СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗА ИЗ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2000 года по МПК C22B1/245 C22B7/02 B29B9/08 B29C47/36 

Настоящее изобретение относится к получению коммерчески значимых объемов металлов из металлургических отходов, в частности, из отходов, образующихся при выплавке железа и стали.

Уровень техники
В процессах выплавки железа и стали образуются отходы, содержащие окислы железа, а часто и окислы других металлов. В выходящих газовых потоках эти материалы обычно присутствуют в виде пыли. Отходы такого рода плохо поддаются утилизации, т. к. пыль обычно имеет тонкодисперсный размер частиц и простое возвращение ее в восстановительную печь для получения железа, как правило, приводит к тому, что пыль снова попадает в выходящие газовые потоки. Таким образом, даже если эти тонкодисперсные материалы содержат значительное количество металла, использовать их невозможно.

Существуют способы накопления и стабилизации пыли в отвалах около выплавляющих сталь производств, но этот вариант становится все более неприемлемым из-за ужесточения природоохранных актов, а также, с ростом цен на землю, из-за уменьшения свободных площадей. Пыль также может быть переработана и включена в керамические и строительные материалы, но это не всегда рентабельно. Эти способы не окупают ценности остаточного железа и других металлов в отходах.

Серьезную проблему представляют отходы в виде пыли из электродуговых печей, обычно обозначаемой как ЭДП-пыль. В электродуговых печах металлический лом плавится с использованием высоковольтного электрического тока. Металлический лом может поступать из различных источников, включая разнобранные железнодорожные рельсы, резанные стальные листы, демонтированные стальные конструкции, автомобильный лом. Он поступает в электродуговые печи без отделения цветных металлов, таких как свинец, цинк и кадмий. Во время работы электродуговой печи эти цветные металлы испаряются из лома, конденсируются на частицах пыли и оседают в пылеуловительной камере. Вместе с этими металлами выходящие газовые потоки осаждают в пылеуловительной камере большое количество пригодного для восстановления железа. Таким образом, железо и тяжелые металлы, как правило, в их окисленной форме объединяются в аморфной ЭДП-пыли с частицами размером обычно менее 20 мкм. В настоящее время такая ЭДП-пыль классифицируется Агентством по охране окружающей среды США (АООС) как вредные отходы из-за наличия в ней свинца и кадмия. Поэтому для защиты окружающей среды от загрязнения тяжелыми металлами нужны экстенсивные мероприятия, соответствующие регламентациям АООС. Все металлы в ЭДП-пыли представляют определенную ценность и могут быть использованы в дальнейшем при условии разработки эффективных способов разделения и восстановления компонентов пыли. Кроме того, если из ЭДП-пыли удалить следы тяжелых металлов, она становится нетоксичной.

Для решения этой проблемы применяют несколько процессов с различной степенью успеха. При успешном удалении тяжелых металлов они не справляются с получением железа и обычно оставляют тонкодисперсную пыль, содержащую оксид железа и не имеющую коммерческой ценности.

Наиболее распространенной технологией является так называемый фьюминг. В этом процессе для разделения тяжелых металлов используют различие их точек кипения. Пыль нагревают до температуры, превышающей точки кипения разделяемых металлов, вызывая тем самым их испарение. Испаренные металлы выделяются из пыли в виде газа и осаждаются в коллекторном устройстве для дальнейшей обработки. Точки кипения этих металлов значительно ниже, чем у железа, являющегося главным компонентом пыли. После отделения свинца, цинка и кадмия оставшаяся пыль содержит железо в виде оксида. Из-за своей пылевидной формы этот материал не пригоден для получения железа и остается отходом. Другой проблемой фьюминга является его энергоемкость, а также то обстоятельство, что он сам производит значительное количество пылевидных отходов.

