Plus de 95% de la fonte mondiale est encore produite dans des hauts fourneaux. Les hauts fourneaux modernes produisent des milliers de tonnes de fonte par jour, mais nécessitent des matières premières préparées de haute qualité - aggloméré, granulés et coke. Il était soit impossible de traiter des déchets technogéniques contenant du fer, dont plus de 5 millions de tonnes sont produites chaque année dans les seules entreprises russes, dans des hauts fourneaux, soit inexpérimentés sur le plan technologique et économique. Mais pas maintenant ...
Dans la métallurgie des métaux ferreux et non ferreux, de l'industrie chimique, des centaines de millions de tonnes de déchets se sont accumulés sous forme de boues, poussières, cendres, etc. Ces déchets contiennent une grande quantité de métaux, dont l'extraction n'est actuellement pas possible en raison du manque de technologies industrielles efficaces pour l'extraction séparée des composants utiles.
«Groupe scientifique de NUST« MISiS »sous la direction du directeur de REC« IMT »NITU« MISiS », Ph.D. Gennady Podgorodetsky, en collaboration avec le partenaire industriel de l'université, PK Vtoraluminproduct LLC, a construit et lancé une installation pilote d'un réacteur à bulles (basé sur le principe de la purge de gaz), qui n'a pas d'analogues dans le monde, pour une production efficace et respectueuse de l'environnement de fonte et de concentré de métaux non ferreux à partir de boues de déchets '', a déclaré le recteur. NITU "MISiS" Alevtina Chernikova.
Le nouveau four innovant NITU MISiS est construit sur un principe de bullage, tandis que les processus technologiques sont réalisés dans un bain de laitier liquide, purgé au gaz. Les bulles résultantes accélèrent considérablement les processus chimiques dans le bain et mélangent intensément la fonte glandulaire et les scories.
Le chef de groupe Gennady Podgorodetskiy déclare: «Nous avons amélioré la technologie Romelt créée au MISiS dans les années 80 et divisé le réacteur en deux zones: fusion et réduction. Les calculs ont montré qu'avec une telle configuration du four, il est possible de réduire la consommation de charbon et d'oxygène de 1 à 30 tonnes de fonte. Le bain de scories et le bain de fonte fondue sont purgés avec un courant gazeux ayant une teneur en oxygène de 50 à 99%. La température est maintenue au niveau de 1400-1500 degrés Celsius. Des matériaux contenant du fer, du charbon vapeur, des additifs de flux sont introduits à la surface du bain fondu. Le charbon tombant à la surface de la masse fondue est aspiré dans les zones inférieures du bain par des écoulements de scories, où il est brûlé en dioxyde de carbone et en vapeur d'eau en raison du flux d'oxygène. De plus, la masse fondue s'écoule dans la zone de réduction, où elle est finalement restaurée en fonte. Un certain nombre de métaux non ferreux sont également réduits en métal et éliminés avec les gaz d'échappement du four. Ensuite, ils sont capturés dans la poussière et forment un autre produit commercialisable - un concentré de métaux non ferreux. »
L'avantage le plus important des technologies développées est la faible consommation d'énergie spécifique: 20 à 30% inférieure à celle des meilleurs analogues mondiaux. De ce point de vue, ils peuvent prétendre à la nomination européenne BAT (Meilleures Techniques Disponibles - les meilleures technologies existantes). En général, les technologies sont initialement respectueuses de l'environnement. La quantité d'émissions en eux est nettement inférieure à celle des meilleurs analogues mondiaux; en outre, la technologie prévoit la suppression de la formation d'écotoxicants particulièrement dangereux.
«À la demande du client, la composition du laitier peut être sélectionnée pour une transformation ultérieure en produits de pierre de laitier, laitier calorifuge, servir de base à la production de clinker de ciment, etc. En raison de la conception unique de l'unité, les coûts énergétiques peuvent être portés à 500 kg de charbon et 500 nm3 d'oxygène pour 1 tonne de fonte produite. En conséquence, nous recyclons les déchets industriels, nous obtenons de la fonte brute, des scories et des concentrés de métaux non ferreux. Il n'y a pas de gaspillage dans notre technologie. L'échantillon pilote est également conçu pour développer une technologie de gazéification sans déchets pour de nombreux déchets contenant du carbone, y compris les déchets solides municipaux », a déclaré Gennady Podgorodetskiy.
L'unité pilote, construite à Mtsensk, Oblast d'Orel sur le territoire de ZAO MK STALKRON, est destinée au traitement des déchets industriels, scories et boues avec production de fonte en gueuse, ainsi qu'à la production de gaz de générateur à partir de déchets contenant du carbone, y compris les déchets solides municipaux. Le réacteur a déjà suscité l'intérêt des ingénieurs et des fabricants nationaux de métaux ferreux.