ईएएफ में उत्पादित प्रत्येक टन स्टील से 15-25 किलोग्राम धूल उत्पन्न होती है - यह महीन कण बैगहाउस द्वारा पकड़ लिए जाते हैं। 500,000 टन प्रति वर्ष की क्षमता वाले मेल्टशॉप के लिए, यह प्रतिवर्ष 7,500 से 12,500 टन धूल होती है। अधिकांश देशों में इस धूल को खतरनाक अपशिष्ट के रूप में वर्गीकृत किया जाता है क्योंकि इसमें भारी धातुएँ होती हैं - मुख्य रूप से जस्ता, सीसा और कैडमियम - जो भूमि में डालने पर भूजल में रिस सकती हैं।
मोंटे इंटेलिजेंस एक दशक से अधिक समय से ईएएफ धूल प्रबंधन प्रणालियों में शामिल है। धूल की समस्या पर्यावरणीय दायित्व और आर्थिक अवसर दोनों है, क्योंकि ईएएफ धूल में आमतौर पर 15-30% जस्ता होता है - जो वर्तमान में खनन किए जा रहे कई जस्ता अयस्क भंडारों की तुलना में अधिक सांद्रता है।
ईएएफ धूल की संरचना स्क्रैप के मिश्रण को दर्शाती है। गैल्वनाइज्ड स्क्रैप पिघलाने वाले संयंत्रों से निकलने वाली धूल में 25-35% तक जस्ता हो सकता है। वहीं, मुख्य रूप से भारी स्क्रैप और घरेलू स्क्रैप पिघलाने वाले संयंत्रों से निकलने वाली धूल में केवल 8-15% तक जस्ता हो सकता है। जस्ता की मात्रा पुनर्चक्रण की आर्थिक व्यवहार्यता निर्धारित करती है: लगभग 15% से अधिक जस्ता होने पर, धूल पुनर्चक्रण से आमतौर पर लाभ होता है। 10% से कम जस्ता होने पर, पुनर्चक्रण की लागत प्राप्त जस्ता के मूल्य से अधिक हो सकती है, और ऐसे में स्थिरीकरण के बाद लैंडफिल में निपटान करना आर्थिक रूप से तर्कसंगत विकल्प बन जाता है - हालांकि नियामक रुझान इस विकल्प के विरुद्ध जा रहे हैं।
ईएएफ धूल में सीसे की मात्रा पर ध्यान देना आवश्यक है क्योंकि यह पुनर्चक्रण प्रक्रिया और पुनर्प्राप्त जस्ता उत्पाद की बाज़ार में बिक्री पर प्रभाव डालती है। सीसे की सामान्य मात्रा 1-5% तक होती है। सीसा और जस्ता रासायनिक रूप से इतने समान हैं कि इन्हें आर्थिक रूप से अलग करना कठिन है। वेल्ज़ भट्टी प्रक्रिया, जो प्रमुख पुनर्चक्रण तकनीक है, से प्राप्त जस्ता ऑक्साइड उत्पाद में आमतौर पर 0.5-2% सीसा होता है। यह जस्ता गलाने वाले उद्योग के लिए स्वीकार्य है, जो इस सामग्री को और परिष्कृत कर सकता है। हालांकि, कुछ बाजारों में सीसे के सख्त मानकों के कारण अतिरिक्त शुद्धिकरण चरणों की आवश्यकता हो सकती है, जिससे लागत बढ़ जाती है।
वेल्ज़ भट्टी प्रक्रिया ईएएफ धूल पुनर्चक्रण का मुख्य आधार है, जो वैश्विक स्तर पर पुनर्चक्रित धूल का लगभग 80% संसाधित करती है। यह भट्टी एक घूर्णनशील बेलनाकार भट्टी होती है, जो आमतौर पर 40-60 मीटर लंबी और 3-4 मीटर व्यास की होती है, और क्षैतिज से 2-3 डिग्री झुकी होती है। ईएएफ धूल को कार्बनयुक्त अपचायक (आमतौर पर कोक ब्रीज़ या कोयला) के साथ मिलाकर भट्टी में डाला जाता है। घूर्णन और गुरुत्वाकर्षण के कारण जब मिश्रण भट्टी से होकर गुजरता है, तो तापमान 1100-1300 डिग्री सेल्सियस तक पहुँच जाता है।
इन तापमानों पर, धूल में मौजूद जिंक ऑक्साइड कार्बन द्वारा अपचयित होकर धात्विक जिंक वाष्प में परिवर्तित हो जाता है: ZnO + C → Zn(g) + CO। जिंक वाष्प अपशिष्ट गैस के साथ भट्टी से बाहर निकल जाती है और ऊपर से डाली गई हवा द्वारा पुनः ऑक्सीकृत होकर जिंक ऑक्साइड में परिवर्तित हो जाती है: 2 Zn(g) + O2 → 2 ZnO। जिंक ऑक्साइड को भट्टी के अनुदिश स्थित एक बैगहाउस में एकत्रित किया जाता है। इस उत्पाद को वेल्ज़ ऑक्साइड कहा जाता है, जिसमें आमतौर पर 55-65% जिंक होता है और इसे जिंक गलाने वाले संयंत्रों को द्वितीयक कच्चे माल के रूप में बेचा जाता है।
