69 2,94 2,26 61,29

Спектр 50 20,86 1,68 8,27 1,39 67,81

Спектр 51 35,83 2,27 0,76 0,54 0,86 0,65 22,39 1,08 13,06 22,57

Спектр 52 35,3 5,08 1,98 16,63 3,42 37,59

Таблица В.3 - Составы фильтратов после щелочного выщелачивания при изучении влияния интенсивности перемешивания на извлечение цинка

Характеристики механического перемешивания Концентрации в фильтрате после ЩВ, г/дм3 Извлечение 2п в раствор, %

Скорость, об/мин. Интенсивность 2п 5=±15% РЬ 5=±25% Мв 5=±30% Са 5=±30% Бе 5=±30% С1 5=±30%

100 низкая 15,1 0,032 <0,0001 0,015 0,0021 <0,1 76,1

200 средняя 15,8 0,031 <0,0002 0,014 0,0024 <0,1 77,0

300 14,8 0,022 <0,0002 0,018 0,0013 - 77,0

400 высокая 14,8 0,029 <0,0001 0,020 0,0023 <0,1 77,1

500 очень высокая 16,0 0,025 <0,0001 0,015 0,0028 <0,1 78,4

600 15,8 0,027 <0,0001 0,013 0,0021 <0,1 78,3

700 чрезмерно высокая 14,8 0,025 <0,0001 0,019 0,0033 <0,1 77,1

Са Ка1

• «Л" * , 'Рил"- '

ЁшШР

О Ка1

А1 Ка1

Мд Ка1_2

Б Ка1

Рисунок В.1. - Энергодисперсионная карта распределения элементов в пробе

12

10

8

л ц 6

о

^ 4

2

а

0

О

го -2

ш

тз -4

-6

-8

0

-к-

-*-*-

-А--±-

-----

20

40

60

80

100

Температура, С —ф-гпо+он(-) -ш-гп0(р)+0Н(-) -*-гп0=гп0(р)

Рисунок В. 2. - Зависимость изменения энергии Гиббса реакций 2), 3), 4) от

температуры