Министерство горнодобывающей промышленности и геологии Республики Узбекистан, Ташкент, Узбекистан

Б. Т. Бердияров, начальник отдела развития отрасли редких и технологических металлов, докт. техн. наук

Узбекско-Японский инновационный центр молодежи при Ташкентском государственном техническом университете, Ташкент, Узбекистан
С. Т. Маткаримов, заведующий лабораторией «Горное дело и глубокая переработка минерально-сырьевых ресурсов»

Ташкентский государственный технический университет, Ташкент, Узбекистан.
Ш. А. Мухаметджанова, доцент кафедры металлургии, канд. техн. наук, эл. почта: shoira.muhamet@gmail.com
С. К. Носирходжаев, заведующий кафедрой металлургии, канд. техн. наук, доцент

Приведены результаты исследования процесса обжига цинковых концентратов, содержащих железо и кремний, с использованием воздуха, обогащенного кислородом, а также разработки оптимального состава шихты для уменьшения феррито- и силикатообразования. Ферриты и силикаты цинка весьма слабо растворяются в растворах серной кислоты и в значительной степени переходят в кеки. Выход кеков зависит от состава исходного сырья и при переработке концентрата среднего качества составляет 40–45 % массы исходной шихты. Для исследования причин, позволяющих снизить образование ферритов и силикатов цинка в процессе обжига, в шихту вводили оксиды щелочных и щелочноземельных металлов (СаО, BaO, Na₂O, K₂O), природные минералы CaCO₃, а также сбросные сточные воды медно-обогатительной фабрики АО «АГМК», в которых содержатся данные соединения. При обжиге применяли дутье, обогащенное кислородом до 28 %, что позволило значительно повысить производительность печи кипящего слоя и сократить его продолжительность с 2 до 1,5 ч. Использование в составе шихты извести в количестве 12 и 15 % массы шихты способствовало снижению ферритообразования до 0,6 %, силикатообразования — до 1,2 %. Также изучено окисление сульфидов и определена степень десульфуризации, которая зависит от температуры и продолжительности обжига. При увеличении содержания кислорода в дутье появляется возможность загрузки в печь концентрата с повышенной влажностью, что позволит снизить возможные затраты на предварительную сушку исходных материалов.

1. Орлов А. К. Стадийность окисления сульфидов при окислительном обжиге цинковых концентратов // Цветные металлы. 2003. № 10. С. 25–26.
2. Алкацев В. М., Рутковский А. Л., Макоева А. К. Исследование процесса обжига цинковых концентратов в кипящем слое методом математического моделирования // Ipolytech Jourmal. 2022. Т. 26, № 4. С. 669–676. DOI: 10.21285/1814-3520-2022-4-669-676
3. Liu F. L., Jin Z. M., Wang L. S. Kinetics of formation reaction of Zn₂SiO₄ during roasting high silica-containing sphalerite concentrate // Chin. J. Nonferr. Met. 2001. Vol. 11, No. 3. Р. 514–517.
4. Елфимова Л. Г., Лобанов В. Г. Переработка сульфидных концентратов и промпродуктов по схеме «обжиг – выщелачивание» // Современные технологии производства цветных металлов : материалы Международной научной конференции, посвященной 80-летию С. С. Набойченко, Екатеринбург, 24–25 марта 2022 г. — Екатеринбург : Издательство Уральского университета, 2022. С. 291–298.

5. Ахтамов Ф. Э., Исаева С. С., Буронов М. К. Исследование возможности использования водяного пара при комплексной переработке цинкового кека // Journal of Advance in Engineering technology. 2021. Vol. 1(3). P. 35–38. DOI: 10.24412/2181-1431-2021-1-35-38
6. Junwei Han, Wei Liu, Wenqing Qin, Bing Peng et al. Recovery of zinc and iron from high iron-bearing zinc calcine by selective reduction roasting // Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2015. Vol. 22. P. 272–279. DOI: 10.1016/j.jiec.2014.07.020
7. Марченко Н. В., Вершинина Е. П., Гильдебрандт Э. М. Металлургия тяжелых цветных металлов [Электронный ресурс] : электрон. учеб. пособие. — Электрон. дан. (6 Мб). — Красноярск : ИПК СФУ, 2009.
8. Yong Ke, Ning Peng, Ke Xue, Xiaobo Min et al. Sulfidation behavior and mechanism of zinc silicate roasted with pyrite // Applied Surface Science. 2018. Vol. 435. P. 1011–1019. DOI: 10.1016/j.apsusc.2017.11.202
9. Xu H., Qian Y., Zhou Q., Wei C. et al. Leaching of willemite concentrate in sulfuric acid solution at high temperature // Sustainability. 2023. Vol. 15, Iss. 1. 161. DOI: 10.3390/su15010161
10. Berdiyarov B. T., Yusupkhodjayev A. A., Khasanov A. S., Akramov J. R. Improvement of technology of heat treatment of the zinc concentrate for the purpose of increase in complexity of use of raw materials // International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology. 2019. Vol. 6,
Iss. 2. P. 8157–8163.
11. Yakubov M. M., Abdukadyrov A. A., Mukhametdzhanova Sh. A., Yokubov O. M. Involvement in the production of manmade formations at the Almalyk MMC JSC enterprise // Non-ferrous metals. 2022. № 5. P. 36–41.
12. Yusupkhodjayev A. A., Berdiyarov B. T., Nosirkhujayev S. Q. U. Technology of deep processing of copper slags by method of active thermal gravity // International Journal of Advanced Science and Technology. 2020. Vol. 29, No. 3. P. 5633–5639.
13. Matkarimov S. T., Yusupkhodjaev A. A., Khojiev Sh. T., Berdiyarov B. T., Matkarimov Z. T. Technology for the complex recycling slags of copper production // Journal of Critical Reviews,. 2020. Vol. 7, Iss. 5. P. 214–220. DOI: 10.31838/jcr.07.05.38
14. Метсёринта М.-Л., Таскинен П., Ниберг И., Ово Э. Механизмы обжига загрязненного цинковогоконцентрата в кипящем слое // Цветные металлы. 2005. № 5-6. С. 92–99.