Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка комплексной технологии обесцинкования доменных шламов ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат" Плюснин Александр Владимирович

Разработка комплексной технологии обесцинкования доменных шламов ОАО
<
Разработка комплексной технологии обесцинкования доменных шламов ОАО Разработка комплексной технологии обесцинкования доменных шламов ОАО Разработка комплексной технологии обесцинкования доменных шламов ОАО Разработка комплексной технологии обесцинкования доменных шламов ОАО Разработка комплексной технологии обесцинкования доменных шламов ОАО Разработка комплексной технологии обесцинкования доменных шламов ОАО Разработка комплексной технологии обесцинкования доменных шламов ОАО Разработка комплексной технологии обесцинкования доменных шламов ОАО Разработка комплексной технологии обесцинкования доменных шламов ОАО Разработка комплексной технологии обесцинкования доменных шламов ОАО Разработка комплексной технологии обесцинкования доменных шламов ОАО Разработка комплексной технологии обесцинкования доменных шламов ОАО
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Плюснин Александр Владимирович. Разработка комплексной технологии обесцинкования доменных шламов ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат" : диссертация ... кандидата технических наук : 05.16.02 / Плюснин Александр Владимирович; [Место защиты: Ур. гос. техн. ун-т].- Екатеринбург, 2009.- 156 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/1593

Содержание к диссертации

Введение

1 Аналитический обзор состояния и перспектив утилизации доменных шламов. способы их переработки 9

1.1 Процесс образования и характеристика цинксодержащих шламов доменного производства 9

1.2 Пирометаллургические способы утилизации железосодержащих шламов, обогащенных цинком 15

1.3 Гидрометаллургические способы извлечения цинка из шламов доменного производства 23

1.4 Альтернативные способы переработки железосодержащих шламов, обогащенных цинком 31

1.5 Выводы по главе 1 35 ,

2 Разработка технологии извлечения железо- и углерод-содержащих концентратов из доменных шламов 37

2.1 Обоснование технологии магнитного обогащения 37

2.2 Методы исследования химического, минералогического и гранулометрического состава шламов доменного производства ОАО «Нижнетагильский металлургический комбинат» 39

2.3 Разработка технологии первичного обогащения цинксодержащего шлама доменного производства 41

2.4 Изучение возможности извлечения углеродсодержащего продукта из хвостов магнитной сепарации методом флотации 68

2.5 Выводы по главе 2 73

3 Разработка технологии выщелачивания хвостов флотации углерода после ммс доменного шлама 78

3.1 Особенности выщелачивания цинка из доменного шлама 78

3.2 Исследование кинетики растворения оксида цинка при малых концентрациях серной кислоты методом вращающегося диска 80

3.3 Исследование кинетики растворения оксида цинка при малых концентрациях серной кислоты методом агитации 94

3.4 Исследование возможности выщелачивания оксида цинка из хвостов флотации углеродсодержащего концентрата после мокрой магнитной сепарации доменного шлама 109

3.5 Выводы по главе 3 113

4 Совершенствование технологической схемы переработ ки доменных и конвертерных шламов оао «нижнетагильский металлургический комбинат» 115

4.1 Химический и гранулометрический состав доменных и сталеплавильных шламов ОАО «Нижнетагильский металлургический комбинат» 115

4.2 Анализ существующей технологии и разработка предложений по разделению шламов на ОАО «Нижнетагильский металлургический комбинат» 117

4.3 Выводы по главе 4 121

5 Магнитно-флотационная и гидрометаллургическая схема переработки доменных шламов оао «нижнетагильский металлургический комбинат» 123

5.1 Магнитно-флотационная технологическая схема переработки доменного цинксодержащего шлама 123

5.2 Гидрометаллургическая технология переработки хвостов флотации углеродсодержащего концентрата после мокрой магнитной сепарации 128

5.3 Экономическая оценка предлагаемых решений 133

5.4 Выводы по главе 5 138

Заключение 139

Список использованных источников 142

Приложения 156

Введение к работе

Комплексное использование сырья как ресурсосберегающий фактор является приоритетной задачей в развитии чёрной металлургии России. В связи с этим совершенствование существующих и разработка новых технологий переработки сырья и утилизации отходов лежат в основе стратегического развития предприятий отрасли.

