不锈钢厂烟尘中铬及其他元素的分布规律.pdfVIP

第10卷增刊I V01．10 过程工程学报 Sup#．No．1 TheChinese 2010年4月 JournalofProcess Engineering Apr．2010 不锈钢厂烟尘中铬及其他元素的分布规律 马国军， 范巍， 徐之浩， 薛正良， 王炜， 苏伟厚 (武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室，湖北武汉430081) 摘要：采用SEM—EDS、XRD和XPS等技术对不锈钢厂烟尘中铬及其他元素的分布进行了研究．结果表明，在不 元素组成，原子百分比浓度分别为65．2％，4．46％，5．15％，8．8％和16．39％，但烟尘表面没有检测到Cr的存在． 关键词：烟尘；铬；不锈钢；电弧炉；AOD炉 中图分类号：X757 文献标识码：A 文章编号：1009-606X(2010)S1-0068-05 化研究发现粉尘颗粒的主要成分也为Fe和O，颗粒物 1 前言 近年来，我国不锈钢生产呈迅速增长趋势，2008 年我国不锈钢粗钢产量已达到694．3万t，居世界第一【11．在易于被人体吸收和吸入的小颗粒中【61．VanCraen等【7】 据统计，每生产1t不锈钢大约可产生18～33 利用二次离子质谱仪对比利时产生的电炉粉尘表面元 kg烟尘[21． 在这类烟尘中，含有大量的重金属元素，如铬、铅、锌 等．尤其是铬，常以金属铬、二价、三价和六价存在．其 Cr出现表面富集现象，且大部分表面富集元素以氯化物 中二价铬和金属铬的毒性很小，而适量的i价铬是维持 和硫酸盐的形式存在，呈现出高的浸出特性，据此推断 人体新陈代谢所必须的营养元素；但六价铬却有剧毒， 表面元素富集机理是由于元素的挥发和沉积．但对不锈 不仅对人的消化道和皮肤有刺激性，且易在肝、胃及内 钢厂烟尘中铬及其他元素的分布少有报道． 分泌腺中积聚，造成中毒[3】． 本研究旨在弄清铬及其他元素在不锈钢厂烟尘中 1976年美国环境保护局(EPA)已将电弧炉烟尘列为的分布规律，即研究其在烟尘中不同颗粒粒径、烟尘表 代号为K061的有毒固体废弃物．因此，电弧炉烟尘必面及不同颗粒上的分布情况，为揭示烟尘中含铬物相的 须经过无害化处理或者回收利用，目前回收烟尘的主要 形成机理提供参考． 方法有火法冶金工艺，湿法冶金工艺以及上述两种工艺 2 实验 的混合使用，但以火法冶金工艺为主【4】．然而，这些工 艺既消耗大量的能源，又会产生一定的二次污染，所以 2．1样品及粒度分布分析 从源头上减少烟尘的产生就具有特殊意义．对于不锈钢 不锈钢厂EAF烟尘和AOD炉烟尘样品分别取自国 厂烟尘而言，毒性主要来源于六价铬，主要可供回收的 内A、B两个不锈钢厂的布袋除尘器出口处．分别采用 金属也是铬和镍，因此弄清含铬相的生成机理并采取措 施减少其排放对环境保护和资源利用都具有意义，而研 采用湿法对烟尘样品筛分，设备为ZD．250A型超声波 究铬在烟尘中的分布规律对了解其生成机理至关重要． 振动筛．筛分时，加入适量水，将样品筛分成40岫 目前国内外对冶金粉尘中元素分布研究以总体含 30^40鹏10～30pm，5-10lam,5lam等5个不同粒径， 量分析为主，不利于了解不同烟尘颗粒的形貌、元素分 然后放入110℃烘箱内约8h烘干后称重． 布、表面富集及浓度变化等．已有的对冶金粉尘