Preview

Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

The use of carbon-containing wastes of aluminum production in ferrous metallurgy

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2020-10-836-841

Полный текст:

Аннотация

Представлены наиболее масштабные виды отходов алюминиевого производства (отработанные катодные блоки электролизеров, пыль газоочистки, шламы газоочистки, хвосты флотации угольной пены). Обозначены объемы их накопления и акцентировано внимание на необходимости их утилизации для улучшения экологической обстановки прилегающих к предприятиям территорий. Определены специфические характеристики образовавшихся отходов, указывающие на возможность их вторичного использования и перевода из разряда отходов в побочные продукты. Рассмотрены возможности переработки, проведен обзор существующих по данному направлению технических решений, а также объяснены причины, препятствующие их реализации. Определены наиболее перспективные способы переработки отходов, реализацию которых можно произвести в существующих экономических условиях. Отработанные катодные блоки могут быть использованы на предприятиях черной металлургии (в доменных печах и конвертерах) в качестве замены дорогостоящего кокса и плавикового шпата, а мелкодисперсные отходы – на предприятиях цементной промышленности. Обозначены направления, которые в будущем позволят существенно увеличить объемы переработки, повысить востребованность указанных отходов алюминиевой промышленности в технологических переделах черной металлургии. Несмотря на то, что особое внимание уделено перспективам сотрудничества алюминиевых заводов с предприятиями черной металлургии, показаны примеры уже внедренных решений по совершенствованию сырьевой базы в других смежных отраслях промышленности.

Об авторах

М. П. Кузьмин
Иркутский национальный исследовательский технический университет
Россия

к.т.н., доцент кафедры «Металлургия цветных металлов», зам. заведующего кафедрой «Металлургия легких металлов», научный сотрудник инновационно-технологического центра

664074, Россия, Иркутск, ул. Лермонтова, 83



М. Ю. Кузьмина
Иркутский национальный исследовательский технический университет
Россия

к.т.н., доцент кафедры «Металлургия цветных металлов»

664074, Россия, Иркутск, ул. Лермонтова, 83



. Джиа Ку. Ран
Шэньчжэньский университет
Китай

PhD, доцент колледжа мехатроники и управления

518060, Китай, провинция Гуан Донг, Шеньжень, пр. Наньхай, 3688



А. С. Кузьмина
Иркутский национальный исследовательский технический университет
Россия

к.ф.-м.н., научный руководитель лаборатории физических свойств микро- и наноструктур

664074, Россия, Иркутск, ул. Лермонтова, 83



А. Е. Бурдонов
Иркутский национальный исследовательский технический университет
Россия

к.т.н., научный руководитель лаборатории обогащения полезных ископаемых и охраны окружающей среды

664074, Россия, Иркутск, ул. Лермонтова, 83



Список литературы

1. Куликов Б.П. Истомин С.П. Переработка отходов алюминиевого производства – СПб.: Изд-во МАНЭБ, 2004. – 477 с.

2. Кондратьев В.В., Ржечицкий Э.П., Шахрай С.Г. и др. Переработка отработанной углеграфитовой футеровки электролизеров с регенерацией фтористого алюминия // Металлург. 2016. № 6. С. 28 – 31.

3. Gu Yanxin etc. Recycling and re-use of a spent cell base: Practice of usage in China // Light Metals. 1994. No. 5. P. 269 – 273.

4. Борисоглебский Ю.В., Безруков В.А., Ветюков М.М. Влияние добавок отработанной футеровки алюминиевых электролизеров в анодную массу на расход анода // Цветные металлы. 1996. № 8. С. 37 – 39.

5. Куликов Б.П., Баринов В.В., Николаев М.Д. и др. Утилизация фторсодержащих отходов алюминиевого производства в цементной промышленности // Экология и промышленность Рос- сии. 2010. № 5. С. 4 – 6.

6. Кондратьев В.В., Немчинова Н.В., Иванов Н.А. и др. Новые технологические решения по переработке отходов кремниевого и алюминиевого производств // Металлург. 2013. № 5. С. 92 – 95.

7. Куликов Б.П., Николаев М.Д., Кузнецов А.А. и др. Получение клинкера с использованием минерализатора на основе фторсодержащих отходов // Цемент и его применение. 2010. № 2. С. 102 – 105.

8. Kuz’min M.P., Larionov L.M., Kondratiev V.V. etc. Use of the burnt rock of coal deposits slag heaps in the concrete products manufacturing // Construction and Building Materials. 2018. Vol. 179. Р. 117 – 124.