В настоящее время существенно снизилась сырьевая база чёрной металлургии вследствие истощения природных ресурсов и возникла необходимость переработки железосодержащих руд низкого качества. Всё большее внимание уделяется вовлечению в производство отходов чёрной металлургии. Так, на ОАО «Нижнетагильский металлургический комбинат» (ОАО «НТМК») ежегодное образование шламов доменного и сталеплавильного производства достигает 180 тыс.т. в год. Это связано с тем, что шламовое хозяйство предприятия устроено таким образом, что доменные шламы с повышенным содержанием цинка смешиваются со всеми остальными, это приводит к невозможности их использования в качестве сырьевого материала. Данное обстоятельство обусловлено наличием высокого содержания цинка в шламе, что приводит к нарушению хода доменной плавки при их использовании.

Поиски технологий по обесцинкованию железорудных материалов при их использовании в качестве шихтовых в доменной плавке, до настоящего времени, в России, не дали эффективных результатов. За рубежом решение этой проблемы реализуют ограничением поступления цинка с доменной шихтой.

Проблема цинка в доменном процессе - это серьёзная проблема железорудной базы чёрной металлургии. Разработка мер по снижению негативного влияния цинка в доменном переделе и внедрение комплексных технологий обесцинкования доменных шламов является актуальной задачей

отечественной чёрной металлургии.

Разработка конкурентоспособных технологий комплексного

использования шламов позволит сократить экологическую нагрузку на район расположения металлургических предприятий, и получить значительный экономический эффект.

Диссертация выполнена в ОАО «Уральский институт металлов» в соответствии с президентской и федеральной программой «Переработка техногенных образований в Свердловской области».

Цель работы - разработка комбинированной магнитно-флотационной технологии переработки шламов газоочистки доменного производства с получением железосодержащего продукта и коксового концентрата для возврата их в производство и гидрометаллургической технологии извлечения цинка с получением товарного продукта в условиях ОАО «НТМК».

Задачи диссертационной работы

  1. Изучение физико-химических свойств, минералогического состава и гранулометрических характеристик шламов, образующихся в доменном и конвертерном переделах.

  2. Изучение влияния напряжённости магнитного поля сепаратора и крупности доменного цинксодержащего шлама на характеристики продуктов, получаемых при мокром магнитном обогащении.

3. Изучение возможности применения флотационных методов
обогащения для выделения углеродсодержащего концентрата в отдельный
продукт из хвостов мокрой магнитной сепарации (ММС) доменного шлама.

4. Исследование скорости и полноты перехода цинка в раствор из
доменного шлама при различных физико-механических условиях, в т.ч. изучить
кинетику растворения оксида цинка в разбавленных растворах серной кислоты.

5. Разработка комплексной технологии переработки доменного шлама с
получением товарных продуктов или продуктов с целью утилизации в
агломерационном и доменном производстве при минимальном количестве
образующихся отходов.

Научная новизна работы

1. Впервые обоснована возможность получения методом мокрой
магнитной сепарации железного концентрата из цинксодержащего доменного
шлама, удовлетворяющего требованиям агломерационного и доменного
переделов.

  1. Впервые показана возможность применения флотации для выделения из доменных шламов углеродсодержащего концентрата в отдельный продукт.

  2. Впервые выполнены исследования кинетики растворения оксида цинка в растворах серной кислоты малой концентрации методом вращающегося диска и методом агитации.

4. Впервые обоснованы физико-химические факторы и параметры
ведения процесса, влияющие на переход цинка в раствор при его
выщелачивании из цинксодержащего доменного шлама.

Практическая значимость работы

На базе современных представлений о механизме и зависимости распределения химических соединений в частицах шлама предложена комплексная магнитно-флотационная технология разделения и обогащения железо- и цинксодержащих составляющих шламов, обеспечивающая возможность получения железного концентрата и углеродсодержащего продукта, для вовлечения их в производство. Предложена гидрометаллургическая технология получения цинкового продукта из хвостов флотации углеродсодержащего концентрата после мокрой магнитной сепарации доменного шлама. В проведенных исследованиях представлен комплексный подход к решению проблемы утилизации образующихся шламов в условиях ОАО «НТМК», позволяющий снизить объем складируемых отходов и экологическую нагрузку на Уральский регион.

Положения, выносимые на защиту

1. Результаты исследований влияния крупности частиц и напряжённости

магнитного поля на эффективность мокрой магнитной сепарации доменного

шлама.

2. Результаты исследований по флотации углеродсодержащего
концентрата из хвостов ММС доменного шлама.

3. Оценка условий растворения оксида цинка в растворах серной кислоты
низкой концентрации при агитационном перемешивании и с применением
метода вращающегося диска.

