Apparecchiature per forni elettrici per il trattamento di residui industriali

Funzioni principali

• Recupero di metalli preziosi: Estrae metalli target (ad esempio, ferro, rame, piombo, zinco, terre rare) dai residui tramite riduzione o fusione ad alta temperatura.
• Stabilizzazione innocua: Fissa i metalli pesanti (ad esempio, cadmio, arsenico, cromo) nella scoria vetrosa attraverso la fusione, prevenendo la lisciviazione e l'inquinamento ambientale.
• Conversione delle risorse: Converte i residui in materiali riutilizzabili come aggregati di scorie, clinker di cemento o materie prime ceramiche.
• Riduzione del volume: Riduce il volume dei residui del 60–80% attraverso la fusione e la solidificazione, alleviando la pressione di stoccaggio.

Principi tecnici chiave

• Funziona a 1400–1800°C utilizzando metodi di riscaldamento elettrico come arco elettrico, resistenza o induzione.
• I residui vengono miscelati con fondenti (calce, silice, fluorite) e agenti riducenti (polvere di coke, polvere di carbone) prima di entrare nel forno.
• Ad alte temperature:
  • Gli inquinanti organici vengono pirolizzati e decomposti.
  • Gli ossidi metallici vengono ridotti a metalli elementari o leghe, che si depositano e si separano dalla scoria.
  • I componenti inorganici formano scorie vetrose stabili e non tossiche dopo il raffreddamento.

Tipi di apparecchiature comuni e caratteristiche

Processi applicativi tipici

1. Pretrattamento: I residui vengono frantumati, essiccati e selezionati per rimuovere le impurità di grandi dimensioni e regolare il contenuto di umidità (≤5%).
2. Dosaggio e miscelazione: Miscelare i residui con fondenti e agenti riducenti in un rapporto specifico per ottimizzare le condizioni di fusione.
3. Fusione elettrica: La miscela viene alimentata nel forno elettrico per la reazione ad alta temperatura (tempo di mantenimento 2–6 ore).
4. Separazione e recupero: I metalli fusi vengono spillati separatamente per la raffinazione; la scoria viene raffreddata e frantumata in materiali da costruzione.
5. Trattamento dei gas: I fumi vengono purificati tramite rimozione della polvere, desolforazione e denitrificazione prima dello scarico.

Vantaggi principali e scenari applicativi

Vantaggi

• Forte adattabilità: gestisce residui con componenti complessi, bassi gradi di metallo o alto contenuto di umidità.
• Alto tasso di utilizzo delle risorse: il tasso di recupero dei metalli raggiunge il 70–95% (varia a seconda del tipo di residuo) e il tasso di utilizzo delle scorie supera il 90%.
• Rispettoso dell'ambiente: il trattamento innocuo soddisfa gli standard nazionali sulle emissioni, riducendo l'occupazione del suolo e i rischi di inquinamento.

Scenari applicativi tipici

• Residui di minerale di ferro: recuperare il concentrato di ferro e produrre aggregati di scorie per la costruzione di strade.
• Residui di metalli non ferrosi (rame, piombo, zinco): estrarre i metalli target e convertire le scorie in additivi per cemento.
• Residui di terre rare: recuperare gli elementi delle terre rare e stabilizzare le sostanze radioattive.
• Gangue di carbone (residui di estrazione del carbone): generare elettricità tramite combustione e produrre mattoni di gangue di carbone dalle scorie.