Študija o možnosti izkoriščanja filtrskih in sorodnih prahov iz pretaljevalnih agregatov barvnih kovin in zlitin, ki so bogate s cinkom UDK: 669.2/48 ASM/SLA: A8a, W2 Bogdan Zalar, B. Potočki, I. Wohinz V Sloveniji imamo več sto ton filtrskih prahov iz pretaljevalnih agregatov Cu-zlitin in nad tisoč ton odpadnega prahu iz procesov predelave Zn-od-padkov'. Ce ti materiali niso predelani, predstavljajo ekološki in ekonomski problem. Preiskave njihovih specifičnih lastnosti so bile osnova za študijo o možnostih predelave v ustreznih procesih, kjer bi pridobili poleg cinka še večino drugih prisotnih kovin. Raziskane so bile hidro- in piro-metalurške možnosti predelave. 1. SINOPSIS DELA IN RAZISKAV Raziskave zajemajo problematiko izkoriščanja filtrskega prahu iz pretaljevalnih agregatov Cu-zlitin. Problem izjemne finozrnatosti (99 % zrn od 0,2 do 2,0 um) in izjemne voluminoznosti (nasipna gostota 0,17 do 0,2 g/cm3) smo rešili s pe-Ietizacijo. Dosegli smo 4 do 5-kratno povečanje nasipne gostote do ca. 1,0 g/cm3 in trdnost peletov ca. 10 N/pelet. študije in eksperimentalne raziskave luženja so ugotovile 91 do 96 % stopnjo izluženega cinka. Vendar je dobljena raztopina (elektrolit) s 7,5 do 8,4.103 mg Cl/1 (tudi 0 do 20 mg F/l) neuporabna za hidrometalurško predelavo. Ugotovili pa smo možnost uporabe pri industrijski proizvodnji kristaliziranega Zn-sulfata. Glede na možnost pirometalurške predelave smo termodinamično obdelali vse možne reakcije prisotnih spojin in dokazali, da s tega vidika v pogojih Imperial-smelting-procesa ne more biti težav. Eksperimentalno-kinetično smo obdelali reakcije redukcije ZnO v obravnavanem prahu in sintru za Imperial-Smelting-proces (vzorec iz topilnice »Zle-tovo« v Titovem Velesu). Redukcija ZnO v prahu poteka maksimalno pri temperaturah, ki so nižje za ca. 50° C, tudi energija aktivacije reakcije je pri prahu nižja (171 kJ/mol proti 398 kJ/mol). 2. KVALITATIVNA ANALIZA Prašnati delci v zajetih dimnih plinih so predvsem produkt prehlapevanja in delne oksidacije kovin zlitin in spojin dodatkov. Rentgenske posnetke vzorcev prahu smo napravili na rentgenskem difraktometru znamke Philips. Prikazano mineraloško sestavo v tabeli 1 smo izdelali s pomočjo dodatne kompleksne kemične analize. Grafični prikaz glavnih sestavin je prikazan na sliki 1. V obravnavanem prahu je največ Zn (50 do 56 %). Pomembne so tudi vsebnosti Cu (4 do 15 %), Pb (3 do 5 %), tudi Sn (do 1,5 °/o). Zato smo raziskave usmerili na področje regeneracije teh kovin, seveda predvsem cinka. Tabela 1: Mineraloška analiza reprezentativnega vzorca filtrskega prahu (v %) Cu,0 5,11 CuS04 2,19 CuCI3 0,16 Cu2(OH)3C1 1,59 ZnO 56,81 ZnAl204 1,34 Zn5(OH)8Cl2 3,7 PbCl2 2,6 Pb(OH)Cl 1,913 2 Pb(OH)Cl + Pb(OH)2 1,82 Sn02 1,68 Sb205 0,016 CdO 0,2 A1203 0,643 Fe 0,64 Co + Ni 0,017 SiO, 1,97 Cr + Mn 0,07 MgO 0,116 PA 0,128 NaCl 0,531 NaOH 1,71 CaCl2 0,564 Ca(OH)2 1,115 x-co3 6,5 C 4,664 Ostalo 1,943 50 40- 30- 20- 10- 0 i? i? ^ o S OKSIDI HAbTpiipyiomeH nuAH noAY«JeHHYio «3 TexHOAori«ecKHx h AHTeftHbix arperaTOB npa nepenAaBKH Cu — cnAa-bob. Bonpoc MeAK03eptiHT0CTH (99 % 3epen mokav 0,2 « 2,0 Mirep.) H HCKAioHHTeAbHaa oSteMHOCTb (Hacbiiraaa rycrOTa 0,17—0,2 rp/cM3) pa3peimiAH npoueccoM OKOMKOBaHHH. IIoAy^eHHbie pe3yABTaTbt Aa.\H 4-ex ao 5-th KpaTHoe yBeAHqeHHe Hacbmnoro aeca, t. e. npH5A. 1,0 rp/cM3 h TBepAOCTt MaiepHaAa npH0A. 10 N/Ha onaTbim. H3yMeHHH u onbiTHbie HCCAeAOBaHHa noKa3aAH, mto npH TpaB-AeHHH BbimeAaMHBaeTCH 91 ao 96 % UHHKa. Ho noAyKe ot 0 ao 20 Mr F/a.) HenpuroAeH AA H rHApoMeTaAi\ypnmecKOH nepepaGoTKH. B onbiTHOM h noAynpoMbimAeHHOM MacuiTaSe onpeAeAena h AOKa3aHa B03M0HC- nocTb npOMbiuiAeHHoro H3r0T0BAeHHJi KpHCTa.v,ui30BaHHOro cyAb4>aTa UHHKa. B351B bo bhhmahiie b03mojkhoctb nHpoMeTaAAyprmecKyio nepe-pa6oTKy BbinoAHeHH Bce B03M0>KHue peaKHHH cocTaBHbix HacreS h AOK33aHo, ito He MoryT HacrynHTb 3aTpyAHeHHa TaKoft nepepagoTKii npn ycAOBHax Imperial-Smelting npouecca. B paccMOTpeHHOH nbiAii 11 ciiHTepe Imperial-Smelting npoiie-cca (ropHoe npeAiipiiarae »3actobo«, r. Tiitob BeAec) Sbiah BbinoA-ueHbi onbiTHO-KHHeTHiecKHe peaKOiiH BocciaHOBAeHHa. YcTaHOBAeHo, 4TO BoccTaHOBAemie ZnO b 4>opMe nopouiKa nporeKaeT npn TeMn-ax, Koropbie MaKc. HHHce 50-th rpaAycoB IieAbciia. TaioKe 3iieprHJt aKTHBiipoBaHH« ZnO B (J>opMe nopoimca cocTaBAner Bcero 171 Krac/ /MOAb npoTHB 398 Kr>K/MOAb, ito npeACTaBAaeT onpeAe.veHHoe npe-HMymecTBO.