Уральский регион — исторически место концентрации предприятий черной и цветной металлургии. Всегда производство металлов сопровождается получением отходов, которые в настоящее время складируются в отвалах, отстойниках, хранилищах, образуя техногенные месторождения. К числу таких отходов относятся и шлаки сульфидной медной шахтной плавки Карабашского медеплавильного комбината, отвалы которых занимают площадь более 27 га.
В Карабаше 15 сентября 2007 года прошло закрытие последней третьей шахтной печи на предприятии ЗАО "Карабашмедь" (входит в ЗАО "Русская медная компания"). На смену пришло новое, современное металлургическое оборудование, включающее в себя печь закрытого типа Ausmelt. Но в новой внедренной технологии по-прежнему остается проблема накопления отходов, в процессе производства меди. Как при шахтной плавке, в технологии Ausmelt шлак складируется на отвалах. Наличие этих отходов наносит вред природе и населению региона. Но, металлургические отходы содержат в себе огромное количество ценных ресурсов, которые экономически целесообразно извлекать, тем самым увеличивая сырьевую базу металлургии региона, что в свою очередь позволит снизить добычу первичных полезных ископаемых.
В настоящее время вторичное использование отходов реализуется в крайне незначительной степени. К тому же даже применяемые технологии не позволяют в полной мере организовать извлечение ценных материалов. В связи с этим актуальным становится разработка новейших высокоэффективных технологий переработки отходов медеплавильного производства с целью извлечения содержащегося в отходах ценного сырья, в частности железа. Улучшение потребительских качество железа требует снижения содержания в нем цветных металлов, особенно меди. Поэтому разработка технологии обезмеживания шлака является одной из актуальных задач в его использования для производства железа.
1. Составлен литературный обзор о свойствах шлака сульфидной шахтной плавки медного концентрата и способах его переработки.
2. Проведен анализ необожженного шлака процесса Ausmelt Карабашского медеплавильного завода. Содержание меди в нем 0,479 мас.%.
3. Используя метод математического планирования эксперимента, составлена матрица планирования и проведены опыты согласно этому плану.
4. По результатам опыта было выведено уравнение зависимости содержания меди в обожженном шлаке от выбранных параметров окислительно - хлорирующего обжига
У
x x
x
5. Согласно полученным данным в данных условиях хлорирование меди не происходит. Хлоратор CaCC, по-видимому, в основном расходуется на хлорирование монооксида железа.
6. Намечены перспективы дальнейшего исследования процесса обезмеживания шлака процесса Ausmelt Карабашского медеплавильного завода. Во-первых, необходимо выбирать иной центр эксперимента. Во-вторых, следует провести большее число анализов, для усреднения данных элементного состава обожженного шлака. В-третьих, необходимо предотвратить хлорирование железа, для чего следует предварительно провести окислительный обжиг шлака, чтобы железо окислилось до оксида Fe2O3, который не подвергается хлорированию. В-четвертых, для интенсификации процесса хлорирования лучше применить динамические условия обжига.
