Физико-химические основы комплексной переработки красного шлама кислотно-щелочным способом с получением чугуна, глинозема, искусственного рутила, синтетического волластонита и концентрата редкоземельных металлов

Объект исследования: отход, получаемый при производстве глинозема на Уральском алюминиевом заводе, – красный шлам. Цель: создание комплексной технологии рециклинга красного шлама с применением методов пирометаллургической плавки и солянокислотного выщелачивания с получением чугуна, металлургического глинозема, искусственного рутила, синтетического волластонита и концентрата редкоземельных элементов. Проведен термодинамический расчет проекций линий ликвидуса в системе Al₂O₃-CaO-SiO₂-TiO₂-FeO в интервале температур 1300 - 1800°С с использованием пакета прикладных программ FactStage (version 7.1). Выполнены экспериментальные исследования по восстановительной плавке красного шлама с углеродом и флюсами (оксиды кальция и кремния). Получен образец чугуна и шлака с высоким содержанием оксидов алюминия (21,46 мас. %) и титана (6,64 мас. %). Исследован химический и минералогический состав шлака и металла, полученных в интервале температур 1500 - 1750°С и содержанием флюсов 5, 10% CaO и 3, 6, 9, 12, 15% SiO₂.