Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия:

Э. Н. Беспалов, аспирант
А. В. Калмыков, научный сотрудник, эл. почта: alexkalmyk@mail.ru
И. А. Матвеев, доцент

Описана технология подготовки отходов шлифования прецизионных сплавов к пирометаллургической переработке за счет процесса компактирования с использованием вяжущих веществ на основе оксида кальция. Специфические свойства отходов, в основном прочная механическая связь микростружек с зернами абразива, наряду с достаточно высокой ценой обеспечивают ее эффективность, исключая этап механического разделения абразива и металла. Технологические процессы не вызывают загрязнения воздушной среды, не предусматривают использования химически активных реагентов и не требуют специальных мер для нейтрализации получаемых стоков. Технология включает стадию очистки от остатков смазочно-охлаждающей жидкости и собственно компактирование с последующей сушкой. Полученный полупродукт не требует специальных условий транспортировки, хранения и т. п. Он обладает приемлемыми значениями механической прочности и влагоудержания, обеспечивающими удобство его хранения и использования в качестве металлургического сырья, содержащего примерно 40% металла. Низкая плотность (~1,2 г/см³) позволила обеспечить процесс нагрева и освобождения связанной влаги без риска ее взаимодействия с металлом при использовании индукционной печи. Получение жидкотекучего шлака на основе тройной системы Al₂O₃ – CaF₂ – CaO обеспечивали добавлением плавикового шпата, который вносили после выдержки, заведомо обеспечивающей отсутствие остатков связанной влаги. Проведены эксперименты с использованием отходов шлифования металла марки ЮН14ДК24 в индукционной печи с графитовым тиглем. Для подтверждения эффективности металлургического способа переработки отходов была проведена балансовая плавка с использованием химически чистых реактивов. В полученном шлаке не было выявлено остатков металла, что свидетельствует о его высоком извлечении. Состав шлака был близким к составу шлаков, используемых в процессах электрошлакового переплава, что позволяет сделать вывод о возможности обеспечения практически безотходного способа металлургической переработки отходов шлифования.

Авторы выражают признательность В. П. Карасеву за внимание к работе и ряд ценных замечаний.

1. Каримова А. А. Способы утилизации отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей, используемых в металлургической промышленности // «Современные исследования — 2017» : сборник статей по материалам Международных научно-практических конференций. — Нефтекамск : Мир науки, 2017. С. 626–634.
2. Matinde E., Simate G. S., Ndlovu S. Mining and metallurgical wastes: a review of recycling and re-use practices // J. S. Afr. Inst. Min. Metall. 2018. Vol. 118, No. 8. P. 825–844.
3. Lis T., Nowacki K., elichowska M., Kania H. Innovation in metallurgical waste management // Metalurgija. 2015. Vol. 54, No. 1. P. 283–285.
4. Пыль (порошок) от шлифования черных и цветных металлов в смеси // КлассИнформ. Справочник кодов общероссийских классификаторов. URL : https://classinform.ru/fkko-2017/36122550000.html (дата обращения 19.03.2019).
5. Букин В. И., Игумнов М. С., Сафонов В. В., Сафонов Вл. В. Переработка производственных отходов и вторичных сырьевых ресурсов, содержащих редкие, благородные и цветные металлы. — М. : Деловая столица, 2002. — 224 с.
6. Каяк Г. Л., Фоменко В. С., Андреев В. В. Разработка технологии утилизации шлифовального шлама // Вестник инженерной школы Дальневосточного федерального университета. 2017. № 1. С. 60–67.
7. Соколов В. М., Федоренко И. В. Усовершенствованная технология рафинирующего переплава шлака и шлифотходов сплава ЮНДК // Процессы литья. 2001. № 3. С. 81–84.
8. Birol B., Saridede M. N. Estimating the density of molten CaF₂ – Al₂O₃ – CaO slags based on optical basicity // Minerals & Metallurgical Processing. 2016. Vol. 33, No. 2. P. 82–87.
9. Burak B., Polat G. P., Saridede M. N. Estimation Model for Electrical Conductivity of Molten CaF₂ – Al₂O₃ – CaO Slags Based on Optical Basicity // JOM. 2015. Vol. 67, No. 2. P. 427–435.
10. Пат. 2201978 РФ. Способ разделения многокомпонентного материала, содержащего металлические компоненты / Калмыков А. В., Карасев В. П. ; опубл. 10.04.2003.
11. Семин А. Е., Турсунов Н. К., Косырев К. Л. Инновационное производство высоколегированной стали и сплавов. Теория и технология выплавки стали в индукционных печах. — М. : МИСиС, 2017. — 166 с.
12. Власов А. А., Бажин В. Ю., Пятернева А. А. Адсорбционная способность металлургического глинозема при выбросе фторидов с поверхности криолитового расплава // Цветные металлы. 2015. № 1. С. 44–48.

13. Затуловский С. С., Мудрук Л. А. Получение и применение металлической дроби. — М. : Металлургия, 1988. — 183 с.
14. Сизяков В. М., Бажин В. Ю., Бричкин В. Н., Петров Г. В. Металлургия цветных металлов. — СПб. : Санкт-Петербургский горный университет, 2015. — 392 с.
15. Попель С. И., Сотников А. И., Бороненков В. Н. Теория металлургических процессов. — М. : Металлургия, 1986. — 463 с.
16. Атлас шлаков : справочник / под ред. И. С. Куликова. — М. : Металлургия, 1985. — 208 с.
17. ГОСТ 30756—2001. Флюсы для электрошлаковых технологий. Общие технические условия. Введ. 01.07.2005.