回收电弧炉粉尘
电弧炉(EAFs)通常将1 - 2%的电荷转化为灰尘或烟雾(Chaubal 1982)。含锌粉尘具有很高的潜在商业价值。人们提出了许多处理烟灰的方法回收,包括锌的回收。莫里斯(1985)对回收策略做了很好的调查。大多数回收方案要求粉尘中的锌含量至少为15%,为了经济起见,最好是20%。增加锌含量可以通过将粉尘返回产生它的熔炉来实现。如果粉尘是在加料后注入炉内的废金属被熔化,温度高到足以使大多数重金属烟雾,导致高锌含量的灰尘收集的洗涤器和/或静电沉淀系统和袋。
锌含量电弧炉粉尘可以通过硫酸处理来去除,使用一些炼钢过程中的废液(酸洗液残渣)中产生的硫酸铁作为主要成分(Chaubal 1982年)。其中95%的锌可以转化为可浸出的ZnS04。还生产了一种可回收的低锌氧化铁。
金属回收的火法冶金方法是基于减少和挥发锌、铅、镉和电炉粉尘的其他成分。这些过程的化学可以在凯洛格(1966)中找到。还原环境有利于锌和镉氧化物的蒸发和去除,而氧化环境有利于通过氧化物蒸发去除铅。因此,铅优先通过在空气中焙烧去除,而其他金属则通过在还原条件下焙烧去除(Dressel 1974)。
使用旋转(或Waelz)窑去除锌似乎是一种有前途的策略,部分原因是它可以处理各种粉尘,以及其他含锌材料(Morris 1985)。这个过程可以同时将亚铁氧化物还原为固体铁,以及将氧化铅和氧化锌还原为金属形式,使用还原气氛,如一氧化碳和氢。新泽西锌公司成功地经营了一个Waelz窑过程生产锌(Krishnan 1983)。旋转窑其优点是已在世界范围内用于多种含锌材料,因此其操作条件和成本有很好的记录(Krishnan 1982)。回转窑最大的缺点是它必须相当大,才能达到经济和热效率。此外,在生产金属锌之前,必须通过洗涤或焙烧去除EAF灰尘中的氯含量。
电热竖炉可以从含有至少40%金属的原料中提取锌。通常,团聚的EAF粉尘与其他饲料混合以达到这个百分比。圣乔矿业公司(St. Joe Minerals)在宾夕法尼亚州的莫纳卡(Monaca)经营一家锌冶炼厂,使用五台电热竖炉,日本也在其Onohama炼油厂(Miyashita 1976)经营一家。Bounds(1983)描述了St. Joe过程。电热炉的优点是锌以其金属形式回收,从中可以制成非常畅销的西方一级锌。
Morris(1985)研究了其他有前景的锌回收工艺。
5.3.3治疗
为了降低烟道粉尘中铅和镉化合物的浸出率,已经开发了许多不同的化学处理系统。这些系统通常依赖于稳定/凝固、吸附、化学还原或pH控制。利用金属铁进行化学还原已成功地将铅的浸出率降低到以下EP-Toxicity的水平。例如,在冲天炉排放控制污泥中加入重量剂量为5%的铁屑,可以将铅浸出量从28.6 mg/1降低到0.1 mg/1以下(Stephens 1984)。
控制pH值的系统通常采用熟石灰, Ca(OH)2,以不溶性氢氧化物的形式析出铅和镉。这种方法的一个潜在问题是,当过量石灰是使用,创造一个高pH值的环境,铅可以再溶解。为了避免这个问题,有人建议使用氢氧化镁Mg(OH)2来沉淀铅(Turpin 1985)。氢氧化镁提供了缓冲作用,从而避免了在高pH值下溶解铅的可能性。然而,氢氧化镁比Ca(OH)贵得多(Egide 1989)。在某些应用中,用Mg(OH)2代替Ca(OH)2的成本可能过高。
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