PL227662B1

PL227662B1 - Method for separating metals present on the plates originated from electric arc furnaces

Info

Publication number: PL227662B1
Application number: PL406547A
Authority: PL
Inventors: Sylwia Izabela Oleszek; Mariusz Grzegorz Grabda; Etsuro Shibata; Takashi Nakamura
Original assignee: Instytut Podstaw Inzynierii Srodowiska Polskiej Akademii Nauk; Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska Polskiej Akademii Nauk
Priority date: 2013-12-16
Filing date: 2013-12-16
Publication date: 2018-01-31
Also published as: PL406547A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób odseparowania metali obecnych w pyłach pochodzących z elektrycznych pieców łukowych, zwłaszcza cynku i ołowiu od żelaza, umożliwiający odzysk znac znych ilości wartościowego cynku z metalurgicznego pyłu, odseparowanie toksycznego ołowiu od stałej pozostałości oraz otrzymanie bogatej w żelazo stałej pozostałości możliwej do powtórnego zastosowania w przemyśle stalowym, przy równoczesnej likwidacji w jednym procesie technologicznym dwóch grup odpadów, pyłów stanowiących odpad niebezpieczny oraz dużej ilości odpadów tworzyw sztucznych zawierających środek zmniejszający palność.The subject of the invention is a method of separating metals present in dust from electric arc furnaces, especially zinc and lead from iron, enabling recovery of significant amounts of valuable zinc from metallurgical dust, separating toxic lead from solid residue and obtaining iron-rich solid residue that can be reused in the steel industry, with the simultaneous elimination in one technological process of two groups of waste, dust constituting hazardous waste and a large amount of plastic waste containing a flame retardant.

Produkcja stali w elektrycznym piecu łukowym prowadzi do powstawania produktu ubocznego, pyłów stanowiących odpad niebezpieczny. Z powodu ograniczeń środowiskowych koszt usuwania tych pyłów jest wysoki. Z drugiej strony pyły są bogate w cenne tlenki metali i mogą być stosowane jako surowce wtórne w produkcji cynku, żelaza oraz ołowiu. Średnie stężenie żelaza w pyle, głównie w formie magnetytu Fe₃O₄ i ferrytu cynku ZnFe₂O₄ wynosi około 30% masy. Największą nieżelazną zawartość pyłów stanowi cynk, a jego stężenie wynosi 7-40% całkowitej masy. Ponadto w pyłach występuje ołów w ilości kilku procent całkowitej masy. Biorąc pod uwagę powyższe stężenia, w skali światowej istnieje możliwość odzyskania z pyłów około 1,14 milionów ton cynku, około 285 tysięcy ton ołowiu oraz ogromnej ilości pozostałości bogatych w tlenek żelaza, które mogą służyć jako wartościowe surowce wtórne do produkcji stali. W Polsce podczas produkcji stali w elektrycznych piecach łukowych powstaje średnio około 545 tysięcy ton pyłu. W warunkach krajowych tylko nieznaczna część pyłów jest poddawana recyklingowi. Większość pyłów trafia do cementowni jako wsad w procesie wypalania klinkieru lub jest składowana jako odpad niebezpieczny.The production of steel in an electric arc furnace leads to the formation of a by-product, dusts which constitute hazardous waste. Due to environmental constraints, the cost of removing these dusts is high. On the other hand, dust is rich in valuable metal oxides and can be used as secondary raw materials in the production of zinc, iron and lead. The average concentration of iron in the dust, mainly in the form of magnetite Fe ₃ O ₄ and zinc ferrite ZnFe ₂ O _4, is about 30% by weight. The highest non-ferrous dust content is zinc, and its concentration is 7-40% of the total mass. In addition, lead is present in dust in an amount of several percent of the total mass. Taking these concentrations into account, around 1.14 million tonnes of zinc, around 285,000 tonnes of lead and a large amount of iron oxide-rich residues can be recovered from dusts worldwide, which can serve as valuable secondary raw materials for steel production. In Poland, the production of steel in electric arc furnaces produces an average of about 545,000 tons of dust. In national conditions, only a small part of the dust is recycled. Most of the dust goes to the cement plant as input in the clinker burning process or is stored as hazardous waste.

