بررسي ويژگي هاي فيزيكي و شيميايي گرد و غبار حاصل از كوره هاي قوس الكتريكي كارخانه فولاد و استفاده مجدد آن به عنوان جاذب

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

زمينه و اهداف: گرد و غبار حاصل از كوره هاي قوس الكتريكي توسط EPA جزء پسماندهاي خطرناك طبقه بندي شده است. اين مطالعه باهدف سنجش مقدار فلزهاي سنگين در گرد و غبار و بررسي حذف آلاينده هاي آلي با استفاده از اين پسماند خطرناك انجام گرفت. مواد و روشها: با هماهنگي مديريت كارخانه از محل دپوي گرد و غبار كوره قوس الكتريكي كارخانه فولاد اسفراين، نمونه ها برداشت گرديد. در آزمايشگاه پس از هضم نمونه ها توسط تيزاب سلطاني، غلظت فلزهاي سنگين با استفاده از دستگاه جذب اتمي اندازه گيري شد و براي تعيين مقدار شستشوي فلزهاي سنگين از گرد و غبار، از آب مقطر با pH هاي مختلف1 ، 3، 5، 7 و 11 استفاده شد، ضمن اينكه براي بررسي توانايي گرد و غبار در جذب آلاينده هاي آلي از دستگاه اسپكتروفتومتري فرابنفش استفاده شد. تمامي مرحله هاي مطالعه حاضر طبق موازين اخلاقي اجرا گرديد. يافته ها: روند تغيير ميانگين غلظت فلزهاي سنگين در غبار برحسب mg/kg به صورت آهن<منيزيم<روي<منگنز<نيكل<سرب<مس<كادميوم< كبالت به دست آمد. مطالعه آبشويي اين پسماند نشان داد، يون فلزي كبالت در pH هاي بشترين ميزان آبشويي را نسبت به عنصرهاي مورد مطالعه ديگر دارد. متيلن بلو، اريوكروم بلاك T، رودامين و دگزامتازون در بين آلاينده هاي آلي مورد مطالعه ، بشترين مقدار جذب توسط گرد و غبار را داشتند. نتيجه گيري: مطالعه حاضر نشان داد، بازيابي كنسانتره هاي آهن نسبت به فلزهاي ديگر حاصل از اين گرد و غبار، مناسب و مقرون به صرفه است و استفاده از گرد و غبار كوره قوس الكتريكي مي تواند به عنوان جاذب مناسب، جايگزين جاذب هاي گران قيمت 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 adsorbent.