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http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8MSJ2U| Tipo: | Dissertação de Mestrado |
| Título: | Estudo da remoção de zinco e de álcalis contidos em lamas de aciaria LD |
| Autor(es): | Marcos Vinicius Cantarino |
| primer Tutor: | Marcelo Borges Mansur |
| primer miembro del tribunal : | Edwin Auza Villegas |
| Segundo miembro del tribunal: | Versiane Albis Leao |
| Resumen: | Na produção de aço via rota LD são coletados, através do sistema de limpeza de gases da Aciaria LD, os resíduos denominados lama grossa e lama fina de aciaria LD. Na unidade industrial da ArcelorMittal Monlevade, a geração destes resíduos varia entre 5,6 e 7,2kg/t de aço para a lama grossa e entre 17,0 e 22,8kg/t de aço para a lama fina.Por apresentarem consideráveis teores de ferro total em sua composição, em torno de 50-60%, estes possuem potencial de serem reciclados no processo de produção de sinter. Para tal, é preciso reduzir consideravelmente seu teor de zinco e de álcalis, pois estes contribuem para danos ao refratário do alto-forno, aumento de perdas térmicas eelevação do consumo de coque. Análises de diagramas Eh vs pH revelaram a possibilidade de lixiviar seletivamente o zinco empregando-se soluções alcalinas. Porém, análises de raios-X revelaram que o zinco encontra-se predominantemente como ZnO e ZnO.F2O3 (ferrita de zinco) nas lamas. Como esta última fase é refratária em soluções de NaOH, é preciso decompô-la termicamente para, então, submeter a lama à etapa de lixiviação do zinco que é separado, em seguida, por precipitação química. Neste trabalho, as principais variáveis operacionais de uma rota híbrida consistindo dasetapas de fusão-lixiviação-precipitação foram estudadas, visando remover zinco e álcalis das lamas de aciaria LD. As variáveis operacionais estudadas no processo de fusão foram temperatura, tempo e relação Lama/NaOH, enquanto que na etapa de lixiviação foram estudadas os efeitos das variáveis temperatura, tempo, concentração deNaOH e relação sólido/líquido. O resultado final deste trabalho foi a obtenção de 2 coprodutos: (i) as lamas de aciaria LD tratadas, ricas em ferro e com 95% do zinco extraído, ausência total de álcalis para blendagem, visando a reciclagem na Sinterização, e (ii) zinco retirado das lamas com eficiência de 96% e precipitado sob a forma de hidróxido para outras aplicações |
| Abstract: | Fine and coarse fractions of BOF sludge are collected through the gas cleaning system of the LD steel plant in the LD steel production route. In the industrial unit of ArcelorMittal Monlevade, the generation of these residues varies from 5.6 to 7.2 kg/t of crude steel for the BOF coarse sludge and from 17.0 to 22.8 kg/t of crude steel for the fine sludge. Due to its content of total iron, around 50-60%, these residues could be recycled into the production process of sinter. However, for such application, theircontent of zinc and alkalis must be significantly reduced as they contribute to damage the refractory of the Blast Furnace, increase heat losses and increase consumption of coke. Analysis of Eh vs pH diagrams indicate that zinc could be selectively leached using alkaline solutions. But X-ray analysis revealed that zinc is predominantly found asZnO and ZnO.F2O3 (zinc ferrite) in the BOF sludge. Because zinc ferrite is insoluble in NaOH solutions, it is necessary to decompose it by heating operation and then submit the BOF sludge for the zinc leaching step, which is recovered by chemical precipitation. In this work, the main operating variables of a hybrid route consisting of steps roastleaching-precipitation were studied, aiming to remove zinc and alkalis from BOFsludges. The operating variables studied in the roast step were temperature, time and Sludge/NaOH ratio, while in the leaching step the effect of temperature, time, NaOH concentration and solid/liquid ratio were studied. Two by-products were obtained in this work: (i) Treated BOF sludge rich in iron and with 95% of zinc removal without alkali to be submitted for blending and recycling operation in the sinter, and (ii) zinc removed from the sludge with 96% of efficiency that was precipitated as hydroxide for further applications |
| Asunto: | Engenharia metalúrgica |
| Idioma: | Português |
| Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Sigla da Institución: | UFMG |
| Tipo de acceso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8MSJ2U |
| Fecha del documento: | 17-feb-2011 |
| Aparece en las colecciones: | Dissertações de Mestrado |
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