При производстве глинозема по методу Байера в качестве побочного продукта образуется красный бокситовый шлам – мелкодисперсное вещество следующего состава, %
Fe2O3 | CaO | SiO2 | Al2O3 | MgO | TiO2 | S | P2O5 | Na2O |
40,0-55,0 | 8,0-11,0 | 5,0-15,0 | 14,0-16,0 | 0,5-1,4 | 2,0-5,0 | до 2,0 | 0,2-0,5 | до 2,0 |
Содержание влаги в таком продукте составляет 40-60%.
Из-за отсутствия эффективных технологий переработки основная масса красных шламов не используется и складируется в специальных шламохранилищах, которые оказывают отрицательное воздействие на окружающую среду. В России красных шламов накопилось более 100 млн. т.
Плавильный агрегат МАГМА пригоден для пирометаллургической переработки красных шламов методом жидкофазного восстановления оксидов железа углеродом по одностадийной схеме либо двухстадийным процессом в сочетании с дуговой электропечью.
Тепло, снимаемое с корпуса агрегата жидкометаллическим теплоносителем, используется для обезвоживания (сушки) исходных красных шламов.
Загружаемый в агрегат подсушенный шлам проплавляется в жидкой шлаковой ванне. Содержащиеся в красном шламе оксиды железа восстанавливают углеродом (углем), загружаемым на поверхность расплава. Восстановленное железо в виде чугуна оседает на подине агрегата. Состав переплавленного и восстановленного шлака корректируется добавками флюсов исходя из схемы дальнейшего его использования.
При одностадийном процессе переработки красного шлама получаемыми продуктами являются чугун, сырье для дополнительного извлечения глинозема или клинкер для получения глиноземистого цемента.
При двухстадийном процессе, кроме перечисленных продуктов, возможно получение ферросилиция.
Переработка красных шламов в АПМ "МАГМА" является полностью безотходным процессом, так как уловленная в газоочистке пыль возвращается (вдувается) инжекторами в плавильную камеру агрегата, в шлаковый расплав.
Схема переработки красных шламов одностадийным процессомПроизводительность типового агрегата "МАГМА" по переработке осушенного до влажности 8% красного шлама составляет 350 тыс. т в год.
Из 1 т переработанного красного шлама производится до 0,35 т чугуна, до 0,5 т глиноземистого клинкера.
Удельный расход энергоносителей на переработку 1 тонны красного шлама:
- энергетический уголь до 200 кг;
- природный газ до 50 м3;
- кислород технический до 100 м3.