RO105948B1 - Procedeu de stabilizare chimica a produselor secundare si reziduurilor metalurgice - Google Patents

Procedeu de stabilizare chimica a produselor secundare si reziduurilor metalurgice Download PDF

Info

Publication number
RO105948B1
RO105948B1 RO143356A RO14335688A RO105948B1 RO 105948 B1 RO105948 B1 RO 105948B1 RO 143356 A RO143356 A RO 143356A RO 14335688 A RO14335688 A RO 14335688A RO 105948 B1 RO105948 B1 RO 105948B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
dust
metallurgical
product
ferrous
process according
Prior art date
Application number
RO143356A
Other languages
English (en)
Inventor
John Dlynn
Ejablonski Charles
Degan Walter
Original Assignee
Bethlehem Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=22050312&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RO105948(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Bethlehem Steel Corp filed Critical Bethlehem Steel Corp
Publication of RO105948B1 publication Critical patent/RO105948B1/ro

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/30—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving mechanical treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/30—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving mechanical treatment
    • B09B3/38—Stirring or kneading
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/70—Chemical treatment, e.g. pH adjustment or oxidation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/0427—Dry materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/18—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mixtures of the silica-lime type
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/006—Wet processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/02—Working-up flue dust
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00767—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for waste stabilisation purposes
    • C04B2111/00784—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for waste stabilisation purposes for disposal only
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S106/00—Compositions: coating or plastic
    • Y10S106/01—Fly ash

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)
  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Bidet-Like Cleaning Device And Other Flush Toilet Accessories (AREA)
  • Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Cleaning Implements For Floors, Carpets, Furniture, Walls, And The Like (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)

