برای اطلاع از آخرین مقالات علمی و اخبار کرونا(COVID-19) کلیک کنید

مشخصات

عنوان:

ارزیابی زمینه فعالیت بازیابی فلزات از غبارها و سرباره های کوره های کارخانه های فولادسازی



گروه تخصصی:  فنی و مهندسی

سازمان مجری:  واحد استان یزد 

گروه پژوهشی: معدن

پژوهشگران: 
اسدیان حامد (مسئول طرح)

تاریخ خاتمه:  بهمن 1389

کارفرما: 

خروجی طرح: 
 
تلفن: 3-6225022-0351

نشانی سازمان مجری: یزد، خیابان مهدی، روبروی مسجد صاحب الزمان (عج)
 

چکیده:

آهن مذاب، آهن اسفنجی و قراضه آهن مواد اصلی تولید فولاد را تشکیل می دهند که با روش های مختلف پیرومتالورژی بدست می آیند. مهمترین این روشها، روش احیای مستقیم(D.R.I) ، روش کوره بلند (B.E)، روش کنورتور اکسیژن (B.O.F) و روش قوس الکتریکی (E.A.F) برای تولید فولاد می باشد و هر کدام از انها در کنار تولید فولاد ضایعاتی نیز بر جا می گذارند. منظور از ضایعات در صنایع فولادسازی هر گونه مواد جامد و یا مایعی را در بر می گیرد که در هر یک از مراحل تولید آهن و فولاد در سرباره، لجن، غبار، ورق های پوسته شده و لایه های اکسیدی هستند که در میان این محصولات، سرباره و غبار به سبب میزان تولید بسیار بیشتر در مقایسه با سایر محصولات جانبی، اهمیت بیشتری را دارد به صورت مواد دور ریز ذخیره و یا به دور ریخته می شود. غبارها در صنایع تولید آهن و فولاد نیز به دو دسته تقسیم بندی می شوند. یکی غبارهای کوره بلند و دیگری غبارهای کوره های قوس الکتریکی است. هر دو این غبارها به یک صورت توسط الکتروفیلترهاجمع آوری می شوند اما معمولا دارای ماهیت متفاوتی هستند. آهن و کربن مهمترین عناصر در غبار کوره بلند و روی مهمتری فلز در غبار موره قوس می باشد. روش بازیابی آهن از غبار کوره بلند ابتدا فلوتاسیون کربن و سپس استفاده از جداکنندههای مغناطیسی برای جدایش آهن از مواد قلیایی است. ترکیبات روی در غبار کوره قوس به صورت اکسید و فریت می باشد و درصد آن تا 40 درصد در غبار می رسد. روی از غبار کوره قوس به روش لیچینگ بازیابی می شود. لیچینگ می تواند قلیایی با استفاده از هیدروکسید سدیم و یا آمونیا و یا اسیدی با استفاده از اسید سولفوریک و یا هیدروکلریک باشد. سرباره ها شامل مقادیر قابل توجهی از فلزات هستند. آنها اغلب منابع ثانویه فلزات بوده و همچنین دارای فلزات خطرناک برای محیط زیست می باشند. سرباره ها عمدتا شامل سرباره آهن، سرباره فولاد و سرباره فولادهای آلیاژی می باشد. سرباره کوره بلند معمولا در تولید سیمان به کار می رود و بازیابی فلزات از آنها اقتصادی نیست. سرباره های فولادسازی سرباره های حاصل از کوره های BOF و کوره های قوس الکتریکی EAF در تولید فولاد می باشند و در حدود 10 تا 15 درصد از حجم تولیدات فولاد هستند. ترکیب اصلی این سرباره ها، Co، Fe، SnO2،M2O ،MnO است. از جدا کننده های مغناطیسی و ثقلی به منظور جدایش فلزات موجود در سرباره ها استفاده می شود. همچنین فرآیند لیچینگ به منظور استحصال آلومینیوم از سرباره های بویلر های فولادسازی به کار برده شده است.



کلیدواژگان: سرباره، فولاد سازی غبار، کوره قوس الکتریکی، آهن، روی، لیچینگ، استحصال

 
 
Title:

Assessment of basis activity of recovery of metal from steel plant dust and slag



Abstract:

Significant quantities of sludge and slag and dust are generated as waste material or byproduct every day from steel industries. They usually contain considerable quantities of valuable metals and materials. It is generally possible to recover some values by physical or chemical mineral processing techniques such as crushing, grinding, classification, hydrocyclone, magnetic separation, flotation, leaching or roasting. Transforming these solid wastes from one form to another to be reused either by the same production unit or by different industrial installation are very much essential not only for conserving metals and mineral resources but also for protecting the environment. This research investigated the characterization, beneficiation and utilization aspects of EAF and blast furnace flue dust, blast furnace sludge, LD sludge and LD slag generated at modern steel plants.
Electric arc furnace dust (EAFD) is a hazardous industrial waste generated in the collection of particulate material during steelmaking process via electric arc furnace. Important elements to the industry such as, Fe and Zn are the main ones in EAFD. Due to their presence, it becomes very important to know how these elements are combined before studying new technologies for its processing.
The aim of this work was to carry out a chemical, physical, structural and morphological characterization of the EAFD. The investigation was carried out by using granulometry analysis, chemical analysis, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy via SEM (EDS), X-ray mapping analysis via SEM, X-ray diffraction (XRD) and M¨ossbauer spectroscopy. By XRD the following phases were detected: ZnFe2O4, Fe3O4, SiO2 and ZnO. Leaching is the best method for recovery of zinc from EAF dust.
Studies were carried out at R& D, Tata Steel to develop a flow sheet for the recovery of metal from metal–slag mix generated in its charge chrome (ferrochrome with 50–60% chromium) plant, Bamnipal. The studies showed that in the case of the charge chrome plant, crushing of mixed metal and slag to below 10 mm followed by jigging of the _10+1 mm material and tabling of the _1 mm material would help recover 10 tpd of metal from the 18 tpd of mixed metal. Based on the studies, a plant is now operational at the Ferro-Alloy Plant (FAP), Bamnipal which recovers ferrochrome metal from mixed metal and slag.



Keyword(s): Steel plant; BF dust; BF sludge; LD slag; Utilization, electeic arc furnace dust, leaching, Sx, Zinc, Iron, EAF slag