Naslov (srp)

Valorizacija cinka i drugih korisnih komponenti iz prašine elektrolučne peći : doktorska disertacija

Autor

Trifunović, Vanja, 1993-

Doprinosi

Nujkić, Maja, 1978-
Medić, Dragana, 1987-
Marković, Radmila, 1961-
Radovanović, Milan, 1982-
Milić, Snežana, 1961-
Avramović, Ljiljana, 1964-

Opis (eng)

The doctoral dissertation investigated the possibility of developing and implementing an efficient and environmentally friendly process for the treatment of electric arc furnace dust (EAF dust), which is classified as hazardous industrial solid waste, in order to valorize zinc and other useful components. After a detailed characterization of the EAF dust, which included physico-chemical and mineralogical characterization, as well as an assessment of the impact on the environment and human health, the presence of valuable metals, such as zinc, but also other undesirable elements, lead, cadmium, chromium, was confirmed. The technological process for the treatment of this type of waste was studied and discussed in detail.The dissertation investigated and defined the parameters of a two-phase hydrometallurgical process of leaching the EAF dust – pretreatment with water and acid leaching, which aimed to selectively separate useful components, primarily zinc. In the pretreatment phase, the optimal conditions for the separation of water-soluble components were defined, while in the second phase, the acid leaching phase, the separation of more than 90% of zinc into the pregnant leaching solution was achieved. The application of the proposed two-phase hydrometallurgical process for leaching the EAF dust results in a significant reduction in the mass of this type of waste and a reduction in the content of toxic elements contained in it. This enables the possibility of further treatments to valorize other valuable components of the EAF dust or their further safe disposal.The proposed hydrometallurgical process is more energy and economically efficient than the pyrometallurgical processes used so far in industry, and additional stabilization of the solid residue obtained in the leaching process enables its safe disposal in a non-hazardous waste landfill, without negative impact on the environment and human health. Also, the possibilities for further valorization of the separated zinc in the form of zinc-based products, are proposed, which opens up new fields of future research.Kinetic models of the leaching process of zinc from the examined EAF dust were also investigated in the doctoral dissertation. Analysis of the obtained kinetic parameters enabled the determination of the model that best describes the zinc dissolution process, which achieved a better understanding of the leaching process mechanism, as well as optimization of the acid leaching process conditions.Based on the research conducted in the dissertation, it can be said that the EAF dust is not only a hazardous industrial solid waste, but also a valuable secondary resource. The application of optimized hydrometallurgical, two-phase treatment, efficient valorization of useful components is enabled, while simultaneously reducing the negative impact of the investigated EAF dust on the environment. The results obtained in the dissertation confirm that by applying appropriate treatment of hazardous waste, it is possible to achieve both environmental and economic benefits.

Opis (srp)

U doktorskoj disertaciji je ispitivana mogućnost razvoja i primena efikasnog i ekološki prihvatljivog postupka za tretman prašine iz elektrolučne peći (EAF prašine), koja je klasifikovana kao opasan industrijski čvrsti otpad, u cilju valorizacije cinka i drugih korisnih komponenti. Nakon izvršene detaljne karakterizacije EAF prašine, koja je uključivala fizičko-hemijsku i mineralošku karakterizaciju, kao i procenu uticaja na životnu sredinu i zdravlje ljudi, potvrđeno je prisustvo vrednih metala, poput cinka, ali i drugih neželjenih elemenata, olova, kadmijuma, hroma. Detaljno je proučen i razmatran tehnološki proces za tretman ove vrste otpada.U disertaciji je izvršeno ispitivanje i definisanje optimalnih parametara dvofaznog hidrometalurškog postupka luženja EAF prašine - predtretmana vodom i kiselinskog luženja, koje je imalo za cilj selektivno izdvajanje korisnih komponenti, prevashodno cinka. U fazi predtretmana definisani su optimalni uslovi za izdvajanje vodorastvornih komponenata, dok je u drugoj fazi, fazi kiselinskog luženja, postignuto izdvajanje više od 90% cinka u lužnom rastvoru. Primenom predloženog dvofaznog hidrometalurškog postupka luženja EAF prašine dolazi do značajnog smanjenja mase ove vrste otpada, kao i smanjenja sadržaja toksičnih elemenata koji se u njemu nalaze. Time se ostvaruje mogućnost daljeg tretmana, u cilju valorizacije ostalih vrednih komponenata EAF prašine ili njihovo dalje bezbedno odlaganje.Predloženi hidrometalurški postupak je energetski i ekonomski efikasniji od do sada industrijski primenjenih pirometalurških postupaka, a dodatna stabilizacija čvrstog ostatka nastalog u procesu luženja omogućava njegovo bezbedno odlaganje na deponiju neopasnog otpada, bez negativnog uticaja na životnu sredinu i zdravlje ljudi. Takođe, predložene su mogućnosti za dalju valorizaciju izdvojenog cinka, u vidu proizvoda na bazi cinka, što otvara nova polja budućih istraživanja.U doktorskoj disertaciji su ispitani i kinetički modeli procesa izluženja cinka iz istraživane EAF prašine. Analiza dobijenih kinetičkih parametara omogućila je utvrđivanje modela koji najbolje opisuje proces rastvaranja cinka, čime je postignuto bolje razumevanje mehanizma procesa njegovog izluženja, kao i optimizacija uslova procesa kiselinskog luženja.Na osnovu sprovedenih ispitivanja u disertaciji, može se reći da EAF prašina ne predstavlja isključivo opasan industrijski čvrsti otpad, već da je i vredan sekundarni resurs. Primenom optimizovanog hidrometalurškog, dvostepenog tretmana, omogućena je efikasna valorizacija korisnih komponenti, uz istovremeno smanjenje negativnog uticaja istraživane EAF prašine na životnu sredinu. Rezultati dobijeni u disertaciji potvrđuju da je primenom odgovarajućeg tretmana opasnog otpada, moguće istovremeno postići i ekološke i ekonomske benefite.

Opis (srp)

Tehnološko inženjerstvo - Hemija, hemijska tehnologija i hemijsko inženjerstvo / Technological engineering - Chemistry, chemical technology and chemical engineering Datum odbrane: 31.10.2025.

Jezik

srpski

Datum

2025

Licenca

Ovo delo je licencirano pod uslovima licence
Creative Commons CC BY-NC-ND 3.0 AT - Creative Commons Autorstvo - Nekomercijalno - Bez prerada 3.0 Austria License.

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/at/legalcode

Predmet

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Metalurgija obojenih metala

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Hemijsko inženjerstvo

EAF prašina, opasan otpad, hidrometalurški tretman, valorizacija, zaštita životne sredine

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Metalurgija obojenih metala

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Hemijsko inženjerstvo

EAF dust, hazardous waste, hydrometallurgical treatment, valorization, environmental protection