Study on the physical and chemical characteristics of electric arc furnace dust from a steel plant and its reuse as an adsorbent

Abstract

زمینه و اهداف: گرد و غبار حاصل از کوره های قوس الکتریکی توسط EPA جزء پسماندهای خطرناک طبقه بندی شده است. این مطالعه باهدف سنجش مقدار فلزهای سنگین در گرد و غبار و بررسی حذف آلاینده های آلی با استفاده از این پسماند خطرناک انجام گرفت. مواد و روشها: با هماهنگی مدیریت کارخانه از محل دپوی گرد و غبار کوره قوس الکتریکی کارخانه فولاد اسفراین، نمونه ها برداشت گردید. در آزمایشگاه پس از هضم نمونه ها توسط تیزاب سلطانی، غلظت فلزهای سنگین با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شد و برای تعیین مقدار شستشوی فلزهای سنگین از گرد و غبار، از آب مقطر با pH های مختلف1 ، ۳، ۵، ۷ و ۱۱ استفاده شد، ضمن اینکه برای بررسی توانایی گرد و غبار در جذب آلاینده های آلی از دستگاه اسپكتروفتومتری فرابنفش استفاده شد. تمامی مرحله های مطالعه حاضر طبق موازین اخلاقی اجرا گردید. یافته ها: روند تغییر میانگین غلظت فلزهای سنگین در غبار برحسب mg/kg به صورت آهن<منیزیم<روی<منگنز<نیکل<سرب<مس<کادمیوم< کبالت به دست آمد. مطالعه آبشویی این پسماند نشان داد، یون فلزی کبالت در pH های بشترین میزان آبشویی را نسبت به عنصرهای مورد مطالعه دیگر دارد. متیلن بلو، اریوکروم بلاک T، رودامین و دگزامتازون در بین آلاینده های آلی مورد مطالعه ، بشترین مقدار جذب توسط گرد و غبار را داشتند. نتیجه گیری: مطالعه حاضر نشان داد، بازیابی کنسانتره های آهن نسبت به فلزهای دیگر حاصل از این گرد و غبار، مناسب و مقرون به صرفه است و استفاده از گرد و غبار کوره قوس الکتریکی می تواند به عنوان جاذب مناسب، جایگزین جاذب های گران قیمت گردد.Background and Aims: EPA classifies dust from electric arc furnaces as hazardous waste. The purpose of this study was to measure the amount of heavy metals in dust and to investigate the removal of organic pollutants using this hazardous waste.  Materials and Methods: Dust samples were collected from the Esfarayen Steel Plant by coordinating the factory management. Following digestion of samples by Aqua regia solution in the laboratory, the concentration of heavy metals was measured using flame atomic absorption spectroscopy. To determine the rate of heavy metals recovery from the dust, distilled water was used with different pH of 11, 7, 5, 3, and 1. In addition, UV-spectrophotometry was used to investigate the ability of dust to adsorb organic pollutants. All stages of this research were conducted ethically. Results: The average concentration of heavy metals in dust, in mg/kg, was obtained as iron> magnesium> zinc> manganese> nickel> lead> copper> cadmium> cobalt. The leaching study of this waste showed that cobalt metal ion has the highest leaching levels at different pH levels. Methylene Blue, Eriochrome Black T, Rhodamine, and Dexamethasone had the highest amount of adsorption by dust among the organic pollutants studied. Conclusion: The present study showed that the recovery of iron concentrates in comparison with other metals is convenient and cost effective. Furthermore, the electric arc furnace dust can be used as a suitable inexpensive adsorben

    Similar works