CN107236329A - 一种废旧轮胎制备炭黑的方法 - Google Patents

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许开华
周继锋
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Green Us (tianjin) City Mineral Products Circulation Industry Development Co Ltd
Henan Environmental Protection Industry Co Ltd
GEM Wuhan Urban Mining Resources Industrial Park Development Co Ltd
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    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/44—Carbon
    • C09C1/48—Carbon black
    • C09C1/482—Preparation from used rubber products, e.g. tyres

Abstract

本发明公开了一种废旧轮胎制备炭黑的方法，涉及废旧轮胎的利用方法。一种废旧轮胎制备炭黑的方法，步骤为：(1)废旧轮胎分类、割圈；(2)投入破碎机，采用多次破碎的方式，破碎成颗粒状，并使用除尘设备回收破碎过程中产生的粉尘；(3)将颗粒状废旧轮胎原料和回收的粉尘投入磁选机，去除铁质杂质，获得除铁后的纯胶块；(4)将纯胶块在磨粉机内磨粉后在裂解炉内反应，回收裂解产生的炭渣；(5)将裂解产生的炭渣进行磁选，去除含铁钢丝残渣，回收的粗炭渣经磨粉机形成碳粉后在造粒机中造粒，烘干后即得成品。本发明采用低温微负压连续式裂解工艺，不会产生粉尘污染，炭黑生产流程都在密闭状态下生产，生产过程中没有气体污水排放。

Description

一种废旧轮胎制备炭黑的方法
技术领域
本发明涉及废旧轮胎的利用方法，具体涉及一种废旧轮胎制备炭黑的方法。
技术背景
随着汽车工业和交通运输业的快速发展，轮胎的需求量不断增加，随之而来的是废旧轮胎的数量也不断增大。
传统的对废旧轮胎的处理办法为填埋、焚烧、生产再生胶。在填埋和焚烧时，会对环境造成危害，产生废气、废胶、污染地下水；而用废旧轮胎生产再生胶存在能耗高、污染重的缺陷。
中国专利2005100369303，公开了一种废旧轮胎真空催化裂解制取柠檬油精、燃油和炭黑的方法及装置，是以氢氧化钠和氧化锌为催化剂，与废轮胎颗粒在高温下催化裂解而制得的中国专利2009100463820，公开了一种废气轮胎高值利用的低温催裂解方法，是将轮胎破碎后加入脱硫剂，在350-430℃催化裂解，产生的气体、燃油、固态残留物，将固态残留物用于生产炭黑。由于裂解时，采用热风加热的方式，所以很难保证橡胶裂解温度的稳定性，所以裂解反应波动大，后续处理难度大，热耗高。
为了解决现有技术存在的上述缺陷，本发明研发了一种利用废旧轮胎制备炭黑的工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种废旧轮胎制备炭黑的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种废旧轮胎制备炭黑的方法，步骤为：
(1)预处理：将废旧轮胎进行分类、割圈；
(2)破碎：将预处理后的轮胎投入破碎机，采用多次破碎的方式，破碎成颗粒状，并使用除尘设备回收破碎过程中产生的粉尘；
(3)磁选：将颗粒状废旧轮胎原料和回收的粉尘投入磁选机，去除铁质杂质，获得除铁后的纯胶块；
(4)裂解：将纯胶块在磨粉机内磨粉后在裂解炉内反应，回收裂解产生的炭渣；
(5)制备炭黑：将裂解产生的炭渣进行磁选，去除含铁钢丝残渣，回收的粗炭渣经磨粉机形成碳粉后在造粒机中造粒，烘干后即得成品。
进一步地，所述的步骤(4)裂解时，将纯胶块在磨粉机内磨粉后，与催化剂一起加入裂解炉中，所述的催化剂为低温硫转移催化剂，添加量为纯胶块质量的1-1.5％，反应温度为200℃-500℃，真空度为80KPa-100KPa。
所述的步骤(4)裂解时，从纯胶块投入裂解炉到出料为密闭生产方式。
所述的步骤(5)制备炭黑在密闭条件下生产。
所述的粗炭渣经磨粉机形成粒径为5μm-15μm的碳粉。
所述的碳粉在粒机中造粒，控制温度为100℃-200℃。
本发明工艺流图框图如图1所示，废旧轮胎经破碎初步磁选后，进入密闭的裂解装置中，在低温微负压的条件下进行裂解反应，其中微负压工艺确保裂解炉炉体内物质不外泄，裂解炉上连接配置的油、气、炭渣分离装置，提高了轮胎原制油的品质，而裂解产生的炭渣经过磁选，分理出价值很高的钢丝残渣后，粗炭渣在密闭条件下经微粉工序后制得碳粉，然后经造粒、烘干后制得成品炭黑。
与现有技术相比，本发明方法具有以下优点：
(1)采用低温微负压连续式裂解工艺，裂解过程密闭与负压生产，不会产生粉尘污染问题；
(2)炭黑生产流程在密闭状态下进行，防止粉尘污染，生产过程中没有气体排放和污水排放，对粉尘进行了严格控制，不会有粉尘的污染及泄露情况发生。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种废旧轮胎制备炭黑的方法，步骤为：
(1)预处理：将废旧轮胎进行分类、割圈；
(2)破碎：将预处理后的轮胎投入破碎机，采用多次破碎的方式，破碎成颗粒状，并使用除尘设备回收破碎过程中产生的粉尘；
(3)磁选：将颗粒状废旧轮胎原料和回收的粉尘投入磁选机，去除铁质杂质，获得除铁后的纯胶块；
(4)裂解：将纯胶块在磨粉机内磨粉后，与催化剂一起加入密闭结构的裂解炉中进行裂解反应，所述的催化剂为低温硫转移催化剂，添加量为纯胶块质量的1％，反应温度为200℃-280℃，真空度为80KPa-100KPa；
(5)制备炭黑：将裂解产生的炭渣进行磁选，去除含铁钢丝残渣，回收的粗炭渣在密闭条件下生产炭黑，首先将粗炭渣经磨粉机形成粒径为5μm的碳粉，而后在温度为100℃-130℃的造粒机中造粒，烘干后即得成品。
实施例2
一种废旧轮胎制备炭黑的方法，步骤为：
(1)预处理：将废旧轮胎进行分类、割圈；
(2)破碎：将预处理后的轮胎投入破碎机，采用多次破碎的方式，破碎成颗粒状，并使用除尘设备回收破碎过程中产生的粉尘；
(3)磁选：将颗粒状废旧轮胎原料和回收的粉尘投入磁选机，去除铁质杂质，获得除铁后的纯胶块；
(4)裂解：将纯胶块在磨粉机内磨粉后，与催化剂一起加入密闭结构的裂解炉中进行裂解反应，所述的催化剂为低温硫转移催化剂，添加量为纯胶块质量的1.2％，反应温度为270℃-360℃，真空度为80KPa-100KPa；
(5)制备炭黑：将裂解产生的炭渣进行磁选，去除含铁钢丝残渣，回收的粗炭渣在密闭条件下生产炭黑，首先将粗炭渣经磨粉机形成粒径为15μm的碳粉，而后在温度为110℃-140℃的造粒机中造粒，烘干后即得成品。
实施例3
一种废旧轮胎制备炭黑的方法，步骤为：
(1)预处理：将废旧轮胎进行分类、割圈；
(2)破碎：将预处理后的轮胎投入破碎机，采用多次破碎的方式，破碎成颗粒状，并使用除尘设备回收破碎过程中产生的粉尘；
(3)磁选：将颗粒状废旧轮胎原料和回收的粉尘投入磁选机，去除铁质杂质，获得除铁后的纯胶块；
(4)裂解：将纯胶块在磨粉机内磨粉后，与催化剂一起加入密闭结构的裂解炉中进行裂解反应，所述的催化剂为低温硫转移催化剂，添加量为纯胶块质量的1.4％，反应温度为350℃-440℃，真空度为80KPa-100KPa；
(5)制备炭黑：将裂解产生的炭渣进行磁选，去除含铁钢丝残渣，回收的粗炭渣在密闭条件下生产炭黑，首先将粗炭渣经磨粉机形成粒径为8μm的碳粉，而后在温度为140℃-170℃的造粒机中造粒，烘干后即得成品。
实施例4
一种废旧轮胎制备炭黑的方法，步骤为：
(1)预处理：将废旧轮胎进行分类、割圈；
(2)破碎：将预处理后的轮胎投入破碎机，采用多次破碎的方式，破碎成颗粒状，并使用除尘设备回收破碎过程中产生的粉尘；
(3)磁选：将颗粒状废旧轮胎原料和回收的粉尘投入磁选机，去除铁质杂质，获得除铁后的纯胶块；
(4)裂解：将纯胶块在磨粉机内磨粉后，与催化剂一起加入密闭结构的裂解炉中进行裂解反应，所述的催化剂为低温硫转移催化剂，添加量为纯胶块质量的1.5％，反应温度为430℃-500℃，真空度为80KPa-100KPa；
(5)制备炭黑：将裂解产生的炭渣进行磁选，去除含铁钢丝残渣，回收的粗炭渣在密闭条件下生产炭黑，首先将粗炭渣经磨粉机形成粒径为12μm的碳粉，而后在温度为170℃-200℃的造粒机中造粒，烘干后即得成品。

