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从不锈钢粉尘中选择性提取Cr、Ni和Zn重金属

        不锈钢粉尘是指在不锈钢冶炼过程中由电弧炉、AOD/VOD炉或转炉中的高温液体在强搅动下，进入烟道并被布袋除尘器或电除尘器收集的金属、炉渣等成分的混合物。这些粉尘中含有大量的Ni、Cr、Fe和Zn等有价金属，另外还含有一些微量元素如Si、C、Mn、Mg、Pb和Ca，这些金属多以氧化物的形式存在，其中Ni以NiO、Cr以Cr2O3及Fe以Fe2O3的形式存在。电炉粉尘质量约为装炉总质量的1%～2%，AOD炉粉尘质量约为装炉总质量的0.7%～1%。根据世界钢协的数据，2010年世界电炉钢粉尘产量为400～800万t。当前大部分不锈钢粉尘的处理方式还是简单堆放和填埋，这样处理不仅会造成环境污染，还将导致其中有价金属资源流失。

 

         通过配碳还原-熔分工艺，从不锈钢粉尘中选择性分步提取了Cr、Ni和Zn重金属元素。配碳还原实验结果表明，不锈钢粉尘的最佳配碳量为20%，粉尘中Fe、Ni和Zn的最低还原温度为1050℃，Cr的最低还原温度是1400℃，与热力学计算结果一致，通过控制温度实现了对粉尘中金属的选择性分步还原．直接还原熔分实验说明，Fe-Cr合金最佳熔分温度为1550℃，粉尘中金属以Fe-Ni-Cr合金形式被提取出来，渣金分离状况良好，反应时间5min时金属提取率已达到75%左右，15min时Fe和Cr收得率达到85%以上，Ni超过90%。通过控制配碳量、还原时间与反应温度，在不改变现有工艺的条件下，不锈钢粉尘直接返回炼钢主流程回收其重金属完全可行。