4. Результаты сернокислотного выщелачивания цинка из хвостов
флотации углеродсодержащего продукта после ММС доменного шлама.

5. Новая комплексная технология переработки доменных
цинксодержащих шламов.

6. Обоснование разделения доменного и конвертерного шламов ОАО
«НТМК» в различные потоки для утилизации конвертерного шлама в
аглопроизводстве и переработке доменного шлама по комплексной магнитно-
флотационной и гидрометаллургической технологии.

Структура и объем работы

Диссертационная работа содержит введение, пять глав, заключение, список литературы и приложения. Общий объем работы составляет 156 страниц, включая 44 рисунка, 53 таблицы и библиографию из 149 наименований.

По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, в том числе 2 статьи в центральных научных периодических изданиях «Перечня ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание учёных степеней доктора и кандидата наук» (редакция апрель 2008 года).

Пирометаллургические способы утилизации железосодержащих шламов, обогащенных цинком

В зарубежной практике на большинстве металлургических предприятий цинксодержащие шламы и пыли перерабатываются различными пирометаллургическими способами с получением металлизованного продукта и цинксодержащих возгонов [33-37]. Разработано несколько промышленных процессов металлизации окатышей, получаемых из металлургических пылей и шламов - процесс Кавасаки, процесс СЛ-РН ([SL-RN-Process] -назв. по нач. буквам фирм «Steel Со of Canada»; «Lurgi», Германия; «Repablic Steel Co», США и «National Lead», США), процесс СПМ (способ предварительного восстановления) и СДР (способ восстановления в пылевидном состоянии), разработанные японской фирмой "Сумитаму киндзоку косе". Общим для этих процессов является использование в качестве агрегата вращающейся трубчатой печи. Различие пирометаллургических способов заключается в параметрах технологического режима, видах используемого восстановителя и топлива и конструктивном оформлении установок.

В США разработан метод переработки цинксодержащей пыли конвертерных газоочисток [38-53]. Пыль высушивают, перемешивают и после добавки твердого восстановителя (мелкого кокса) окомковывают. Сырые окатыши направляют в четырехзонную подовую печь.

Промышленная пирометаллургическая переработка пыли и шлама из газоочисток доменных и конвертерных цехов освоена в Германии [40-43].

Принципиально технология всех пирометаллургических способов одинакова — сырье после обезвоживания и тщательного усреднения подвергают термической обработке в присутствии восстановителя.

Данные, приведенные в табл. 1.4 показывают, что при использовании способов СДР и СПМ расход топлива значительно ниже в сравнении с другими способами при практически идентичных технологических показателях. При переработке любым из пирометаллургических способов исходный материал имеет строго определённый химический состав, особенно по содержанию цинка и горючего углерода [29]. Поэтому при подготовке исходного материала к цинксодержащим шламам добавляют другие железосодержащие отходы или измельченные железные руды, смесь тщательно усредняется. Это обусловлено тем, что как углерод, так и цинк оказывают существенное влияние на температуру во вращающейся печи. Нарушение температурного режима вызывает настылеобразование или снижение показателей обесцинкования и металлизации. При переработке шламов способом СПМ требуются меньшие капитальные и эксплуатационные затраты по сравнению со способом СДР, но метализованный продукт имеет значительно больший выход мелочи, которая поступает в аглопроизводство и подвергается повторному окислению.

Известен способ вельцевания, разработанный фирмами «Август Тиссен хютте» и «Лурги хеми унд хюттентехник». Но все эти способы имеют более высокие эксплуатационные затраты по сравнению со способами СПМ и СДР.

Была освоена технология переработки доменных шламов путем их плавки в жидкой ванне (процесс жидкофазного восстановления) [54, 55]. В ходе процесса получают возгоны цинка, чугун и шлак.

Наиболее активным восстановителем цинка из шлака является цементит (БезС); за ним в порядке уменьшения активности следуют: твердый углерод, металлическое железо, водород и монооксид углерода. Лимитирующей реакцией, определяющей степень удаления цинка из шлаковой ванны, является восстановление оксида цинка железом. При этом активность оксида цинка определяется активностью монооксида железа в шлаке. В процессе жидкофазного восстановления восстановительный потенциал газовой фазы значительно выше, чем в домне, и поэтому степень удаления цинка в газовую фазу достигает 99,5% [55]. Наряду с перечисленными достоинствами у процесса жидкофазного восстановления есть недостатки: сложность поддержания необходимых условий ведения процесса и трудности, возникающие с утилизацией обесцинкованного шлака.

