بازیابی مواد جانبی فولادسازی

ضرورت استفاده از محصولات جانبی صنایع مختلف به عنوان منابعی با پتانسیل و ارزش اقتصادی بالا، از موضوعاتی است که امروزه با توجه به افزایش معضلات زیست محیطی، محدودیت های روزافزون منابع و مواد اولیه، افزایش قیمت محصولات نهایی و جدی تر شدن فضای رقابتی در سطح دنیا، غیرقابل انکار می باشد. صنعت آهن و فولاد نیز از این پدیده مستثنی نیست به طوری که در طی دهه های اخیر تحقیقات علمی و صنعتی بسیاری در خصوص استفاده بهینه از مواد جانبی تولید شده در این صنعت صورت پذیرفته است.

امروزه دو روش عمده جهت تولید فولاد وجود دارد. روش اول، کوره بلند-کنورتور و روش دوم، احیای مستقیم-کوره الکتریکی می باشد. هر یک از این دو فرآیند مواد جانبی مختص به خود را تولید می کنند. به عنوان مثال، غبار، لجن و سرباره کوره بلند و کنورتور از جمله مواد جانبی تولید شده در مجتمع های فولادسازی با تکنولوژی کوره بلند-کنورتور محسوب می شوند. از مواد جانبی تکنولوژی احیای مستقیم-کوره الکتریکی نیز می توان به نرمه گندله، لجن احیای مستقیم و همچنین غبار و سرباره کوره فولادسازی اشاره نمود. علاوه بر واحدهای تولید آهن و فولاد،‌ در واحدهای ریخته گری و نورد مجتمع های فولاد نیز مواد جانبی زیادی نظیر پوسته های اکسیدی تولید می شود.

در عصر حاضر، سالانه بیش از 900 میلیون تن محصولات جانبی ( اعم از باطله های دور ریز و مواد قابل بازیافت) در صنعت آهن و فولاد دنیا تولید می شود. این محصولات طی دهه های گذشته توسط مجتمع های تولید آهن و فولاد انباشته می شد. اما رفته رفته مسائل زیست محیطی و همچنین هزینه های انباشت بالا باعث شده است که صاحبان این صنایع به استفاده مجدد و بازیابی از آنها با دو هدف رعایت موازین زیست محیطی و نیز استفاده از عناصر ارزشمند موجود در آنها بیندیشند.

مجتمع های تولید فولاد بسته به روش تولید خود، می توانند روش های بازیابی مختلفی را به کار گیرند. در واحدهای تولید آهن به روش کوره بلند، روش هایی نظیر شارژ بریکت و زینتر تولید شده از مواد جانبی به کوره بلند و همچنین، شارژ گندله مواد جانبی به کنورتور فولادسازی مورد استفاده قرار می گیرد. در واحدهای احیای مستقیم، روش هایی نظیر شارژ بریکت یا گندله مواد جانبی به کوره قوس الکتریکی استفاده می شود. علاوه بر این، تا به امروز روش های دیگری نیز ابداع شده اند که به صورت مستقیم این مواد را بازیابی می کنند که می توان به روش FASTMET اشاره نمود.

با توجه به کیفیت و نوع محصولات جانبی، روش های گوناگونی جهت بازیابی این مواد، چه به عنوان ماده اولیه برای استخراج آهن و چه به عنوان مواد کمکی در سایر کاربردها نظیر تولید کود شیمیائی، صنعت سیمان و بتن ارائه شده است.

تاکنون روش های متعددی جهت بازیافت محصولات جانبی فرآیندهای فولادسازی ابداع شده که تعداد قابل‌ توجهی از آنها به بهره برداری صنعتی نیز رسیده اند. این روش ها در یک تقسیم بندی کلی در دو گروه 1- بازیافت فلزات محتوی و 2- استفاده به عنوان ماده اولیه صنایع دیگر، قرار می گیرند.

بازیافت محتوای فلزی موجود در محصولات جانبی فولادسازی، متداول ترین نوع استفاده مجدد از این مواد محسوب می شود. از دلایل اصلی این امر ارزش اقتصادی بالا و درصد قابل توجه فلزات موجود در ترکیب این مواد و همچنین، لزوم رعایت قوانین زیست محیطی پیرامون کاهش میزان آلودگی های ناشی از انتشار این مواد می باشد. از جمله فلزات مورد نظر جهت بازیافت، می توان به آهن، سرب، روی، نیکل و کروم اشاره نمود.

در چند دهه اخیر بر استفاده از تکنولوژی بریکت سازی به منظور مدیریت مواد جانبی تولید شده در زنجیره فولاد در دنیا تمرکز ویژه ای شده است به گونه ای که در حال حاضر این تکنولوژی یکی از پربازده ترین راهکارهای استفاده مجدد از مواد مذکور را ارائه می نماید.

اخیرا واحد تحقیق و توسعه شرکت تدبیر صنعت آسیا موفق به ابداع فرآیند منحصر به فرد بریکت سازی مواد جانبی آهن دار ایجاد شده در زنجیره فولاد گشته است که می تواند مواد جانبی ریزدانه که حاوی مقادیر قابل توجه آهن هستند را به چرخه تولید فولاد باز گرداند و بدین ترتیب مزایای فنی، اقتصادی و محیط زیستی فراوانی را به همراه داشته باشد.