Гидрометаллургические процессы извлечения металлов из побочных продуктов сталелитейной промышленности: критический обзор

Представлено состояние науки и техники по извлечению металлов из побочных продуктов сталелитейной промышленности с использованием гидрометаллургических процессов. К побочным продуктам стали относятся различные шлаки, пыли и шламы доменных печей (BF), кислородно-конвертерных печей (BOF), дуговых печей (EAF) и агломерационных фабрик, а также масляный окал и травильный осадок. В обзоре отмечается, что пыли и шламы труднее утилизировать, чем шлаки, а внутренняя переработка пылей и шламов в сталеплавильном производстве затруднена из‑за их высокого содержания цинка. Хотя цели обработки шламов BF, шламов BOF и пыли EAF сходны — удаление цинка и получение обогащенного железом остатка для возврата на сталелитейное предприятие — эти три класса побочных продуктов имеют специфический минералогический состав и содержание цинка. Из‑за значительных вариаций минералогического состава и содержания цинка невозможно разработать универсальную технологическую схему с фиксированным набором параметров процесса. Интерес к пыли EAF обусловлен ее очень высоким содержанием цинка, наибольшим среди побочных продуктов стали; однако пыль EAF обычно рассматривается с точки зрения цинковой промышленности. Наблюдаются колебания не только концентрации цинка, но и важного соотношения ZnO/ZnFe2O4 (цинцит/франклинит). Во многих химических процессах растворяется только ZnO, тогда как ZnFe2O4 слишком рефрактерен и уходит в остаток, растворяясь лишь в концентрированных кислотах или после предварительной обработки, например восстановительного обжига. Растворение ZnFe2O4 в кислотных растворах также влечет значительное количество растворенного железа. Наконец, из‑за высокого содержания хлорида калия пыль агломерационной фабрики может служить источником калия для удобрительной промышленности.