Другой технологией обработки ЭДП-пыли является электролиз. Этот процесс объединяет операции выщелачивания и электроосаждения пыли с электролитическим осаждением. ЭДП-пыль сначала растворяют в электролите, чтобы перевести в раствор свинец, цинк и кадмий. Раствор фильтруют и, далее, осаждают порошком цинка, связывая свинец и кадмий. Полученный раствор цинка пропускают затем через гальваническую ванну, чтобы получить цинк. С точки зрения получения цинка этот способ вполне удовлетворителен, однако в процессе выщелачивания не происходит растворения окислов железа и феррита цинка, которые остаются в отходах, подлежащих высушиванию. Высушенный материал опять-таки представляет собой тонкодисперсную пыль, не имеющую коммерческой ценности.

ЭДП-пыль также обрабатывают путем смешивания с силикатными материалами, такими как кремниевый песок, глина или стеклянный бой, и нагревания в печи до образования стеклокерамического продукта. Керамика может быть использована в качестве абразива, причем переработанная ЭДП-пыль уже не является вредной. Однако металлы, имеющие реальную коммерческую ценность, при этом выделить невозможно. Таким образом, эти металлы подвергают обработке, используя дорогую, сложную технику, ограничиваясь получением малоценных материалов, только для того, чтобы утилизовать вредные материалы.

В патенте США N 5453103, 1995 г. предложены продукты утилизации порошкообразных отходов в виде твердых объектов (например, в форме прессованных брикетов), в которых на поверхности порошкообразного материала сформированы зоны присоединения молекулярного углерода, связанные друг с другом посредством длинноцепного полимера. При этом рекомендуемый состав длинноцепного полимера включает соединение, содержащее стирол или акрилонитрил. Однако известные продукты пригодны только для утилизации углеродосодержащих отходов.

Сущность изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание способа обработки пыли, содержащей железо и тяжелые металлы, который обеспечивает получение железа и тяжелых металлов в виде полезного продукта.

Другие задачи, решаемые изобретением, будут ясны из нижеследующего описания.

В кратком изложении настоящее изобретение решает или существенно облегчает решение проблем, перечисленных выше. Разработан способ получения твердого изделия в виде брикетов, таблеток и/или других твердых объектов. Твердый объект (изделие) включает в себя железосодержащий материал с высоким содержанием железа, например ЭДП-пыль, углеродный материал, например коксовую мелочь, тонкодисперсный уголь, и/или другие материалы, сформованные в твердые объекты типа брикетов, для предотвращения их раздробления и распыления. Брикеты, предпочтительно содержащие 30-60% (по весу) железа и 7-20% (по весу) углерода, являются источником железа при выплавке стали и железа, а также поставляют углерод для восстановления железа. Кроме того, в брикетах в состав железосодержащего материала включены также тяжелые металлы, в процессе восстановления железа они извлекаются выпариванием или испарением. Уникальность этого способа испарения заключается в том, что загрузочное сырье сначала формуется в виде стабильного, твердого объекта путем брикетирования или экструзионного прессования (или какой-нибудь другой технологии такого рода) с использованием продукта реакции между мелкими частицами углерода и органическим связующим веществом. Этот продукт поддерживает макроформу пылевого материала до тех пор, пока цинк, свинец и кадмий не испарятся, а оксид железа не восстановится до элементарного железа. Указанный способ позволяет в рамках одного процесса регенерировать все материалы, содержащиеся в ЭДП-пыли. Топливом для этого процесса могут служить отходы в виде коксовой мелочи или тонкодисперсного угля, электрическая дуга или природный газ. Выбор вида топлива определяется экономическими соображениями.