Description

Prezenta invenție se referă la un procedeu de stabilizare chimică a produselor secundare și reziduurilor metalurgice, cu aplicabilitate directă în industria siderurgică, în care se impune controlul și stabilizarea reziduurilor furnalelor.
După cum se știe în tehnologia de fabricație a oțelurilor se utilizează pe scară largă rafinarea fontei brute obținute în furnal, urmată de aliere. Pentru fabricarea oțelurilor cu anumite caracteristici se realizează elaborarea șarjelor în cuptoare cu arc electric. în acest procedeu șarja constituită din ingrediente solide, respectiv din minereu de fier, fier vechi brut, carbonat de calciu, var ars și aditiv de feroaliere este introdusă pe la partea superioară a cuptorului cu arc electric. După cum se știe acest tip de cuptor este prevăzut cu electrozi, a căror poziționare în interiorul cuptorului este realizată cu ajutorul unor mijloace electro-mecanice adecvate. Arcul electric ce se dezvoltă între electrozi și purtătorii de fier vechi produce căldura care topește șarja și rafinează oțelul. Oțelul este evacuat din cuptor la aproximativ 1632°C în oală sau turnat în lingouri sau bare. Ca urmare;în acest procedeu emisiile de particule sunt generate în timpul încărcării în cuptor a fierului vechi, golirii cuptorului, injectării pneumatice a aditivilor, insufiării de oxigen, cât și perioadelor de topire/rafinare. Praful cuptoarelor furnalelor cu arc electic este colectat în colectoare de praf de tip obișnuit. Chiar și în cazul unui control riguros și atent a acestor prafuri de fumai colectate, ele au avut un efect nociv asupra mediului înconjurător pe care l-au poluat, și ca urmare se impune manipularea acestui reziduu ca un reziduu nociv. (De altfel praful de emisie controlat/zgura de la producerea primară a oțelului în furnalele electrice este clasificat ca praf nr. K06I/EPA praf nociv).
După cum se știe standardele elaborate sub direcția Agenției de protecție a mediului înconjurător din SUA (EPA) au stabilit că nocivitatea prafului de fumai cu arc electric se datorește prezenței ionilor de cadmiu, plumb și crom în acesta și au fost fixate limitele concentrațiilor admise de exemplu mai mici decât cele admise în cazul apei potabile respectiv plumb 0,30 mg/1, cadmiu 0,6 mg/1, crom 0,30 mg/1, praful de fumai netratat prezintă conținuturi de 1,39 mg/1 plumb, 1,7 mg/1 cadmiu și 0,9 mg/1 crom.
Se cunosc procedee de extracție a acestor metale neferoase atât pentru recuperarea lor cât și pentru eliminarea nocivității prafului de fumai cu arc electric cât și a altor reziduuri similare, care în principal sunt procedee hidrometalurgice cuprinzând multiple faze, volume mari de soluții de manipulat și care nu au condus întotdeauna la rezultatele scontate.
Procedeul, conform invenției, realizează amestecarea reziduului/produsului secundar metalurgic cu cantități prestabilite de cenuși ușoare sau alte deșeuri metalurgice cu con^nut de silicoaluminați, praf de var deșeu, și var hidratat pentru obținerea unei alcalinități libere de 6,9 ... 11,5 % urmată de adăugarea în amestecul rezultat a cantității, de asemenea, prestabilite de soluție purtătoare de surse de ioni feroși, cu adaos de hidroxid de calciu, având pH-ul 6,2 ... 11,4, pentru introducerea în amestec a unui conținut de ioni feroși de cel puțin 0,2 % și de preferință de cel puțin 1 %, rezultând un produs păstos cu conținut de maximum 65 % solide care se maturează în timp și se usucă pe cale naturală.
Scopul prezentei invenții este stabilizarea pe cale chimică a prafurilor nocive rezultate în procese siderurgice, cum este praful generat de furnalul cu arc electric (EAF). Procedeul, conform invenției, are la bază reacția materialelor conținând aluminosilicați anhidri, care în prezența varului, apei și a adaosurilor de reactanți chimici pres tabiliți, absorb și/sau înglobează fizic în ei metalele grele enumerate mai sus prezente în praful rezultat de la furnalul cu arc electric în matricea de calciu-alumino-silicat, prin aceasta făcându-le practic imobile. Forma preferată de aplicare a procedeului, conform invenției, este adaptată la tratarea prafului de furnal cu arc electric, pentru aducerea constituienților dăunători ai acestuia într-o formă stabiiizată/imobilizată practic. Procedeul este bazat pe reacția materialelor conținând alumino-silicați anhidri care în prezența varului, apei și a adaosului de reactanți necesari, absorb și/sau înglobează fizic metalele grele prezente în praful de furnal cu arc electric, în matricea calciu-alumino-silicatică a acestora. Pentru aceasta, procedeul, conform invenției, prevede amestecarea prafului de furnal cu arc electric cu praf de var măcinat, cenușă ușoară deșeu și var hidratat pentru obținerea unui amestec cu alcalinitatea medie cuprinsă între 9 și 9,5 %. După amestecarea uscată se adaugă o soluție apoasă cu conținut de hidroxid feros și sulfat de calciu rezultat prin amestecarea sulfatului de fier (11) heptahidrat, hidroxidului de calciu și a apei, și având pH-ul reglat la aproximativ 7. Amestecul solid-lichid se introduce într-un vas de amestecare și se amestecă până la omogenizare. Se obține un produs păstos care conține aproximativ o treime în greutate praf de furnal cu arc electric care a devenit nedăunător și care poate fi transportat la locul de depozitare.
