Цинксодержащие пыли и шламы металлургического производства образуются при соответствующей очистке технологических газов сталеплавильных агрегатов, а также тонкая фракция доменных шламов от каплеуловителей тонкой очистки колошникового газа и дроссельной группы. Вопрос вовлечения в переработку цинксодержащих отходов является одним из наиболее сложных в проблеме ресурсосбережения и его решение требует проведения комплекса теоретических и экспериментальных исследований с освоением рациональных технологий. Основными способами переработки цинксодержащих шламов с извлечением из них цинка являются пирометаллургические восстановительные процессы. Для условий электросталеплавильного производства разработана рациональная ресурсо-энергосберегающая технология извлечения цинка из цинксодержащих пылей и шламов с использованием физического тепла жидких сталеплавильных шлаков.

Подготовку пылей и шламов для обработки жидкими сталеплавильными шлаками можно осуществлять по приведенному рисунку.

Технологическая схема предусматривает улавливание пылей от электросталеплавильного агрегата (1) в электрофильтре или в тканевом фильтре (2) и накопление пылевыноса в бункерах (3). В случае использования мокрой газоочистки шлам после вакуумфильтров (6) проходит подсушку в барабане (7). Пыль через вибрационный увлажнитель (5) подается в барабанный или двухвальный лопастной смеситель (8), куда предусмотрена также добавка из бункеров (4) цинксодержащих отходов от других источников и, при необходимости, углеродсодержащие добавки и связующие. Брикетирование смеси производится в валковом прессе (9).

Мелочь после отсева на грохоте (10) возвращается в смеситель, а брикеты накапливаются в бункерах (11) и подаются в сталеплавильный агрегат (1) на повторное использование.

Такая технологическая схема позволяет производить рециклинг пылевыноса за счет повторного использования пыли с низким содержанием цинка. После достижения необходимого уровня цинка (10 - 15 %) пыль периодически брикетируется с углеродистым связующим и такие брикеты направляются на участок по окускованию отходов жидкими сталеплавильными шлаками. Сталеплавильный шлак из шлаковой чаши (12) сливается по стационарному желобу (13) в другую шлаковую чашу (14) со снимаемой крышкой. Предварительно подготовленная смесь цинксодержащих пылей и шламов с необходимой добавкой углерода дозируется из бункера (15) на желоб. При заливке этих отходов шлаком при температуре 1000 - 1100°С происходит восстановление цинка и свинца из оксидов и их возгонка. Возгоны цинка улавливаются в рукавном фильтре (17), накапливаются в бункере (20), и затем периодически затариваются в мешки или специальные ёмкости (21) для отгрузки на заводы цветной металлургии. Подсосом воздуха между чашей (14) и крышкой регулируется степень окисления цинка. Отсос газов от реактора осуществляется дымососом (18) и выбрасываются через дымовую трубу (19). При необходимости обработки других отходов по предлагаемой схеме указанные материалы могут дозироваться из отдельного бункера (16), а подача материалов из бункера (15) прекращается.

Цинксодержащий продукт с содержанием 30 - 35 % цинка и 5 - 10 % свинца затаривается и направляется на переработку на заводы цветной металлургии, а гранулированный шлак выгружается из шлаковой чаши (например, на шлаковый двор), охлаждается и после грохочения в требуемых количествах в зависимости от баланса фосфора может использоваться в агломерационном производстве крупностью до 10 мм и доменном переделе крупностью более 10 мм.

Пировосстановительный процесс будет тем более экономичным, чем больше в отходах содержится цинка. Для осуществления рециклинга пылевынос необходимо подвергать окускованию. Особые требования к прочности окускованного материала будут предъявляться при конвертерном производстве стали, где наблюдается значительное количество перегрузок по тракту подачи шихтовых материалов и падения их с больших высот. Обычно прочность до 40 кг на гранулу считается достаточной для этого передела. При других способах ввода пылевыноса в сталеплавильные агрегаты (например, вдувание) его можно использовать без соответствующей подготовки.

Окускованные жидкими сталеплавильными шлаками железосодержащие отходы подлежат использованию в доменном производстве (на заводах без аглофабрик). При этом фракция отходов до 10 мм отсеивается и снова возвращается на обработку жидкими шлаками, а более 10 мм направляется в доменную плавку. На заводах с аглофабриками после грохочения смесь отходов поступает на аглофабрику (-10 мм) и в доменный цех (+10 мм). Использование частично металлизованной шихты на базе сталеплавильных шлаков положительно скажется на производительности доменных печей и расходе кокса.

Таким образом, разработанная по такому способу ресурсо-энергосберегающая технология обработки и окускования железосодержащих отходов жидкими сталеплавильными шлаками может быть использована предприятиями для возгонки цветных металлов из сталеплавильных пылей и шламов с последующей их утилизацией в цветной металлургии а железосодержащий продукт в переделах чёрной металлургии.