Гидрометаллургическая технология переработки цинксодержащей пыли сталеплавильного производства

Объект исследования - цинксодержащая пыль сталеплавильного производства. Цель исследования - научное обоснование и разработка технологических решений, обеспечивающих селективное извлечение цинка из электросталеплавильных пылей за счет их автоклавной аммиачно-хлоридной переработки с последующим получением цинкового продукта, удовлетворяющего требованиям цинкового производства. Установлено, что применение автоклавного аммиачно-хлоридного выщелачивания обеспечивает полное вскрытие ферритов цинка при гидрометаллургической переработке техногенных цинксодержащих материалов с высокой степенью ферритизации. Определены основные кинетические характеристики процесса автоклавного аммиачно-хлоридного выщелачивания цинксодержащей пыли, свидетельствующие о его протекании во внешнедиффузионной области. Установлено, что снижение концентрации растворенного аммиака при его отгонке из аммиачно-хлоридных растворов способствует гидролизу тетрааммиакатов цинка и полному селективному осаждению цинка в форме гидроксида. Определение химического состава исходных проб и продуктов исследований осуществлялось с использованием масс-спектрометрии с индукционно-связанной плазмой (ICP-MS) на спектрометре Spectrace 5000 Tracor X-ray и атомно-абсорбционным методом; минеральный состав изучался на оптическом микроскопе Zeiss; химический состав минералов и минеральных фаз определен на растровом электронном микроскопе CamScanS4 с энергодисперсионным спектрометром и системой микроанализа. Разработан способ одностадийного автоклавного выщелачивания отвальной электросталеплавильной пыли, обеспечивающий селективный перевод не менее 95% цинка в аммиачно-хлоридный раствор с полным вскрытием его упорных ферритных форм. Разработан способ выделения цинка из аммиачно-хлоридных растворов с помощью отгонки аммиака, реализация которого позволит обеспечить повышение степени регенерации реагентов автоклавного выщелачивания и снижение себестоимости товарных продуктов. Создана аппаратурно-технологическая схема извлечения цинка из отвальной электросталеплавильной пыли, обеспечивающая получение высококачественного цинкового концентрата и товарного железосодержащего продукта, удовлетворяющего требованиям доменного производства.