Invenția de față prezintă avantajul stabilizării chimice în condiții optimizate a reziduurilor sau produselor secundare metalurgice și de preferință a prafului de fumai cu arc electric, pentru reducerea semnificativă a nocivității acestora datorate prezenței ionilor de metale grele (Pb, Cd, Cr).
Se dă mai jos un exemplu de realizare a invenției, în legătură și cu figura care ilustrează graficul includerii ionilor feroși în procesul de stabilizare conform invenției.
în cadrul procedeului, conform invenției, se folosesc următorii reactivi chimici: cenușă ușoară - constituenții majori SiO2 și A12Oj; praf de var - constituent major CaO; var hidratat constituentul major Ca(OH)2; sulfat feros heptahidrat. Practic cu acești reactivi se realizează următorul amestec în procente de greutate, pentru tratarea în condițiile, conform invenției, a prafului de fumai cu arc electric:
— praf de fumai electric 35p., cenușă ușoară 6 p., praf de var de cuptor 15 p., sulfat feros heptahidrat 10 p., var hidrat 6 p., apă 28 p.
Procedeul cuprinde următoarele etape de realizare a amestecului:
— Amestecarea prafului de fumai cu arc electric, a prafului de var și a varului hidratat în proporțiile de mai sus timp de 1 sau 2 min. precizând că proporția de var hidratat poate să varieze, pentru a asigura amestecului rezultat o alcalinitate liberă de 9 ...
9,5 %.
— Introducerea în amestecul rezultat a soluției apoase pH-ul de aproximativ 7 preparată prin dizolvarea în apă a cantităților, precizate mai sus, de sulfat de fier heptahidrat și de hidroxid de calciu.
— Omogenizarea amestecului rezultat timp de aproximativ 10 min. pentru obținerea unui amestec sub formă de pastă, care după maturare în timp generează un solid rezidual de tipul betonului impermeabil. Procesul de întărire poate să continue pe parcursul a câteva săptămâni sau chiar mai mult. Elementul esențial în acest proces de stabilizare este prezența ionilor de fier- adăugați în amestec de sulfatul feros heptahidrat, sursă preferată de purtători de fier în cadrul procedeului conform invenției. Un asemenea sulfat feros nu trebuie să fie de înaltă puritate (p.a.) și trebuie precizat că se pot folosi în acest s
scop și alți purtători de fier cum sunt reziduurile de la decapare, produse reziduale de la fabricarea oțelului ș.a., ceea ce face ca procedeul conform invenției să fie productiv, existând posibilitatea utilizării eficiente a acestor produse reziduale. Pe graficul din figură sunt ilustrate rezultatele obținute în condițiile conform invenției care prevăd introducerea în sistem pentru stabilizare a ionilor de fier. Graficul ilustrează variația toxicității în funcție de pH a produselor/pra furi lor metalurgice (praful de furnal cu arc electric) comparativ în procesele de extracție a plumbului în condiții de stabilizare cu sau fără adăugare de ioni feroși. Curba superioară a reprezintă această variație în varianta în care ionii feroși nu au fost introduși în sistem. Curba inferioară b reprezintă varianta în care ionii feroși au fost introduși în sistem și se poate observa că domeniul optim de stabilizare în care extracția de plumb este minimă corespunde pH-ului între 9 și 10. în datele prezentate în tabelele ce urmează se poate constata că mai puțin de 0,2 % în greutate ioni feroși pot fi eficienți pentru reducerea concentrației de plumb cât și a nivelelor de cadmiu și de crom la limitele acceptate de standardele de protecție ale mediului înconjurător. Astfel, efectuând teste de control a toxicității prafului de fumai cu arc electric stabilizat, în condițiile 5 conform invenției, s-a constatat că toxicitatea sa este mult redusă, această toxicitate fiind exprimată în nivele mult micșorate a constituenților nocivi, respectiv în domeniile plumb 0,02 mg/1, cadmiu 0,02 mg/1, 10 crom 0.07 mg/1 (testările efectuându-se înainte și după timpul reglementar de extracție a elementelor nocive conținute în praful de fumai). Pentru stabilirea acestor rezultate și demonstrarea eficienței procede15 ului, conform invenției, privind stabilizarea chimică a prafului furnalului cu arc electric, s-au efectuat 21 de analize a acestor prafuri selectate întâmplător. Rezultatele acestor teste, cât și elementele nocive (cad20 miu, crom și plumb) sunt prezentate în tabelele 1 și 2, ce urmează - se precizează conținutul acestor elemente înainte și după tratare-maturare.