वेल्ज़ भट्टी से निकलने वाला वाष्पशील अवशेष - स्लैग - में लौह ऑक्साइड, चूना, सिलिका और अवशिष्ट भारी धातुएँ होती हैं। इस स्लैग को पहले भूमि में गाड़ दिया जाता था, लेकिन अब इसका उपयोग सड़क निर्माण में एग्रीगेट के रूप में या सीमेंट निर्माण में कच्चे माल के रूप में किया जा रहा है। इन लाभकारी उपयोगों के लिए स्लैग को लीचिंग परीक्षण (जैसे संयुक्त राज्य अमेरिका में TCLP परीक्षण या यूरोप में EN 12457) पास करना आवश्यक है।
वेल्ज़ भट्टी के वैकल्पिक प्रौद्योगिकियों में रोटरी हर्थ फर्नेस (आरएचएफ), मल्टीपल हर्थ फर्नेस (एमएचएफ) और प्लाज्मा-आधारित प्रक्रियाएं शामिल हैं। आरएचएफ में झुके हुए सिलेंडर के बजाय एक सपाट घूर्णनशील हर्थ का उपयोग किया जाता है, जिससे कम समय में तापमान को नियंत्रित किया जा सकता है और तापमान पर अधिक सटीक नियंत्रण संभव होता है। एमएचएफ में विभिन्न स्तरों के बीच सामग्री को स्थानांतरित करने के लिए रैबलिंग आर्म्स के साथ स्टैक्ड हर्थ का उपयोग किया जाता है। प्लाज्मा प्रक्रियाओं में जस्ता के वाष्पीकरण के लिए आवश्यक उच्च तापमान प्राप्त करने के लिए इलेक्ट्रिक आर्क या प्लाज्मा टॉर्च का उपयोग किया जाता है, और इसका लाभ यह है कि इसमें ऊर्जा स्रोत के रूप में जीवाश्म ईंधन के बजाय बिजली का उपयोग किया जाता है।
प्रत्येक तकनीक की अपनी कुछ खूबियाँ और खूबियाँ हैं। उच्च उत्पादन क्षमता (प्रति वर्ष 50,000 टन से अधिक) के लिए वेल्ज़ भट्टी सबसे कम पूंजी लागत वाला विकल्प है, लेकिन कोक की खपत के कारण इसकी परिचालन लागत अधिक है। आरएचएफ बेहतर ऊर्जा दक्षता और कम उत्सर्जन प्रदान करता है, लेकिन इसके लिए अधिक एकसमान फीड सामग्री की आवश्यकता होती है। प्लाज्मा प्रक्रियाओं का पर्यावरणीय प्रभाव सबसे कम है, लेकिन बिजली की लागत सबसे अधिक है, जो कम कार्बन वाली बिजली की उपलब्धता और कार्बन मूल्य निर्धारण लागू होने पर फायदेमंद हो सकता है।
व्यावसायिक वेल्ज़ भट्टी संचालन में जस्ता पुनर्प्राप्ति दर आमतौर पर 90-95% तक होती है। 90% से कम पुनर्प्राप्ति दर आमतौर पर प्रक्रिया में किसी समस्या का संकेत देती है — भट्टी में अपर्याप्त अपचायक परिस्थितियाँ, बहुत कम समय तक अपचायक क्रिया, या धूल और अपचायक का खराब मिश्रण। भट्टी के संचालन को अनुकूलित करके 95% से अधिक पुनर्प्राप्ति दर प्राप्त की जा सकती है, लेकिन अंतिम कुछ प्रतिशत अंकों की मामूली लागत अतिरिक्त प्राप्त जस्ता के मूल्य के मुकाबले उचित नहीं हो सकती है।
भट्टी से निकलने वाला लौह-समृद्ध स्लैग एक ऐसा पदार्थ है जिस पर आमतौर पर जितना ध्यान दिया जाता है, उससे कहीं अधिक ध्यान देने की आवश्यकता है। वेल्ज़ भट्टी प्रति वर्ष 100,000 टन ईएएफ धूल संसाधित करती है और लगभग 60,000 टन स्लैग उत्पन्न करती है। इस स्लैग में 30-40% लोहा होता है, जिसे पुनर्प्राप्त करके इस्पात निर्माण प्रक्रिया में पुनः उपयोग किया जा सकता है। वेल्ज़ स्लैग से लोहा पुनर्प्राप्त करने के लिए कई प्रौद्योगिकियां विकसित की जा रही हैं, जिनमें चुंबकीय पृथक्करण और गलाने की प्रक्रिया द्वारा अपचयन शामिल हैं, लेकिन अभी तक इनमें से किसी को भी व्यापक व्यावसायिक स्वीकृति नहीं मिली है।
मोंटे इंटेलिजेंस ईएएफ संचालन के लिए धूल प्रबंधन और कंडीशनिंग सिस्टम की आपूर्ति करता है, जिसमें न्यूमेटिक कन्वेइंग, पेलेटाइजिंग और स्टोरेज शामिल हैं। हम धूल पुनर्चक्रण रणनीति पर परामर्श भी प्रदान करते हैं - चाहे ऑन-साइट पुनर्चक्रण में निवेश करना हो, इसे केंद्रीय वेल्ज़ भट्टी में भेजना हो, या किसी तृतीय-पक्ष प्रोसेसर के साथ अनुबंध करना हो।
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