Существует способ переработки шламов доменного производства вельц-процессом [56-60]. В восстановительной атмосфере печи при высокой температуре, помимо восстановления и улетучивания цинка, происходит процесс - восстановления оксида железа. Исследованиями [59] показано, что по окончании восстановления в остатке после улетучивания цинка находится металлическое (губчатое) железо, которое при быстром охлаждении остатка сохраняет магнитные свойства. В таком состоянии его легко выделить методом магнитной сепарации. Выделению металлического железа препятствует наличие оксида цинка — при содержании цинка 3% возможность накопления металлического железа исключена. При низких концентрациях цинка и высоком содержании СО в газовой фазе создается возможность выделения и накопления металлического железа. Восстановление железа происходит только после удаления цинка из шихты, т.е. для выделения металлического железа необходимо увеличение времени пребывания шихты в печи.

Исследования по выделению железа из остатка (клинкера) методом магнитной сепарации показали возможность получения железного концентрата с высоким содержанием железа, для чего следовало остаток шлама от возгонки цинка доизмельчать до 0,074мм [59]. Неизмельчённый материал содержит некоторое количество железа, спёкшегося с пустой породой, вследствие чего концентрат загрязняется пустой породой. Магнитная сепарация измельчённого материала позволяет получить концентрат с содержанием железа 61% при степени его извлечения 84%.

Также изучалась электроплавка гранулированных шламов доменных печей ОАО «КМК» в однофазной электропечи. Начальной операцией электротермического способа является грануляция с 20%-ным раствором жидкого стекла при расходе его 3-6% от массы шламов. Извлечение цинка в пыль и пуссьеру составило 96% [61, 62].

Методы исследования химического, минералогического и гранулометрического состава шламов доменного производства ОАО «Нижнетагильский металлургический комбинат»

В качестве объектов исследования были выбраны несколько видов шлама с различным химическим и минералогическим составом. Для усреднения высушенные пробы материала, соответствующие доменному и конвертерному шламу, смешивали и несколько раз пропускали через желобчатый делитель Джонса, объединяя после деления получившиеся части проб. Затем с помощью делителя от каждого вида шлама отбирали по 1кг материала для проведения гранулометрического анализа. Гранулометрический анализ Для проведения гранулометрического анализа применяли аппарат 236 Б Гр-«Ротап», в который устанавливали набор сит с размером ячеек 0,05, 0,063, 0,1, 0,16, 0,315, 0,63, 1,0, 1,6, и 2,5мм. Рассеивание проводили в течение 30 минут, после чего, различные классы крупности взвешивали и упаковывали. в отдельные конверты. Материал крупностью менее 0,05мм подвергали седиментационному анализу.

Седиментационный анализ Седиментационный анализ проводили для количественного определения классов крупности -0,032, -0,016 и -0,008мм экспресс-методом, позволяющем определять крупность частиц непосредственно в дисперсионной среде. Седиментационный анализ проводили с помощью торсионных весов. Химический анализ шламов и продуктов, полученных в результате проведенных исследований, проводили в лаборатории аналитического контроля государственного научного центра РФ ОАО «Уральский институт металлов» (испытательный центр «Ставан-тест», аккредитован Госстандартом России №011044). Предварительно шлам анализировали методом спектрального анализа на спектрографе ДФС-458 с многоканальным измерительным регистратором спектра МИРС. В состав спектральной установки также входила приставка с твердотельными детекторами (ттд). После качественного анализа проб шлама и определения всех его составляющих, количественные характеристики необходимых элементов определяли в аналитической лаборатории «Ставан-тест» и химической лаборатории ОАО «НТМК». Количественные характеристики шлама по элементам определяли по следующим методикам:

Содержание Fe06iu определяли по ГОСТ 23581.18-81 «Руды железные, концентраты, агломераты и окатыши» методом определения железа (общего). Содержание Si02 определяли по ГОСТ 23581.15-81 «Методы определения двуокиси кремния» гравиметрическим солянокислотным методом. Содержание S06ui определяли по ГОСТ 23581.20-81 «Руды железные, концентраты, агломераты и окатыши». Метод определения серы — титриметрический йодометрический. Содержание Собщ определяли по ГОСТ 23581.9-79 «Руды железные, концентраты, агломераты и окатыши» кулонометрическим методом определения содержания общего углерода на экспресс-анализаторе типа АН 7529. Содержание Zn определяли по ГОСТ 23581.7-83 «Руды железные, концентраты, агломераты и окатыши» атомно-адсорбционным методом определения цинка и свинца на спектрофотометре типа AAS-1N, пламя — ацетилен-воздух. Для определения минерального состава доменного шлама применялись методы петрографического и рентгенофазового анализа. Данные исследования проводились лабораторией петрографии Уральской государственной горной академии.

Исследование кинетики растворения оксида цинка при малых концентрациях серной кислоты методом вращающегося диска

В настоящее время кинетика растворения ZnO в растворах H2S04 изучена достаточно полно, о чем свидетельствуют работы И.А.Каковского, И.А.Вишнякова, С.С.Набойченко, А.Д.Погорелого и других ученых [142-146]. Исследования проводились при высоких концентрациях (более 50 моль/м ) для изучения реакции взаимодействия оксида цинка и растворов H2S04, которая наиболее характерна при извлечении цинка из обожженных цинковых концентратов. Однако, выщелачивание ZnO из техногенного сырья, например, доменного шлама, с целью его возврата в производство, необходимо проводить при более низких концентрациях H2SO4. Данное обстоятельство обусловлено высоким содержанием трехвалентного железа, входящего в состав доменного шлама, переход которого в раствор нежелателен. В связи с этим выщелачивание ZnO из доменного шлама необходимо проводить при активном перемешивании при рН 2,3 (рН=2,3 - начала осаждения Fe3+ при концентрации 10моль/м [142]), что соответствует концентрации H2SO4 2,7 моль/м , которую определяли, учитывая ионную силу раствора и соответствующий ей коэффициент активности ионов. В этих условиях Fe203 не переходит в раствор, в свою очередь, FeO перешедший в раствор, после образования FeS04 и окисления кислородом воздуха, также выпадает в осадок в виде Fe(OH)3-Поскольку в литературе нет экспериментальных данных по кинетике -растворения ZnO в растворах серной кислоты концентрацией менее 50 моль/м3, было принято решение изучить лимитирующую стадию процесса растворения ZnO, протекающего по реакции: зоне низких концентраций серной кислоты.

Предположительно, реакция должна протекать в диффузионном режиме. Данное обстоятельство можно проверить методом вращающегося диска, состоящего из прессованного и спеченного оксида цинка, который позволяет осуществить равномерный подвод реагента к реакционной поверхности и отвод продуктов реакции от неё. Тогда скорость реакции запишется в виде: где К— константа скорости реакции; Так как все количество кислоты будет израсходовано на растворение ZnO, то удельный поток H2SO4 на поверхность диска запишется в виде: Контролировать процесс растворения оксида цинка по расходу серной кислоты при поддержании СH2SO4 =const не представляется возможным. Поэтому удельный поток H2SO4 на поверхность диска можно определить через количество образовавшегося сульфата цинка, перешедшего в раствор: С другой стороны, согласно работам В.Г.Левича [147], удельный поток вещества на поверхность диска равен: где D - коэффициент диффузии [м /с]; v - коэффициент вязкости [MVCJ; со - угловая скорость [рад/с1]; CQ - концентрация раствора в объёме [г-моль/м3]. Для наших условий со = Сн so = const, тогда: Как видно из выражения (III.8) поток серной кислоты на диск пропорционален со112 и l9/3. Но, в свою очередь, коэффициент диффузии зависит от температуры и изменяется по закону [148]

Анализ существующей технологии и разработка предложений по разделению шламов на ОАО «Нижнетагильский металлургический комбинат»

До последнего времени на ОАО «НТМК» существовала единая технологическая схема улавливания шламов доменного и конвертерного переделов (рис.4.1)

Доменный шлам от печей №5-6 по желобу самотеком транспортируются в цех утилизации шлама (ЦУШ), а шлам от доменных печей №1-4 собирается в двух радиальных сгустителях и насосом перекачивается в ЦУШ, где также смешивается со шламом доменных печей №5-6 и шламом конвертерного передела. Смешанный шлам сгущается в радиальных отстойниках и обезвоживается в две стадии сначала в вакуум-фильтрах, а затем в сушильных барабанах. Следует отметить, что существующая технологическая схема приводит к загрязнению цинком всего объема шламов, а разубоживание цинка не позволяет снизить его содержание для приемлемых (менее 0,5%) концентраций. В связи с ограничением объема потребления шламов ВГОКом по цинку почти половина высушенных шламов вывозится в отвал, что приводит не только к значительным потерям железосодержащего сырья, но и существенному загрязнению окружающей среды цветными металлами.