în tabelul 1, ce va urma, toate testele de 25 toxicitate EP, rezultatele analizelor extractului au fost efectuate în conformitate cu metodologia indicată în 40 CFR 261, anexele II și III.
Teste de toxicitate (1) pentru Cd, Cr, Pb înainte de stabilizare
Tabelul 1
Constituenți (mg/1)
Proba Cadmiu Crom total Plumb
0 1 2 3
A < 0,02 < 0,05 < 0,01
B < 0,02 < 0,05 0,02
C < 0,02 <0,05 0,02
D < 0,02 < 0,05 0,03
E < 0,02 < 0,05 0,02
F < 0,02 < 0,05 < 0,01
G < 0,02 < 0,05 0,01
H < 0,02 < 0,05 < 0,01
8
Tabelul 1 - (continuare)
0 1 2 3
I < 0,02 < 0,05 0,01
J < 0,02 < 0,05 0,03
K < 0,02 < 0,05 0,02
L < 0,02 < 0,05 0,01
M < 0,02 < 0,05 0,02
N 0,02 < 0,05 0,03
O < 0,02 0,05 0,02
P < 0,02 < 0,05 < 0,01
Q < 0,02 0,12 < 0,01
R < 0,02 0,16 < 0,01
S < 0,02 0,13 < 0,01
T < 0,02 0,13 < 0,01
U < 0,02 < 0,05 < 0,01
Media p) 0,02 0,07 0,02
(1) Toate testele de toxicitate EP și analizele extractului rezultat au fost efectuate conform metodologiei indicate în 40 CFR 261, anexele II și III.
(2) Valorile în dreptul cărora este pus semnul mai mic (<) au fost omise la stabilirea mediei.
Teste de toxicitate EP (1) pentru Cd, Cr, Pb după stabilizare
Tabelul 2
Constituenți (mg/1)
Proba Cadmiu Crom total Plumb
0 1 2 3
A < 0,02 < 0,08 0,03
B 0,03 < 0,05 0,03
C < 0,02 < 0,05 0,02
D < 0,02 < 0,05 0,02
E 0,02 < 0,05 0,02
F < 0,02 < 0,05 < 0,01
G < 0,02 0,07 0,02
H 0,02 < 0,05 0,02
1 0,03 < 0,05 < 0,01
J < 0,02 (0,03) 0,14 (0,07) < 0,01 (0,03)
K < 0,02 (0,02) 0,17 (0,05) <0,01 (0,02)
L < 0,02 0,07 < 0,01
M < 0,02 (0,03) <0,16 (0,07) < 0,01 (0,01)
N 0,02 (0,02) 0,05 (0,06) < 0,01 (0,01)
O < 0,02 0,09 0,01
10
105974
Tabelul 2 - (continuare)
0 1 2 3
P < 0,02 (0,02) 0,06 (0,05) 0,03 (0,01)
Q < 0,02 (0,02) 0,06 (0,05) 0,04 (0,02)
R < 0,02 0,05 0,03
S < 0,02 0,06 0,02
T < 0,02 0,06 0,03
U < 0,02 0,09 0,03
Media (2) 0,02 0,07 0,02
(1) Toate testele de toxicitate EP și analizele extractelor rezultate s-au efectuat conform metodologiei prezentate în 40 CFR 261, anexele II și III. Testele de toxicitate EP pentru probele J, K, Μ, N, P și Q au fost efectuate pe porțiuni separate de material maturat și măcinat pentru a trece prin sitele de 9,5 mm și 0,149 mm. Rezultatele pentru porțiunile care au trecut prin sita de 0,149 mm sunt date în paranteze. Toate celelalte rezultate sunt pentru probele măcinate care au trecut prin sita de 9,5 mm.
(2) Valorile notate cu semnul mai mic (<) nu au fost luate în calculul mediei.
Suplimentar testele de toxicitate prezentate în tabelele 1 și 2 în număr de șase probe, au fost supuse unui proces de extracție multiplă pentru a evidenția absența din praful EAF stabilizat chimic în condițiile conform invenției a elementelor nocive. Testul de extracție multiplă utilizat s-a bazat pe metodologia aplicată de Agenția pentru protecția mediului înconjurător a SUA stabilit de Stablex Corporation și citat în Notele Registrului Federal din 22 noiembrie 1982, pagina 52687.
Rezultatele sunt prezentate în tabelul 3 ce urmează.
Proces de extracție multiplă a Cd, Cr, Pb (după maturare timp de 1 zi și respectiv 9 zile) Tabelul 3
Constituent mg/1 Proba
A B C D
1 zi 9 zile 1 zi 9 zile 1 zi 9 zile 1 zi 9 zile
Cadmiu < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02
Crom < 0,08 < 0,05 < 0,05 < 0,05 < 0,05 < 0,05 < 0,05 < 0,05
Plumb 0,01 0,02 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01
F G H
1 zi 9 zile 1 zi 9 zile 1 zi 9 zile
Cadmiu < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02
Crom < 0,05 < 0,05 < 0,05 < 0,05 < 0,05 < 0,05 —
Plumb 0,01 0,02 0,01 0,01 0,01 0,01
Rezultatele obținute arată o creștere nesemnificativă în concentrație a constituenților nocivi după nouă zile de testare.
Rezultatele obținute și prezentate mai 5 sus, constituie o formă preferată de realizare a invenției, precizându-se că se pot utiliza cantintați variabile de reactanți pentru obținerea unor rezultate comparabile. De exemplu, la amestecarea 10 prafului de furnal cu arc electric, cu praful de var, cenușa ușoară și varul hidratat, este de dorit ca amestecul rezultat să prezinte o alcalinitate liberă cuprinsă între 9 și 9,5 % CaO. încercările au arătat că rezultate corespunzătoare se pot obține când această alcalinitate liberă este cuprinsă între 6,9 și 11,5 % CaO. Ca urmare s-au efectuat o serie de teste în care au fost variate, fie conținutul procentual de oxid de calciu al amestecului uscat, fie pH-ul soluției feroase. Rezultatele acestor teste sunt prezentate în tabelul ce urmează.
Variația parametrilor metodei de testare
Tabelul 4
Proba Parametrul Testul de toxicitate, EP
Amestec uscat % CaO Soluție Fe pH Pb mg/1 Cd mg/1 Cr mg/1 pH
0 1 2 3 4 5 6
A' 7,9 6,6 < 0,01 < 0,02 < 0,05 8,3
B' 9,0 6,6 < 0,01 < 0,02 < 0,05 8,8
C' 10,0 6,6 < 0,01 < 0,02 < 0,05 9,6
D' 6,9 6,8 0,02 0,03 < 0,05 7,9
E' 7,9 6,8 < 0,01 < 0,02 < 0,05 8,2
F 9,0 6,8 < 0,01 < 0,02 < 0,05 8,4
G' 6,6 7,0 0,02 0,11 < 0,05 8,4
H' 10,8 7,0 < 0,01 < 0,02 < 0,05 10,5
Γ 7,0 7,0 0,04 0,20 < 0,05 7,7
J' 11,5 7,0 0,02 < 0,02 < 0,05 10,9
K' 7,0 11,4 0,03 0,02 < 0,05 7,8
L' 7,0 7,0 0,05 0,22 < 0,05 7,5
M' 10,9 7,0 < 0,01 < 0,02 < 0,05 10,3
N' 10,9 6,2 < 0,01 < 0,02 < 0,05 9,7
NOTA. — Probele A’ la F s-au preparat folosind soluție de sulfat feros heptahidrat.
— Probele G' la Ν' s-au preparat folosind ca sursă de Fe++, soluție reziduală de decapare
Astfel, pe lângă posibilitatea de a selecta conținutul prestabilit de oxid de calciu ai amestecului uscat, procedeul conform invenției, oferă posibilitatea varierii domeniului pH-ului soluției de ioni feroși. 5 Ca urmare s-a stabilit că pH-ul acestei soluții, în condițiile conform invenției, poate să fie cuprins între 6,2 și 11,4, însă valoarea preferată a pH-ului este 7. In consecință pH-ul testului de toxicitate EP pentru verificarea elementelor nocive poate să varieze între 7,8 și 10,9, pentru a se atinge nivele scăzute ale constituenților care rămân încă sub valoarea de 6 X nive105948 lui apei potabile, impus de Agenția Americană pentru protecția mediului.
Variațiile valorilor pH-ului depind de cantitățile de ingrediente folosite pentru realizarea amestecului necesar realizării procedeului conform invenției. In tabelul 5 ce urmează sunt prezentate rezultatele varierii proporției acestor ingrediente.
Variația cantităților de ingrediente
Tabelul 5
Proba Ingrediente (g) Text de toxicitate, EP
Praf de furnal Praf calcar Cenușă zburătoare Calcar hidratat Fe2SO4· •7H2O H2O Pb mg/1 Cd mg/1 Cr mg/1 P»
0 1 2 3 · 4 5 6 7 8 9 10
P' 550 350 210 25 240 1.2 < 0,02 1,4 11,0
Q' 550 350 210 25 50 300 0,02 < 0,02 < 0,05 9,5
R' 550 400 150 100 180 450 < 0,01 < 0,02 < 0,05 10,0
S' 550 350 165 65 — 350 0,40 0,08 0,11 8,0
Τ' 550 200 175 140 165 500 0,01 < 0,02 < 0,05 7,8
U 550 250 175 55 — 300 0,19 < 0,02 0,23 10,7
V 550 300 175 35 12 285 0,03 < 0,02 0,08 8,8
W' 550 300 175 40 25 300 < 0,01 < 0,02 0,05 9,3
X' 550 250 175 200 300 550 < 0,01 < 0,02 < 0,05 8,9
Apa se adaugă în amestec pentru reglarea consistenței acestuia și asigurarea curgerii corespunzătoare a acestuia. Deoarece amestecarea poate fi automată sau manuală se poate determina cu ușurință cantitatea necesară de apă pentru obținerea amestecului care să curgă corespunzător. După cum se poate vedea în tabelul 5, procentul de apă variază între aproximativ 17,5 % (proba P') la aproximativ
28,9 % (proba T). Deși probele Q', Τ’, V’, W și X' constituie probe de aplicare a procedeului conform invenției, o atenție particulară trebuie acordată probelor U', V și W. în cazul probei U’ fără adaos de ioni feroși, nivelul concentrațiilor de plumb și crom este peste nivelele atinse prin procedeul de stabilizare chimică conform invenției chiar dacă aceste nivele pot fi mai mici decât cele impuse de standardul pentru apă de băut. în cazul probei V prin adăugarea a cel puțin 1 % în greutate ioni feroși, nivelul concentrației de plumb și crom în testul de toxicitate a fost semnificativ redus. în cazul probei W, prin dublarea cantității de ioni feroși concentra10 ția de plumb și crom în testul de toxicitate a scăzut și mai mult. Deși prezența ionilor feroși are un impact clar demonstrat în aplicarea procedeului conform invenției, nu este necesar ca prin creșterea concentrației 15 de ioni feroși să se obțină reducerea nocivității. De exemplu în proba X' greutatea % de ioni feroși a fost de aproximativ 3,0. Cu toate acestea, nivelul concentrației ionilor de plumb, cadmiu și crom în testul de 20 toxicitate a variat foarte puțin față de proba W'. Ca urmare, limita superioară pentru ionii feroși este dictată de considerente economice și de efectul exercitat de aceștia asupra pH-ului și nu de rezultatele testului 25 de toxicitate. Toate probele prezentate în tabelul 5, au fost preparate în principal pe baza combinării ingredientelor uscate, de exemplu, a prafului de furnal cu arc electric, cenușei uscate, varuliii hidratat și a sulfatului feros heptahidrat, urmată de amestecare cu apă până la consistența păstoasă. Este posibilă totodată amestecarea tuturor ingredientelor într-o singură operație discontinuu. Eficiența procedeului conform invenției, din punctul de vedere al controlului toxicității și al operațiilor oglindite în costurile de proces, a dovedit că există posibilitatea tratării întregii cantități stocate de praf de furnal cu arc electric, existente în unitățile siderurgice. Din date experimentale s-a stabilit că în amestecul realizat în condițiile conform invenției, praful de fumai cu arc electric poate fi cuprins aproximativ în proporție de 65 % în greutate.

