CN103466908B - 一种轧钢油泥清分剂及清分方法 - Google Patents

一种轧钢油泥清分剂及清分方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种轧钢油泥清分剂及清分方法，其成分质量百分比为：1%～2%非离子型表面活性剂6501，1%～3%阴离子型表面活性剂LAS，2%～4%助洗剂，余量为水。助洗剂为三聚磷酸钠、硅酸钠、硫酸钠。将成分按比例配成清分剂溶液，加入3～4倍的水；再按1：4～1：5的比例向稀释液中加入热轧油泥，搅匀后分两次加入冷轧废碱泥，直至将混合液的PH值调至6～8；然后将所得悬浊液静置5min以上，使油泥中油与铁鳞分离。本发明清分成本低，清分效果好，生产过程环保，不产生二次污染，且充分利用冶金工厂的油泥、冷轧废酸泥和废碱泥，实现了废物的资源化利用，解决了油泥利用的难题。

Description

一种轧钢油泥清分剂及清分方法
技术领域
本发明属于冶金废弃物综合利用领域，特别涉及一种用于轧钢油泥的清洗分离剂及其清洗分离方法。
背景技术
钢铁企业热轧和连铸生产过程中钢坯表面产生大量的氧化铁皮，在机械力和水冲力的作用下剥落，被冲入地沟后汇入旋流井，较细的铁鳞被冲入平流沉淀池。因钢坯轧制时混入轧机油、齿轮油、液压油和辊道油，平流沉淀池中的铁鳞含油，又被称为油泥。如一家大型钢铁厂的油泥年产量达3万吨，烘干后的油泥全铁含量达70%，很有回收价值。但油泥含水约33～36%，含油约1～3%，必须对油泥进行预处理，如对油泥进行干燥和脱油才能有效利用，否则油泥中的油挥发会污染环境，湿泥也不易与其它物料混合均匀。
目前，国内外还没有较好的轧钢油泥利用方法，传统的油泥处理方法如下：
焙烧法：将油泥在竖炉或回转窑中进行焙烧，该方法虽然能去除油泥中的油，但要消耗大量的能源，生产过程中产生的油烟会对空气造成较重的二次污染。
蒸馏法：申请号为200920179132.X的中国专利，提供了一种“实现轧钢油泥三相分离并回收氧化铁粉和回炼油的设备”，介绍了用内有固定刮板的外加热转筒对轧钢油泥进行干燥，干燥后的油泥进入脱油塔继续脱油。该方法虽然利用了烧结厂的热烟气作为热源，但需制备专用的外加热转筒，而且还需配备脱油塔，不能使干燥后的油泥直接得到利用，生产成本较高。
萃取法：该方法采用化学药剂将油泥中的油萃取出来并分离回收，这种方法的主要缺陷在于需要外加药剂、增加成本，并易产生新的水体污染。
真空法：专利US5964045提出向回转窑中通入250℃热烟气对油泥进行干燥脱水，然后采用两段真空干燥设备在300℃条件下对油泥进行真空脱油。该方法容易使废油和水同时蒸发，造成废油粘结除尘器，影响除尘器运行和降低除尘效果；不能使脱水后的油泥直接得到利用，真空脱油增加了生产成本。
清洗法：目前水基清洗剂多为高温、高泡型，用其处理轧钢油泥能耗高，程秀芳在2006年第3期《腐蚀科学与防护技术》发表“轧钢铁鳞去油剂的研制”论文，报导了用常温去油剂清洗轧钢油泥，去油剂配方如下（质量百分比）：LAS：1%～2%，脂肪醇聚氧乙烯醚2%～4%，6501：2%～3%，AES: 2%，STP: 8%～10%。用该方法处理油泥，不仅去油剂成本较高、还产生大量的废水需要进一步进行污水处理，更增加的油泥处理成本。
发明内容
本发明提供一种清分成本低，生产过程环保，不产生二次污染，使油与铁鳞得到资源化利用的轧钢油泥清洗分离剂及其清洗分离方法。
为达此目的，本发明采取的技术解决方案如下：
一种轧钢油泥清分剂，其成分质量百分比含量为：1%～2%非离子型表面活性剂6501，1%～3%阴离子型表面活性剂LAS，2%～4%助洗剂，余量为水。
所述助洗剂为三聚磷酸钠、硅酸钠、硫酸钠中的一种、两种或三种。
一种轧钢油泥清分方法，其具体清分过程为：
1、按非离子型表面活性剂6501为1%～2%、阴离子型表面活性剂LAS1%～3%、助洗剂2%～4%的比例配制清分剂溶液，然后加入清分剂溶液总质量3～4倍的水，调配成清分剂稀释液备用；
2、向清分剂稀释液中加入热轧油泥，油泥与清分剂稀释液的质量百分比为1：4～1：5，搅拌均匀后加入冷轧废碱泥，将稀释液与热轧油泥混合液的PH值调至10.5～11；
3、向步骤（2）所得的悬浊液中加入冷轧废酸泥或酸洗废液，搅拌均匀，直至溶液的PH值为6～8；
4、将步骤（3）所得悬浊液静置5min以上，油层上浮，铁鳞下沉，实现油泥中油与铁鳞的分离。
所述废碱泥的CaO质量百分含量为25%～30%。
所述冷轧废酸泥的TFe质量百分含量为55%～68%。
本发明的有益效果为：
本发明可以将油泥中的油与铁鳞分离出来，实现油泥的资源化利用，从而解决了困扰钢铁企业油泥难以利用的难题。本方法清分成本低，清分效果好，生产过程环保，不产生二次污染，且油泥处理过程中利用冷轧废酸泥和废碱泥，实现了废物的资源化利用。
具体实施方式
表1列出了实施例中用到的热轧油泥、冷轧废酸泥、冷轧废碱泥的成分烘干后成分质量百分比含量。油泥未烘干前含水率为33%，烘干后含油率为2%。烘干前废酸泥和废碱泥的含水率分别为24%、22%。另外，酸洗废液残余盐酸含量为15%。
表1   油泥、废酸泥、废碱泥烘干后成分质量百分比含量表
名称 TFe FeO SiO2 CaO MgO Al2O3 C S
油泥 70.67 77.64 0.49 0.17 0.068 0.10 0.087 0.056
废酸泥 59.12 0.18 2.26 --- 0.18 4.21 --- ---
废碱泥 39.70 0.36 16.94 9.90 1.41 3.21 --- ---
实施例1：
用电子天平分别称取1g6501，3gLAS，2g三聚磷酸钠，加入水并用电动搅拌器搅拌5min，配成100g清分溶液，再向烧杯中加入300g水稀释。再称取未烘干的油泥100g，加入以上稀释后的清分液，加入40g废碱泥，搅拌均匀，加入碱泥是为了使悬浊液的PH值调为11。再加入未烘干的冷轧废酸泥25g，使悬浊液的PH为7.1，静置5min后可以看到烧杯上部有浮油层，铁鳞沉在烧杯底部。把烧杯上部的油层刮入油桶，将水导入容器用来清分其它油泥。烧杯底部的泥浆几乎无异味，将其置入烘干箱烘干，用热失重法测得烘干后含铁泥样的残油率为0.5%，泥样的化学成分如表2所示。
表2   实施例1清分烘干后含铁泥样成分质量百分比含量表
名称 TFe FeO SiO2 CaO MgO Al2O3
洗后泥样 64.40 44.50 1.54 0.48 0.01 0.22
实施例2：
用电子天平分别称取2g6501，1gLAS，2g三聚磷酸钠，1g硅酸钠和1g硫酸钠，加入水并用电动搅拌器搅拌5min，配成100g清分溶液，向烧杯中加入400g水稀释。再称取未烘干的油泥100g，加入以上稀释后的清分液，用电动搅拌器搅拌5min，再加入35g废碱泥将烧杯中悬浊液的PH值调整为10.5，再加入未烘干的冷轧废酸泥10g和30ml酸洗废液，测得烧杯中悬浊液的PH为6.9，把烧杯中的悬浊液静置5min后可以看到烧杯上部有浮油层，铁鳞沉在烧杯底部。把烧杯上部的油层刮入油桶，将水导入容器用来清分其它油泥。烧杯底部的泥浆几乎无异味，将其置入烘干箱烘干，用热失重法测得烘干后含铁泥样的残油率为0.45%，泥样的化学成分如表3所示。
表3   实施例2清分烘干后含铁泥样成分质量百分比含量表
名称 TFe FeO SiO2 CaO MgO Al2O3
洗后泥样 64.50 45.60 1.73 0.43 0.01 0.24
实施例3：
用电子天平分别称取2g6501，1.5gLAS，1g三聚磷酸钠，和1.5g硫酸钠，加入水并用电动搅拌器搅拌5min，配成100g清分溶液，向烧杯中加入400g水稀释。再称取未烘干的油泥100g，加入以上稀释后的清分液，用电动搅拌器搅拌5min，加入37g废碱泥将烧杯中悬浊液的PH值调整为10，加入未烘干的冷轧废酸泥25g，测得烧杯中悬浊液的PH为7。把烧杯中的悬浊液静置5min后可以看到烧杯上部有浮油层，铁鳞沉在烧杯底部。把烧杯上部的油层刮入油桶，将水导入容器用来清洗其它油泥。烧杯底部的泥浆几乎无异味，将其置入烘干箱烘干，用热失重法测得烘干后含铁泥样的残油率为0.5%，泥样的化学成分如表4所示。
表4   实施例3清分烘干后含铁泥样成分质量百分比含量表
名称 TFe FeO SiO2 CaO MgO Al2O3
洗后泥样 63.80 44.60 1.87 0.53 0.01 0.27

