Определение цинка в пылевыбросах газоочистки электрометаллургического производства

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Работа посвящена особенностям определения цинка в пылевыбросах газоочистки электрометаллургического производства, использующего для переработки металлолом. Рентгенофазовым, энергодисперсионным рентгенофлуоресцентным анализом (ЭДРФА) и атомно-эмиссионной спектрометрией с индуктивно связанной плазмой (АЭС-ИСП) установили элементный и фазовый (оксид и феррит цинка, галит, сильвин и магнетит) составы пылевыбросов газоочистки, с учетом которых разработали схему анализа. Разработанная методика экспрессного энергодисперсионного рентгенофлуоресцентного определения цинка в пылевыбросах газоочистки предусматривает построение градуировочной зависимости с коррекцией матричных эффектов. Относительное отклонение при определении цинка методом ЭДРФА с учетом матричной коррекции составило 2.1%, АЭС-ИСП – 2.5%. Методику определения цинка опробовали на реальных образцах пылевыбросов газоочистки.

Об авторах

З. А. Темердашев

Кубанский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: temza@kubsu.ru
Россия, ул. Ставропольская, 149, Краснодар, 350040

Э. Г. Рядно

Кубанский государственный университет

Email: temza@kubsu.ru
Россия, ул. Ставропольская, 149, Краснодар, 350040

Л. В. Васильева

Кубанский государственный университет

Email: temza@kubsu.ru
Россия, ул. Ставропольская, 149, Краснодар, 350040

А. Г. Абакумов

Кубанский государственный университет

Email: temza@kubsu.ru
Россия, ул. Ставропольская, 149, Краснодар, 350040

А. М. Васильев

Кубанский государственный университет

Email: temza@kubsu.ru
Россия, ул. Ставропольская, 149, Краснодар, 350040

Список литературы

  1. Sammut M.L, Rose J., Masion A., Fiani E., Depoux M., Ziebel A, et al. Determination of zinc speciation in basic oxygen furnace flying dust by chemical extractions and X-ray spectroscopy // Chemosphere. 2008. V. 70. P. 1945. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2007.09.063
  2. Teo Y.Y., Lee H.S., Low Y.C., Choong S.W., Low K.O. Hydrometallurgical extraction of zinc and iron from electric arc furnace dust (EAFD) using hydrochloric acid // J. Phys. Sci. 2018. V. 29 (Suppl. 3). P. 49. https://doi.org10.21315/jps2018.29.s3.6
  3. Omran M., Fabritius T. Effect of steelmaking dust characteristics on suitable recycling process determining: Ferrochrome converter (CRC) and electric arc furnace (EAF) dusts // Powder Technol. 2017. V. 308. P. 47. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2016.11.049
  4. Топоркова Ю.И., Блудова Д., Мамяченков С.В., Анисимова О.С. Обзор методов переработки пылей электродуговой плавки // iPolytech J. 2021. Т. 25. № 5 (160). С. 643. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2021-5-643-680
  5. ГОСТ 14048.1-93 Концентраты цинковые. Метод определения цинка. Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1997. 11 с.
  6. Ермолин М.С., Федотов П.С., Карандашев В.К., Дженлода Р.Х., Иванеев А.И., Буркат Т.В., Буркат В.С. Фракционирование, характеризация и анализ нано- и микрочастиц при оценке вклада металлургического предприятия в загрязнение городской пыли // Журн. аналит. химии. 2020. Т. 75. № 9. С. 844. https://doi.org/10.31857/S0044450220090108 (Ermolin M.S., Fedotov P.S., Dzhenloda R.K., Ivaneev A.I., Karandashev V.K., Burkat T.V., Burkat V.S. Fractionation, characterization, and analysis of nano- and microparticles in the estimation of the contribution of a metallurgical enterprise to the pollution of urban dust // J. Anal. Chem. 2020. V. 75. № 9. P. 1227. https://doi.org/10.1134/S1061934820090105)
  7. Machado J.G.M.S., Brehm F.A., Moraes C.A.M., Santos C.A., Vilela A.C.F., Cunha J.B.M. Chemical, physical, structural and morphological characterization of the electric arc furnace dust // J. Hazard. Mater. 2006. V. B136. P. 953. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2006.01.044
  8. Simonyan L.M., Alpatova A.A., Demidova N.V. The EAF dust chemical and phase composition research techniques // J. Mater. Res. Technol. 2019. V. 8. № 2. P. 1601. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2018.11.005