Claims (6)

  1. Revendicări
    1. Procedeu de stabilizare chimică a produselor secundare și reziduurilor metalurgice, de tipul prafurilor și zgurilor de fumai, cu conținuturi de peste 1 % cadmiu, crom, plumb, prin tratare cu săruri corespunzătoare și apă, pentru trecere într-un amestec păstos, care după uscare se prezintă sub forma unui reziduu practic impermeabil ce încorporează sau absoarbe metalele respective, caracterizat prin aceea că, în scopul obținerii unor randamente ridicate de fixare a constituenților metalici menționați în produsele supuse tratării, realizează amestecarea reziduului/produsului secundar metalurgic cu cantități prestabilite de cenuși ușoare sau alte deșeuri metalurgice cu conținut de silicoaluminați, praf de var deșeu și var hidratat pentru obținerea unei aicalinități libere de 6,9 ... 11,5 %, urma16 tă de adăugarea în amestecul rezultat a cantității, de asemenea, prestabilite de soluție purtătoare de ioni feroși, cu adaos de hidroxid de calciu, având pHul=6,2 ... 11,4 pentru introducerea în amestec a unui conținut de ioni feroși de cel puțin 0,2 % și de preferință de cel puțin 1 %, rezultând un produs păstos cu conținut de maximum 65 % solide care se maturează în timp și se usucă pe cale naturală.
  2. 2. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, se supune stabilizării reziduul metalurgic constituit din praful rezultat ca produs secundar al emanației unui fumai cu arc electric.
  3. 3. Procedeu conform revendicărilor 1 și
    2, caracterizat prin aceea că, în scopul obținerii produsului de consistență prestabilită realizează amestecarea produselor secundare/reziduurilor metalurgice cu ingredientele necesare, menținând raporturile în greutate între produsul secundar/reziduul metalurgic cu conținut de silicoaluminați: praf de var deșeu: sursa de ioni feroși: var hidratat: apă «· 35:6:15:19:6:28.
  4. 4. Procedeu, conform revendicărilor 1 ...
    3, caracterizat prin aceea că, se introduce în amestec ca sursă de ioni feroși, sulfatul feros hidrat.
  5. 5. Procedeu, conform revendicărilor 1 ... 3, caracterizat prin aceea că, se introduce în amestec ca sursă de ioni feroși, lichidul deșeu de la decapare având concentrația predeterminată.
  6. 6. Procedeu, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, se obține în final un produs secundar/deșeu metalurgic stablizat, prezentând la testul de toxicitate, concentrații de plumb, cadmiu și crom cu nivel de risc redus care nu depășește de 6 ori nivelul impus apei potabile de normele de protecție a mediului.
RO143356A 1987-06-18 1988-06-09 Procedeu de stabilizare chimica a produselor secundare si reziduurilor metalurgice RO105948B1 (ro)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US6360587A 1987-06-18 1987-06-18
PCT/US1988/001879 WO1988010243A1 (en) 1987-06-18 1988-06-09 Process for chemical stabilization of heavy metal bearing dusts and sludges, such as eaf dust

