不锈钢粉尘的物理化学特性分析

在不锈钢生产过程中通常会产生大量烟尘，为了减少气相污染及回收镍、铬及铁资源，烟尘一般采用布袋除尘来收集。2015年中国不锈钢粗钢产量已达2200万t，占世界不锈钢总量的52.2%。通常，每生产1t不锈钢粗钢大约可产生含铬、镍烟尘约40kg，这类烟尘中含大量铬、镍等重金属元素和可溶性盐类。早在1976年美国环境保护局就已经将EAF烟尘列为代号为K061的有毒固体废弃物，以防止堆放或填埋时其中的有害物质浸出，造成地下水污染。
钢铁研究总院的学者为了开发不锈钢粉尘高效利用工艺，采用化学分析、XRD、扫描电镜等方法，对EAF和AOD不锈钢除粉尘的化学成分、粒度、物相组成、Cr6+浸出及微观形貌进行了研究。结果表明：不锈钢粉尘中镍、铬及铁等贵重金属含量较高，主要以氧化物形式存在，具有可观的回收价值；不锈钢冶炼粉尘的主要物相有铬铁尖晶石、磁铁矿、石英、钙镁橄榄石及石灰等，由于镍含量较低，X射线衍射分析未分析出其存在物相，但化学分析及能谱分析均分析到镍元素含量。不锈钢粉尘中铬元素主要以铬铁尖晶石相析出，以Cr3+形式存在，Cr6+含量低于国家标准，但高于饮用水中Cr6+含量限制要求，且Cr3+易向Cr6+转变，需加强不锈钢粉尘利用研究，禁止堆积存放；根据不锈钢除尘灰物理化学特性的研究结果，以碳为还原剂的Oxycup工艺利用不锈钢除尘灰不但有可观的经济性，而且可达到绿色环保要求。