Таким образом, описываемый процесс предназначен для получения железа и тяжелых металлов из порошкообразных железосодержащим материалом. Эти порошки, из которых в их исходном виде нельзя было получить имеющее реальную ценность железо, теперь могут быть переработаны в объекты, называемые далее изделиями, позволяющие утилизировать их в металлургии железа и стали. При этом получают не только железо, но и тяжелые металлы. Предшествующие попытки формовать углеродосодержащие материалы типа коксовой мелочи, тонкодисперсного угля и/или другие отходы в твердые изделия типа брикетов были большей частью безуспешными, т.к. продукт не получался в достаточной степени связанным и стабильным, распадаясь при хранении и транспортировке снова до мелких, тонкодисперсных частиц. Настоящее же изобретение позволяет формовать углерод- и железосодержащий материал в твердые изделия (макрообъекты), прочные и долговечные при хранении и транспортировке, причем прочность их достаточна для предотвращения преждевременного распада формы в процессе восстановления железа. Тем самым предотвращается попадание веществ в виде пыли в выходящие газовые потоки.

Одним из вариантов осуществления изобретения является процесс создания изделий из тонкодисперсного железосодержащего материала, причем указанный процесс может включать:
а) смешивание железосодержащего материала и углеродного материала с образованием железо-углеродной смеси с высоким содержанием железа, причем порошкообразный материал не должен содержать следов масел или влаги;
б) растворение стирольной или акрилонитриловой полимерной смолы в гигроскопическом растворителе с образованием раствора смолы или кондиционера;
в) соединение раствора смолы, железо-углеродной смеси, карбоната кальция и алюмосиликатного связующего вещества;
г) эмульгирование поливинилового полимера в воде, добавление эмульсии к смеси по операции в) и тщательную гомогенизацию полученной композиции;
д) превращение смеси по операции г) путем прессования в твердое изделие.

Под "дисперсным железосодержащим материалом" имеется в виду любой материал в виде порошка, тонкодисперсных частиц или мелких частиц, содержащий железо, окислы железа и/или другие соединения железа. Порошкообразный материал может содержать, кроме того, и другие металлы, в том числе тяжелые, в любой окисленной форме, а также минералы, в частности, обнаруживаемые в руде, в отходах экстракции минералов и т.п.

Подходящим железосодержащим материалом является пыль из электродуговых печей (ЭДП-пыль), осаждаемая из выходящих газовых потоков при выплавке железа и стали. Другие материалы такого рода включают в себя такие субпродукты сталелитейного производства как окалина, осажденный оксид железа и пыль (так называемый шлам), обычно скапливающаяся в пылеуловительных камерах кислородных печей.

Железосодержащий материал обычно не должен содержать влаги (не более 2% по весу) и органических веществ типа масел. Этого можно достигнуть любым подходящим способом очистки и сушки. Предпочтительным является способ, более полно описанный и проиллюстрированный в примерах.

Порошкообразный материал сначала смешивают с углеродным материалом. При этом железосодержащий материал и углеродный материал могут быть обработаны неорганической кислотой, например соляной. Углеродный материал может быть любой подходящей субстанцией, такой, например, как доменный кокс. Углеродный материал должен быть в достаточной степени дисперсным и обладать способностью формоваться в твердые изделия (макрообъекты) в соответствии с нижеследующим описанием. Кроме того, он не должен содержать примесей, которые могли бы помешать процессу формования или последующему процессу восстановления железа. Типичным является использование тонкодисперсного порошкообразного материала.

В типичном варианте осуществления изобретения порошкообразный материал и углеродный материал смешивают с образованием смеси примерно 15-35% по весу (предпочтительно примерно 25% углеродного материала по весу) и обрабатывают соляной кислотой. Для этой реакции предпочтительное количество кислоты составляет примерно 1-4% по весу, оптимальная величина - примерно 2% кислоты по весу.

После реакции с соляной кислотой смесь железосодержащий материал/углерод смешивают со связующим веществом для формования в одной или более формах. Прореагировавшая смесь смешивается с карбонатом кальция, алюмосиликатным связующим веществом, органическим связующим веществом и поливиниловым спиртом. Можно ограничиться смешиванием прореагировавшей смеси с карбонатом кальция и алюмосиликатным материалом. Карбонат кальция действует как отвердитель, а также как флюс, удаляющий примеси в процессе восстановления железосодержащей фазы. Алюмосиликат также действует и как отвердитель, и как флюс.