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RO105948B1 true RO105948B1 (ro) 1993-01-30

Family

ID=22050312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RO143356A RO105948B1 (ro) 1987-06-18 1988-06-09 Procedeu de stabilizare chimica a produselor secundare si reziduurilor metalurgice

Country Status (20)

Country Link
US (1) US4911757A (ro)
EP (1) EP0363429B1 (ro)
JP (1) JPH03500502A (ro)
AT (1) ATE85907T1 (ro)
AU (1) AU615458B2 (ro)
BG (1) BG60266B1 (ro)
CA (1) CA1297502C (ro)
DE (1) DE3878691T2 (ro)
DK (1) DK172051B1 (ro)
ES (1) ES2006985A6 (ro)
FI (1) FI100093B (ro)
GR (1) GR1001977B (ro)
HU (1) HU206300B (ro)
IN (1) IN169600B (ro)
MX (1) MX168796B (ro)
NO (1) NO300095B1 (ro)
RO (1) RO105948B1 (ro)
RU (1) RU2046112C1 (ro)
WO (1) WO1988010243A1 (ro)
ZA (1) ZA883753B (ro)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5259697A (en) * 1987-06-18 1993-11-09 Bethlehem Steel Corporation Composition and process for forming low permeability barriers for waste disposal sites
HU207191B (en) * 1988-04-20 1993-03-01 Energiagazdalkodasi Intezet Process for embedding dangerous wastes of high heavy metal content and comprising high mobility, water-soluble alkali ions as accompanying substance
CH681810A5 (ro) * 1990-10-22 1993-05-28 Von Roll Ag
JP3038679B2 (ja) * 1990-09-12 2000-05-08 横浜市 陶磁器質タイル
US5211750A (en) * 1991-06-19 1993-05-18 Conversion Systems, Inc. Synthetic aggregate and landfill method
US5186742A (en) * 1991-11-27 1993-02-16 Chemical Lime Company Method and composition for use in recycling metal containing furnace dust
US5278111A (en) * 1992-04-10 1994-01-11 Frame Scott W Electric arc furnace dust as raw material for brick
CH686671A5 (de) * 1992-06-05 1996-05-31 Von Roll Umwelttechnik Ag Verfahren zum Entsorgen von Rauchgasrueckstaenden.
US5304703A (en) * 1992-07-27 1994-04-19 Cal-Sine Environmental, Inc. Process for disposal of volatile hazardous wastes
US5245122A (en) * 1992-08-26 1993-09-14 Conversion Systems, Inc. Method and mixture for treating electric arc furnace dust
US5350549A (en) * 1993-04-15 1994-09-27 Valley Forge Laboratories, Inc. Synthetic aggregate compositions derived from spent bed materials from fluidized bed combustion and fly ash
US5435835A (en) * 1994-01-06 1995-07-25 Bethlehem Steel Corporation Method and system for removing and/or causing recycling of materials
US5658097A (en) * 1995-12-14 1997-08-19 Fe Lime Industry Corporation Soil or ground quality stabilizer and treatment method
US5557031A (en) * 1994-10-06 1996-09-17 Al-Sugair; Faisal H. Use of electric arc furnace by-products in concrete
US5690448A (en) * 1994-10-21 1997-11-25 E. I. Du Pont De Nemours And Company Landfill closure system
CA2137090A1 (en) * 1994-12-01 1996-06-02 Jay Aota Eaf dust treatment
AT403481B (de) * 1995-01-24 1998-02-25 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zum verwerten von beim reduzieren von eisenerz anfallenden stäuben
WO1996022950A1 (de) 1995-01-24 1996-08-01 Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh Verfahren zum verwerten von beim reduzieren von eisenerz anfallenden stäuben
DE69516701T2 (de) * 1995-12-19 2000-11-23 Saudi Basic Industries Corp. (Sabic), Riyadh Verwendung von Lichtbogenofenabgasen in Zement
TW393448B (en) * 1996-02-28 2000-06-11 Solvay Process for rendering ash inert
KR970026982A (ko) * 1996-07-26 1997-06-24 김회수 적벽돌 및 그 제조방법
US5853474A (en) * 1997-06-02 1998-12-29 Conversion Systems, Inc. Use of stabilized EAFD as a raw material in the production of a portland cement clinker
US6053857A (en) * 1998-05-15 2000-04-25 Conversion Systems, Inc. Immobilization of thallium during electric arc furnace dust treatment
US6409819B1 (en) * 1998-06-30 2002-06-25 International Mineral Technology Ag Alkali activated supersulphated binder
US6451083B1 (en) 2000-06-09 2002-09-17 Robert Kevin Twilley Hardened particle comprising a reaction product of metal baghouse dust
US20050268656A1 (en) * 2001-01-08 2005-12-08 Alexander Raichel Poly-crystalline compositions
US6679823B2 (en) 2001-05-04 2004-01-20 Envirosafe Services Of Ohio, Inc. Treatment of electric arc furnace dust to resist acid and alkaline leaching of heavy metals
US6682586B2 (en) 2001-10-09 2004-01-27 Heritage Environmental Services, Llc. Assemblies and methods for processing zinc-bearing materials
US20060070406A1 (en) * 2004-09-28 2006-04-06 Orgyr Technologies Ltd. Use of coal ash for the safe disposal of mineral waste
WO2007144875A1 (en) * 2006-06-13 2007-12-21 D&D Salomon Investment Ltd. Glass-ceramic materials having a predominant spinel-group crystal phase
EP2052091A2 (de) * 2006-08-10 2009-04-29 Sachtleben Chemie GmbH Aus schlacken gewonnener zuschlag- und füllstoff
WO2008137647A1 (en) * 2007-05-03 2008-11-13 Cbl Industrial Services, Inc. Process for treating particulate material containing heavy metal and an additive for use in such process
US8075666B2 (en) 2007-05-03 2011-12-13 Cbl Industrial Services, Inc. Process for treating particulate material containing heavy metal and an additive for use in such process
CA2767740A1 (en) * 2009-06-11 2010-12-16 Sweetwater Environmental Solutions, Llc Process for enhanced remediation of contaminated wastewaters, soils and wasteforms
ES2356976B1 (es) * 2009-10-01 2012-02-27 Calcinor, S.A. Procedimiento para utilización de escorias negras producidas en horno de arco eléctrico, producto obtenido y uso de dicho producto.
US9512038B2 (en) * 2009-12-22 2016-12-06 Newsouth Innovations Pty Limited Fly ash processing and manufacture of articles incorporating fly ash compositions
CN102358704B (zh) * 2011-07-21 2013-06-12 沈阳航空航天大学 一种利用高铬污染土壤烧结制取陶粒的方法
WO2013176907A1 (en) * 2012-05-22 2013-11-28 Fmc Wyoming Corporation Fly ash and fly ash leachate treatment
CN104870396A (zh) * 2012-11-01 2015-08-26 沙特基础工业公司 水泥促凝剂和电弧炉粉尘在水泥中的应用
US10058904B2 (en) 2016-03-08 2018-08-28 Commercial Liability Partners, Llc Waste disposal closure system
CN106904654B (zh) * 2017-03-07 2019-04-02 张家港江苏科技大学产业技术研究院 电弧炉粉尘联产铬盐及电极材料的方法
RU2699196C1 (ru) * 2018-11-28 2019-09-03 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н. Костякова" (ФГБНУ "ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова") Способ переработки твёрдых коммунальных отходов
CN109851299A (zh) * 2019-03-18 2019-06-07 北京国旺混凝土有限公司 一种抗渗高强的混凝土及其制备方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US29783A (en) * 1860-08-28 Improvement in presses
FR1046030A (fr) * 1951-11-30 1953-12-02 Forges & Acieries Dilling Sa Agglomérés à base de laitier de hauts-fourneaux
US3341341A (en) * 1965-03-04 1967-09-12 Corson G & W H Lightweight aggregate
US3634115A (en) * 1968-12-03 1972-01-11 Corson G & W H Sulfopozzolanically active fly ash and composition
GB1303430A (ro) * 1969-06-12 1973-01-17
US3579443A (en) * 1969-07-31 1971-05-18 Russell J Horst Formation of dense precipitates
US3852084A (en) * 1970-03-30 1974-12-03 C Smith Cementitious composition containing activated lime-fly ash mixture
USRE29783E (en) * 1970-04-17 1978-09-26 Iu Technology Corporation Process for treating aqueous chemical waste sludges and compositions produced thereby
US3720609A (en) * 1970-04-17 1973-03-13 G & W Corson Inc Process for treating aqueous chemical waste sludges and composition produced thereby
US3960723A (en) * 1972-12-26 1976-06-01 Ford Motor Company Magnetization of iron chromium system
US4116705A (en) * 1973-06-01 1978-09-26 Stablex Ag Detoxification
AU475033B2 (en) * 1973-11-16 1975-05-22 I U Conversion Systems, Inc Structural materials and methods of making structural materials based on lime-fly ash-sulfite compositions
US4226630A (en) * 1979-04-03 1980-10-07 Amax Resource Recovery Systems, Inc. Leach-resistant solid bodies from fly ash and heavy metal sludge
EP0060259B1 (en) * 1980-09-19 1985-05-29 Blue Circle Industries Limited Method of processing waste materials
US4434060A (en) * 1980-11-25 1984-02-28 General Electric Company Removal of heavy metals content
IT1181805B (it) * 1983-05-13 1987-09-30 Seitz Enzinger Noll Masch Procedimento per la rigenerazione di liscivie contenenti soda caustica e potassa caustica,inpiegate per il lavaggio di contenitori,in particolare bottiglie
US4518508A (en) * 1983-06-30 1985-05-21 Solidtek Systems, Inc. Method for treating wastes by solidification
SE452307B (sv) * 1983-09-12 1987-11-23 Boliden Ab Forfarande for rening av fororenade vattenlosningar innehallande arsenik och/eller fosfor
US4668124A (en) * 1985-04-22 1987-05-26 Engelhard Corporation Disposal of material containing vanadium as landfill

