烧结机头电除尘灰资源化利用研究进展

烧结机头电除尘灰是钢铁企业产生的固废,目前主要有4种资源化利用方式,即回收利用铁、制取肥料、制备一氧化铅、提取银单质。本文结合烧结机头电除尘灰组成特性,综述资源化利用技术研究现状,并展望其未来发展方向,以更好地推进烧结机头电除尘灰的资源化利用。

火焰原子吸收光谱法测定烧结机头电除尘灰中银

烧结机头电除尘灰的交易日益活跃,而贵金属银含量为其定价的主要指标,故研究对其中银的测定方法具有重要意义。于700℃马弗炉中对试样进行灰化预处理后,再以电热板加热的方式用15mL王水-8mL氢氟酸-5mL高氯酸对其消解,或以微波的方式用6mL王水-3mL氢氟酸-2mL高氯酸对其进行消解,继而以20%~25%(体积分数)王水作为介质,用火焰原子吸收光谱法对消解液进行测定,据此,分别建立了电热板加热消解-火焰原子吸收光谱(FAAS)法与微波消解-火焰原子吸收光谱法两种测定烧结机头电除尘灰中银的方法。共存元素干扰试验表明:样品中除铁和钙外其他元素不干扰测定,通过向校准曲线用银标准溶液系列中加入5 500μg/mL铁、571.76μg/mL钙(相当于800μg/mL氧化钙)的方法可消除铁和钙对测定的干扰。分别采用实验建立的两种方法,对烧结机头电除尘灰实际样品中银进行测定,结果表明,两种方法的测定结果均与电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法相符,相对标准偏差(RSD,n=11)分别为1.4%~2.2%和2.0%~2.6%,回收率均在95%~104%范围内。

乙醇浸泡-活性炭富集火焰原子吸收光谱法测定烧结机头电除尘灰中金

烧结机头电除尘灰中含量较高的碳硫物质极易吸附烧结机头电除尘灰样品溶解液中Au(Ⅲ),对Au的测定影响严重,若采用焙烧的方法直接去除碳硫,因样品中碱金属含量高,极易烧结成块,不仅不能完全去除碳硫物质,反而给溶样造成困难。针对这一问题,实验提出了采用无水乙醇对样品进行浸泡后再焙烧的方法去除碳硫物质,然后再采用NaCl-NaFKMnO_4-王水(1+1)体系处理样品,以活性炭富集Au,建立了火焰原子吸收光谱法(FAAS)测定烧结机头电除尘灰中Au的方法。实验表明,在30g样品中加入30 mL无水乙醇进行浸泡,低温加热10min,经抽滤烘干后,置于马弗炉于700℃焙烧1h,冷却,加入10g NaCl、0.5g NaF、1g KMnO_4、80mL王水(1+1),加热微沸30min可将样品溶解完全。Au质量浓度在0.5~4.0μg/mL范围与其吸光度呈良好的线性关系,线性相关系数为0.999 2,方法检出限为0.12μg/mL。干扰试验表明,经活性炭富集分离后,共存元素对Au测定的干扰可忽略。采用实验方法对烧结机头电除尘灰实际样品中金进行测定,结果与火试金-重量法一致,相对标准偏差(RSD,n=6)小于5.0%。

烧结机头电除尘灰的资源化应用现状

烧结机头电除尘灰作为钢铁生产过程中的主要固体废弃物之一,若直接返回烧结利用,会对生产过程产生很大的负面影响,由于其中含有30%左右的铁,30%左右的氧化钾和4%左右的氧化纳,可以作为综合利用的资源。因此,烧结机头电除尘灰的资源化研究成为国内外学者的研究热点。文章简述烧结机头电除尘灰在钢铁工业中的产生过程,分析烧结机头电除尘灰的组成成分,详细地介绍国内学者和企业对烧结机头电除尘灰的综合利用现状,最后对烧结机头电除尘灰的资源化应用前景提出展望。