Równocześnie powstają ogromne ilości odpadów tworzyw sztucznych, często zawierających związki zmniejszające palność. Najczęściej stosowanym związkiem zmniejszającym palność tworzyw sztucznych jest tetrabromobisfenol A. Szacuje się, że około 70% urządzeń elektronicznych i elektrycznych na świecie zawiera tworzywa sztuczne wzbogacone w tetrabromobisfenol A. Szerokie zastosowanie z grupy tworzyw sztucznych zawierających tetrabromobisfenol A mają miedzy innymi poliwęglany i polistyreny.At the same time, huge amounts of plastic waste are generated, often containing flame retardant compounds. The most commonly used flame retardant compound for plastics is tetrabromobisphenol A. It is estimated that about 70% of electronic and electrical devices in the world contain plastics enriched with tetrabromobisphenol A. Polycarbonates and polystyrenes are widely used from the group of plastics containing tetrabromobisphenol A.

Poliwęglany stosowane są w produkcji płyt DVD, soczewek okularów, soczewek optycznych, reflektorów i części samochodowych, przeźroczystych dachów i urządzeń medycznych, w przemyśle sprzętu gospodarstwa domowego w przemyśle budowlanym. Ponieważ poliwęglany mają różnorodne zastosowanie, ich produkcja rośnie o ponad 10% rocznie i oczekuje się dalszego jej wzrostu. Najwięcej polistyrenu produkuje się i zużywa w krajach wysoko rozwiniętych. Największy udział w przetwórstwie polistyrenu ma przede wszystkim sektor produkcji opakowań do żywności, elektronika, produkcja sprzętu gospodarstwa domowego, produkcja artykułów medycznych W wyniku tego w świecie powstają ogromne ilości odpadów tworzyw sztucznych, w tym zawierających tetrabromobisfenol A.Polycarbonates are used in the production of DVDs, eyeglass lenses, optical lenses, headlights and automotive parts, transparent roofs and medical devices, in the home appliance industry in the construction industry. As polycarbonates have a wide variety of uses, their production is increasing by more than 10% per year and is expected to increase further. Most polystyrene is produced and consumed in highly developed countries. The largest share in the processing of polystyrene is primarily the production of food packaging, electronics, production of household appliances, production of medical products.As a result, huge amounts of plastic waste are generated in the world, including those containing tetrabromobisphenol A.

Znane są różne sposoby odzyskiwania cynku, ołowiu, żelaza. Najpowszechniejszy sposób odzysku cynku z pyłów pochodzących z elektrycznych pieców łukowych, to metalurgiczny proces Waelza prowadzony w obrotowym piecu Waelza, który jednak wymaga temperatury 1200-1300°C, a przez to związany jest z ponoszeniem bardzo wysokich kosztów wynikających z dużej energochłonności.Various methods of zinc, lead and iron recovery are known. The most common way to recover zinc from electric arc furnace dust is the Waelz metallurgical process carried out in a Waelz rotary kiln, which, however, requires a temperature of 1200-1300 ° C, and therefore involves very high costs due to high energy consumption.

Ze zgłoszenia wynalazku nr P-288418 znany jest sposób odzyskiwania cynku z materiałów zawierających cynk, szczególnie z pyłów odzyskiwanych z gazów odlotowych z procesów metalurgicznych. Zawierające cynk cząsteczki materiału są poddawane aglomeracji z węglopochodnym materiałem redukcyjnym, także z topnikiem i są dostarczane do gazowo szczelnego między 1200-1700°C. Aglomeraty zostają stopione, poddane selektywnej redukcji i oddzieleniu cynku i innych lotnych metali. Faza obojętnej szlaki, korzystnie także ciekła faza metalu jest spuszczana z pieca, natomiast cynk i inne łatwo lotne metale są odzyskiwane z gazów odlotowych przez kondensację. Dla zapobiegnięcia wtórnemu utlenianiu metalicznego cynku, zawierające cynk pyły są aglomerowane razem z węglopochodnym środkiem wiążącym, który w temperaturze poniżej 700°C ulega krakowaniu z utworzeniem sadzy, a temperatura atmosfery gazowej pieca jest utrzymywana powyżej 1000°C dla utrzymania objętościowego stosunku CO₂ i CO w atmosferze gazowej pieca poniżej 0,3.The patent application No. P-288418 discloses a method for recovering zinc from zinc-containing materials, in particular from dusts recovered from waste gases from metallurgical processes. The zinc-containing material particles are agglomerated with a carbon-based reducing material, also with a flux, and are delivered to a gas-tight between 1200-1700 ° C. The agglomerates are melted, selectively reduced, and separated from zinc and other volatile metals. The inert slag phase, preferably also the liquid metal phase, is drained from the furnace, while zinc and other volatile metals are recovered from the waste gas by condensation. To prevent reoxidation of the metallic zinc, zinc-containing dusts are agglomerated together with a carbon-based binder which cracks to soot at temperatures below 700 ° C, and the furnace gas atmosphere temperature is kept above 1000 ° C to maintain the CO ₂ and CO volumetric ratio. in the gas atmosphere of the furnace below 0.3.