В качестве алюмосиликатного материала может использоваться любой материал, применяемый при формовке (модификации каолиновой глины, каолинит, смесь глинозема с кремнеземом, доломитовая известь в виде глины и т.п.).

Органическое связующее вещество примешивают в смесь карбоната кальция и алюмосиликата. Оно описано в патентной заявке США N 08/184099, описание которой включено в данное описание путем ссылки на нее. Это связующее вещество приготавливают растворением стироловой или акрилонитриловой полимерной смолы в гигроскопическом растворителе, таком как метилэтилкетон.

Эмульсию, полученную эмульгированием поливинилового полимера в воде, добавляют к смеси со стироловым полимерным связующим веществом. Полученная в результате смесь тщательно гомогенизируется. В качестве поливинилового полимера может быть использован поливиниловый спирт или поливинилацетат.

Гомогенизированная смесь с поливинилацетатом или поливиниловым спиртом затем формуется в твердые макрообъекты любым подходящим способом (экструзионное прессование, прессование в пресс-форме и т.д.). В типичном случае для получения плотного, устойчивого к разрушению и абразивному истиранию продукта давление экструзионного прессования и прессования в прессформе должно быть достаточно высоким - примерно 1050 - 3150 кг/см² (оптимальное значение - 2100 кг/см²).

На прилагаемом чертеже представлена технологическая карта, иллюстрирующая сущность изобретения.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Пример 1
Этот пример иллюстрирует обработку порошкообразного исходного железосодержащего материала (ЖСМ) и угольной мелочи для получения высокосортного рафинированного железа. Как показано на чертеже, ЖСМ сначала очищают с использованием поверхностно-активного вещества, чтобы создать размягченную субстанцию, содержащую масла и другие загрязняющие ЖСМ компоненты. ЖСМ высушивают во вращающейся сушильной печи до испарения размягченной субстанции и уменьшения общего содержания влаги предпочтительно до уровня примерно 2%, хотя в зависимости от требований к получаемой композиции эта величина может доходить до 6% по весу.

Затем очищенный ЖСМ отвешивают в смеситель вместе с доменным коксом (примерно 25% по весу) и обрабатывают соляной кислотой (примерно 2% по весу). ЖСМ, кокс и соляную кислоту далее перемешивают в течение примерно 5 минут.

После перемешивания к обработанным кислотой ЖСМ и коксу добавляют карбонат кальция (примерно 5% по весу) и каолит (Al₂O₃ + SiO₂) (примерно 2,5% по весу), эту смесь далее перемешивают в течение примерно 5 минут. Карбонат кальция и каолит действуют как отвердители смеси, содержащей ЖСМ, а также как флюсы при восстановлении материала до металлического состояния.

После перемешивания в смеситель добавляют органическое связующее вещество (примерно 3% по весу), перемешивание продолжают в течение примерно 5 минут. В качестве связующего вещества используют стироловую полимерную смолу (примерно 10% по весу), растворенную в гигроскопическом растворителе, например в метилэтилкетоне. Т.к. это связующее вещество содержит гигроскопический растворитель, вся вода, выделившаяся в предыдущих реакциях, удаляется вместе с растворителем.

После перемешивания к смеси добавляют полимер поливинилового спирта (примерно 4% по весу), перемешивание продолжают в течение примерно 10 минут. Затем материал переносят в брикетировочный пресс высокого давления или любое другое устройство такого рода для получения прочного, удобного в обращении брикета.

