АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК И ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПЕРЕРАБОТКИ ПЫЛИ, СОДЕРЖАЩЕЙ ЦИНК, ИЗ ДУГОВОЙ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ
Боковая панель статьи
Основное содержимое статьи
Аннотация
В статье представлены результаты исследования физико-химических свойств пыли электродуговой сталеплавильной печи (ПЭДСП), образующейся при производстве стали из металлического лома, а также оценена возможность извлечения из нее цинка. Объектом исследования служили образцы пыли, полученные на предприятии ООО «LI DA METAL TECHNOLOGY». Химический состав, морфология и гранулометрические характеристики образцов исследованы методами рентгенофлуоресцентного анализа (XRF), энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS/SEM) и лазерной дифракции частиц. По результатам XRF установлено, что основными компонентами пыли являются оксид железа (40,7 %) и оксид цинка (15,2 %), а также оксиды натрия, кальция, кремния, калия, серы, марганца и свинца. Анализ EDS подтвердил преобладание в составе железа, цинка и кислорода, а исследование распределения размеров частиц показало мелкодисперсную структуру материала со значениями D50 = 11,455 мкм и D90 = 34,573 мкм. Высокое содержание цинка свидетельствует о значительном потенциале использования данной пыли в качестве вторичного сырья. В качестве наиболее перспективных направлений переработки рассмотрены пирометаллургическая технология с применением процесса Вельца и гидрометаллургическое выщелачивание серной кислотой. Полученные результаты могут служить научной основой для рационального управления опасными металлургическими отходами, извлечения ценных компонентов и развития принципов циркулярной экономики.
Downloads
Информация о статье
Выпуск
Раздел
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Условия массовой лицензии
(Для Open Journal Systems (OJS))
-
Авторское право:
Авторское право на опубликованную статью остается за автором(ами). В то же время после публикации статья распространяется на платформе OJS под лицензией Creative Commons (CC BY). -
Тип лицензии:
Данная статья распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0). Это означает, что пользователи могут использовать статью на следующих условиях:- Копирование и распространение: Текст статьи или его части могут свободно распространяться.
- Цитирование и анализ: Части статьи могут использоваться для цитирования.
- Свободное использование: Статья может быть свободно использована для научных и образовательных целей.
- Указание авторства: Пользователи обязаны правильно указывать авторство и ссылаться на оригинальный источник.
-
Коммерческое использование:
Использование статьи в коммерческих целях разрешено, однако необходимо указание авторства и ссылки на источник. -
Изменение документа:
Текст или содержание статьи могут быть изменены или переработаны, при условии, что это не наносит вреда авторству. -
Ограничение ответственности:
Автор(ы) несут ответственность за точность информации, содержащейся в статье. Редакция платформы не несет ответственности за любой ущерб, возникший в результате использования данной информации. -
Обязательства при публичном использовании:
Содержание статьи должно использоваться только в соответствии с законодательными и этическими нормами. Незаконное использование строго запрещено.
Примечание:
Данные условия лицензии направлены на обеспечение прозрачности и открытости использования материалов. Принимая эти условия, вы соглашаетесь на переработку и распространение содержания статьи в соответствии с условиями лицензии Creative Commons.
Ссылка: Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)
Как цитировать
Список литературы
[1] Колисниченко, В. (2025, June 12). Доля ЭДП в мировом производстве стали за 2024 год выросла до 29,1%. GMK Center. https://gmk.center/news/dolya-edp-v-mirovom-proizvodstve-stali-za-2024-god-vyrosla-do-29-1/
[2] Rizescu, C.-Z., Bacinschi, Z., Stoian, E.-V., & Poinescu, A.-A. (2010). Characterization of steel mill electric-arc furnace dust. Advances in Waste Management: Proceedings of the 5th WSEAS International Conference on Waste Management, Water Pollution, Air Pollution, Indoor Climate (WWAI'10), 139–143.
