مجله بین‌المللی انجمن آهن و فولاد ایران

مجله بین‌المللی انجمن آهن و فولاد ایران

امکان‌سنجی بازیابی ناگت آهن از پسماندهای فولادسازی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
چکیده
امروزه پسماندهای زنجیره آهن و فولاد به دلیل حجم بالای تولید و انباشت و ایجاد مشکلات زیست محیطی فراوان مورد توجه قرار گرفته‌اند. با توجه به روش غالب فولادسازی در کشور یعنی شارژ آهن اسفنجی در کوره قوس الکتریکی، پسماندهای مورد بحث در کشور فاقد فلزات ارزشمند قابل توجه بوده و تنها بازیافت آهن از آن‌ها برای شرکت‌های فولادی امری حائز اهمیت است. فرآیند احیای کامل یک راهکار مناسب برای استخراج آهن موجود در این پسماندها به صورت ناگت فلزی یا DRI می‌باشد. در این مقاله امکان‌سنجی بازیابی آهن موجود در سه نوع پسماند (1) لجن احیا، (2) پوسته اکسیدی و (3) غبار کوره قوس الکتریکی از یک شرکت فولادی مورد مطالعه قرار گرفته است. روش مورد استفاده شامل فرآیند احیای کامل در دمای 1450 درجه سانتی‌گراد، مدت زمان 40 دقیقه و استفاده از 50 درصد وزنی عامل احیایی در شرایط متغیر پارامترهای ترکیب گندله، نوع و دانه‌بندی عامل احیایی و میزان سرباره ساز آهک بود.آزمایش‌های انجام شده نشان داد که بهترین نتیجه از گندله‌های ساخته شده با ترکیب مساوی از سه پسماند لجن احیا، پوسته اکسیدی و غبار کوره قوس الکتریکی و حاوی 10 درصد وزنی آهک و عامل احیایی گرافیت درشت دانه (کوچکتر از 3 میلیمتر) حاصل شد؛ به‌طوریکه 4/62 درصد وزنی نمونه به ناگت آهن فلزی با درجه فلزشدگی بیشتر از 99 درصد تبدیل گردید.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

[1] Zeydabadi J.F, Mowla B.A, Shariat M.H, Kalajahi D, Zinc recovery from blast furnace flue dust Hydrometallurgy. 1997.
[2] Yadav H.S, Das U.S, Kumar A, Sandhu B, Solid waste recycling through sinter—status at Tata Steel, Forum Environ Energy Clean Technol Metall Ind. 2002.
 [3] Das B, Prakash S, Reddy P.S.R, Misra V.N, An overview of utilization of slag and sludge from steel industries, Resour Conserv Recycl. 2007; 50(1): 40-57.
 [4] Remus L, Mononet R, Roudier S, Sancho L.D.A, Best available techniques (BAT) reference document for iron and steel production, Luxembourg: Publications Office of the European Union. 2013.
[5] Lobato M.B, Villegas N.C.C, Mansur E.A, Management of solid wastes from steelmaking and galvanizing processes: a review, Resour Conserv Recycl. 2015.
[6] Memoli F, The solution for fines recycling in a DRI plant. 2016.
[7] Rahimi M, Jabbarpour S, Hosseini M.R, Recycling of industrial wastes in the biosynthesis process of magnetite nanoparticles, Int J Environ Sci Technol. 2022; 19(10): 9355-9364.
[8] World Steel Association. Steel industry by-products, Brussels: World Steel Association. 2010. ISBN: 978-2- 930069-61-6.
[9] Nair R, et al. Use of hazardous electric arc furnace dust in the production of eco-friendly composites, J Clean Prod. 2022; 363: 132591.
[10] Xue Y, Hao X, Liu X, Zhang N, Recovery of zinc and iron from steel mill dust: an overview of available technologies, Materials (Basel). 2022; 15(12): 4127. [11] Ma Y, et al. Kinetic analysis of recovering zinc from electric arc furnace dust by vacuum carbothermic reduction, Minerals. 2022; 12(5): 617.
[12] Małecki S, et al. High-performance method of recovery of metals from EAF dust—processing without solid waste, Materials (Basel). 2021; 14(20): 6061.
[13] Colla V, Fornai B, Lupo E, Branca T.A, Future research and developments on reuse and recycling of steelmaking by-products, Metals. 2023; 13(4): 676.
[14] Nowacki A, et al. Recovery of iron from mill scale by reduction with CO, Minerals. 2021; 11(6): 606.
[15] Ndlovu S, Simate G.S, Matinde E, Waste production and utilization in the metal extraction industry, Boca Raton (FL): CRC Press. 2017.
[16] Predescu A.M, Matei E, Berbecaru A.C, Râpă M, Sohaciu M.G, Predescu C, Vidu R, An innovative method of converting ferrous mill scale wastes into superparamagnetic nano adsorbents for water decontamination, Materials (Basel). 2021; 14(11): 2988.
[17] Shatokha V, et al. Utilizing of the oiled rolling mills scale in iron ore sintering, Resour Conserv Recycl. 2011; 55(4): 435-440.
[18] Pal J, Ghorai S, Ammasi A, Hota S.K, Koranne V.M, Venugopalan T, Improving reducibility of iron ore pellets by optimization of physical parameters, J Min Metall Sect B Metall. 2017; 53(1): 37-46.
[19] Alavi Fard N, Shalchian H, Rafsanjani-Abbasi A, Vahdati Khaki J, Babakhani A, Recovery of iron from low-grade hematite ore using coal-based direct reduction followed by magnetic separation, Iran J Mater Sci Eng. 2016; 13(3): 60-71.