Hydrometallurgical extraction of zinc from Jordanian electric arc furnace dust

Zinc was extracted in a Jordanian Steel Plant using an electric arc furnace dust. Sulfuric, nitric and hydrochloric acids were used at different concentrations to recover zinc from dust particles. The highest zinc extraction was obtained at low acid concentration of less than 1 mol/L in the order of H₂SO₄ followed by HNO₃ and then HCl. The kinetics of zinc extraction using H₂SO₄ showed a maximum zinc recovery of 72% obtained by using 0.1 mol/L acid concentration, 900 rpm agitation speed and 50 °C.     

含锌电炉粉尘水浸处理-真空碳热还原工艺

根据国家对绿色冶金的倡导,对如何高效无污染回收含锌电炉粉尘中的金属锌及K、Na元素进行研究,采用水浸预处理回收粉尘中K、Na元素,再进行真空碳热还原回收金属锌。试验结果表明,水浸最佳方案为固液比为1∶10(g/ml)、搅拌速度为300 r/min、水浸时间为70 min。此条件下,K元素浸出率达91.09%,Na元素浸出率达85.68%。通过FactSage 8.0软件模拟真空碳热还原电炉粉尘在不同含碳条件下热力学行为,并结合前期探索试验表明,水浸渣添加质量分数为10%的焦炭、还原温度为950℃、保温时间为60 min的条件下进行真空碳热还原试验可有效分离Fe、Zn元素,获得金属锌锭(Zn质量分数为98.15%)及高品质铁精粉(Fe质量分数为61.93%)。     

含锌电炉粉尘水浸处理-真空碳热还原工艺

根据国家对绿色冶金的倡导,对如何高效无污染回收含锌电炉粉尘中的金属锌及K、Na元素进行研究,采用水浸预处理回收粉尘中K、Na元素,再进行真空碳热还原回收金属锌。试验结果表明,水浸最佳方案为固液比为1∶10(g/ml)、搅拌速度为300 r/min、水浸时间为70 min。此条件下,K元素浸出率达91.09%,Na元素浸出率达85.68%。通过FactSage 8.0软件模拟真空碳热还原电炉粉尘在不同含碳条件下热力学行为,并结合前期探索试验表明,水浸渣添加质量分数为10%的焦炭、还原温度为950 ℃、保温时间为60 min的条件下进行真空碳热还原试验可有效分离Fe、Zn元素,获得金属锌锭(Zn质量分数为98.15%)及高品质铁精粉(Fe质量分数为61.93%)。     

A hydrometallurgical process to treat carbon steel electric arc furnace dust

A process is described for the treatment of carbon steel electric arc furnace dust to remove zinc, lead, copper and cadmium as sulphides, potentially saleable to a zinc plant, followed by recycling of the iron oxide residue to the steel producing furnace. Clean gypsum, expected to be saleable, is a by-product. The process uses a strong acetic acid leach to dissolve most of the heavy metals and calcium. hydrogen sulphide to precipitate the heavy metal sulphides, and sulphuric acid to precipitate calcium as gypsum. The regenerated acetic acid is treated by ion exchange to remove impurities. The acetic acid is reconcentrated by distillation or other means for recycle to strong acid leaching.     

Characterisation of electric arc furnace dust generated during plain carbon steel production

Abstract

Electric arc furnace (EAF) dust is a waste generated in the EAF during the steel production process. Among different wastes, EAF dust represents one of the most hazardous, since it contains heavy metals such as Zn, Fe, Cr, Cd and Pb. The goal of the present work is to characterise the waste through chemical analysis, particle size distribution, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy coupled with energy dispersive spectroscopy detection and thermal analysis. The waste sample is composed essentially of spherical particles and has a very small particle size and the majority of the identified elements were Fe, Zn, Ca, Cr, Mn, K and Si. The XRD has presented compounds such as ZnO, ZnFe₂O₄, Fe₂O₃, MnO, SiO₂, FeFe₂O₄ and MnAl₂O₄. According to the thermal analysis results, up to 1000°C the total weight loss was ～5%. The results of waste characterisation are very important to these further investigations.     

含铁量高的电弧炉烟尘固体废物综合表征

进行含铁量高的电弧炉烟尘物料的固体废物鉴别时,首先应利用X射线荧光光谱(XRF)确认物料的主要成分及其质量分数、X射线衍射仪(XRD)和矿相显微镜分析物料的主要物相组成等基本理化性质指标;当物料的基本理化性质指标与含铁量高的电弧炉烟尘相同时,再利用矿相显微镜、扫描电子显微镜和激光粒度分析仪分析物料的特征性理化性质指标,包括金属铁和铁氧化物的存在形态、微粒的微观形态和粒度分布,如果至少有一个特征性指标与含铁量高的电弧炉烟尘相同,即可确定物料的产生来源为含铁量高的电弧炉烟尘;最后,根据《固体废物鉴别标准 通则》(GB 34330—2017)得出物料的固体废物鉴别结论。试验研究指出了含铁量高的电弧炉烟尘物料的三大特征性理化性质指标和固体废物鉴别流程,为含铁量高的电弧炉烟尘物料的固体废物鉴别和监管提供参考,对将其堵在国门之外具有重要意义。     

The use of blast furnace slag and derived materials in the vitrification of electric arc furnace dust

The electric arc furnace (EAF) dust was added to blast furnace granulated slag or a gel produced by dissolving slag in HNO₃/EtOH followed by alkaline hydrolysis and gelification, and then it was vitrified. The proportion of EAF dust used was between 5 and 30 wt pct. The physicochemical properties of the glasses produced were studied by the X-ray powder diffraction technique, differential thermal analysis, and transmission electron microscopy (TEM). Thermal properties (dilatometric softening point, glass transition temperature, and thermal expansion coefficient) were determined. Finally, analyses were performed on leachability and ecotoxicity. The results suggest that the use of either slag or slag-derived gel produces a borosilicate glass with thermal properties similar to those of conventional soda-lime-silicate glass.     

高炉瓦斯灰基础性能与磁化焙烧试验

对高炉瓦斯灰的基础性能（粒度分布、化学组成、物相组成）进行研究,在此基础上,对瓦斯灰进行磁化焙烧-弱磁选工艺试验研究。研究表明,瓦斯灰按粒度分组的化学组成不均匀,碳主要集中于较大的颗粒中,铁和锌主要集中于较小的颗粒中; 3号、6号高炉瓦斯灰主要由Fe2O3、Fe3O4、SiO2和FeZn13组成,5号高炉瓦斯灰主要由Fe2O3、Fe3O4、SiO2和CaZn(Si2O6)组成;瓦斯灰磁化焙烧-弱磁选工艺的最佳试验条件为：焙烧温度为750℃,焙烧保温时间为60min,磁选激磁电流为0.4A。利用该工艺,磁选后的瓦斯灰铁品位达57.9%,锌质量分数为0.25%,回收率达67%。     

电弧炉的模糊控制

以广泛应用于化工和冶金行业的电弧炉为对象，通过采用模糊聚类分析的方法，对几种主要随机干扰进行辩识；总结了模糊控制在电弧炉中的应用方法，对电弧炉降低能耗、提高控制质量具有指导意义，实践证明效果良好。     

Coupled modelling of electric arc furnace and ladle furnace processes

Abstract

In the present investigation, a coupled mass and heat balance model for the analysis of the metallurgical processes that occur in the electric arc furnace and in the ladle furnace processes is proposed. One goal of this work was to create a simple spreadsheet based model to help with the selection of the correct process parameters for a chosen final chemical composition, quality level and production costs. The model proposed in this work was validated with reference to two operating modalities, using actual manufacturing plant data as well as specific data obtained from the literature. It was then used to obtain guidelines for the optimised production of low P steels and the realisation of a dephosphorisation map.     

衡钢90t电炉除尘系统设计

介绍了衡钢大管坯项目90t超高功率电炉除尘系统的设计、工艺流程、自动化控制和使用除尘系统值得注意的关键技术包括除尘器过滤布袋滤料的材质、清灰技术和烟气温度.衡钢大管坯项目90t超高功率电炉除尘系统已投运6个多月,加料、冶炼熔化、强吹氧脱碳和出钢过程中,除尘效果良好,系统运行稳定.电炉正常运行的情况下,可不需人工干预,完全实现自动控制,与一炼钢除尘系统相比优势十分明显.实践表明,该系统的投入运行,彻底改善了电炉炼钢对环境造成的污染,提高了生产技术水平,收到了很好的经济效益和社会效益.     

电炉粉尘预处理对其合成Ni-Zn铁氧体性能的影响

摘要：尖晶石型铁氧体MFe2O4（M=Ni、Zn、Mn和Mg等）由于其良好的稳定性和优越的磁电性能,在磁电领域受到广泛应用。以电炉粉尘为原料,先利用NaOH溶液对电炉粉尘进行预处理,然后加入不同含量的NiCl2·6H2O,通过水热方法直接合成具有尖晶石结构的Ni-Zn铁氧体（(Ni,Zn)Fe2O4）,最后详细探讨了不同浓度的NaOH预处理除硅和配入不同量NiCl2·6H2O对合成(Ni,Zn)Fe2O4磁性能的变化规律。结果表明,当NaOH浓度从0增加到10mol/L时,预处理后电炉粉尘中SiO2质量分数从6.85%降低到1.49%,合成的Ni-Zn铁氧体的饱和磁感应强度从19.5A·m2/kg升高到32.3A·m2/kg;而预处理后电炉粉尘与NiCl2·6H2O的质量比从1∶0.7降低到1∶0.9时,所得样品的饱和磁感应强度从28.4A·m2/kg增长到32.3A·m2/kg。该工艺不仅简化了电炉粉尘的处理工艺流程,而且实现了其高附加值利用。     

