В работе предложена безотходная пирометаллургическая технология переработки отвальных шлаков медеплавильного производства с комплексным извлечением ценных компонентов и получением востребованных продуктов. Проведено термодинамическое моделирование в диапазоне температур 600–1750 °С, подтвердившее возможность выделения трёх целевых продуктов: оксида цинка, железоуглеродистого сплава и силикатного шлака. Экспериментально показано, что при восстановительном обжиге с использованием энергетического угля вместо дефицитного кокса достигается высокая степень восстановления железа с образованием корольков размером 20–50 мкм. При последующем плавлении восстановленных брикетов возможно получение чугуна или ферросилиция, пригодных для производства литейной продукции. Полученный металл содержит медь и серу, что ограничивает его применение в качественной металлургии, однако позволяет использовать для изготовления мелющих чугунных шаров с твёрдостью до 59 HRC, соответствующей IV классу ГОСТ. Шлаковая фаза перерабатывается в пропанты и строительные заполнители. Предложена технологическая схема микрозавода, обеспечивающего комплексную переработку шлаков с минимальными капитальными и операционными затратами. Разработка поддержана Уральским научно-образовательным центром и соответствует приоритетам ресурсосбережения, экологической безопасности и импортозамещения в металлургической промышленности.

АДИЛОВ Г.А.

Кандидат технических наук, научный сотрудник НИЛ «Водородные технологии в металлургии», Южно-Уральский государственный университет (НИУ), г. Челябинск, Россииская Федерация

Е-mail: adilovg@susu.ru, https://orcid.org/0000-0002-1012-8097

1. Sanakulov K.S., Hasanov A.S. Pererabotka shlakov mednogo proizvodstva. — Tash-kent: Fan, 2007. — 238 s.
2. Zhou, W. Extraction and separation of copper and iron from copper smelting slag: A review / W.Zhou, X. Liu, X. Lyu, W. Gao, H. Su, Ch. Li // Journal of Cleaner Production 368 (2022) https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.133095.
3. Adilov G., Povolockij A.D., Roshchin V.E., Potapov K.O. Kompleksnaya pererabotka medeplavil'nyh shlakov dlya polucheniya vostrebovannyh produktov // Elektrometallurgiya. 2019. № 1. S. 25–34.
4. Pat. 2539884 RF, MPK C22B 7/04. Sposob pererabotki zhelezosoderzhashchih othodov / A.D. Povolockij, V.D. Povolockij i dr. // Zayavl. 13.09.2013; opubl. 27.01.2015. Byul. № 3.
5. Pat. 2634535 RF, MPK C21C 1/08, C22C 37/00, B02C 17/20. Sposob polucheniya chu-gunnyh melyushchih tel / A.M. Karkarin, E.G. Koh, A.D. Povolockij i dr. // Zayavl. 23.08.2016; opubl. 31.10.2017. Byul. № 31.

copper smelting slags, pyrometallurgical processing, zinc oxide capture, iron recovery, cast iron products, ceramic products, micro-factories, waste-free technologies