Труды КНЦ вып.3 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 1/2019(10))

DOI: 10.25702/KSC.2307-5252.2019.10.1.44-51 УДК 669.054.83 Д. В. Валеев 1 , Д. В. Зиновеев 1 , А. Д. Варнавская 2 1 Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, г. Москва, Россия 2 Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева, г. Москва, Россия ВОССТАНОВИТЕЛЬНАЯ ПЛАВКА ОБЕСЩЕЛОЧЕННОГО КРАСНОГО ШЛАМА С ПОЛУЧЕНИЕМ МЕТАЛЛА И АЛЮМОСОДЕРЖАЩЕГО ШЛАКА Аннотация. Исследован процесс восстановительной плавки нейтрализованного красного шлама в интервале температур 1650-1750 °С для максимального извлечения железа и отделения его от шлака. Проведен термодинамический расчет проекций линий ликвидуса системы AI 2 O 3 — CaO — SO 2 — TiO2 — FeO в интервале температур 1300-1800 °С с помощью программы FactStage (версия 7.1). Методами РФА и СЭМ изучен химический и фазовый состав полученных шлаков и металла. При Т = 1750 °C степень извлечения железа в чугун составила 98 %. Ключевые слова: красный шлам, восстановительная плавка, термодинамическое моделирование, шлак, чугун. D. V. Valeev 1 , D. V. Zinoveev 1 , A. V. Varnavskaya 2 1 Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia 2 D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia REDUCTIVE SMELTING OF NEUTRALIZED RED MUD FOR IRON AND ALUMINUM-CONTAINING SLAG PRODUCTION Abstract. The process of reductive smelting of neutralized red mud in the range of temperature 1650-1750 °C to maximize iron extraction and it's separation from the slag were investigated. A thermodynamic calculation of the projections of the liquidus lines of the Al 2 O 3 — CaO — SiO 2 — TiO 2 — FeO system in the range of temperature 1300-1800 °C was carried out using the FactStage program (version 7.1). The XRD and SEM methods are used to study the chemical and phase composition of the slags and metal. At T = 1750 °C, the recovery degree of iron was 98 %. Keywords : red mud, reductive smelting, thermodynamic modeling, slag, pig iron. Накопление отходов производства глинозема — красных шламов (КШ) — является важной экологической проблемой алюминиевой промышленности. В зависимости от состава исходного боксита и технологии его переработки при получении 1 т глинозема образуется от 1 до 1,4 т КШ [1]. В России на данный момент красные шламы практически не перерабатываются, а складируются в шламохранилищах. На уральских заводах накоплено уже более 100 млн т отходов глиноземного производства. Обустройство и эксплуатация шламохранилищ требуют значительных затрат, что обусловливает увеличение себестоимости глинозема, а следовательно, и металлического алюминия. Высокий риск экологических бедствий, прорывы дамб и выветривание красного шлама, делают эту проблему еще более острой [2]. 44