A Study on the Reduction of Electric Arc Furnace Dust with Carbon

탄소에 의한 전기로 분진의 환원반응에 관한 연구

EAF dust generated from electric arc steelmaking process is classified as "hazardous" materials by tbe environmental regulation because of the existence of water leachable heavy metals such as Fe, Zn, Pb, and Cd. However, Fe and Zn among t the elements in the dust can be recovered to high valuable materials by applying a proper process. Therefore, in order to study t the possibility of recovery of iron from EAF dust, the effect oE carbon content and basicity, of synthesized EAF dust on the reduction rate of iron oxide was studied. Experimental results are as follows: TIle softening and melting temperature of the slag w was illcreased with increasing carbon addition amount [or carbon reduction eqUIvalent. At the carbon addition amount of 100% for carbon reduction equivalent and basicity of 1.7, reduction rate of $Fe_2O$ in the slag was the highest. The reaction order fur reduction of $Fe_2O$ by carbon was nearly first order.

전기로 제강업체에서 생성되는 분진을 매립할 경우 토양 및 수질오염등의 심각한 환경문제를 야기시킬 수 있지만 적절한 처리공정을 거치게 되면 고부가가치를 얻을 수 있는 Fe, Zn, Pb, Cd 등의 원소들이 함유되어 있다. 이에 국내외 제강업체에서는 폐자원의 재자원화 측면 뿐만 아니라 환경오염 억제 차원에서 이러한 전기로 분진중 유가금속의 회수를 위한 처리공정의 개발이 시급히 요구되고 있으나, 현재 전기로 분진의 대부분은 재활용 처리되지 않고 매립되고 있는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 전기로 분진에 함유된 산화철을 Fe로 회수하기 위한 기초자료를 얻고자 실제 전기로 분진의 화학적 조성과 유사한 시료를 제조하여 $1500^{\circ}C$ Ar 분위기 하에서 탄소첨가량 및 연기도의 변화가 슬래그내의 $Fe_2O$ 회수율에 미치는 영향을 조사하였으며 그 결과는 다음과 같다. 합성시료의 고온용융특성 조사에서 탄소환원당량 대비 탄소첨가량이 증가함에 따라 연화점 및 용융점이 증가하였으며 슬래그중 $Fe_2O$의 환원속도는 탄소환원당량대비 탄소첨가량이 100%, 염기도 1.7에서 가장 높았다. 또한 $Fe_2O$의 환원반응차수는 거의 1차반응임을 알 수 있었다.