АСПЕКТЫ РАЗДЕЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВ ИЗ ОТХОДОВ МЕТАЛЛУРГИИ РАСПЛАВЛЕНИЕМ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ПОТОКА КОНЦЕНТРИРОВАННОГО СОЛНЕЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Аннотация

Проанализированы возможности использования солнечных установок на основе зеркально-концентрирующих систем в технологических процессах переработки неорганических материалов, в частности переработки материалов в потоке концентрированного солнечного излучения высокой плотности. Для решения проблемы утилизации отходов горно-металлургического процесса предлагается использовать мобильные, компактные солнечные установки, позволяющие провести переработку горно-металлургических отходов прямо в непосредственной близости отвалов с извлечением металлов. Рассчитаны геометрические и оптико-энергетические параметры концентратора для переработки с целью извлечения металлов из отходов горнорудной промышленности. Показано, что система зеркал, состоящая из гелиостата (100 м2 ) и концентратора параболоидной формы диаметром 10 м, может сфокусировать поток солнечного излучения плотностью, достаточной для плавления металлургических отходов Алмалыкского горно-металлургического комбината. Выявлено, что при нагреве материала в среде углерода протекает процесс восстановления металлов из их оксидных состояний по реакции МеО + С = Ме + СО. Некоторые металлы окисляются при охлаждении на воздухе согласно их химическому сродству к кислороду. Выявлено, что беспрерывная подача материала в плавильный агрегат позволит выплавить материал в объеме 2 400 кг за 1 солнечный день. Это указывает на то, что за 1 год на одной солнечной печи можно переработать 500 т техногенных отходов с извлечением 110 т железа и 16 т меди. Показано, что ультразвуковая обработка отходов стимулирует увеличение количества восстановленной меди в расплаве в 8 раз по сравнению с исходным состоянием материала.