Z polskiego opisu patentowego nr 173050 znany jest pirometalurgiczny sposób odzyskiwania łatwo parujących metali, takich jak cynk, ołów, kadm, z koncentratu siarczku cynku, polegający na tym, że koncentrat siarczku cynku jest podawany do roztopionej miedzi w warunkach atmosferycznych , przy temperaturze 1450-1800°C, tak, że cynk, ołów i kadm przechodzą do kąpieli jako czyste metale,The Polish patent specification No. 173050 describes a pyrometallurgical method of recovering easily evaporating metals, such as zinc, lead, cadmium, from a zinc sulphide concentrate, whereby the zinc sulphide concentrate is fed into the molten copper under atmospheric conditions at a temperature of 1450-1800 ° C, so that zinc, lead and cadmium pass into the bath as pure metals,

PL 227 662 B1 które odzyskuje się z pieca w postaci gazowej, a następnie skrapla się. Żelazo i miedź pozostają w roztopionym metalu lub produkcie pośrednim siarczku metalu wytworzonym w piecu.Which are recovered from the furnace in gaseous form and then condensed. The iron and copper remain in the molten metal or metal sulfide intermediate formed in the furnace.

Z opisu patentowego polskiego nr 192193 znany jest sposób odzyskiwania ołowiu i cynku z przemysłowych odpadów metali nieżelaznych, w którym mieszaninę odpadów metali nieżelaznych zawierającą pyły z procesu odmiedziowania żużla zawiesinowego w piecu elektrycznym, szlamy z odpylni mokrej pieców szybowych, pyły konwertorowe z procesu świeżenia kamienia miedziowego oraz dodatki technologiczne w postaci koksiku i materiału żelazonośnego poddaje się procesowi topienia i redukcji, po czym wyprowadza się z pieca ołów metaliczny i żużel zawierający cynk.Polish patent description No. 192193 describes a method of recovering lead and zinc from industrial non-ferrous metal waste, in which a mixture of non-ferrous metal waste containing dust from the process of slag removal from the suspension slag in an electric furnace, sludge from wet dedusting of shaft furnaces, converter dust from the process of refining copper matte and technological additives in the form of coke breeze and iron-bearing material are subjected to the process of melting and reduction, and then metallic lead and zinc-containing slag are removed from the furnace.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu odseparowania metali obecnych w pyłach pochodzących z elektrycznych pieców łukowych, w szczególności cynku i ołowiu od żelaza, umożliwiającego odzysk znacznych ilości wartościowego cynku z metalurgicznego pyłu w niskiej temperaturze, odseparowanie toksycznego ołowiu od stałej pozostałości oraz otrzymanie bogatej w żelazo stałej pozostałości możliwej do powtórnego zastosowania w przemyśle stalowym, przy równoczesnej likwidacji w jednym procesie technologicznym dwóch grup odpadów, tj. pyłów stanowiących odpad niebezpieczny oraz dużej ilości odpadów tworzyw sztucznych zawierających środek zmniejszający palność.The aim of the invention is to develop a method of separating metals present in dust from electric arc furnaces, in particular zinc and lead from iron, enabling the recovery of significant amounts of valuable zinc from metallurgical dust at low temperature, separation of toxic lead from solid residue and obtaining iron-rich solid residue which can be reused in the steel industry, with simultaneous elimination in one technological process of two groups of waste, i.e. hazardous waste dust and a large amount of plastic waste containing a flame retardant.

