CN109721216A - 一种无公害处理废轧制油泥的工艺及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无公害处理废轧制油泥的工艺及装置，废轧制油泥采用该设备处理后可实现溶剂的回收利用，分离出的铁粉完全不含油。工艺结构包括：混合单元、过滤单元、浓缩单元、蒸馏单元和干燥单元。与现有技术相比，可实现磁性过滤器中废弃油泥的无害化、资源化、价值化处理，使溶剂、轧制油和铁粉都能实现循环利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢板行业废轧制油油泥的无害化处理工艺及装置，属于危险废弃物的无害化、资源化和价值化利用的技术领域。
背景技术
在钢铁轧制过程中，乳化液需要经过磁过滤系统，脱除乳化液中的铁粉，以使乳化液得到净化，从而使其循环使用，磁过滤系统经刮板将铁粉刮除下来便成了含油铁泥。该铁泥成份复杂，处理技术难度大，一直是限制该行业发展的技术难题。早期冷轧厂一般将这些废弃物委托危废处理厂家进行掩埋或焚烧处理。掩埋会占用大量的土地，且容量有限，还会存在泄漏风险；而焚烧处理因该油泥热值较高，运行成本较高；因此，这两种方式的局限性极大的限制了大规模处理废轧制油泥。随着环保形式的日益严峻，目前，很多危废处理行业因无专门处理废轧制油泥的技术，已停止收购此类废轧制油泥。受限于危废企业的处理规模及高昂的处理费用，钢板企业的废轧制油泥不得不暂存放置，因此，废轧制油泥的处理与利用已成为钢板行业急需解决的问题。
发明内容
由于废轧制油泥中含有近一半含量的超细铁粉，具有极大的利用价值，本着对油泥资源化、价值化及无害化处理的理念，本发明开发了一种无公害处理废轧制油泥的工艺，采用高效核心溶剂，实现了铁粉与轧制油的分离，最终得到了具有应用价值的超细铁粉及燃料油。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种无公害处理废轧制油泥的工艺，采用闪蒸实现工艺过程中溶剂的循环使用，并分离出的铁粉，其具体步骤如下：
(1)将油泥与核心溶剂在原料罐进行混合，升温至50-80℃后搅拌至溶解完全，用泵注入换热器换热至20-25℃后再注入陶瓷膜过滤器；
(2)经过陶瓷膜过滤单元过滤后获得的清液经闪蒸后进入溶剂循环罐，溶剂循环至原料罐继续与油泥混合；过滤获得的过滤浓缩渣液循环至原料罐，与上述循环的溶剂混合，继续进行上述操作；
油泥中的重油与过滤清液一起进入闪蒸罐，经过闪蒸后重油从闪蒸罐底流出；
(3)重复上述步骤，直至过滤后所得清液颜色变浅至无色即可；
(4)达到上述标准后，最终获得的过滤浓缩渣液不再返回原料罐，直接送入离心泵进行离心处理，离心所得清液送入闪蒸罐回收溶剂，离心所得到的残渣送入双锥干燥器干燥，干燥后通过研磨装置进行研磨得到纳米级铁粉；干燥过程中所获得的受热挥发的溶剂送入溶剂循环罐继续使用；
其中所述油泥与核心溶剂的质量比为1:1-1:5；
其中所述的核心溶剂沸点低于300℃，这样便于后期进行闪蒸使其与轧制油更好的分离，实现溶剂的循环利用，更为具体的选自二甲苯、正己烷、环己烷、四氯化碳、汽油、三甲苯、乙酸乙酯及异丙醇中一种或多种。