  9. Jenkins R. X-Ray Fluorescence Spectrometry, 2nd Ed. Hoboken: Wiley, 2012. 232 p. doi: 10.1002/9781118521014
  10. Эрхардт Х., Федорович В.А., Мурашко Г.М. Рентгенофлуоресцентный анализ. Применение в заводских лабораториях: сборник научных трудов. М.: Металлургия, 1985. 256 с.
  11. Титаренко А.В., Цветянский А.Л., Еритенко А.Н. Изготовление реперных образцов для рентгенофлуоресцентного анализа // Аналитика и контроль. 2008. Т. 12. № 1–2. С. 42.
  12. Чубаров В.М., Амосова А.А., Финкельштейн А.Л. Рентгенофлуоресцентное определение рудных элементов железомарганцевых образований // Заводск. лаборатория. Диагностика материалов. 2019. Т. 85. № 12. С. 5. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-12-5-13 (Chubarov V.M., Amosova A.A., Finkelshtein A.L. X-Ray fluorescence determination of ore elements in ferromanganese formations // Inorg. Mater. 2020. V. 56. № 14. P. 1423. https://doi.org/10.1134/S0020168520140046)
  13. Wang L., Lu X., Wei X., Jiang Z., Gu S., Gao Q., Huang Y. Quantitative Zn speciation in zinc-containing steelmaking wastes by X-ray absorption spectroscopy // J. Anal. At. Spectrom. 2012. V. 27. P. 1667. https://doi.org/10.1039/c2ja30094j
  14. Fares G., Al-Negheimish A., Al-Mutlaq F.M., Alhozaimy A.M., Khan M.I. Effect of freshly produced electric arc-furnace dust and chloride-free chemical accelerators on concrete performance // Constr. Build. Mater. 2021. V. 274. Article 121832. https://doi.org/j.conbuildmat.2020.121832
  15. Halli P., Hamuyuni J., Revitzer H., Lundstrom M. Selection of leaching media for metal dissolution from electric arc furnace dust // J. Cleaner Prod. 2017. V. 164. P. 265. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.06.212
  16. Tang H., Peng Z., Wang L., Shang W., Anzulevich A.P., Rao M., Li G. Facile synthesis of zinc ferrite as adsorbent from high-zinc electric arc furnace dust // Powder Technol. 2022. V. 405. Article 117479. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2022.117479
  17. Nölte J. ICP Emission Spectrometry: A Practical Guide, 2nd Ed. Hoboken: Wiley-VCH, 2021. 288 p.
  18. Stewart D.J. C., Barron A.R. Pyrometallurgical removal of zinc from basic oxygen steelmaking dust – A review of best available technology // Resour. Conserv. Recycl. 2020. V. 157. Article 104746. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2020.104746
  19. Machado J.G.M.S., Brehm F.A., Moraes C.A.M., Santos C.A., Vilela A.C.F. Characterization study of electric arc furnace dust phases // Mater. Res. 2006. V. 9. № 1. P. 41.
  20. https://doi.org/10.1590/S1516-14392006000100009
  21. Борисова Н.М., Горшенков М.В., Коваль А.А., Мозуль К.А., Ховайло В.В., Шуринова Е.В. Структурные и магнитные размерные эффекты в нанодисперсных ферритовых системах ZnxFe3–xO4 // Физика твердого тела. 2014. Т. 56. № 7. С. 1284. (Borisova N.M., Mozul' K. A., Shurinova E.V., Gorshenkov M.V., Khovailo V.V., Koval' A. A. Structural and magnetic size effects in nanodisperse ZnxFe3-xO4 ferrite systems // Phys. Solid State. 2014. V. 56. № 7. P. 1334.)
  22. Лосев Н.Ф., Смагунова А.Н. Основы рентгеноспектрального флуоресцентного анализа. М.: Химия, 1982. 208 с.
  23. Блохин М.А., Швейцер И.Г. Рентгеноспектральный справочник. М.: Наука, 1982. 373 с.
  24. Колбин В.В. Методы подготовки реперных образцов почв для неразрушающего РФА-анализа // Вестн. НЯЦ РК. 2022. № 3. С. 11. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2022-3-11-20
  25. Молчанова Е.И., Смагунова А.Н., Щербаков И.В. Особенности матричной коррекции при рентгенофлуоресцентном анализе проб с широкими вариациями состава // Журн. аналит. химии. 2011. Т. 66. № 9. С. 940. (Molchanova E.I., Shcherbakov I.V., Smagunova A.N. Specific features of matrix correction in the X-ray fluorescence analysis of samples of widely varied composition // J. Anal. Chem. 2011. V. 66. № 9. P. 824.)
  26. Представление результатов химического анализа (Рекомендации IUPAC 1994 г.) // Журн. аналит. химии. 1998. Т. 53. № 9. С. 999.
  27. Rasberry S.D., Heintich K.F. J. Calibration for interelement effects in X-ray fluorescence analysis // Anal. Chem. 1974. V. 46. № 1. P. 81.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024