Claims (6)

1.一种废旧轮胎制备炭黑的方法，其特征在于，步骤为：
(1)预处理：将废旧轮胎进行分类、割圈；
(2)破碎：将预处理后的轮胎投入破碎机，采用多次破碎的方式，破碎成颗粒状，并使用除尘设备回收破碎过程中产生的粉尘；
(3)磁选：将颗粒状废旧轮胎原料和回收的粉尘投入磁选机，去除铁质杂质，获得除铁后的纯胶块；
(4)裂解：将纯胶块在磨粉机内磨粉后在裂解炉内反应，回收裂解产生的炭渣；
(5)制备炭黑：将裂解产生的炭渣进行磁选，去除含铁钢丝残渣，回收的粗炭渣经磨粉机形成碳粉后在造粒机中造粒，烘干后即得成品。
2.根据权利要求1所述的废旧轮胎制备炭黑的方法，其特征在于，所述的步骤(4)裂解时，将纯胶块在磨粉机内磨粉后，与催化剂一起加入裂解炉中，所述的催化剂为低温硫转移催化剂，添加量为纯胶块质量的1-1.5％，反应温度为200℃-500℃，真空度为80KPa-100KPa。
3.根据权利要求1或2所述的废旧轮胎制备炭黑的方法，其特征在于，所述的步骤(4)裂解时，从纯胶块投入裂解炉到出料为密闭生产方式。
4.根据权利要求1或2所述的废旧轮胎制备炭黑的方法，其特征在于，所述的步骤(5)制备炭黑在密闭条件下生产。
5.根据权利要求1或2所述的废旧轮胎制备炭黑的方法，其特征在于，所述的粗炭渣经磨粉机形成粒径为5μm-15μm的碳粉。
6.根据权利要求1或2所述的废旧轮胎制备炭黑的方法，其特征在于，所述的碳粉在粒机中造粒，控制温度为100℃-200℃。
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