Передельный чугун производится периодически на всех доменных печах, поэтому выделить отдельный поток цинксодержащего шлама в настоящее время практически невозможно. В связи с этим можно в настоящий момент предложить вариант разделения потоков шламов с выделением в отдельный поток доменного шлама от всех печей (рис.4.2).

Эти шламы предварительно необходимо сгущать в радиальных сгустителях блока печей 1-4 и перекачивать в КОХ ВГОК, где целесообразно организовать участок обезцинкования. В ЦУШ обезвоживанию подвергаются только конвертерные шламы по одностадийной технологии. Это позволит около 70тыс.т. шлама направить на агломерацию для возврата в производство, что составит примерно треть от всего количества шламов.

Поскольку в титаномагнетитовом сырье, как отмечалось ранее, содержание цинка не значительно, после реконструкции и освоения ванадиевой плавки на доменных печах №6 и №5 поток шламов с этих печей можно направлять в ЦУШ и смешивать со шламами конвертерного цеха. Обезвоживание в этом случае производится по существующей двухстадийнои технологии (рис.4.3).

В этом случае объем цинксодержащих шламов снизится с 200тыс.т. до 50тыс.т. в год. При этом концентрация цинка в доменном шламе от печей 1-4, в сравнении со смешанным шламом, существенно повысится, что облегчит его извлечение и повысит технико-экономические показатели переработки.

Совместное улавливание и переработка шламов доменного и сталеплавильного производства на ОАО «НТМК» было обусловлено экономической целесообразностью, т.к. раздельные схемы утилизации шламов требовали дополнительного оборудования и капитальных затрат. Кроме того, до последнего времени при плановой экономике шламы выгоднее было размещать в шламохранилищах, а не перерабатывать их, повышая тем самым комплексность использования сырья.

В настоящее время, в связи с ухудшением железорудного сырья и необходимостью вовлечения в переработку продуктов, содержащих значительные количества вредных примесей, встал вопрос о разделении шламов на цинковые и бесцинковые. Также значительно увеличившиеся выплаты предприятия в экологические организации за складирование шламов подталкивают к решению вопроса о разработке экономически целесообразной технологии комплексного использования сырья, которая в свою очередь обеспечит снижение объемов отходов металлургического производства.

Сравнение химического состава шламов доменного и сталеплавильного производства показало, что в конвертерном шламе содержание цинка не превышает 0,2%, а массовая доля железа сравнима с содержанием в одноименном концентрате и достигает 65%. Объем конвертерных шламов составляет 70тыс.т. в год, что составляет примерно третью часть от всего объема шламов складируемых в шламохранилище. Учитывая, что образующийся шлам удовлетворяет требованиям агломерационного и доменного переделов, его можно полностью утилизировать в аглопроизводстве, снизив тем самым негативное действие на экологическую обстановку региона, и получить экономический эффект за счет снижения выплат в экологические службы и формирования дополнительного источника железосодержащего сырья, который в условиях НТМК будет иметь минимальную стоимость. Кроме того, при добавлении шламов от доменных печей, осуществляющих ванадиевую плавку, к конвертерным шламам, объем складируемых отходов уменьшится примерно на 150тыс.т. в год и составит 50тыс.т. Данное обстоятельство позволяет снизить выплаты в экологические службы в четыре раза.

Таким образом, разделение доменного и конвертерного шламов в отдельные потоки целесообразно как с экономической, так и с экологической точки зрения.

Ввиду того, что содержание цинка в доменном шламе достигает 4-5% и такой материал непригоден для утилизации при агломерации, его необходимо перерабатывать по разработанной нами технологии обесцинкования данного вида сырья.

Такое решение обусловлено также и тем, что массовая доля железа в доменном шламе сравнима с содержанием в рудном сырье. При этом для переработки железной руды требуется множество рудоподготовительных операций, таких как дробление и измельчение, которые в свою очередь являются высоко энергозатратными, а доменный шлам уже является тонкодисперсным материалом и не требует подготовки. Поэтому разработанная технология обесцинкования доменного шлама, выделенного в отдельный поток, является экономически целесообразной.

Кроме того, при реализации данной технологической схемы решаются вопросы экологии и комплексности использования сырья, что имеет значительную актуальность в настоящее время.

Похожие диссертации на Разработка комплексной технологии обесцинкования доменных шламов ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат"