Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

Диоксины и фураны в цинксодержащей металлургической пыли: процессы формирования и поведение

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-7-557-563

Полный текст:

Аннотация

Использование оцинкованного лома в качестве шихтового материала электросталеплавильного производства приводит к образованию металлургической пыли, пригодной для извлечения цветных металлов. Вопросы, связанные с поведением хлора и его соединений в  электросталеплавильной пыли, содержащей цинк и свинец, недостаточно изучены. В работе показано, что опасность наличия хлора и его соединений в шихте, а значит, и в выбросах дуговой сталеплавильной печи (ДСП) заключается в том, что он является основным компонентом, участвующим в формировании высокотоксичных органических веществ – диоксинов и фуранов (ДиФ), которые попадают в окружающую среду не только в газообразном, но и в адсорбированном на частичках пыли виде. По разным данным их концентрация составляет 5  –  500  нг/кг пыли и зависит от технологических параметров плавки. Приведен анализ процессов формирования диоксинов и  фуранов в  ДСП и их поведения в уловленной пыли. Установлено, что при содержании в исследуемой электросталеплавильной пыли 1,3 % хлора, источником поступления которого являются шихтовые материалы, 99,9 % образуют относительно безопасные соединения, в основном хлориды, а небольшая часть идет на образование ДиФ. Количество адсорбированных на поверхности частичек уловленной пыли диоксинов и фуранов составило 474 нг/кг пыли. Являясь сильными экотоксикантами (первый класс опасности), ДиФ повышают класс опасности пыли с четвертого до третьего и выше, что необходимо учитывать при обращении с пылью. Кроме того, транспорт диоксинов и фуранов в окружающей среде осуществляется за счет твердых частиц, сорбирующих яды на своей поверхности, поэтому электросталеплавильная пыль с адсорбированными на ее поверхности ДиФ может спровоцировать их попадание в живые организмы. Рассмотрены пути снижения эмиссии диоксинов и фуранов при производстве электростали и процессы ресурсосберегающей и экологически безопасной переработки пыли. В частности, проанализирована возможность использования известкового молочка для орошения отходящих газов в газоходе ДСП и показано, что это позволит снизить содержание ДиФ до допустимых пределов. Оценена эффективность предлагаемых мероприятий.

Об авторах

Л. М. Симонян
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия
д.т.н., профессор кафедры металлургии стали, новых производственных технологий и защиты металлов


Н. В. Демидова
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия
магистрант


Список литературы

1. Основные показатели охраны окружающей среды. 2017: Стат. сб. / Росстат. – М.: 2017. – 115 c.

2. Промышленное производство в России. 2016: Стат. сб. / Росстат. – М.: 2016. – 347 c.

3. Паньшин А.М., Леонтьев Л.И., Козлов П.А. и др. Технология переработки пыли электродуговых печей ОАО «Северсталь» в вельц-комплексе ОАО «ЧЦЗ» // Экология и промышленность России. 2012. № 11. С. 4 – 6.

4. Стовпченко А.П., Камкина Л.В. Процессы утилизации пыли сталеплавильного производства. Часть 2. Промышленные процессы переработки пыли в агрегатах средней мощности // Электрометаллургия. 2010. № 2. С. 42 – 43.

5. Zunkel D. What to do with your EAF dust // Steel Times International. 1996. No. 7. P. 46. 48 – 50.

6. Pickles C.A. Thermodynamic analysis of the selective chlorination of electric arc furnace dust // Journal of Hazardous Materials. 2009. Vol. 166. No. 2 – 3. P. 1030 – 1042.

7. Pedro Jorge Walburga Keglevich de Buzina, Nestor Cezar Heckb, Antônio Cezar Faria Vilelac. EAF dust: An overview on the influences of physical, chemical and mineral features in its recycling and waste incorporation routes // Journal of Materials Research and Technology. 2016. No. 4. P. 194 – 202.

8. Lohmann R., Lee R.G.M., Green N.J.L., Jones K.C. Gas-particle partitioning of PCDD/Fs in daily air samples // Atmospheric Environ. 2000. Vol. 34. No. 16. P. 2529 – 2537.

9. Mukherjee A., Debnath B., Sadhan Kumar Ghosh. A review on technologies of removal of dioxins and furans from incinerator flue gas // Procedia Environmental Sciences. 2016. No. 35. P. 528 – 540.

10. Freeman R.A., Hileman F.D., Noble R.W., SchroyJ.M. Experiments on the mobility of 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin at Times Beach, Missouri // Solving Hazardous Waste Problems. Exner J.H. ed. Washington: ACS Symposium Series No. 338. 1987. Chapter 9.

11. Puri R.K., Clevenger R.K., Kapila S. etc. Studies of parameters affecting translocation of tetrachlorodibenzo-p-dioxin in soil // Chemosphere. 1989. Vol. 18. No. 1 – 6. P. 1291 – 1296.

12. Puri R.K., Kapila S., Lo Y.H. etc. Effect of co-contaminants on the disposition of polychlorinated dibenzofurans in saturated soils // Chemosphere. 1990. Vol. 20. No.10 – 12. P. 1589 – 1596.

13. Rezaei E., Farahani A., Buekens A. etc. Dioxins and furans releases in Iranian mineral industries // Chemosphere. 2013. Vol. 91. No. 6. P. 838 – 843.

14. Петросян В.С. Диоксины: пугало или реальная угроза? // Теоретическая и прикладная экология. 2009. № 1.С. 41 – 41.

15. Eskenazi B., Warner M., Brambilla P. etc. The Seveso accident: A look at 40 years of health research and beyond // Environment International. 2018. No. 121. P. 71 – 84.

16. Antunes P., Viana P., VinhasT. etc. Emission profiles of polychlorinated dibenzodioxins, polychlorinated dibenzofurans (PCDD/Fs), dioxin-like PCBs and hexachlorobenzene (HCB) from secondary metallurgy industries in Portugal // Chemosphere. 2012. Vol. 88. No. 11. P. 1332 – 1339.

17. Vehlow J. Thermische Behandlungsverfahren fuer Hausmuellim Vergleich. – Graz: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH, Institut fuer Technische Chemie, Bereich Thermische Abfallbehandlung, 1998. – 37 p.

18. Аксельрод Л.М., Федосов И.Б., Баранов А.П. и др. Переработка цинксодержащих пылей электросталеплавильного производства на ООО «Урал-рециклинг» (ОАО «Комбинат «Магнезит») // Сб. докл. IV Междунар. конф. «Металлургия – ИНТЕХЭКО – 2011». – М.: 2011. С. 136 – 139.

19. Лисин В.С., Юсфин Ю.С. Ресурсо-экологические проблемы XXI века и металлургия. – М.: Высш. шк., 1998. – 447 с.

20. USEPA. Exposure and Human Health Reassessment of 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-Dioxin (TCDD) and Related Compounds. Path 1. Vol. 2. – Washington, DC, EPA/600/P-00/001Ab, 2000. – 628 p.

21. Хофштадлер К., Геберт В., Ланцершторфер К. и др. Система «Эрфайн» для удаления диоксина из отходящих газов аглопроизводства и электродуговых печей // Сталь. 2001. № 12. С. 81 – 84.

22. Еланский Г.Н., Медведев М.Н. Диоксины – экологическая опасность // Сталь. 2000. № 2. С. 82 – 86.

23. Иванов А.И., Ляндрес М.Б., Прокофьев О.В. Производство магния. – М.: Металлургия, 1979. – 376 с.


Для цитирования:


Симонян Л.М., Демидова Н.В. Диоксины и фураны в цинксодержащей металлургической пыли: процессы формирования и поведение. Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2019;62(7):557-563. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-7-557-563

For citation:


Simonyan L.M., Demidova N.V. Dioxins and furans in zinc-containing metallurgical dust: behavior and formation processes. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2019;62(7):557-563. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-7-557-563

Просмотров: 58


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)