Далее полученные брикеты или твердые изделия другой конфигурации нагревают для отверждения до примерно 120^oC - 205^oC. В процессе отверждения содержание влаги в брикете уменьшается до уровня менее примерно 2% по весу. Сразу после отверждения брикеты помещают в электродуговую печь, где происходит восстановление окислов. Восстановление окислов железа происходит с минимальным расходом энергии, т.к. брикеты удерживаются под слоем шлака связующим веществом до тех пор, пока идет реакция восстановления между коксом и оксидированным железом. Другие материалы, добавляемые к брикетам или твердым макрообъектам другой конфигурации, действуют как флюсы, перенося примеси в слой шлака, находящийся выше уровня жидкого металла.

Вместо стиролового полимера может быть использован акрилонитриловый полимер. Подходящим полимерным материалом является эмульсия гомополимера ПВА 30-024, производимая компанией National Starch and Adhesive. Акрилонитриловый полимер желательно хранить в жидком состоянии с помощью метилэтилкетона. Акрилонитриловый полимер производится компанией Polymerland. Технический метилэтилкетон, производимый компаниями Dice Chemical Co и Thatcher Chemical Co, вполне удовлетворителен. Пропорция 90% по весу метилэтилкетона и 10% по весу акрилонитрилового полимера удовлетворяет предъявляемым требованиям, хотя эти количества могут варьироваться.

Примеры 2-5
Эти примеры иллюстрируют обработку порошкообразного исходного железосодержащего материала (ЖСМ) и угольной мелочи для получения высокосортного рафинированного железа. Первым этапом, общим для всех этих примеров, является очистка ЖСМ с использованием поверхностно-активного вещества, создающего размягченную субстанцию, содержащую масла и другие загрязняющие ЖСМ компоненты. Затем ЖСМ высушивают во вращающейся сушильной печи до испарения размягченной субстанции и уменьшения общего содержания влаги.

Далее очищенный ЖСМ отвешивают в смеситель вместе с углеродным материалом в виде мелких частиц и обрабатывают соляной кислотой (примерно 2% по весу). ЖСМ, мелкие частицы углеродного материала и соляную кислоту перемешивают в течение примерно 5 минут. После перемешивания к обработанным кислотой ЖСМ и мелким частицам углерода добавляют карбонат кальция (примерно 5% по весу) и каолит (Al₂O₃ + SiO₂) (2,5% по весу), перемешивание продолжают в течение примерно 5 минут.

После перемешивания в смеситель добавляют органическое связующее вещество (примерно 3% по весу), перемешивание продолжают в течение примерно 5 минут. В качестве связующего вещества используют акрилонитриловый полимер, который сохранялся в жидком состоянии с помощью метилэтилкетона, как это описано выше.

После перемешивания к смеси добавляют такой же, как в примере 1, гомополимер поливинилового спирта, перемешивание продолжают в течение 10 минут. Затем материал переносят в брикетировочный пресс или любое другое устройство такого рода для получения твердого, прочного, удобного в обращении брикета.

Затем изделия, например, в виде брикетов нагревают для отверждения до примерно 120^oC - 205^oC. В процессе отверждения содержание влаги в брикете уменьшается до уровня менее примерно 2% по весу. Сразу после отверждения брикеты или твердые объекты другой конфигурации помещают в электродуговую печь, где происходит восстановление окислов. Был проведен анализ исходных материалов, а также железо- и шлакосодержащих продуктов, полученных путем восстановления. Результаты испытаний приведены ниже.

Пример 2
В этом примере в качестве мелких частиц углерода использовалась коксовая мелочь (2600 ккал), а ЖСМ представлял собой смесь окалины, образующейся при сталепрокате (компания Nucor, США), и оксида железа из осадков кислородной печи (компания Gulf States, США). Результаты анализа исходных материалов, готовых брикетов и восстановленных продуктов (в % по весу) приведены ниже в таблице А. Из массы брикета, участвовавшей в процессе восстановления, 88% вошло в содержащий железо продукт, а 21% перешел в шлак (сумма этих цифр не равна 100% из-за погрешностей измерений и ошибок округления).

