Coverter sludge dezincification by hydrometallurgical method

Deszincificación de lodos de clarificación mediante el método hidrometalúrgico

El artículo presenta los resultados del estudio del proceso de desgalvanización de lodos mediante el método hidrometalúrgico: lixiviación del zinc de los lodos con soluciones de ácido clorhídrico. El objeto del estudio fueron los lodos de convertidor con un contenido de zinc del 1,24 %. Sobre la base de los datos experimentales, se establecieron las condiciones óptimas de lixiviación de lodos: la concentración de ácido clorhídrico en la solución fue del 15 %, el tiempo de lixiviación fue de 90 min, la relación fase líquida : fase sólida L:S fue de 6:1. La torta de hierro separada contenía un 0,43 % de zinc y podía devolverse al ciclo de producción en la fase de aglomeración de las materias primas de mineral de hierro.

INTRODUCCIÓN

En la empresa ArcelorMittal Temirtau JSC (Kazajstán, Karaganda) se genera y se vierte una gran cantidad de residuos sólidos en la producción de acero en dos etapas basada en la fundición de arrabio y su posterior conversión en acero en convertidores de oxígeno. Los residuos sólidos acumulados en vertederos son una fuente de contaminación medioambiental, por lo que la tarea de su eliminación se hace urgente. Entre estos residuos se encuentran los lodos que contienen hierro procedentes de la producción de altos hornos y convertidores [1, 2]. La mejor opción para la eliminación de los lodos caracterizados por un alto contenido en hierro, debería considerarse su retorno al ciclo de producción como aditivo a la carga de sinterización de las materias primas de mineral de hierro. Sin embargo, la utilización de todo el volumen de lodos por este método no parece posible debido al mayor contenido de zinc (más del 0,5 %). [3-8].

En las condiciones de la JSC ArcelorMittal Temirtau, la lixiviación con ácido clorhídrico puede ser uno de los métodos aceptables de desgalvanización de lodos. La fuente de ácido clorhídrico en la planta pueden ser los residuos líquidos del departamento de decapado de la producción de chapas laminadas: la solución de decapado residual y el agua de lavado [9].

PARTE EXPERIMENTAL

Para llevar a cabo los estudios, se utilizaron lodos de convertidor de ArcelorMittal Temirtau JSC de la siguiente composición, % en peso: 1,24 Zn; 0,56 Pb; 33,70 Fe_МЕТ ; 32,13 FeO; 20,69 Fe₃O₄; 0,54 MnO; 3,65 CaO; 1,59 MgO; 1,20 SiO₂ ; 0,57 Al₂O₃ ; 0,54 C. Los experimentos con lixiviación de lodos de convertidor se llevaron a cabo utilizando un plan experimental de cinco factores en cuatro niveles [10] en un montaje de laboratorio consistente en un agitador mecánico y un matraz con un volumen de 0,5 dm³. Los factores variables en el plan del experimento fueron la concentración de ácido clorhídrico en la solución de lixiviación (del 5 al 20 %), la duración de la lixiviación (30 - 120 min) y la relación de fases L : S = 3 - 6 con un paso de 1.