闪蒸温度为250℃-350℃，这样才能更好的与上述的核心溶剂配合使用，从而取得更好的分离效果，轧制油的纯度更高，溶剂的回收利用率也能达到更高；
油泥与核心溶剂在原料罐进行混合时控制温度在50-80℃并辅助进行搅拌才能使油泥更好的与溶剂混合，同时使其中的铁粉更好的分散在混合体系中，而之后通过换热器换热可以降低体系的温度，更好的与后续的陶瓷膜过滤器配合使用；所述的陶瓷滤膜精度为5-100纳米，更优选的陶瓷滤膜精度为15-70纳米，之所以选择这一优选范围是由于陶瓷滤膜精度精度越高，其成本越大，为了平衡成本，发明人发现在采用上述优选范围精度的陶瓷滤膜时，其效果完全可以比拟精度更高的滤膜，且成本较更高精度滤膜有明显的下降，因此在保证最终过滤效果的前提下，发明人优选上述范围；过滤膜入口压力为0.3Mpa，这样轧制油与溶剂形成过滤清液并被排出进入闪蒸罐，从而方便两者的分离，过滤所获得的渣液实际上经过了浓缩成为了过滤浓缩渣液，这部分渣液中依然含有较多的轧制油和铁粉，因此需要送回到原料罐继续与溶剂混合，经过数次上述重复步骤处理后，轧制油被尽可能多的与溶剂一起送入闪蒸罐，从而实现轧制油的精制，而整个过程中溶剂被循环使用，降低了溶剂的损失，也方便了轧制油的精制；
当过滤后所得清液颜色变浅至无色时，可以基本判定轧制油已经被完全分离出来，此时的过滤浓缩渣液不再返回原料罐，直接送入离心泵进行离心处理，离心所得清液送入闪蒸罐回收溶剂，离心所得到的残渣送入双锥干燥器干燥，干燥后通过研磨装置进行研磨得到纳米级铁粉；干燥过程中所获得的受热挥发的溶剂送入溶剂循环罐继续使用；这样过滤浓缩渣液又被二次回收，进一步降低了溶剂的损耗，提高了最终获得铁粉的纯度，而干燥获得的铁粉粒度较大，通过研磨设备的研磨即可获得附加值更高的超细铁粉。
为了配合上述的工艺，发明人还提供了一种无公害处理废轧制油泥的装置，包括原料罐，所述原料罐出料口连接有输送泵，通过输送泵连接有换热器，换热器出口与陶瓷膜过滤器进料口连接，所述陶瓷膜过滤器上设置有清液出口，所述清液出口连接有闪蒸罐，所述闪蒸罐顶部设置有溶剂回收管路，通过该管路连接有溶剂回收罐，所述溶剂回收罐与原料罐溶剂入口连接；所述述陶瓷膜过滤器底部设置有过滤浓缩渣液出口，该出口分别连接有过滤浓缩渣液回收管路和离心管路，所述的过滤浓缩渣液回收管路连接原料罐，所述的离心管路连接离心泵，所述离心泵固态产物出口连接有双锥干燥器，双锥干燥器底部出料口连接有研磨设备，双锥干燥器顶部通过管路与溶剂回收罐连接，离心泵液体出口与闪蒸罐连接；
更进一步的所采用的研磨设备为微粉磨、雷蒙磨、高压磨中一种；
所述过滤浓缩渣液回收管路和离心管路上均设置有控制阀，方便的对两个管路进行切换，从而实现原料循环过滤。
所述原料罐内设置有搅拌装置，方便油泥与溶剂更好的混合。
采用上述装置和工艺适配，可以取得最佳的处理效果，与现有技术相比具有如下的优点：
1、本发明所提供的工艺无三废产生。
2、采用本发明所述工艺，可实现轧制油与铁粉的彻底分离，分离出的铁粉不含轧制油。溶剂还可实现循环利用。
3、所发明核心溶剂应用于轧制油泥，可以分离出超细铁粉，降低了企业危险废弃物的处理成本，也能得到高附加值的超细铁粉。
附图说明
图1为本发明所述无公害处理废轧制油泥的装置的结构示意图；