Sposób odseparowania metali obecnych w pyłach pochodzących z elektrycznych pieców łukowych, w szczególności cynku i ołowiu od żelaza według wynalazku charakteryzuje się tym, że pyły pochodzące z elektrycznych pieców łukowych miesza się z tworzywami sztucznymi, korzystnie z ich odpadami, zawierającymi bromoorganiczny związek zmniejszający palność tetrabromobisfenol A w proporcjach wagowych od 1:3 do 1:9 i uzyskaną mieszaninę poddaje się izotermicznemu ogrzewaniu przez co najmniej 40 minut w temperaturze 550-650°C w warunkach utleniających zbliżonych do atmosferycznych, poddając w trakcie termicznej obróbki procesom degradacji tworzywa sztuczne i związek zmniejszający palność z wydzieleniem gazowego HBr, przereagowaniu HBr z tlenkami metali obecnych w pyłach zwłaszcza cynku, ołowiu oraz odparowaniu lotnych bromków metali głównie cynku, ołowiu i ich odseparowaniu od pozostałości stałej bogatej w żelazo.The method of separating the metals present in the dusts from electric arc furnaces, in particular zinc and lead, from iron according to the invention is characterized in that the dusts from the electric arc furnaces are mixed with plastics, preferably with their waste, containing a bromoorganic flame retardant compound tetrabromobisphenol A in proportions by weight from 1: 3 to 1: 9 and the obtained mixture is subjected to isothermal heating for at least 40 minutes at a temperature of 550-650 ° C in near-atmospheric oxidation conditions, subjecting the plastics and the flame retardant compound to degradation during thermal treatment with the evolution of gaseous HBr, the reaction of HBr with metal oxides present in dusts, especially zinc and lead, and evaporation of volatile metal bromides, mainly zinc and lead, and their separation from the iron-rich solid residue.

Pyły pochodzące z elektrycznych pieców łukowych wraz z tworzywami sztucznymi, korzystnie z ich odpadami, zawierającymi bromoorganiczny związek zmniejszający palność tetrabromobisfenol A stanowią mieszaninę korzystnie rozdrobioną, jednorodną, zagęszczoną mechanicznie.Dusts from electric arc furnaces together with plastics, preferably with their waste, containing the organo-bromine flame retardant compound tetrabromobisphenol A is a mixture of preferably comminuted, homogeneous, mechanically compacted.

Tworzywa sztuczne, korzystnie ich odpady, stanowią poliwęglany i/lub polistyreny zawierające bromoorganiczny związek zmniejszający palność tetrabromobisfenol A.The plastics, preferably their waste, are polycarbonates and / or polystyrenes containing the organo-bromine flame retardant tetrabromobisphenol A.

Sposobem według wynalazku, nieorganiczny brom który uwalnia się na skutek degradacji tworzyw sztucznych zawierających bromoorganiczny związek zmniejszający palność tetrabromobisfenol A, prawie w całości wchodzi w reakcję z obecnymi tlenkami metali cynku i ołowiu. Powstałe bromki metali całkowicie odparowują ze stałej pozostałości.In the process of the invention, the inorganic bromine that is released as a result of the degradation of the plastics containing the organic bromine flame retardant tetrabromobisphenol A reacts almost entirely with the zinc and lead metal oxides present. The formed metal bromides completely evaporate from the solid residue.

Sposobem według wynalazku uzyskuje się wysoce skuteczne rozdzielenie cynku i ołowiu od bogatej w żelazo pozostałości w stosunkowo niskiej temperaturze 550-650°C.The process according to the invention achieves a highly efficient separation of zinc and lead from the iron-rich residue at the relatively low temperature of 550-650 ° C.

Sposób według wynalazku umożliwia odzysk znacznych ilości wartościowego cynku z metalurgicznego pyłu w niskiej temperaturze, odseparowanie toksycznego ołowiu od stałej pozostałości oraz otrzymanie bogatej w żelazo stałej pozostałości możliwej do powtórnego zastosowania w przemyśle stalowym.The process of the invention enables the recovery of significant amounts of valuable zinc from metallurgical dust at low temperature, the separation of toxic lead from the solid residue and the preparation of an iron-rich solid residue that can be recycled in the steel industry.

