Phase composition of metallurgical zinc and lead slags

Slags formed in the “Miasteczko Śląskie” Zinc Smelting Plant process contain substantial amounts of heavy metals such as Pb, Zn, Cd, Cu. In hypergenic environment this elements may occur in stable or unstable phase. Environmental conditions and the forms of occurrence of elements decide about metals stability and mobility. On the basis of laboratory, microscopic and modeling studies it was found that the main phase present in slags from the current production of the shaft furnace is fayalite, which is unstable in Eh-pH wide range in water and soil environment of the surroundings of HC “Miasteczko Śląskie”.

Huta Cynku „Miasteczko Śląskie” jest jedynym w Europie producentem cynku i ołowiu wytapianych metodą ogniową w procesie Imperial Smelting Process (ISP). Proces prowadzony jest w piecu szybowym w sposób umożliwiający jednoczesne uzyskiwanie Zn i Pb. Wsad do procesu technologicznego stanowią surowce, tj. koncentraty galenowe z flotacji rud cynkowo- ołowiowych, surowy tlenek cynku oraz materiały zwrotne, tj. podziarno spieku Zn- Pb, pyły, szlamy, zgary, pyły stalownicze. Żużle powstające w procesie technologicznym Huty, zawierają w swym składzie ilości metali ciężkich (m.in. Zn, Pb, Cu, Cd). Identyfikacja form występowania wybranych metali w żużlach pozwoliła na określenie ich mobilności w środowisku hipergenicznym, w oparciu o diagramy Eh i pH. Na podstawie przeprowadzonych badań mikroskopowych i modelowych stwierdzono, że główną fazą występującą w żużlach z bieżącej produkcji pieca szybowego Huty jest fajalit, który w środowisku gruntowo-wodnym rejonu Zinc Smelting Plant „Miasteczko Śląskie”, jest niestabilny w szerokim zakresie Eh-pH.