[3] Hamann, C., Piehl, P., Weingart, E., Stolle, D., Al-Sabbagh, D., Ostermann, M., Auer, G., & Adam, C. (2024). Selective removal of zinc and lead from electric arc furnace dust by chlorination–evaporation reactions. Journal of Hazardous Materials, 465, 133421. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.133421 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.133421
[4] Hernández Buitrago, L. J., Daza Prada, I., Amaral-Labat, G., Beneduce Neto, F., & Lenz e Silva, G. F. B. (2018). Microstructural, thermochemistry and mechanical evaluation of self-reducing pellets using electric arc furnace (EAF) dust containing zinc for Waelz process. Matéria (Rio de Janeiro), 23(2), e-12006. https://doi.org/10.1590/S1517-707620180002.0343 DOI: https://doi.org/10.1590/s1517-707620180002.0343
[5] Nair, A. T., Mathew, A., Archana, A. R., & Abdul Akbar, M. (2022). Use of hazardous electric arc furnace dust in the construction industry: A cleaner production approach. Journal of Cleaner Production, 377, 134282. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.134282 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.134282
[6] Самадов, А. У., Тошкодирова, Р. Э., & Жалолов, Б. А. (2024). Анализ цинксодержащей пыли, образующейся при производстве стали. Universum: технические науки, (3), 20–23. https://doi.org/10.32743/UniTech.2024.129.12.18967 DOI: https://doi.org/10.32743/UniTech.2024.129.12.18967
[7] Machado, J. G., Brehm, F. A., Moraes, C. A., Santos, C. A., Vilela, A. C., & Cunha, J. B. (2006). Chemical, physical, structural and morphological characterization of the electric arc furnace dust. Journal of Hazardous Materials, 136(3), 953–960. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2006.01.044 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2006.01.044
[8] Samadov, A. U., Jalolov, B. A., & Kamalova, I. M. (2025). Po‘lat eritish texnogen changlarining mikrostrukturaviy va elementar tarkibini TEM–EDS usullarida o‘rganish. International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences, 6(2), 53–61.
[9] Al Jabri, M. J., Sangeetha, B. M., & Dwivedi, P. B. (2023). Optimized zinc recovery from electric arc furnace dust (EAFD): Hydrometallurgical process and characterization. Green Chemistry & Technology Letters, 9(1), 15–21. https://doi.org/10.18510/gctl.2023.912
[10] Huang, J., & Yang, X. (2024). Oxygen-assisted zinc recovery from electric arc furnace dust using magnesium chloride. International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials, 31(10), 2300–2311. https://doi.org/10.1007/s12613-024-2837-4 DOI: https://doi.org/10.1007/s12613-024-2837-4
[11] Chairaksa-Fujimoto, R., Inoue, Y., Umeda, N., Itoh, S., & Nagasaka, T. (2015). New pyrometallurgical process of EAF dust treatment with CaO addition. International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials, 22(8), 788–797. https://doi.org/10.1007/s12613-015-1135-6 DOI: https://doi.org/10.1007/s12613-015-1135-6
[12] Guézennec, A.-G., Huber, J.-C., Patisson, F., Sessiecq, P., Birat, J.-P., & Ablitzer, D. (2005). Dust formation in electric arc furnace: Birth of the particles. Powder Technology, 157(1–3), 2–11. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2005.05.006 DOI: https://doi.org/10.1016/j.powtec.2005.05.006
[13] ZNO RECYCLE. (2024, September 11). Why pelletizing EAF dust for efficient recycling in the Waelz kiln process. https://znorecycle.com/pelletizing-eaf-dust-for-efficient-recycling-in-the-waelz-kiln-process/
[14] Saadati, M., Hosseinzadeh, Z., Zamani, A. A., & Ashabi, E. (2023). Evaluating the concentration and leachability of heavy metals in electric arc furnace dust: Implications for environmental management. Journal of Engineering Management and Systems Engineering, 2(2), 117–122. https://doi.org/10.56578/jemse020203 DOI: https://doi.org/10.56578/jemse020203
[15] Sunnatov, J. B., & Qarshiyev, X. K. (2021). Qora metallurgiyada hosil bo‘lgan changlardan rangli metallarni ajratib olish texnologiyalarini o‘rganish va tahlil qilish. Oriental Renaissance: Innovative, Educational, Natural and Social Sciences, 1(4), 1414–1427.