Пример 3
В этом примере в качестве мелких частиц углерода использовалась коксовая мелочь (2600 ккал), а ЖСМ представлял собой смесь окалины, образующейся на сталепрокатном заводе, и шлама из фильтров кислородного конвертера (Q-BOP) (оба в г. Женева, Юта). Результаты анализа исходных материалов, готовых брикетов и восстановленных продуктов (пять восстановленных проб брикетов) (в % по весу) приведены ниже в таблицах Б-1 и Б-2. Для проб 1 - 3 результаты по шлаку суммированы по всем трем пробам. Соотношения массы брикета, участвовавшей в процессе восстановления, и массы шлака приведены в таблице В. (Сумма этих цифр не равна 100% из-за погрешностей измерений и ошибок округления).

Пример 4
В этом примере в качестве мелких частиц углерода использовалась коксовая мелочь (2600 ккал), а ЖСМ представлял собой смесь железной руды (шахта "Женева", Юта) и шлама из фильтров кислородного конвертера (Q-BOP) (компания "Geneva Steel", Женева, Юта). Результаты анализа исходных продуктов, готовых брикетов и восстановленных продуктов (пять восстановленных проб брикетов) (в % по весу) приведены ниже в таблице Г. В пробе 1 примерно 88,9% массы брикета, участвовавшей в процессе восстановления, перешло в железосодержащий продукт, а 22, 1% - в шлак. (Сумма этих цифр не равна 100% из-за погрешностей измерений и ошибок округления). Для пробы 2 данные такого рода получены не были.

Пример 5
В этом примере в качестве мелких частиц углерода использовалась коксовая мелочь (2600 ккал), а ЖСМ представлял собой пылевидный оксид железа, полученный в виде побочного продукта при производстве фотопленок. Результаты анализа исходных материалов из различных партий и сводные результаты анализов продуктов восстановления железа (в % по весу) приведены ниже в таблице Д.

Пример 6
В этом примере в качестве мелких частиц углерода использовалась тонкодисперсная угольная пыль, а ЖСМ представлял собой те же продукты, что и в примере 3. Результаты анализа продуктов восстановления железосодержащих материалов и шлака (в % по весу) представлены ниже в таблице Е.

Теория
Можно предположить, что в рамках настоящего изобретения происходит полимеризация углеродных частиц, содержащихся в углеродном материале, в новое, не идентифицированное до сих пор длинноцепное полимерное соединение, которое и обеспечивает усиление структурирующих взаимодействий в получаемых продуктах. Известно, что окислы железа гидролизуются в воде. В ходе этой реакции образуются свободные карбоксильные ионы, присутствующие в данном соединении.

Введение метилэтилкетона с растворенным в нем полимером, по всей вероятности, позволяет присоединить стироловый полимер к свободным ионам углерода путем замены полимера на воду, которая поглощается растворителем.

На следующем этапе вводится поливинилацетат. Опять-таки присутствие метилэтилкетона играет катализирующую роль в процессе удаления воды и позволяет акрилонитрилу или стиролу прореагировать с поливинилацетатом.

Полученные в итоге спрессованные макрообъекты (брикеты, таблетки и/или экструдированные твердые изделия) структурно стабильны и не разрушаются на тонкодисперсные частицы при хранении и транспортировке.

Хотя настоящее изобретение было описано применительно к предпочтительным вариантам и примерам осуществления, однако специалистам в данной области должно быть ясно, что возможны и другие многочисленные варианты осуществления, не выходящие за пределы изобретения. При этом настоящее изобретение в соответствии с его формулой охватывает все изменения и модификации изобретения, не выходящие за пределы изобретательского замысла.

