Кандидат технических наук, доцент, заведующий науч.-произв. комплексом «Металлургия» ВКГТУ.
070010, Усть-Каменогорск, ул. Серикбаева, 19
Kulenova N.A. — Cand. Sci. (Tech.), associate prof., head of research and production complex «Metallurgy».
070010, Ust’-Kamenogorsk city, Serikbayev str., 19
Ахметвалиева З.М. — PhD докторант ВКГТУ.
Усть-Каменогорск
Akhmetvalieva Z.M. — PhD student of EKSTU.
Ekaterinburg
Мамяченков С.В. — Доктор технических наук, проф. кафедры металлургии тяжелых цветных металлов (МТЦМ) УрФУ
620002, Екатеринбург, ул. Мира, 17, оф. С-108
Mamyachenkov S.V. — Dr. Sci. (Tech.), prof, of Department of metallurgy of heavy non-ferrous metals.
620002, Ekaterinburg city, Mira str., 17, off. С-108
Кандидат технических наук, доцент кафедры МТЦМ УрФУ.
Anisimova O.S. — Cand. Sci. (Tech.), associate prof. of Department of metallurgy of heavy non-ferrous metals.
Ekaterinburg
Приведены результаты исследований по утилизации сбросных стоков металлургического предприятия с использованием методов центрифугирования и вакуумной возгонки. Объектом изучения являлись промышленные стоки титаномагниевого производства. Исследовано влияние скорости вращения центрифуги, продолжительности, температуры и содержания твердого на процесс разделения промышленных стоков на жидкую (фугат) и твердую (осадок) фазы. Для оценки влияния каждого фактора проводили комплекс исследований, основанных на использовании методики многофакторного планирования эксперимента. Установлены оптимальные параметры центрифугирования: скорость вращения ротора — 3000 об/мин, продолжительность — 30 мин. В полученном растворе (фугате) содержание взвешенных веществ составило 195 мг/дм3, хлоридов — 26500 мг/дм3, сухого остатка — 39750 мг/дм3, что свидетельствует о его высокой минерализации и необходимости дальнейшей очистки. В лабораторных условиях показана целесообразность применения термического метода деминерализации фугатов с использованием роторного вакуумного испарителя. Определены оптимальные параметры процесса: t = 70 °С, Pостат < 50 мбар, τ = 30 мин. Выход остатка после вакуумной возгонки — 6 % от массы фугата. В полученном конденсате не обнаружено взвешенных веществ, содержание хлоридов составило 50 мг/дм3. Предлагаемая технология утилизации промышленных стоков титаномагниевого производства будет способствовать созданию замкнутого цикла водоснабжения на предприятии. Остаток, полученный после вакуумной возгонки фугата, содержащий в основном хлориды щелочных и щелочно-земельных металлов, можно рекомендовать в качестве добавки для приготовления противогололедных материалов, а также буровых растворов и растворов для глушения скважин.
The results of a study on the disposal of waste discharge at the iron and steel works using centrifugation and vacuum sublimation methods are presented. The object of the study was industrial effluents of titanium-magnesium production. The influence of centrifuge rotation speed, duration, temperature and fraction of solid phase on the process of industrial effluent separation into liquid (fugate) and solid (sediment) phases is studied. A complex of studies based on the multifactor experiment design was carried out to evaluate the effect of each of these factors. Optimum centrifugation parameters were established: rotor speed — 3000 rpm and duration — 30 min. The obtained solution (fugate) contained 195 mg/dm3 of suspended matter, 26500 mg/dm3 of chlorides, 39750 mg/dm3 of dry residue, which indicates its high mineralization and the need for further purification. The expediency of a thermal method of fugate demineralization using a rotary vacuum evaporator was demonstrated in laboratory conditions. Optimum process parameters were determined: temperature 70 °С, residual pressure — less than 50 mbar, duration — 30 min. Residue yield after vacuum sublimation was 6 % of the fugate weight. No suspended substances were found in the obtained condensate, and chloride content was 50 mg/dm3. The proposed technology for the disposal of industrial effluents at titanium-magnesium production will facilitate forming a closed water supply cycle at the enterprise. Residue obtained after the fugate vacuum sublimation containing mainly chlorides of alkali and alkaline earth metals can be recommended to use as an additive for the preparation of anti-ice materials, as well as drilling fluids and kill mud.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.