Шлак

Шлак (нем. Schlacke) - металлургический расплав (после затвердевания - камневидный или стекловидная вещество), обычно покрывающий поверхность жидкого металла при металлургических процессах - плавке сырья, обработке расплавленных промежуточных продуктов и рафинировании металлов. Есть сплавом оксидов переменного состава; главные компоненты шлака - кислотный оксид SiO 2 и основные окислы CaO, FeO, MgO, а также нейтральные Al 2 O 3 и (реже) ZnO. В зависимости от преобладания тех или иных оксидов шлак называют кислым или основным. Шлаки играют важную роль в физико-химических процессах металлургического производства: они очищают металл от нежелательных примесей, предохраняют металл от вредного воздействия газовой среды печи (т.е. от окисления и газонасичення). Шлак формируется из пустой породы руды (или рудных материалов), флюсов, золы топлива, продуктов окисления обрабатываемых материалов, футеровки плавильных агрегатов. В сталеплавильном производстве шлаки иногда готовят в специальной печи (т.н. синтетические шлаки) и затем обрабатывают ими сталь в процессе выпуска ее из печи или конвертера в ковш. Заранее подготовленный шлак применяется при электрошлаковой переплавке металлов.

В черной металлургии шлак является, как правило, побочной продукцией. Шлак - вторичное сырье для получения строительных материалов (например, шлакоситалла), известковых и фосфорных удобрений, а также оборотный продукт в металлургии. С доменного шлака проводятся:

  • гранулированный шлак, используемый в производстве цемента и шлакоблоков;
  • пемза - легкий заполнитель бетонов;
  • щебень;
  • литые изделия (петрургия)
  • шлаковая вата.

Из сталеплавильных шлаков изготовляют щебень для дорожного строительства, кроме того, они используются в аглодоменном и ваграночной производствах с целью извлечения марганца, железа, окиси кальция, содержащихся в них. Ферросплавные шлаки перерабатываются на известковую муку, щебень и шлаковый песок для строительства, технологический порошок для литейного производства, часть их идет на выплавку готовых сплавов. Для производства ферросплавов получают и специальные шлаки путем комплексной переработки руды и чугунов. С природнолегированого чугуна целесообразно методом окисления переводить в шлак ванадий, марганец, ниобий и другие металлы, а затем использовать этот шлак для производства указанных металлов или их сплавов.

В цветной металлургии различают шлаки Передельные и отвальные. Передельные содержат повышенные количества ценных металлов, они образуются как побочный продукт в процессах получения или рафинирования металлов (например, конвертерный шлак никелевого и медного производств или анодные шлаки рафинирования меди). Иногда передельный шлак является одним из основных продуктов технологической схемы, в котором концентрируется извлекаемый металл (например, титановые или ванадиевые шлаки). Выход шлака очень большой (при переработке бедных руд до 100-120 т на 1 т извлеченного металла), поэтому даже небольшое содержание цветных металлов в шлаках приводит к значительным потерям. Для извлечения металлов из передельных шлаков их направляют в оборот в один из главных процессов технологические схемы или применяют специальные процессы обработки: фьюминговання, электроплавки с добавкой восстановителя и сульфидизатора, флотацию и др.. В отвальных шлаках концентрируются оксиды металлов, не подлежащих извлечению в металлургическом переделе, а также различные примеси и остаточные небольшие количества ценных металлов, довитяг которых при данном уровне технологии экономически невыгодно. Отвальные шлаки частично используют для производства шлаковаты и других строительных материалов. Полное и комплексное использование шлаков обеспечивает безотходную технологию и уменьшает загрязнение окружающей среды.