I ricercatori dell'Università federale degli Urali (UrFU) e dell'Istituto di metallurgia del ramo degli Urali dell'Accademia delle scienze russa (UrB RAS) hanno sviluppato e testato con successo la tecnologia per il trattamento delle scorie senza rifiuti. Questa tecnologia aiuta ad ottenere materiali di pregio, ghisa, e clinker di cemento Portland, eliminando il problema dell'inquinamento ambientale da parte delle imprese industriali. Un articolo che descrive la tecnologia è stato pubblicato nella rivista Acciaio nella traduzione .

"La nostra tecnologia ci permette di smaltire completamente le due tipologie di scorie. Aiuta a risolvere il problema della pressione antropica sull'ambiente, " disse Oleg Sheshukov, Capo ricercatore presso UrFU e RAS, capo del gruppo scientifico. "È particolarmente importante che abbiamo ottenuto una lavorazione completa della scoria fuori forno. Poiché contiene pochissimo ferro, tale scoria di solito non viene riutilizzata, ma mandato in discarica, aumentando costantemente i danni all'ambiente”.

Lo sviluppo e il test della tecnologia consistono in diverse fasi. La tipica scoria di siviera è una frazione di polvere che non è adatta per l'uso in ulteriori processi. Perciò, come primo passo, gli scienziati hanno stabilizzato la scoria della siviera in uno stato solido. Per questo, è stato aggiunto il vetro borato, un materiale di scarto economico che richiede anche il riciclaggio.

L'ottenimento di clinker dalla scoria di siviera è un compito tecnologico più complesso rispetto all'ottenimento di ghisa da un forno elettrico. Perciò, i ricercatori hanno prima calcolato le condizioni necessarie per la produzione di clinker. Questi sono la composizione chimica della miscela lavorata (carica) e l'intervallo di temperatura. Quindi, con l'aiuto della frantumazione e della miscelazione, hanno ottenuto una carica con miscele di silicio e minerali contenenti alluminio alite, belite, celite, e brownmillerite. Al laboratorio, la carica bricchettata è stata riscaldata in una fornace fino a 1500-1600 gradi Celsius, fino a quando non si sarà completamente sciolto, tenuto, e poi raffreddato lentamente. Gli esperimenti hanno permesso di scoprire che il clinker, in termini di qualità corrispondente allo standard statale, è formato da cinque composizioni di scorie a un'esposizione di 10 minuti a una temperatura di 1540-1560 gradi Celsius.

Nella fase successiva, presso lo stabilimento di tubi Seversky, i ricercatori hanno selezionato campioni di rifiuti dalla produzione di forni elettrici che erano simili nella struttura. Questi campioni contengono un alto contenuto di ferro. Come risultato di diverse fusioni di laboratorio, utilizzando coke come riducente carbonioso del ferro contemporaneamente al clinker di cemento Portland, gli scienziati hanno ottenuto ghisa che soddisfa i requisiti dello standard statale. Allo stesso tempo, tutte le materie prime sono state trasformate in prodotti commerciali.

La tecnologia della produzione congiunta senza rifiuti di ghisa e clinker di cemento Portland è stata testata con successo presso l'impianto di ferrolega di Klyuchevskoy. Nel corso delle batterie di prova, gli sviluppatori sono giunti alla conclusione che per evitare il surriscaldamento e per controllare le temperature e risparmiare denaro, dovrebbe essere utilizzato un forno rotativo tilt più economico, non un forno ad arco. Il clinker è formato dalla carica, che veniva immessa nel forno rotante ribaltabile, come risultato della miscelazione, riduzione, e fusione di ghisa e residui di scorie. La successiva miscelazione del clinker con il gesso diidrato e la cottura della miscela in un forno hanno portato alla formazione di cemento Portland, il tipo di cemento più utilizzato.