อุปกรณ์เตาหลอมไฟฟ้าสำหรับการบำบัดกากอุตสาหกรรม

ฟังก์ชันหลัก

• การกู้คืนโลหะมีค่า: สกัดโลหะเป้าหมาย (เช่น เหล็ก ทองแดง ตะกั่ว สังกะสี แรร์เอิร์ธ) จากกากแร่ผ่านการลดอุณหภูมิสูงหรือการถลุง
• การทำให้เสถียรอย่างปลอดภัย: ตรึงโลหะหนัก (เช่น แคดเมียม สารหนู โครเมียม) ในตะกรันแก้วผ่านการหลอม ป้องกันการชะล้างและการปนเปื้อนต่อสิ่งแวดล้อม
• การเปลี่ยนทรัพยากร: เปลี่ยนกากแร่ให้เป็นวัสดุที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ เช่น มวลรวมตะกรัน ปูนเม็ด หรือวัตถุดิบเซรามิก
• การลดปริมาณ: ลดปริมาณกากแร่ลง 60–80% ผ่านการหลอมและการแข็งตัว ลดแรงกดดันในการจัดเก็บ

หลักการทางเทคนิคที่สำคัญ

• ทำงานที่ 1400–1800°C โดยใช้วิธีการให้ความร้อนด้วยไฟฟ้า เช่น อาร์กไฟฟ้า ความต้านทาน หรือการเหนี่ยวนำ
• กากแร่ผสมกับฟลักซ์ (ปูนขาว ซิลิกา ฟลูออไรต์) และสารลด (ผงโค้ก ฝุ่นถ่านหิน) ก่อนเข้าเตาหลอม
• ที่อุณหภูมิสูง:
  • สารมลพิษอินทรีย์จะถูกไพโรไลซ์และสลายตัว
  • ออกไซด์ของโลหะจะถูกลดลงเป็นโลหะธาตุหรือโลหะผสม ซึ่งจะตกตะกอนและแยกออกจากตะกรัน
  • ส่วนประกอบอนินทรีย์จะก่อตัวเป็นตะกรันแก้วที่เสถียรและไม่เป็นพิษหลังจากเย็นตัวลง

ประเภทอุปกรณ์ทั่วไปและลักษณะเฉพาะ

กระบวนการใช้งานทั่วไป

1. การเตรียมการ: กากแร่ถูกบด อบแห้ง และคัดแยกเพื่อกำจัดสิ่งสกปรกขนาดใหญ่และปรับความชื้น (≤5%)
2. การผสมและการผสม: ผสมกากแร่กับฟลักซ์และสารลดในอัตราส่วนที่เฉพาะเจาะจงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการถลุง
3. การถลุงด้วยไฟฟ้า: ส่วนผสมถูกป้อนเข้าเตาหลอมไฟฟ้าเพื่อทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิสูง (ระยะเวลา 2–6 ชั่วโมง)
4. การแยกและการกู้คืน: โลหะหลอมเหลวถูกแตะแยกกันเพื่อการกลั่น ตะกรันถูกทำให้เย็นและบดเป็นวัสดุก่อสร้าง
5. การบำบัดก๊าซ: ก๊าซไอเสียถูกทำให้บริสุทธิ์ผ่านการกำจัดฝุ่น การกำจัดกำมะถัน และการลดไนตริฟิเคชันก่อนปล่อย

ข้อได้เปรียบหลักและสถานการณ์การใช้งาน

ข้อได้เปรียบ

• การปรับตัวที่แข็งแกร่ง: จัดการกากแร่ที่มีส่วนประกอบที่ซับซ้อน เกรดโลหะต่ำ หรือความชื้นสูง
• อัตราการใช้ประโยชน์จากทรัพยากรสูง: อัตราการกู้คืนโลหะสูงถึง 70–95% (แตกต่างกันไปตามประเภทกากแร่) และอัตราการใช้ประโยชน์จากตะกรันเกิน 90%
• เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม: การบำบัดอย่างปลอดภัยเป็นไปตามมาตรฐานการปล่อยมลพิษแห่งชาติ ลดการใช้พื้นที่และลดความเสี่ยงของการปนเปื้อน

สถานการณ์การใช้งานทั่วไป

• กากแร่เหล็ก: กู้คืนคอนเซนเทรตเหล็กและผลิตมวลรวมตะกรันสำหรับการก่อสร้างถนน
• กากแร่โลหะนอกกลุ่มเหล็ก (ทองแดง ตะกั่ว สังกะสี): สกัดโลหะเป้าหมายและเปลี่ยนตะกรันให้เป็นส่วนผสมของปูนซีเมนต์
• กากแร่แรร์เอิร์ธ: กู้คืนธาตุแรร์เอิร์ธและทำให้สารกัมมันตภาพรังสีคงที่
• กากถ่านหิน (กากเหมืองถ่านหิน): ผลิตกระแสไฟฟ้าผ่านการเผาไหม้และผลิตอิฐกากถ่านหินจากตะกรัน