بازيافت غبار كوره‌هاي قوس الكتريكي و آهن‌اسفنجي مربوط به مجتمع فولاد مباركه اصفهان

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد و متالورژي

كارشناسي ارشد

توليد جهاني آهن و فولاد به طور پيوسته در حال افزايش است و اين امر منجر به توليد محصولات جانبي مانند پوسته‌هاي اكسيدي، غبارها و لجن‌ها مي‌شود. به دليل وجود عناصر سنگين در اين ضايعات، دفن آن‌ها با محدوديت‌هاي زيست‌محيطي روبرو است. روش‌هاي هيدرومتالورژي تاكنون از نظر اقتصادي براي بازيافت اين مواد مقرون به صرفه نبوده‌اند، در حالي كه روش‌هاي پيرومتالورژي پيشرفت و كاربرد بيشتري پيدا كرده‌اند. هدف از اين پژوهش، بازيافت غبار كوره قوس الكتريكي(EAF)، غبار آهن اسفنجي، و پوسته‌هاي اكسيدي نورد به‌عنوان منابع ثانويه آهن است. از اين‌رو براي دستيابي به اين هدف از دو روش الف) توليد گندله هاي دو پوسته‌اي و ب) تغليظ و بازيابي آهن از غبار كوره قوس‌الكتريكي فولاد مباركه با استفاده از فرايند هيدرومتالورژي استفاده شده‌است. در ساخت اين گندله‌هاي دوپوسته‌اي، ابتدا هسته‌اي از جنس غبار آهن اسفنجي با استفاده از روش ديسك گندله سازي به همراه 1/0 تا 2 درصد بنتونيت و 5 تا 15 درصد غبار كوره قوس‌الكتريكي به عنوان مواد افزودني به قطر 12 تا 15 ميلي‌متر ساخته شد. پس از اين مرحله اقدام به تشكيل پوسته دوم از نرمه‌هاي اكسيدي به همراه مواد افزودني از 1/0 تا 2 درصد بنتونيت به ضخامت 1تا 2 ميلي‌متر انجام شد. نتايج بررسي‌هاي لازم در خصوص مشخصات گندله‌هاي مذكور نشان ميدهد كه گندله‌هاي توليدي داراي خواص مكانيكي مطابق با استانداردهاي موجود براي گندله‌هاي تك‌لايه توليدي در صنعت هستند. عدد افتادن اين گندله‌ها در حدود 3، استحكام فشاري تر ميانگين حدود 42/92 گرم بر سانتي‌متر مربع، و استحكام خشك ميانگين 1120 گرم بر سانتي‌متر مربع است. در خصوص تغليظ و بازيابي آهن از غبار EAF ابتدا عمليات ليچينگ با استفاده از اسيد سولفوريك دو مولار صنعتي به مدت سه ساعت و در دماي 98 درجه سانتي‌گراد انجام شد. پس از خنك‌سازي محلول، رسوب‌دهي شيميايي عناصر موجود صورت گرفت. نتايج حاصله نشان داد كه در روش گندله سازي، اين نوع گندله از اكسيد شدن ذرات غبار آهن‌اسفنجي قبل از رسيدن به مذاب جلو گيري مي‌كند و گندله توليدي نياز به پخت نداشته و تنها خشك‌كردن براي آن‌ها كافي است و امكان استفاده به صورت مستقيم در كوره‌هاي‌قوس‌الكتريكي را دارند و در روش تغليظ شيميايي براساس نتايج بدست آمده مشاهده شد در يك مرحله عمليات انحلال آهن امكان جدايش از عناصري همچون كلسيم و منيزيم را دارد و با تغليظ آهن موجود در غبار كوره قوس‌الكتريكي مي‌توان از اين منبع با خلوص بالا در فرايند اوليه گندله سازي استفاده كرد.

231701

استخراج فلزات

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان