Научно-технический и производственный журнал.
Издается с января 1958 года. Индекс: 70383
ISSN 2410-2091 (Online), ISSN 0368-0797 (Print)
 
 
 
 

Послать статью

 

ДИОКСИНЫ И ФУРАНЫ В ЦИНКСОДЕРЖАЩЕЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПЫЛИ: ПРОЦЕССЫ ФОРМИРОВАНИЯ И ПОВЕДЕНИЕ

стр. 557-563

Авторы: Симонян Л. М.1, Демидова Н. В.1

1 Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» (119049, Россия, Москва, Ленинский пр., 4)
Симонян Л. М. - д.т.н., профессор кафедры металлургии стали, новых производственных технологий и защиты металлов (email: lmsimonyan@yandex.ru)
Демидова Н. В. - магистрант (email: ndemidova_n@mail.ru)

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 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 (ДиФ) 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 небольшое количество идет на образование ДиФ. Количество адсорбированных на поверхности частичек уловленной пыли диоксинов и фуранов составило 474 нг/кг пыли. Являясь сильными экотоксикантами (1-й класс опасности), ДиФ повышают класс опасности пыли с 4-го до 3-го 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.

Ключевые слова: сталеплавильная пыль, переработка пыли, хлор, диоксины, фураны, хлориды металлов, адсорбция

DOI: 10.17073/0368-0797-2019-7-557-563

Библиография:
  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. V. 34, Iss.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., Schroy J.M. Experiments on the mobility of 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin at Times Beach, Missouri / In: 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., Yanders A.F., Malhotra A.F. Studies of parameters affecting translocation of tetrachlorodibenzo-p-dioxin in soil // Chemosphere. 1989. V.18. No. 1-6. P. 1291–1296.
  12. Puri R.K., Kapila S., Lo Y.H., Orazio C., Clevenger T.E., Yanders A.F. Effect of co-contaminants on the disposition of polychlorinated dibenzofurans in saturated soils // Chemosphere. 1990. V. 20, Iss.10–12. P.1589–1596.
  13. Rezaei E., Farahani A., Buekens A., Chen T., Lu S.Y., Habibinejad M., Damercheli F., Andalib Moghadam S.H., Gandomkar M., Bahmani A. 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., Signorini S., Ames J., Mocarelli P. 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. , Rivera J., Gaspar E.M.S.M. 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 S.
  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. 4 Международной 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. US EPA. Exposure and Human Health Reassessment of 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-Dioxin (TCDD) and Related Compounds. Path 1, V. 2. - Washington, DC, EPA/600/P-00/001Ab, 2000. – 628p.
  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. 
Благодарности: Работа выполнена при поддержке Фонда содействия инновациям в рамках программы «УМНИК», договор № 12699ГУ/2017.

Дата поступления: 25.11.2018

Главный редактор

Леонтьев Леопольд Игоревич

Главный редактор Известия вузов Черная металлургия