Сущность: отходы в виде материалов с высоким содержанием железа типа пыли из электродуговой печи формуются с помощью органического связующего вещества в дискретные изделия типа брикетов и/или других твердых конфигураций, которые могут быть использованы при выплавке стали и железа, а также для получения коммерчески значимых объемов железа и тяжелых металлов из отходов. Способ включает смешивание железосодержащего материала и углеродного материала с образованием железоуглеродной смеси, свободной от масел и влаги, растворение стиролового или акрилонитрилового полимера в гигроскопическом растворителе, соединяют их между собой и добавляют карбонат кальция и алюмосиликатное связующее. Одновременно осуществляют эмульгирование поливинилового полимера в воде, добавляют полученную эмульсию к смеси и тщательно гомогенизируют полученный продукт, после чего прессуют смесь в изделия. Изделия, получаемые этим способом, содержат железосодержащий материал и порошкообразный углерод с зонами присоединения молекулярного углерода, связанными друг с другом посредством длинноцепного полимера. Технический результат заключается в возможности получения полезного продукта из материала, содержащего железо и тяжелые металлы. 10 с. и 18 з.п.ф-лы, 1 ил., 7 табл.

1. Способ изготовления изделий из тонкодисперсного железосодержащего материала, предусматривающий прессование смеси, состоящей из указанного железосодержащего материала, углеродного материала и связующего, отличающийся тем, что он включает следующие операции: (а) смешивание железосодержащего материала и углеродного материала с образованием железоуглеродной смеси, свободной от масел и влаги; (б) растворение стиролового или акрилонитрилового полимера в гигроскопическом растворителе; (в) соединение растворенного стиролового или акрилонитрилового полимера, железоуглеродной смеси, карбоната кальция и алюмосиликатного связующего вещества; (г) эмульгирование поливинилового полимера в воде, добавление эмульсии к композиции по операции (в) и тщательную гомогенизацию полученного продукта; (д) прессование смеси по операции (г) в изделия. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве поливинилового полимера выбран поливиниловый спирт. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве поливинилового полимера выбран поливинилацетат. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что во время перемешивания смеси железосодержащего материала и углеродного материала по операции (а) добавляют соляную кислоту. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что смесь по операции (д) спрессовывают в брикетирующем прессе с образованием сформованных изделий. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что смесь по операции (д) спрессовывают в изделия путем экструдирования. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что он включает дополнительно операцию нагрева изделий с целью удаления из них влаги. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что он включает дополнительно помещение изделий в реакционную среду с целью восстановления содержащегося в них железа. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что железосодержащий материал содержит тяжелые металлы, а изделия помещают в печь для испарения тяжелых металлов и восстановления железа. 10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что железосодержащий материал подвергают перед операцией (а) смешиванию с поверхностно-активным веществом для высвобождения органических веществ и образования размягченной субстанции, состоящей из поверхностно-активного вещества и органических веществ, и высушиванию размягченной субстанции для уменьшения содержания в ней влаги за счет испарения. 11. Способ по п.1, отличающийся тем, что изделия прессуют под давлением 2100 кг/см². 12. Способ по п.1, отличающийся тем, что гигроскопический растворитель содержит метилэтилкетон. 13. Твердое изделие, содержащее порошкообразный углерод с зонами присоединения молекулярного углерода, связанными друг с другом посредством длинноцепного полимера, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит железосодержащий материал. 14. Твердое изделие по п.13, отличающееся тем, что длинноцепной полимер включает соединение, содержащее стирол или акрилонитрил. 15. Твердое изделие по п.13 или 14, отличающийся тем, что он содержит не менее 30 - 60% по весу железа и не менее 7 - 20% по весу углерода. 16. Твердое изделие по любому из пп.13 - 15, отличающееся тем, что оно содержит тяжелые металлы, распределенные в виде следов в железосодержащем материале. 17. Твердое изделие, содержащее порошкообразный углерод с зонами присоединения молекулярного углерода, связанными друг с другом посредством длинноцепного полимера, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит материал железосодержащих отходов. 