利用超臨界流體去除鋼鐵業集塵灰中污染物之研究

Using Supercritical Fluid Extraction to Remove Contaminants from EAF dust in Steelmaking Industry

電弧爐煉鋼業主要以廢鋼鐵為主之原料，在煉鋼過程中廢鋼鐵於爐內高溫熔融還原後再生為鋼水，其熔、沸點低之物質則集於飛灰中。其中所含物質除有機污染物多環芳香烴(PAHs)外，還包含無機重金屬污染物，此些物質濃度因而使集塵灰被歸列為有害事業廢棄物。本研究所採集塵灰酸鹼度乃屬鹼性灰物質，其粒徑分佈主要介於0.074~0.297 mm 之間，以感應耦合電漿發射光譜儀分析重金屬結果顯示，鐵(Fe)佔全量之17.71%及鋅(Zn)佔全量之24.32%。因超臨界流體萃取中由於二氧化碳乃屬於非極性物質，當添加5%(v/v)甲醇修飾劑時，萃取液之極性提高後進而提昇其萃取效果。本研究乃利用超臨界流體之綠色技術並配合甲醇修飾劑，針對溫度與壓力進行萃取鋼鐵業集塵灰中之重金屬以及多環芳香烴之研究與探討。對於萃取無機重金屬之結果顯示，在300 bar定壓下其重金屬鉛及鋅去除率達10%，鎘則在20%以上；其多環芳香烴“芘”之去除率為87.3%。在60℃定溫下，其重金屬鎘、鉛及鋅去除率均可達20%以上；其多環芳香烴“芘”之去除率可達89.6%。