[16] Morcali, M. H., Yucel, O., Aydin, A., & Derin, B. (2012). Carbothermic reduction of electric arc furnace dust and calcination of Waelz oxide by semi-pilot scale rotary furnace. Journal of Mining and Metallurgy, Section B: Metallurgy, 48(2), 173–184. https://doi.org/10.2298/JMMB111219031M DOI: https://doi.org/10.2298/JMMB111219031M
[17] Özcan, D., Karaoğlan, K. M., & Çelik, M. (2024). Classification of zinc recovery quality from EAF dust using machine learning: A Waelz process study. Engineering Perspective, 4(4), 171–177. https://doi.org/10.29228/eng.pers.79502 DOI: https://doi.org/10.29228/eng.pers.79502
[18] Havlik, T., Turzakova, M., Stopić, S., & Friedrich, B. (2005). Atmospheric leaching of EAF dust with diluted sulphuric acid. Hydrometallurgy, 77(1–2), 41–50. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2004.10.008 DOI: https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2004.10.008
[19] Havlík, T., Souza, B. V., Bernardes, A. M., Schneider, I. A. H., & Miškufová, A. (2006). Hydrometallurgical processing of carbon steel EAF dust. Journal of Hazardous Materials, 135, 311–318. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2005.11.067 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2005.11.067
[20] Duan, W., Dong, X., Gao, L., Wang, Z., Wang, J., et al. (2025). Zn recovery strategies from steelmaking dust: A comprehensive review. Separation and Purification Technology, 378, 134694. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2025.134694 DOI: https://doi.org/10.1016/j.seppur.2025.134694
[21] Trifunović, V., Avramović, Lj., Jonović, R., Milić, S., Đorđievski, S., & Jonović, M. (2021). Hydrometallurgical treatment of electric arc furnace dust in aim of zinc separation. In Proceedings of the 52nd International October Conference on Mining and Metallurgy (IOC 2021).
[22] Bayraktar, A. C., Avşar, E., Toröz, I., Alp, K., & Hanedar, A. (2015). Stabilization and solidification of electric arc furnace dust originating from steel industry by using low grade MgO. Archives of Environmental Protection, 41(4), 62–66. https://doi.org/10.1515/aep-2015-0040 DOI: https://doi.org/10.1515/aep-2015-0040
[23] Xoliqulov, D. B., Xaydaraliev, X. R., & Qarshiyev, H. K. (2020). Olmaliq KMK AJ rux ishlab chiqarish zavodi sharoitida rux keklarini gidrometallurgik qayta ishlash imkoniyatlarini tahlil qilish. Journal of Advances in Engineering Technology, (2), 54–58. https://doi.org/10.24412/2181-1431-2020-2-54-58
[24] Chen, L., Liu, W., Jiao, F., Yang, C., Li, G., Liu, S., & Qin, W. (2023). Separation and recovery of zinc, lead and iron from electric arc furnace dust by low temperature smelting. Separation and Purification Technology, 312, 123355. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2023.123355 DOI: https://doi.org/10.1016/j.seppur.2023.123355
[25] Hoffelner, F. (2022). Kinetic aspects of the selective reduction of zinc ferrite with H₂ in the processing of electric arc furnace dust (Master's thesis). Montanuniversität Leoben.
[26] Koishina, G., Dosmukhamedov, N., Kaplan, V., Nursainov, I., & Zholdasbay, Y. (2025). Technology for producing pure lead-free zinc oxide from electric arc furnace (EAF) dust. Engineering Journal of Satbayev University, 147(2), 17–23. https://doi.org/10.51301/ejsu.2025.i2.03 DOI: https://doi.org/10.51301/ejsu.2025.i2.03