Очистка пиритного огарка от серы и его применение в сталеплавильном производстве: комплексный анализ технологических подходов
DOI:
https://doi.org/10.32339//0135-5910-2026-9-5-11Ключевые слова:
пиритный огарок, железо, обессеривание, сталеплавильное производство, шлакообразующая смесь, термический обжиг, гидрометаллургическое выщелачивание, утилизация техногенных отходовАннотация
Одним из крупнотоннажных промышленных отходов является пиритный огарок — побочный продукт сернокислотного производства, содержание железа в котором достигает 63 %, что сопоставимо с богатыми природными рудами. Однако высокие концентрации серы (до 4 %) и сопутствующих цветных металлов (цинка, меди, свинца) препятствуют прямому использованию огарка в доменной и сталеплавильной шихте из-за риска насыщения металла вредными примесями и снижения его качества. Настоящая работа посвящена систематизации и сравнительному анализу методов обессеривания пиритного огарка с последующей оценкой возможности применения очищенного продукта в сталеплавильном производстве. В статье детально рассмотрены физико-химические характеристики отхода, включая дисперсность, макропористость и фазовый состав, определяющие выбор технологических решений. Представлены три основные группы методов очистки: термические (окислительный и хлорирующий обжиг), гидрометаллургические (аммиачное и тиомочевинное выщелачивание) и биотехнологические (бактериальное окисление). Для каждой из них приведены температурные режимы, показатели эффективности удаления серы и примесей, а также экологические и энергетические ограничения. Особое внимание уделено практическим аспектам использования очищенного продукта в составе железорудного агломерата. На основании проведенного анализа обоснована целесообразность комбинированной схемы переработки, совмещающей гидрометаллургическое извлечение цветных металлов с финишным термическим обессериванием. Показано, что такая технология позволяет не только снизить техногенную нагрузку за счет утилизации многомиллионных отвалов, но и частично компенсировать дефицит железорудного сырья. Работа носит обзорно-аналитический характер и может служить основой для дальнейших прикладных разработок в области переработки техногенных минеральных ресурсов.
Библиографические ссылки
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.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ. Бюллетень научно-технической и экономической информации
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-ShareAlike» («Атрибуция — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.