电炉渣在NH4Cl溶液浸出过程的自阻模型

针对电炉渣在NH4Cl溶液中的浸出过程,重点研究了电炉渣粒径、浸出温度、浸出时间和NH4Cl浓度对Ca2＋浸出率的影响规律,并建立了带有自阻系数的反应过程动力学模型.结果表明,电炉渣中钙离子的转化率随着浸出温度和氯化铵浓度的增大而增大,浸出反应过程的自阻系数为1.0307-1.0617,反应过程的活化能约为15.046 kJ/mol,表明该实验条件下电炉渣在氯化铵溶液中的浸出反应过程控速机制为扩散控速.     

电弧炉炉渣的显微结构和化学特性

炉渣材料代替水泥是一个很好的选择。特别是电弧炉（EAF）熔融过程中产生的炉渣，可作为填埋道路场地和生产混凝土的材料。但是炉渣中含有污染性的化学元素，如铬、钡、钒、钼等，使其应用受到限制。本文对两个生产钢筋的意大利炼钢厂的炉渣进行了测试。结果表明，炉渣的化学成分在一个范围内，且在此范围内炉渣显示了一个释放行为；基本组分（如CaO、SiO2、Al2O3、MgO等）的比例对炉渣的释放行为有着显著影响。采用光学碱度法表征了材料的化学成分；并采用扫描电子显微镜研究了炉渣的显微结构，确认了炉渣中存在的主要物相、化学成分和溶解在每一物相中的污染元素。对化学分析、显微结构分析和释放性试验结果进行综合分析，确定了具体的化学成分范围来预防危险的化学释放，这种分析方法为确定正确处理炉渣的程序具有重要的指导意义。     

电弧炉电能需求的生产实践与评价

电耗是电弧炉的重要技术指标之一,在当前发电行业背景下,降低电弧炉电耗具有显著的经济和环境效益。根据典型电弧炉企业生产数据,系统分析各项工艺参数与电耗之间的关系,并进一步评价了各种方法降低电耗的环境效益。结果表明,优化供电制度和强化供氧是具有良好环境效益的节电手段。对于连续加料电弧炉,天然气喷吹对降低电耗的作用被极大减弱,天然气消耗与电耗的相关系数为-1.13 kW·h/m³,其应用不利于CO₂减排。尽管兑加铁水可以显著降低电耗,但是兑加40%(质量分数)铁水的连续加料电弧炉能耗和碳排放量分别是全废钢连续加料电弧炉的2.25和2.50倍,不利于推动钢铁工业节能减排工作。因此,降低电弧炉电耗需要通过增加电弧炉中化学能和物理热的供应及减少能量损失的手段来实现。     

电炉炼钢配料工艺的研究

概述了电炉冶炼方法、电炉用钢铁料的使用原则以及配料的基本要求,可为提高电炉生产效率和电炉产品质量提供借鉴。     

高压变频调速器在炼钢厂电弧炉除尘风机上的应用

叙述了炼钢厂电弧炉的运行状况和除尘系统的特点,介绍了HIVERT-Y06/220型高压变频器在炼钢厂电弧炉除尘风机上的应用,对比了应用前后的节能效果.     

高压变频调速器在炼钢厂电弧炉除尘风机上的应用

叙述了炼钢厂电弧炉的运行状况和除尘系统的特点,介绍了HIVERT—Y06／220型高压变频器在炼钢厂电弧炉除尘风机上的应用,对比了应用前后的节能效果。     

电弧炉炼钢技术的发展趋势

电弧炉炼钢在环保、投资以及效率方面优势明显,为了重点推行该节能环保型炼钢工艺流程,近年来电弧炉炼钢技术得到快速发展。综述了国内外电弧炉高效化冶炼技术、绿色化生产技术和智能化控制技术的发展现状,其中绿色化和智能化是电弧炉炼钢技术的未来发展趋势。集操作、工艺、质量、成本以及环保于一体,进一步提升电弧炉炼钢技术的绿色化和全流程监测与控制的智能化,是推动整个钢铁行业向智能化和绿色化转型升级的重要举措。