Доктор технических наук, профессор кафедры металлургии стали, новых производственных технологий и защиты металлов
119049, Россия, Москва, Ленинский пр., 4
Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair of Metallurgy of Steel, New Production Technologies and Metal Protection
Moscow
Магистрант
119049, Россия, Москва, Ленинский пр., 4
MA Student
Moscow
Применение оцинкованного лома в качестве шихтового материала электросталеплавильного производства приводит к образованию металлургической пыли, пригодной для извлечения цветных металлов. Содержание хлора и органических соединений в металлошихте может привести к образованию диоксинов и фуранов в процессе электроплавки с их последующим оседанием на электросталеплавильной пыли. В предыдущем исследовании авторами установлено содержание диоксинов и фуранов в пыли на уровне 474 нг/кг пыли. Для изучения поведения диоксинов и фуранов при нагреве пыли разработана методика проведения эксперимента в муфельной печи при температурах 300, 600, 900 и 1150 °С. Исследование химического состава пыли до и после проведения эксперимента позволило установить, что при нагреве происходит десорбция диоксинов и фуранов в интервале температур 300 – 900 °С. Параллельно с десорбцией диоксинов и фуранов протекает испарение некоторых химических соединений, косвенно наблюдаемое по изменению содержания С, Na, Cl, K, Pb, Zn в образцах. В изученном интервале температур содержание С, Na, Cl снижается до нуля; содержание K уменьшается на 81 %; Pb – на 83,5 %. Снижение содержания цинка не превышает 5 %. Изменение содержания остальных компонентов невелико. Полученные данные подтверждают преимущественное нахождение хлора в неорганических соединениях в виде NaCl и KCl, наряду с незначительным присутствием в форме ZnCl, PbCl и PbCl2 . Исследование показало необходимость учета присутствия диоксинов и фуранов при создании технологий, направленных на переработку металлургической пыли. Предлагается вводить высокотемпературную обработку пыли (>850 °С) с последующим орошением отходящих газов известковым молочком. Наиболее рациональным представляется принятие мер по снижению эмиссии диоксинов и фуранов в ДСП: проведение дожигания отходящих газов с последующим резким охлаждением во избежание вторичного синтеза экотоксикантов или сокращение количества хлорсодержащих и органических материалов при предварительной подготовке металлошихты.
The use of galvanized scrap as a charge material for electric steel-smelting production leads to formation of metallurgical dust suitable for extraction of non-ferrous metals. Chlorine and organic compounds content in metallurgical charge can lead to dioxins and furans formation in the process of electric smelting with their subsequent sedimentation on EAF dust. In the previous study we determined dioxins and furans content in dust at the level of 474 ng/kg of EAF dust. The methodology for conducting an experiment in a muffle furnace at temperatures of 300, 600, 900 and 1150 °Cwas developed for the study of dioxins and furans’ behavior during dust heating. Investigation of EAF dust chemical composition before and after the experiment made it possible to establish that desorption of dioxins and furans occurs during heating in the temperature range of 300 – 900 °C. In parallel with dioxins and furans’ desorption some chemical compounds evaporate indirectly and it is determined by calculation of changes in the content of C, Na, Cl, K, Pb, Zn in the sample. In the studied temperature range, the content of C, Na, Cl decreases to zero; K content is reduced by 81 %; Pb content is reduced by 83.5 %. Reduction of Zn content does not exceed 5 %. Change in content of the remaining components is insignificant. The obtained data confirm the predominant presence of chlorine in inorganic compounds in forms of NaCl and KCl, along with a slight presence in forms of ZnCl, PbCl, and PbCl2 . The study revealed the need of consideration of dioxins and furans’ presence during development of technologies aimed at metallurgical dust processing. It is proposed to perform high-temperature processing of dust (>850 °С) with the subsequent irrigation of exhaust gases with lime milk. The most rational ways to decrease dioxins and furans’ content in EAF dust are conducting afterburning of exhaust gases, followed by rapid cooling in order to avoid secondary synthesis of ecotoxicants or reducing the amount of chlorine-containing and conventional materials during pretreatment of metals.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.