Más del 95% del hierro fundido del mundo todavía se produce en altos hornos. Los altos hornos modernos producen miles de toneladas de arrabio por día, pero requieren materias primas preparadas de alta calidad: sinterización, pellets y coque. Era imposible procesar los desechos tecnogénicos que contienen hierro, de los cuales se generan más de 5 millones de toneladas anualmente solo en empresas rusas, en altos hornos, o tecnológicamente y económicamente incómodos. Pero ahora no ...
En la metalurgia de los metales ferrosos y no ferrosos, la industria química, se han acumulado cientos de millones de toneladas de desechos en forma de lodos, polvo, cenizas, etc. Estos desechos contienen una gran cantidad de metales, cuya extracción actualmente no es posible debido a la falta de tecnologías industriales efectivas para la extracción por separado de componentes útiles.
"Grupo científico de NUST" MISiS "bajo la dirección del director de REC" IMT "NITU" MISiS ", Ph.D. Gennady Podgorodetsky, junto con el socio industrial de la universidad, PK Vtoraluminprodukt LLC, construyó y lanzó una instalación piloto de un reactor burbujeador (basado en el principio de purga de gas), que no tiene análogos en el mundo, para la producción eficiente y amigable con el medio ambiente de hierro fundido y concentrado de metales no ferrosos a partir de lodos de desecho ”, dijo el rector. NITU "MISiS" Alevtina Chernikova.
El nuevo horno innovador NITU MISiS se basa en un principio de burbujeo, mientras que los procesos tecnológicos se llevan a cabo en un baño de escoria líquida, purgado con gas. Las burbujas resultantes aceleran enormemente los procesos químicos en el baño y mezclan intensamente la masa fundida glandular y la escoria.
El líder del grupo, Gennady Podgorodetskiy, dice: “Mejoramos la tecnología Romelt creada en MISiS en los años 80 y dividimos el reactor en dos zonas: fusión y reducción. Los cálculos mostraron que con tal configuración del horno, es posible reducir el consumo de carbón y oxígeno en 1 tonelada de hierro fundido en un 20-30%. El baño de escoria y el baño de fundición de hierro se purgan con una corriente de gas con un contenido de oxígeno del 50-99%. La temperatura se mantiene al nivel de 1400-1500 grados Celsius. Materiales que contienen hierro, carbón de vapor, aditivos fundentes se alimentan a la superficie del baño fundido. El carbón que cae sobre la superficie de la masa fundida es arrastrado hacia las zonas inferiores del baño por los flujos de escoria, donde se quema en dióxido de carbono y vapor de agua debido a la corriente de oxígeno. Además, la masa fundida fluye hacia la zona de reducción, donde finalmente se restaura a hierro fundido. Varios metales no ferrosos también se reducen a metal y se eliminan con los gases de escape del horno. Luego son capturados en el polvo y forman otro producto comercializable: un concentrado de metales no ferrosos ".
La ventaja más importante de las tecnologías desarrolladas es el bajo consumo de energía específico: 20 a 30% más bajo que el de los mejores análogos del mundo. Desde este punto de vista, pueden reclamar la nominación europea BAT (Mejores Técnicas Disponibles - las mejores tecnologías existentes). En general, las tecnologías son inicialmente amigables con el medio ambiente. La cantidad de emisiones en ellos es significativamente menor que la de los mejores análogos del mundo; además, la tecnología proporciona la supresión de la formación de ecotoxicantes especialmente peligrosos.
"A pedido del cliente, la composición de la escoria se puede seleccionar para su posterior procesamiento en productos de piedra de escoria, escoria aislante del calor, servir como base para la producción de clínker de cemento, etc. Debido al diseño único de la unidad, los costos de energía pueden elevarse hasta 500 kg de carbón y 500 nm3 de oxígeno por 1 tonelada de arrabio producido. Como resultado, reciclamos desechos industriales, obtenemos concentrado de arrabio, escoria y metales no ferrosos. No hay desperdicio en nuestra tecnología. La muestra piloto también está diseñada para desarrollar una tecnología de gasificación sin residuos para numerosos residuos que contienen carbono, incluidos los residuos sólidos municipales ", dijo Gennady Podgorodetskiy.
La unidad piloto, construida en Mtsensk, Óblast de Oriol en el territorio de ZAO MK STALKRON, está destinada al procesamiento de desechos industriales, escorias y lodos con producción de arrabio, así como a la producción de gases generadores a partir de desechos que contienen carbono, incluidos los desechos sólidos municipales. El reactor ya ha despertado el interés de los ingenieros de energía domésticos y fabricantes de metales ferrosos.