Sposób według wynalazku pozwala w jednym procesie technologicznym likwidować znaczne ilości niebezpiecznych odpadów w postaci pyłów z elektrycznych pieców łukowych oraz znaczne ilości powstających odpadów tworzyw sztucznych wykorzystywanych w różnych dziedzinach gospodarki i przemysłu, zawierających bromoorganiczny związek zmniejszający palność tetrabromobisfenol A, jak odpady poliwęglanów, odpady polistyrenów, przy równoczesnym uzyskiwaniu odseparowania cennych metali obecnych w pyłach pieców elektrycznych łukowych.The method according to the invention allows, in one technological process, to eliminate significant amounts of hazardous waste in the form of dust from electric arc furnaces and significant amounts of generated plastic waste used in various fields of the economy and industry, containing the organic bromine flame retardant tetrabromobisphenol A, such as polycarbonate waste, polystyrene waste, while obtaining the separation of valuable metals present in the dust of electric arc furnaces.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładach wykonania.The subject of the invention has been presented in the following examples.

P r z y k ł a d IP r z k ł a d I

Pyły z elektrycznych pieców łukowych zawierające zwłaszcza żelazo w postaci magnetytu Fe₃O₄ i ferrytu cynku ZnFe₂O₄ w ilości ok. 24% masy, cynk w ilości 24% masy, ołów w ilości 6% całkowitej masy pyłu oraz inne składniki w małych ilościach jak kadm, cyna, mangan, miedź, magnez, chrom i inne, poddaje się wymieszaniu w stosunku wagowym 1:6 z odpadami poliwęglanów zawierających związek bromoorganiczny zmniejszający palność tetrabromobisfenol A, o zawartości bromu około 25%. Otrzymaną mieszaninę poddaje się rozdrobnieniu do wielkości cząstek ok. 300 μm, a następnie dokładnemu dalszemu wymieszaniu do uzyskania jednorodnej mieszaniny i zagęszczeniu mechanicznemu. Tak uzyskaną mieszaninę pyłu z odpadami poliwęglanów poddaje się izotermicznemuDust from electric arc furnaces containing especially iron in the form of magnetite Fe ₃ O ₄ and zinc ferrite ZnFe ₂ O ₄ in the amount of about 24% by weight, zinc in the amount of 24% by weight, lead in the amount of 6% of the total weight of dust and other components in small amounts Quantities such as cadmium, tin, manganese, copper, magnesium, chromium and others are mixed in a 1: 6 weight ratio with polycarbonate waste containing an organo-bromine flame retardant tetrabromobisphenol A with a bromine content of about 25%. The obtained mixture is comminuted to a particle size of approx. 300 μm, and then thoroughly further mixed to obtain a homogeneous mixture and mechanically compacted. The mixture of dust and polycarbonate waste obtained in this way is subjected to isothermal treatment