Also Published As

Publication number Publication date
ES2006985A6 (es) 1989-05-16
FI896036A0 (fi) 1989-12-15
ZA883753B (en) 1989-03-29
NO895024L (no) 1989-12-14
NO300095B1 (no) 1997-04-07
EP0363429A1 (en) 1990-04-18
DK637989D0 (da) 1989-12-15
AU1992988A (en) 1989-01-19
WO1988010243A1 (en) 1988-12-29
CA1297502C (en) 1992-03-17
EP0363429A4 (en) 1990-11-29
ATE85907T1 (de) 1993-03-15
EP0363429B1 (en) 1993-02-24
FI100093B (fi) 1997-09-30
GR1001977B (en) 1995-10-09
NO895024D0 (no) 1989-12-14
DE3878691T2 (de) 1993-06-09
DK637989A (da) 1989-12-15
AU615458B2 (en) 1991-10-03
HU206300B (en) 1992-10-28
RU2046112C1 (ru) 1995-10-20
JPH03500502A (ja) 1991-02-07
GR880100386A (el) 1989-03-08
BG60266B2 (bg) 1994-03-31
MX168796B (es) 1993-06-08
DK172051B1 (da) 1997-09-29
BG60266B1 (bg) 1994-03-31
HUT52743A (en) 1990-08-28
IN169600B (ro) 1991-11-16
DE3878691D1 (de) 1993-04-01
US4911757A (en) 1990-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RO105948B1 (ro) Procedeu de stabilizare chimica a produselor secundare si reziduurilor metalurgice
US4840671A (en) Process for chemical stabilization of heavy metal bearing dusts and sludges as EAF dust
US3320052A (en) Flux used in the making of steel
Ma, G.* & Garbers-Craig A review on the characteristics, formation mechanisms and treatment processes of Cr (VI)-containing pyrometallurgical wastes
JP5769920B2 (ja) 土壌改良材
US4975115A (en) Process for treating dust and fume produced by the basic oxygen steelmaking process
US20030023128A1 (en) Treatment of electric arc furnace dust to resist acid and alkaline leaching of heavy metals
BG103052A (en) Method for the preparation of sulphate cement of additive materials to it
JP2002241166A (ja) 水硬性組成物
Min et al. Arsenic pollution control technologies for arsenic-bearing solid wastes
CA2217350A1 (en) Treatment of fly ash
JP4409102B2 (ja) 重金属溶出低減材
JP5940701B2 (ja) 土壌改良材
JP4589544B2 (ja) 重金属溶出低減材
Ivanov et al. Experimental studies of the alkali behaviour in blast furnace type slags
Giesekke et al. Evaluation of solid-stabilized products made from Cr (VI)-containing ferrochrome bag-filter dust
JP2002205032A (ja) 重金属溶出低減材
JPH1067545A (ja) ステンレススラグの改質方法
HARPER Towards Circular Economy for Steel-Assessing the Efficiency of Yellow Gypsum Synthesis from BOF Slags
EP1092690B1 (en) Method of producing a cement with reduced content of chromium
JP2002153836A (ja) 重金属溶出低減材
Stapper et al. Development of a sustainable cementitious binder based on incineration bottom ash and converter steel slag
Heput et al. EXPERIMENTS AND RESULTS REGARDING THE USE OF FOAMED SLAGS AT THE STEEL ELABORATION IN ELECTRIC ARC FURNACES
JPH06116617A (ja) 溶鋼処理槽へＭｇＯ耐火物を使用する方法
Zuo Enhanced phosphorus removal from wastewater using virgin and modified slags: performance, speciation and mechanisms