Claims (3)

1.一种轧钢油泥的清分方法，其特征在于，具体清分过程为：
(1)、以质量百分比计，按非离子型表面活性剂6501为1％～2％、阴离子型表面活性剂LAS1％～3％、助洗剂2％～4％、水91％～96％的比例配制清分剂溶液，然后加入清分剂溶液总质量3～4倍的水，调配成清分剂稀释液备用；其中所述助洗剂为三聚磷酸钠、硅酸钠、硫酸钠中的一种、两种或三种；
(2)、向清分剂稀释液中加入热轧油泥，油泥与清分剂稀释液的质量百分比为1：4～1：5，搅拌均匀后加入冷轧废碱泥，将稀释液与热轧油泥混合液的pH值调至10.5～11；
(3)、向步骤(2)所得的悬浊液中加入冷轧废酸泥或酸洗废液，搅拌均匀，直至溶液的pH值为6～8；
(4)、将步骤(3)所得悬浊液静置5min以上，油层上浮，铁鳞下沉，实现油泥中油与铁鳞的分离。
2.根据权利要求1所述的轧钢油泥的清分方法，其特征在于，所述废碱泥的CaO质量百分含量为25％～30％。
3.根据权利要求1所述的轧钢油泥的清分方法，其特征在于，所述冷轧废酸泥的TFe质量百分含量为55％～68％。
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