PURIFICATION OF PYRITE CINDER FROM SULFUR AND ITS APPLICATION IN STEELMAKING: COMPREHENSIVE ANALYSIS OF TECHNOLOGICAL APPROACHES
DOI:
https://doi.org/10.32339//0135-5910-2026-9-5-11Keywords:
pyrite cinder, iron, desulfurization, steelmaking, slag-forming mixture, thermal roasting, hydrometallurgical leaching, waste disposalAbstract
One of the large-scale industrial wastes is pyrite cinder, a by-product of sulfuric acid production, with an iron content of up to 63%, which is comparable to rich natural ores. However, high concentrations of sulfur (up to 4%) and related non-ferrous metals – zinc, copper, and lead – prevent the direct use of cinder in blast furnace and steelmaking charges due to the risk of metal saturation with harmful impurities and a decrease in its quality. This work is devoted to the systematization and comparative analysis of methods for desulfurization of pyrite cinder, followed by an assessment of the possibility of using the purified product in steelmaking. The article considers in detail the physico-chemical characteristics of the waste, including dispersion, macroporosity and phase composition, which determine the choice of technological solutions. Three main groups of purification methods are presented: thermal (oxidative and chlorinating roasting), hydrometallurgical (ammonia and thiourea leaching) and biotechnological (bacterial oxidation). Sulfur and impurity removal efficiencies, temperature conditions, as well as environ-mental and energy constraints are given for each of them. Special attention is paid to the practical aspects of using the purified product as part of the iron ore sinter. Based on the analysis, the expediency of a combined processing scheme combining hydrometallurgical extraction of non-ferrous metals with final thermal desulfurization is substantiated. It is shown that this technology allows reducing not only the technogenic load due to the utilization of multimillion-dollar landfills, but also partially compensating for the shortage of iron ore raw materials. The work is of a review and analytical nature and can serve as a basis for further applied developments in the field of processing technogenic mineral resources.
References
Пат. 2721731 РФ, МПК C22B 11/042, C22B 3/16, C22B 7/006, Y02P 10/20. Способ выщелачивания и извлечения золота и серебра из пиритных огарков / С. Я. Заикин, А. Ю. Швыряев, В. А. Травкина // Заявл. 01.10.2019; опубл. 21.05.2021. Бюл. № 15.
Кусков В. Б., Кускова Я. В., Сидорович А. С. О возможности применения бактериальных методов в процессах переработки минерального и техногенного сырья // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2019. № 1. С. 36–42. DOI: 10.26730/1999-4125-2019-1-36-42.
Пат. 1342598 SU, МПК B22F 9/22. Способ получения железного порошка из пиритных огарков / Л. И. Зверев, В. Е. Куман, Ю. В. Онуфриенко и др. // Заявл. 06.05.1985; опубл. 07.10.1987. Бюл. № 37.
Пиритовые огарки. — URL: https://www.bashenc.online/ru/articles/78428/ (дата обращения: 01.10.2025).
Перетрутов А. А., Ксандров Н. В., Чубенко М. Н., Ким П. П. Физико-химические и механические свойства пиритного огарка как сырья для производства красного железо-окисного пигмента и отмывка его от соединений цинка и меди // Труды Нижегородского государственного технического университета им. Р. Е. Алексеева. 2010. Т. 80, № 1. С. 236–242. EDN: NWFDVZ.
Макаров А. Б., Глухов М. С., Хасанова Г. Г., Паньшин М. А. Особенности строения глобулей пиритных огарков старого отвала Кировградского медеплавильного завода // Управление техносферой. 2021. Т. 4, Вып. 3. С. 231–239. DOI: 10.34828/UdSU.2021.52.15.011.
Лазуткин А. Е. Совершенствование технологии агломерации с целью металлургической переработки пиритных огарков: дис. ... канд. техн. наук. — М., 1984. — 184 с.
Yu H., Liu L., Chen G. etc. Recovery of Cu, Co, and Fe from pyrite cinder based on mineral phase reconstruction // ACS Omega. 2024. V. 9, Iss. 31. P. 33471–33481. DOI: 10.1021/acsomega.4c00611.
Пат. 1371979 A1 SU, МПК C21C 5/54. Шлакообразующая смесь для сталеплавильного процесса / С. М. Белокуров, В. В. Кривоносов, И. А. Кунцевич и др. // Заявл. 20.06.1986; опубл. 07.02.1988. Бюл. № 5.
Liu M., Yao Z., Zeng A. etc. An approach for the high-value utilization of pyrite cinders: coupling iron phosphate synthesis with copper-cobalt resource co-extraction // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2025. V. 13. Iss. 6. 119355. DOI: 10.1016/j.jece.2025.119355.
Jiang T., Tu Y., Su Z. etc. A novel value-added utilization process for pyrite cinder: selective recovery of Cu/Co and synthesis of iron phosphate // Hydrometallurgy. 2020. V. 193. 105314. DOI: 10.1016/j.hydromet.2020.105314.
Chen D., Guo H., Xu J. etc. Recovery of iron from pyrite cinder containing non-ferrous metals using high-temperature chloridizing-reduction-magnetic separation // Metallurgical and Materials Transactions B. 2017. V. 48, № 2. P. 933–942. DOI: 10.1007/s11663-017-0913-0.
Li W., Wang S., Han Y. etc. Recovery of iron from pyrite cinder by suspension magnetization roasting-magnetic separation method: Process optimization and mechanism study // Separation and Purification Technology. 2024. V. 332. 125652. DOI: 10.1016/j.seppur.2023.125652.
Галеру К. Е., Карлина А. И. Эксперименты по извлечению драгоценных металлов из пиритного огарка для определения оптимальных параметров цианирования с применением сепараторной воды бензольного отделения коксохимического производства // Перспективы развития, совершенствования и автоматизации высокотехнологичных производств: материалы XV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. — Иркутск, 2025. С. 18–21. EDN: NCKARS.
Галеру К. Е., Адигамов Р. Р., Карлина А. И. Технологии извлечения железа из пиритного огарка: современное состояние и перспективы // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2026. Т. 82, № 5. С. 54–60.
Галеру К. Е., Адигамов Р. Р., Карлина А. И. Экономическая эффективность извлечения железа и драгоценных металлов из пиритного огарка // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2026. Т. 82, № 7. С. 44–50.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Ferrous Metallurgy. Bulletin of Scientific , Technical and Economic Information
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