PL 227 662 B1 ogrzewaniu w warunkach utleniających zbliżonych do atmosferycznych (około 20% objętości O₂) do uzyskania temperatury 550°C oraz dalszemu ogrzewaniu w tej temperaturze przez co najmniej 80 minut. W trakcie izotermicznego ogrzewania mieszaniny w warunkach utleniających ulegają degr adacji poliwęglan i tetrabromobisfenol A, z wydzieleniem gazowego HBr. Poliwęglan podczas ogrzewania ulega stopieniu w temperaturze ok. 230-270°C, tworząc gęstą, szczelnie okrywającą cząstki pyłu fazę, izolując obecne w nim tlenki metali od zewnętrznych warunków. Cząstki tlenków cynku i ołowiu zostają zanurzone w stopionym poliwęglanie i dokładnie odseparowane od zewnętrznej utleniającej atmosfery. Następuje w tych warunkach intensywne uwalnianie HBr. Ciśnienie cząstkowe wydzielanego bromu jest bardzo wysokie, stąd reakcja przebiega natychmiastowo. Uzyskuje się średnio 52% uwolnionego nieorganicznego bromu w stosunku do całości bromu. Uwolniony brom w postaci gazowego HBr w trakcie ogrzewania w temperaturze 550°C poddaje się przereagowaniu z tlenkami metali obecnymi w pyle, zwłaszcza z tlenkami cynku i ołowiu, w wyniku czego otrzymuje się lotne bromki cynku i ołowiu, które stopniowo odparowują. Wydajność bromowania wynosi około 80% dla cynku i około 90% dla ołowiu w stosunku do całkowitej zawartości tych metali w mieszaninie. Bromki metali sposobem według wynalazku odparowują prawie w 100% ze stałej pozostałości. Po obróbce termic znej w stałej pozostałości pozostaje głównie żelazo.Heating under near atmospheric oxidative conditions (about 20% by volume O ₂ ) to a temperature of 550 ° C and further heating at this temperature for at least 80 minutes. During isothermal heating of the mixture under oxidative conditions, polycarbonate and tetrabromobisphenol A are degraded, with the release of gaseous HBr. When heated, polycarbonate melts at a temperature of approx. 230-270 ° C, creating a dense phase, tightly covering the dust particles, isolating the metal oxides present in it from external conditions. Zinc and lead oxide particles are immersed in the molten polycarbonate and carefully separated from the external oxidizing atmosphere. Under these conditions, an intense release of HBr occurs. The partial pressure of the released bromine is very high, so the reaction is instantaneous. On average, 52% of the inorganic bromine released in relation to the total bromine is recovered. The released bromine in the form of HBr gas is reacted with metal oxides present in the dust, especially with zinc and lead oxides, during heating at 550 ° C, and as a result volatile zinc and lead bromides are obtained, which gradually evaporate. The bromination yield is about 80% for zinc and about 90% for lead based on the total content of these metals in the mixture. The metal bromides according to the invention evaporate almost 100% from the solid residue. After thermal treatment, mainly iron remains in the solid residue.

P r z y k ł a d IIP r z x l a d II

Pyły z elektrycznych pieców łukowych zawierające żelazo w ilości 24% masy, cynk w ilości 24% masy, ołów w ilości 6% całkowitej masy pyłu oraz inne składniki w mniejszych ilościach, poddaje się wymieszaniu w stosunku wagowym 1:9 z odpadami polistyrenów zawierającymi związek bromoorganiczny zmniejszający palność tetrabromobisfenol A, o zawartości bromu ok. 12%. Otrzymaną mieszaninę poddaje się rozdrobnieniu do wielkości cząstek ok. 130 μm, a następnie dokładnemu wymieszaniu, do uzyskania jednorodnej mieszaniny i zagęszczeniu mechanicznemu. Tak uzyskaną mieszaninę pyłu z odpadami polistyrenu poddaje się izotermicznemu ogrzewaniu w warunkach utleniających zbliżonych do atmosferycznych, do uzyskania temperatury 580°C i dalszemu ogrzewaniu w tej temperaturze przez co najmniej 80 minut. W trakcie izotermicznego ogrzewania mieszaniny w warunkach utleniających ulegają degradacji polistyren i tetrabromobisfenol A, z wydzieleniem gazowego HBr. W trakcie podgrzewania mieszaniny do temperatury 580°C, polistyren ulega stopieniu, tworząc gęstą, szczelnie okrywającą cząstki pyłu fazę, izolując obecne w nim tlenki cynku i ołowiu od zewnętrznych warunków. Cząstki tlenków cynku i ołowiu zostają podczas tego procesu zanurzone w stopionym polistyrenie i dokładnie odseparowane od zewnętrznej utleniającej atmosfery. W procesie sposobem według wynalazku następuje intensywne uwalnianie HBr. Ciśnienie cząstkowe wydzielonego bromu jest bardzo wysokie, stąd reakcja przebiega natychmiastowo. Ilość uwolnionego nieorganicznego bromu uzyskuje się średnio ok. 75% w stosunku do całości bromu. Uwolniony brom w postaci gazowego HBr w trakcie ogrzewania w temperaturze 580°C przereagowuje z tlenkami metali, cynku i ołowiu, w wyn iku czego powstają lotne bromki cynku i ołowiu, które stopniowo odparowują. Otrzymana wydajność bromowania wynosi 65% dla cynku i 60% dla ołowiu w stosunku do całkowitej zawartości tych metali w mieszaninie. Bromki metali sposobem według wynalazku odparowują prawie w 100% ze stałej pozostałości. Stałą pozostałość po obróbce termicznej stanowi głównie żelazo.Dust from electric arc furnaces containing iron in the amount of 24% by weight, zinc in the amount of 24% by weight, lead in the amount of 6% of the total weight of the dust and other components in smaller amounts, are mixed in a 1: 9 weight ratio with polystyrene waste containing an organobromine compound flame retardant tetrabromobisphenol A, bromine content approx. 12%. The obtained mixture is ground to a particle size of approx. 130 μm, and then thoroughly mixed to obtain a homogeneous mixture and mechanically compacted. The mixture of dust and polystyrene waste thus obtained is subjected to isothermal heating under near atmospheric oxidation conditions to a temperature of 580 ° C and further heating at this temperature for at least 80 minutes. During isothermal heating of the mixture under oxidizing conditions, polystyrene and tetrabromobisphenol A are degraded, with the release of gaseous HBr. When the mixture is heated to 580 ° C, polystyrene melts, forming a dense phase, tightly covering the dust particles, isolating the zinc and lead oxides present in it from external conditions. During this process, the particles of zinc and lead oxides are immersed in the molten polystyrene and carefully separated from the external oxidizing atmosphere. In the process according to the invention, an intensive release of HBr occurs. The partial pressure of the released bromine is very high, so the reaction is instantaneous. The amount of released inorganic bromine is obtained on average about 75% in relation to the total bromine. Released bromine in the form of HBr gas reacts with metal, zinc and lead oxides during heating at 580 ° C, resulting in the formation of volatile zinc and lead bromides, which gradually evaporate. The obtained bromination efficiency is 65% for zinc and 60% for lead in relation to the total content of these metals in the mixture. The metal bromides according to the invention evaporate almost 100% from the solid residue. The solid residue after the heat treatment is mainly iron.

