
Рязанов Андрей Геннадьевич, аспирант кафедры материаловедения и физико-химии материалов, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск; ryazanov_andrei@mail.ru. Казбекова Камилла Камилевна, бакалавр кафедры материаловедения и физико-химии материалов, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск. Барышев Иван Сергеевич, бакалавр кафедры мехатроники и автоматизации, Южно- Уральский государственный университет, г. Челябинск. Сенин Анатолий Владимирович, канд. хим. наук, доцент, доцент кафедры материаловедения и физико-химии материалов, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск. Михайлов Геннадий Георгиевич, д-р техн. наук, профессор, старший научный сотрудник кафедры материаловедения и физико-химии материалов, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск. А.G. Ryazanov*, K.K. Kazbekova, I.S. Baryshev, А.V. Senin, G.G. Mikhaylov South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation * E-mail: ryazanov_andrei@mail.ru Цинк является одним из востребованных материалов в мире. По объемам использования цинк занимает третье место после алюминия и меди среди цветных металлов. Нехватка рудных запасов, увеличение объема производства и потребления цинка ведут к увеличению доли перерабатываемого вторичного цинксодержащего сырья. Вельц-окись от переработки вторичного цинксодержащего сырья является перспективным источником металлического цинка. Вовлечение в переработку вельц-окиси требует ее предварительной обработки для удаления хлоридов и фторидов. Для удаления галогенов применяются технологии отмывки вельц-окиси в водных и в водно-щелочных растворах. Альтернативным способом удаления галогенов является технология пирометаллургической прокалки вельц-окиси. Микроволновый нагрев является перспективным методом для термической обработки вельц-окиси. Микроволновый нагрев имеет ряд преимуществ, среди которых передача электромагнитной энергии, а не тепла, высокая скорость нагрева, селективный нагрев материалов, объемный нагрев материалов. Выполнен термодинамический анализ химических и фазовых превращений компонентов вельц-окиси при нагреве. Установлены температуры, при которых достигается требуемое содержание хлоридов и фторидов из цинксодержащих продуктов. Экспериментально подтверждена возможность нагрева цинксодержащих веществ при воздействии на них электромагнитного поля сверхвысокой частоты. В лабораторных условиях изучена зависимость увеличения температуры цинксодержащего продукта от длительности обработки микроволновым излучением. Продолжительность нагрева продуктов до температуры 1000 °С составила 128–188 с. Рассчитаны тепловой и материальный балансы нагрева образцов в лабораторных условиях. Показано, что коэффициент полезного действия преобразования мощности, подаваемой на лабораторную установку, в тепловую энергию нагрева цинксодержащего материала составил 60–64 %. Достигнуто остаточное содержание хлорид-ионов в продуктах прокалки менее 0,05 мас. %. Zinc is a demanded material in the world. In terms of consumption of non-ferrous metals, zinc is the third after aluminum and copper among. Lack of ore reserves, an increase in production and consumption of zinc lead to an increase in the share of processed secondary zinc-containing raw materials. Waelz oxide is formed from the processing of secondary zinc-containing raw materials. Waelz oxide is a promising source of metallic zinc. The Waelz oxide feed is limited due to the chloride and fluoride content. It is required to preliminarily remove chlorides and fluorides from Waelz oxide. To remove halogens, Waelz oxide washing technologies are used in aqueous and aqueousalkaline solutions. An alternative method for removing halogens is the technology of pyrometallurgical calcination of Waelz oxide. Microwave heating is a promising method for the thermal treatment of Waelz oxide. Benefits of microwave heating: transmission of electromagnetic energy, without heat; high heating rate; selective heating of materials; volumetric heating of materials. Thermodynamic analysis of chemical and phase transformations of Waelz oxide components during heating has been carried out. The temperatures at which the required content of chlorides and fluorides from zinc-containing products is reached have been determined. The possibility of heating zinc-containing substances when exposed to an electromagnetic field of ultrahigh frequency has been experimentally confirmed. In laboratory conditions, the dependence of an increase in the temperature of a zinccontaining product on the duration of microwave irradiation has been studied. The duration of heating the products to a temperature of 1000 ° C was 128–188 s. The heat and material balances of heating samples in laboratory conditions have been calculated. Coefficient of useful action is energy that has been converted into heat. The efficiency was 60–64%. The residual content of chloride ions in the calcining products is less than 0.05 wt%. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-38-90260.
вельц-окись, zinc-containing products, термодинамическое моделирование, chloride, thermodynamic modeling, УДК 669.536.1, хлориды, waelz-oxide, УДК 669.049, цинксодержащие техногенные продукты, микроволновое прокаливание, microwave calcining
вельц-окись, zinc-containing products, термодинамическое моделирование, chloride, thermodynamic modeling, УДК 669.536.1, хлориды, waelz-oxide, УДК 669.049, цинксодержащие техногенные продукты, микроволновое прокаливание, microwave calcining
| selected citations These citations are derived from selected sources. This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | 0 | |
| popularity This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network. | Average | |
| influence This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | Average | |
| impulse This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network. | Average |