9. Nath S.K., Sanjay Kumar. Evaluation of the suitability of ground granulated silico-manganese slag in Portland slag cement // Construction and Building Materials. 2016. Vol. 125. P. 127 – 134.

10. Davoud Tavakoli, Amir Tarighat. Molecular dynamics study on the mechanical properties of Portland cement clinker phases // Computational Materials Science. 2016. Vol. 119. P. 65 – 73.

11. Brough D., Jouhara H. The aluminium industry: A review on stateof- the-art technologies, environmental impacts and possibilities for waste heat recovery // Int. Journal of Thermofluids. 2020. Vol. 1 – 2. Article 100007.

12. Назюта Л.Ю., Старовойт А.Г. Анализ сырьевой базы металлургического производства // Металлургия и коксохимия. 1979. Вып. 63. С. 19 – 22.

13. Демидов К.Н. Предварительный нагрев лома в конвертере кусковым углеродсодержащим топливом // Сталь. 1987. № 5. С. 27 – 30.

14. Agrawal A., Sahu K.K., Pandey B.D. Solid waste management in non-ferrous industries in India // Resources, Conservation and Recycling. 2004. Vol. 42. No. 2. P. 99 – 120.

15. Кузьмина М.Ю., Кузьмин П.Б. О производстве чушек первичных силуминов, модифицированных стронцием // Литейное производство. 2014. № 8. С. 2 – 5.

16. Анфилогова Л.А., Белоусова О.В., Кузьмина М.Ю., Богидаев С.А. Эффективные технологии при переработке редкоземельного сырья и материалов // Изв. вуз. Цветная металлургия. 2005. № 2. С. 17 – 21.

17. Fedorov S.N., Kurtenkov R.V., Vasiliev V.V. Stabilization TiO2 anatase by F-ion doping for solar panel producing // Journal of Physics: Conference Series. 2018. Vol. 1124. No. 4. Article 041026.

18. Kondratiev V.V., Rzhechitskiy E.P., Bogdanov Y.V. etc. Technology of the thermal extraction of fluorosols from spent refractory lining // Int. Journal of Applied Engineering Research. 2017. Vol. 12. No. 23. P. 13812 – 13819.

19. Gorlanov E.S., Bazhin V.Yu., Fedorov S.N. Carbide formation at a carbon-graphite lining cathode surface wettable with aluminum // Refractories and Industrial Ceramics. 2016. Vol. 57. No. 3. P. 292 – 296.

20. Florentino-Madiedo L., Díaz-Faes E., Barriocanal C. Reactivity of biomass containing briquettes for metallurgical coke production // Fuel Processing Technology. 2019. Vol. 193. P. 212 – 220.

21. Zenkov E.V., Tsvik L.B. The formation of differently directed test forces and experimental evaluation of material strength under biaxial stretching // PNRPU Mechanics Bulletin. 2018. No. 1–2. P. 71 – 76.

22. Jagmeet Singh, Singh S.P. Geopolymerization of solid waste of non-ferrous metallurgy – A review // Journal of Environmental Management. 2019. Vol. 251. Article 109571.

23. Zenkov E.V. Update of the equations of the limit state of the structural material with the realization of their deformation // Journal of Physics: Conference Series. 2017. Vol. 944. Article UNSP012128.

24. Zenkov E.V., Tsvik L.B. Increasing the reliability the combined criteria of the static strength of a material of complexly loaded deformable structures // Materials Physics and Mechanics. 2018. Vol. 40. No. 1. P. 124 – 132.

25. Diez M.A., Alvarez R., Cimadevilla J.L.G. Briquetting of carboncontaining wastes from steelmaking for metallurgical coke production // Fuel. 2013. Vol. 114. P. 216 – 223.


Для цитирования:


Кузьмин М.П., Кузьмина М.Ю., Джиа Ку. Ран .., Кузьмина А.С., Бурдонов А.Е. The use of carbon-containing wastes of aluminum production in ferrous metallurgy. Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия. 2020;63(10):836-841. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2020-10-836-841

For citation:


Kuz’min M.P., Kuz’mina M.Yu., Jia Q. Ran .., Kuz’mina A.S., Burdonov A.E. The use of carbon-containing wastes of aluminum production in ferrous metallurgy. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2020;63(10):836-841. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2020-10-836-841

Просмотров: 176


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)