ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


ИРНAP09058297, Номер госрегистрации0121РК00136

НаименованиеРазработка новой безотходной технологии утилизации отходов горячего оцинкования с комплексным извлечением ценных компонентов

Приоритетное направлениеРациональное использование водных ресурсов, животного и растительного мира, экология

Вид исследованияПрикладное

ЗаявительНекоммерческое акционерное общество "Казахский Национальный Исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева"

Научный руководительҚойшина Гүлзада Мынғышқызы

Балл ГНТЭ30.66

Общая одобренная сумма54000000


Ожидаемые результаты

Изучены физико-химические характеристики изгари и фазовый состав. Наличие Si, Cu, As, Sb, Pb, Fe в изгари ведет к образованию сложных по составу устойчивых фаз. Выбран высокоэффективный способ плавки металлической части изгари совместно с хлоридом аммония, обеспечивающий получение чистого металлического цинка за счет глубокой возгонки металлов-примесей в виде их хлоридов. Приведены результаты термодинамических расчетов свободной энергии Гиббса и констант скорости реакций хлорирования металлического цинка и металлов-примесей с хлоридами кальция и аммония в температурном интервале 973…1373 К. Впервые разработана общая концептуальная схема переработки изгари с получением металлического цинка высокого качества и чистого порошка оксида цинка.


Реферат (Абстракт) - 2021 год

Объект исследования, разработки или проектирования

Изгарь, получаемая при оцинковании изделий.

Цель работы

Выбор и научное обоснование извлечения металлического цинка и получения минеральных добавок в виде порошка чистого оксида цинка из отходов процесса горячего цинкования на основе построения общей концепции комбинированной комплексной безотходной технологии

Методы исследования

Количественный многоэлементный и фазовый анализ, термодинамический анализ

Полученные результаты и новизна

Изучены физико-химические характеристики изгари и фазовый состав. Наличие Si, Cu, As, Sb, Pb, Fe в изгари ведет к образованию сложных по составу устойчивых фаз. Выбран высокоэффективный способ плавки металлической части изгари совместно с хлоридом аммония, обеспечивающий получение чистого металлического цинка за счет глубокой возгонки металлов-примесей в виде их хлоридов. Приведены результаты термодинамических расчетов свободной энергии Гиббса и констант скорости реакций хлорирования металлического цинка и металлов-примесей с хлоридами кальция и аммония в температурном интервале 973…1373 К. Впервые разработана общая концептуальная схема переработки изгари с получением металлического цинка высокого качества и чистого порошка оксида цинка.

Основные конструктивные и технико экономические показатели

Разработаны установки для проведения опытов по переработке металлической (плавка) и оксидной фракции (обжиг) изгари. Установлены оптимальные технологические показатели процессов плавки и обжига: для плавки –Т=450 ºС, τ=60 мин, расход NH4Cl=0,5 - 2 % от веса исходной навески; для обжига – Т=1000 °С, τ=60 мин, расход CaCl2 – 1,2-1,7 % от стехиометрически необходимого его количества для хлорирования свинца, расход NH4Cl – 1 % от веса исходной оксидной фракции цинка. После обжига окисленной фракции получен товарный продукт в виде чистого оксида цинка следующего состава, % масс: 70-73 Zn; 0,02-0,05 Pb; 0,5-1,2 Fe; 0,04-0,08 Cu; 0,001-0,002 Cd; 0,005-0,007 As; 0,005-0,006 Sb; 0,007-0,01 Sn. Полученный продукт пригоден для использования в качестве минеральной добавки в корм для домашних животных и птиц. Технология переработки изгари экологически чистый процесс, легко интегрируется в действующие технологические схемы оцинкования изделий и материалов. Ожидаемый экономический эффект от внедрения технологии следует ожидать от получения дополнительного количества товарных продуктов – чистого металлического цинка и чистого порошка оксида цинка.

Степень внедрения

Результаты будут использованы при разработке общей концепции высокоэффективной безотходной технологии для утилизации изгари с получением товарных продуктов.

Эффективность

В вовлечении на переработку изгари и освобождении территорий; в комплексном извлечении металлического цинка и оксида цинка.

Область применения

Накопленные отходы изгари