18. Твердое изделие, содержащее порошкообразный материал углеродосодержащих отходов с зонами присоединения молекулярного углерода, связанными друг с другом посредством длинноцепного полимера, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит материал железосодержащих отходов. 19. Способ изготовления и использования твердых изделий, устойчивых к разрушению при высоких температурах из относительно тонкодисперсного железосодержащего материала, предусматривающий прессование смеси, состоящей из указанного железосодержащего материала, углеродного материала и связующего, отличающийся тем, что он включает операции полимеризации стирола или акрилонитрила в присутствии композиции, содержащей углеродный материал и материал железосодержащих отходов, формования получающегося в результате полимерного продукта под высоким прессующим давлением в твердые изделия и использования твердых изделий без их существенного разрушения в качестве композитного источника топлива и железосодержащего материала в процессе регенерации железа. 20. Способ по п.19, отличающийся тем, что в качестве углеродного материала выбран уголь. 21. Способ формования твердых изделий из относительно тонкодисперсного железосодержащего материала, предусматривающий прессование смеси, состоящей из указанного железосодержащего материала, углеродного материала и связующего, отличающийся тем, что он включает операцию полимеризации стирола или акрилонитрила в присутствии композиции, содержащей материал углеродосодержащих отходов и железосодержащий материал, и операцию формования получающегося в результате полимерного продукта под высоким прессующим давлением в твердые изделия для последующего использования в качестве композитного источника топлива и железосодержащего материала в процессе регенерации железа. 22. Способ формования твердых изделий из относительно тонкодисперсного железосодержащего материала, предусматривающий прессование смеси, состоящей из указанного железосодержащего материала, углеродного материала и связующего, отличающийся тем, что он включает операцию полимеризации стирола или акрилонитрила в присутствии композиции, содержащей углеродный материал и материал железосодержащих отходов, и операцию формования получающегося в результате полимерного продукта под высоким прессующим давлением в твердые изделия для последующего использования в качестве композитного источника топлива и железосодержащего материала в процессе регенерации железа. 23. Способ формования изделий из относительно тонкодисперсного железосодержащего материала, предусматривающий прессование смеси, состоящей из указанного железосодержащего материала, углеродного материала и связующего, отличающийся тем, что он включает операции добавления поливинилацетата к композиции, содержащей железосодержащий материал, связанный продуктом реакции стиролового или акрилонитрилового полимера с порошкообразным углеродом, и операцию формования изделий под высоким прессующим давлением, а также последующее использование изделий в высокотемпературных печах в качестве источника топлива и железосодержащего материала при регенерации железа из железосодержащего материала. 24. Способ по п.23, отличающийся тем, что в качестве углеродного материала выбран уголь. 25. Способ формования твердых изделий из тонкодисперсного железосодержащего материала, предусматривающий прессование смеси, состоящей из указанного железосодержащего материала, углеродного материала и связующего, отличающийся тем, что он включает операцию полимеризации стирола или акрилонитрила в присутствии композиции, содержащей углеродный материал и железосодержащий материал, и операцию формования получающегося в результате полимерного продукта под высоким прессующим давлением в твердые изделия для последующего использования в качестве композитного источника топлива и железосодержащего материала в процессе регенерации железа. 26. Способ по п.25, отличающийся тем, что в качестве углеродного материала выбран уголь. 27. Способ формования тонкодисперсного железосодержащего материала, предусматривающий прессование смеси, состоящей из указанного железосодержащего материала, углеродного материала и связующего, отличающийся тем, что он включает операции: соединения и смешивания тонкодисперсного железосодержащего материала, углеродного материала, кондиционера в виде стиролового или акрилонитрилового полимера, растворенного в гигроскопическом растворителе полимера поливинилацетата или поливинилового спирта; прессования результирующей смеси с образованием изделий, содержащих источник топлива и железосодержащий материал для последующей регенерации из него железа. 28. Способ по п.27, отличающийся тем, что в качестве углеродного материала выбран уголь.