Sposobem według wynalazku można uzyskiwać odseparowanie metali obecnych w pyłach pochodzących z elektrycznych pieców łukowych, w szczególności wartościowego cynku oraz odseparowanie toksycznego ołowiu od pozostałości oraz otrzymanie bogatej w żelazo stałej pozostałości możliwej do powtórnego zastosowania w przemyśle stalowym również przy wykorzystaniu mieszaniny odpadów poliwęglanów i polistyrenu a także innych tworzyw sztucznych zawierających tetrabromobisfenol A o odpowiedniej zawartości bromu, w dostępnych dowolnych proporcjach w tej mieszaninie, w proporcjach wagowych w stosunku do pyłów pochodzących z elektrycznych pieców łukowych w proporcjach od 3:1 do 9:1.By the method according to the invention, it is possible to separate the metals present in dust from electric arc furnaces, in particular valuable zinc, and to separate toxic lead from the residue, and to obtain an iron-rich solid residue that can be reused in the steel industry also using a mixture of polycarbonate and polystyrene waste as well as other plastics containing tetrabromobisphenol A with an appropriate bromine content, in any proportions available in this mixture, in weight proportions in relation to the dust from electric arc furnaces in proportions from 3: 1 to 9: 1.

Claims

A method of separating metals present in dusts from electric arc furnaces, in particular zinc and lead, from iron, characterized in that the dusts from electric arc furnaces are mixed with plastics, preferably their waste, containing the bromoorganic flame retardant compound tetrabromobisphenol A in in a ratio by weight from 1: 3 to 1: 9 and the resulting mixture is subjected to isothermal treatment

Heating for at least 40 minutes at a temperature of 550 ° -650 ° C under near-atmospheric oxidizing conditions, subjecting plastics and the flame retardant compound to the evolution of gaseous HBr to degradation during thermal treatment, reacting HBr with metal oxides present in dust, especially zinc, lead, and evaporation of volatile metal bromides, mainly zinc, lead, and their separation from the iron-rich solid residue.

2. The method according to p. A process as claimed in claim 1, characterized in that the dust from electric arc furnaces together with plastics, preferably with their waste, containing the organo-bromine flame retardant compound tetrabromobisphenol A is a preferably comminuted, homogeneous, mechanically compacted mixture.

3. The method according to p. A method according to claim 1, characterized in that the plastics, preferably their waste, are polycarbonates and / or polystyrenes containing the organo-bromine flame retardant compound tetrabromobisphenol A.