图中1为原料罐，2为输送泵，3为换热器，4为陶瓷膜过滤器，5为过滤浓缩渣液回收管路，6为离心泵，7为研磨设备，8为双锥干燥器，9为闪蒸罐，10为溶剂回收罐，11为搅拌装置。
具体实施方式
实施例1
一种无公害处理废轧制油泥的装置，包括原料罐1，所述原料罐1出料口连接有输送泵2，通过输送泵2连接有换热器3，换热器3出口与陶瓷膜过滤器4进料口连接，所述陶瓷膜过滤器4上设置有清液出口，所述清液出口连接有闪蒸罐9，所述闪蒸罐9顶部设置有溶剂回收管路，通过该管路连接有溶剂回收罐10，所述溶剂回收罐10与原料罐1溶剂入口连接；所述述陶瓷膜过滤器4底部设置有过滤浓缩渣液出口，该出口分别连接有过滤浓缩渣液回收管路5和离心管路，所述的过滤浓缩渣液回收管路5连接原料罐1，所述的离心管路连接离心泵6，所述离心泵6固态产物出口连接有双锥干燥器8，双锥干燥器8底部出料口连接有研磨设备7，双锥干燥器8顶部通过管路与溶剂回收罐10连接，离心泵6液体出口与闪蒸罐9连接；
所述的陶瓷滤膜精度为5-100纳米；
所采用的研磨设备7为微粉磨、雷蒙磨、高压磨中一种；
所述过滤浓缩渣液回收管路和离心管路上均设置有控制阀；
所述原料罐1内设置有搅拌装置11。
实施例2
一种无公害处理废轧制油泥的工艺，
应用实施例1中的无公害处理废轧制油泥的装置完成，其中研磨设备为雷蒙磨；
具体步骤如下：
将轧制油泥与汽油(馏程130-140℃)按1：2(m/m)在混合釜中进行混合，升温至60℃后搅拌至溶解完全，后经过换热至20℃后，采用离心泵注入陶瓷膜过滤单元，此时采用的滤膜精度为75纳米。
开启循环液阀门，维持过滤膜入口压力0.3MPa，过滤后滤液送入闪蒸罐经250℃闪蒸后，溶剂循环使用，轧制油从闪蒸罐底采出；溶剂循环至原料罐继续与油泥混合；过滤获得的过滤浓缩渣液循环至原料罐，与上述循环的溶剂混合，继续进行上述操作；
当陶瓷膜过滤后滤液为无色时，判断轧制油已经被完全分离出，此时将过滤浓缩渣液进行离心分离，离心获得的清液循环至闪蒸罐中回收溶剂继续使用，残渣经双锥干燥器真空(0.2MPa)40℃干燥，干燥后铁粉采用雷蒙磨进行研磨，得到超细铁粉，粒径为100nm；
闪蒸获得的油相，灰份为0.08wt％，热值为9500Cal/g，可作为燃料油使用，干燥出来的液体进入溶剂罐循环使用。
实施例3
一种无公害处理废轧制油泥的工艺，
应用实施例1中的无公害处理废轧制油泥的装置完成，其中研磨设备为雷蒙磨；
具体步骤如下：
将轧制油泥与正己烷和异丙醇的混合溶剂(异丙醇加入量为正己烷质量的5％)按1：4(m/m)在混合釜中进行混合，升温至50℃后搅拌至溶解完全，后经过换热至20℃后，采用离心泵注入陶瓷膜过滤单元，此时采用的滤膜精度为15纳米。
开启循环液阀门，维持过滤膜入口压力0.3MPa，过滤后滤液送入闪蒸罐经250℃闪蒸后，溶剂循环使用，轧制油从闪蒸罐底采出；溶剂循环至原料罐继续与油泥混合；过滤获得的过滤浓缩渣液循环至原料罐，与上述循环的溶剂混合，继续进行上述操作；
当陶瓷膜过滤后滤液为无色时，判断轧制油已经被完全分离出，此时将过滤浓缩渣液进行离心分离，离心获得的清液循环至闪蒸罐中回收溶剂继续使用，残渣经双锥干燥器真空(0.2MPa)40℃干燥，干燥后铁粉采用雷蒙磨进行研磨，得到超细铁粉，粒径为100nm。
闪蒸获得的油相，灰份为0.07wt％，热值为9560Cal/g，可作为燃料油使用，干燥出来的液体进入溶剂罐循环使用。
Claims (9)
1.一种无公害处理废轧制油泥的工艺，其特征在于：采用闪蒸实现工艺过程中溶剂的循环使用，并分离出的铁粉，其具体步骤如下：
(1)将油泥与核心溶剂在原料罐进行混合，升温至50-80℃后搅拌至溶解完全，用泵注入换热器换热至20-25℃后再注入陶瓷膜过滤器；
(2)经过陶瓷膜过滤单元过滤后获得的清液经闪蒸后进入溶剂循环罐，溶剂循环至原料罐继续与油泥混合；过滤获得的过滤浓缩渣液循环至原料罐，与上述循环的溶剂混合，继续进行上述操作；
油泥中的重油与过滤清液一起进入闪蒸罐，经过闪蒸后重油从闪蒸罐底流出；
(3)重复上述步骤，直至过滤后所得清液颜色变浅至无色即可；
(4)达到上述标准后，最终获得的过滤浓缩渣液不再返回原料罐，直接送入离心泵进行离心处理，离心所得清液送入闪蒸罐回收溶剂，离心所得到的残渣送入双锥干燥器干燥，干燥后通过研磨装置进行研磨得到纳米级铁粉；干燥过程中所获得的受热挥发的溶剂送入溶剂循环罐继续使用；
其中所述油泥与核心溶剂的质量比为1:1-1:5。
2.根据权利要求书1中所述的无公害处理废轧制油泥的工艺，其特征在于：所述的核心溶剂沸点低于300℃，具体选自二甲苯、正己烷、环己烷、四氯化碳、汽油、三甲苯、乙酸乙酯及异丙醇中一种或多种。
3.根据权利要求书1中所述的无公害处理废轧制油泥的工艺，其特征在于：闪蒸温度为250℃-350℃。
4.根据权利要求书1中所述的无公害处理废轧制油泥的工艺，其特征在于：陶瓷滤膜精度为5-100纳米，过滤膜入口压力为0.3MPa。
5.根据权利要求书1或4中所述的无公害处理废轧制油泥的工艺，其特征在于：陶瓷滤膜精度为15-75纳米。
6.一种无公害处理废轧制油泥的装置，包括原料罐(1)，其特征在于：所述原料罐(1)出料口连接有输送泵(2)，通过输送泵(2)连接有换热器(3)，换热器(3)出口与陶瓷膜过滤器(4)进料口连接，所述陶瓷膜过滤器(4)上设置有清液出口，所述清液出口连接有闪蒸罐(9)，所述闪蒸罐(9)顶部设置有溶剂回收管路，通过该管路连接有溶剂回收罐(10)，所述溶剂回收罐(10)与原料罐(1)溶剂入口连接；所述述陶瓷膜过滤器(4)底部设置有过滤浓缩渣液出口，该出口分别连接有过滤浓缩渣液回收管路(5)和离心管路，所述的过滤浓缩渣液回收管路(5)连接原料罐(1)，所述的离心管路连接离心泵(6)，所述离心泵(6)固态产物出口连接有双锥干燥器(8)，双锥干燥器(8)底部出料口连接有研磨设备(7)，双锥干燥器(8)顶部通过管路与溶剂回收罐(10)连接，离心泵(6)液体出口与闪蒸罐(9)连接。
7.根据权利要求书6中所述的无公害处理废轧制油泥的装置，其特征在于：所采用的研磨设备(7)为微粉磨、雷蒙磨、高压磨中一种。
8.根据权利要求书6中所述的无公害处理废轧制油泥的装置，其特征在于：所述过滤浓缩渣液回收管路和离心管路上均设置有控制阀。
9.根据权利要求书6中所述的无公害处理废轧制油泥的装置，其特征在于：所述原料罐(1)内设置有搅拌装置(11)。
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