Экологические проблемы в Челябинской области долгое время являются одними из наиболее острых. Магистрант Южно-Уральского государственного университета работает над созданием технологии, которая в значительной степени снизит уровень загрязнения окружающей среды отходами металлургических предприятий. Проект поддержан грантом конкурса «УМНИК».
В настоящее время металлургическая промышленность производит большое количество отходов, что пагубно влияет на состояние окружающей среды. Многие отходы хранятся в отвалах, загрязняя почву и грунтовые воды, однако их можно перебарывать и возвращать в производство. Магистрант Южно-Уральского государственного университета Евгений Григорьев работает над созданием технологической схемы комплексной переработки пыли электродуговых печей. Руководитель проекта и научный консультант – кандидат технических наук, старший научный сотрудник кафедры «Пирометаллургические и литейные технологии» Юрий Капелюшин.
«Конечным продуктом производства будут чугунные мелющие шары. Новизна работы состоит в переработке отходов, извлечении оксида цинка и получении чугунных мелющих шаров. Основное различие с существующими технологиями состоит в том, что при производстве цинка отходы производства в виде клинкера выбрасывается в отвалы, при этом содержание железа в клинкере превышает 40%. На основе литературных данных можно сделать вывод о том, что шары, полученные из данных отходов, по прочностным характеристикам будут превышать отечественные аналоги за счет содержания легирующих элементов», - рассказал Евгений Григорьев.
На данный момент уже выполнен термодинамический расчет количества восстановителя для металлизации железа и удаления цинка из смеси. В результате работ была получена пробная партия металлизованных брикетов для изучения их механических свойств и температурных режимов восстановления.
Планируется серия физических экспериментов: пробное восстановление в вертикальной вращающей печи для получения партий брикетов, расплавление брикетов с целью получения чугуна и исследования его свойств.
«Наша цель - получение мелющих шаров для проверки их механических свойств. В будущем планируется провести исследования возможности восстановления пыли водородсодержащими газами. Эту технологическую схему можно применять на цинковых заводах для полного цикла переработки цинка и получения дополнительных продуктов в виде мелющих шаров. Мелющие тела будут использоваться в горной, горно-обогатительной, металлургической промышленности для помола руды. Их можно использовать в шаровых мельницах. На данный момент мы пишем статью, в которой расскажем о наших промежуточных результатах», - добавил Евгений Григорьев.
Проект может получить продолжение в случае успешных экспериментов с водородсодержащими газами. Это перспективная область в металлургии, в которой ведутся работы во всем мире.
Южно-Уральский государственный университет – это университет цифровых трансформаций, где ведутся инновационные исследования по большинству приоритетных направлений развития науки и техники. В соответствии со стратегией научно-технологического развития РФ университет сфокусирован на развитии крупных научных междисциплинарных проектов в области цифровой индустрии, материаловедения и экологии. В 2021 году ЮУрГУ победил в конкурсе по программе «Приоритет 2030». Вуз выполняет функции регионального проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ).