CN111206152A - 从金属泥中回收金属粉末的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从金属泥中回收金属粉末的方法，将待处理的金属泥静置分层，分别得到金属油泥、皂化水和混合油，分别从金属油泥、皂化水和混合油中回收得到金属粉。本发明的从金属泥中回收金属粉末的方法，不仅对金属的回收率高，同时回收得到了可回用的各类油。本发明的回收方法，实现了对金属泥的完全分类回收，回收过程所用的水来源于金属泥，基本不用额外添加；回收过程零排放。

Description

从金属泥中回收金属粉末的方法

技术领域

本发明涉及金属泥的资源化回收方法，具体涉及一种从金属泥中回收金属粉末的方法。

背景技术

铜材加工、线缆生产等行业在生产过程中产生大量的铜泥和铝泥，铜泥中主要含有皂化水和铜油泥，铝泥中主要含有皂化水和铝油泥。

皂化水是一种含油废水，被乳化的油占水的总量的8%～12%左右。由于表面活性剂的影响，被乳化的油以水包油的形式稳定的分散在水中，没有特殊的处理方式很难实现油水分离。铜线缆生产产生的皂化水中还含有铜粉末，很难使其有效沉降分离。

铜油泥和铝油泥在电缆行业中产生量最大，主要成分为油和铜/铝。例如铜锭拉铜杆、铜杆拉铜线的生产过程产生的铜油泥包括铜、油、水。铝锭拉铝杆产生的铝油泥包括铝、油、水；铝杆拉铝线产生的铝油泥包括大约75%的铝和25%的油。

皂化水和油泥均是禁止排放的危废，若能资源化回收，不仅利于环境保护，并且可以产生较大的经济价值。

中国专利文献CN 106966558A（申请号 201710080174.7）公开了一种皂化水和油泥的处理方法，步骤1：首先把在机械生产或者线缆生产过程中产生的包含有皂化水和油泥的金属泥混合物进行降粘处理；步骤2：在降粘处理后的所述金属泥混合物中加入第一油水分离剂；步骤3:然后再往降粘处理后的所述金属泥混合物中加水进行水洗，直至水洗出铝油半成品、铜油半成品、铝粉、铜粉以及皂化水；步骤4：往水洗出的皂化水中加入稀HCl；步骤5：再往水洗出的皂化水中加入第二油水分离剂进行反应；步骤6：反应后得到聚合氯化铝溶液、铝油半成品以及铜油半成品。所述步骤1中的降粘处理就是在所述包含有皂化水和油泥的金属泥混合物中加入降粘剂，再搅拌3-10小时,所述降粘剂为X-40系列聚合物型降粘剂，每吨含有皂化水和油泥 的金属泥中的所述降粘剂的用量为零点六公斤。所述步骤2中的所述第一油水分离剂与降粘处理后的所述金属泥混合物的质量比 的范围为1:60～1:40。所述第一油水分离剂为GT-D01A高效新型破乳剂，所述GT-D01A高效新型破乳剂的用量为含有皂化水和油泥的金属泥重量的千分子零点五。所述第二油水分离剂为GT-D01反相破乳剂，所述GT-D01反相破乳剂的用量为含有皂化水和油泥的金属泥重量的千分子零点五。所述步骤4中的所述稀HCl的质量百分比浓度范围为10～35%。每吨水洗出的皂化水中的所述稀HCl的用量为150公斤。所述步骤6中聚合氯化铝溶液质量百分比浓度为20%；所述反应时间范围为1～3小时；所述反应的温度范围为30℃～95℃。

该申请对皂化水和油泥进行了资源化回收，但是对于铝泥，仅部分铝以铝粉末的形式被回收，大部分以聚合氯化铝的形式回收；对于铜泥中铜的回收不完全。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种回收完全的从金属泥中回收金属粉末和油的方法。

实现本发明第一目的的技术方案是一种从金属泥中回收金属粉末的方法，所述金属泥为铜泥，包括以下步骤：

①将待处理的铜泥静置分层，分离得到铜油泥、皂化水和混合油。

②将步骤①分离得到的皂化水静置3～5小时，水油分层，将下层的水相过滤得到铜粉，铜粉清洗烘干；向去除铜粉的皂化水中加入破乳剂，去除皂化油后得到处理后的皂化水。

③将步骤①分离得到的铜油泥和步骤②处理后的皂化水加入容器中，加入乳化剂，乳化反应结束后，向反应后物料中加水，过滤得到铜粉，对铜粉清洗烘干。

步骤②中，静置3～5小时水油分层后，抽出上层的油相并储存；向去除铜粉的皂化水中加入破乳剂后，收集上层的皂化油，将下层的皂化水过滤去除表面活性剂，得到处理后的皂化水。

步骤③中，步骤①分离得到的铜油泥和步骤②处理后的皂化水的投料质量比为1：0.5～3，乳化剂的加入量为铜油泥和皂化水的混合物总质量的0.05%～0.1%。

步骤③中，乳化反应结束后，加水并过滤，得到的滤液中加入破乳剂并搅拌，水和黄油分离，收集上层的黄油粗品。

进一步的还包括油的回收：将步骤①中得到的混合油、步骤②皂化水中分离出来的油、步骤③得到的黄油粗品混合均匀，然后向其中加入破乳剂，在80±5℃下搅拌0.5～2小时；保持80±5℃，向破乳后的油中加入第一油水分离剂并搅拌；静置，水、黄油、皂化油和机油分层，分离并储存各层的粗品油和水。

对于分离得到的各粗品油，分别向粗品油中加入脱色剂并搅拌均匀，将脱色后的机油粗品的pH值调至7±0.2，向其中加入第二油水分离剂并搅拌均匀，静置后分离、收集得到的油为对应的成品油。

实现本发明第二目的的技术方案是一种从金属泥中回收金属粉末的方法，所述金属泥为铝泥，包括以下步骤：

①将待处理的铝泥静置分层，分离得到铝油泥、皂化水和混合油。

②向步骤①分离得到的混合油中加入破乳剂，破乳后，油和铝分离；过滤，得到的铝粉清洗烘干，滤液储存待处理。

③皂化水的预处理，去除水中的油和表面活性剂。

④将步骤①分离得到的铝油泥和步骤③处理后的皂化水加入容器中，加入乳化剂，乳化反应结束后，向反应后物料中加水，过滤得到铝粉，对铝粉清洗烘干。

步骤③中，将皂化水静置3～5小时，水油分层，去除油相，完成初级油水分离；向得到的水相中加入破乳剂并搅拌，去除上层皂化油，然后过滤除去表面活性剂，得到预处理后的皂化水。

步骤④步骤①分离得到的铝油泥和步骤③处理后的皂化水的投料质量比为1：0.5～3，乳化剂的加入量为铝油泥和皂化水的混合物总质量的0.05%～0.1%。

对于步骤④过滤得到的滤液，向滤液中加入破乳剂并搅拌，水和黄油分离，收集上层的黄油粗品。

进一步的还包括油的回收：将步骤②去除铝粉后的混合油、步骤③皂化水中分离出来的油、步骤④得到的黄油粗品混合均匀，然后向其中加入破乳剂，在80±5℃下搅拌0.5～2小时；保持80±5℃，向破乳后的油中加入第一油水分离剂并搅拌，静置，水、黄油、皂化油和机油分层，分离并储存各层的粗品油和水。

对于分离得到的各粗品油，分别向粗品油中加入脱色剂并搅拌均匀，将脱色后的机油粗品的pH值调至7±0.2，向其中加入第二油水分离剂并搅拌均匀，静置后分离、收集得到的油为对应的成品油。

本发明具有积极的效果：

（1）本发明的从金属泥中回收金属粉末的方法，不仅对金属的回收率高，同时回收得到了可回用的各类油（机油、黄油、乳化油）。

（2）本发明的回收方法，实现了对金属泥的完全分类回收，回收过程所用的水来源于金属泥，基本不用额外添加；回收过程零排放。

（3）本发明在回收时，先对金属泥即铜泥/铝泥静置分层，从下至上分别为金属油泥、皂化水、混合油，将三层物料分类收集后开始本发明的回收工艺。相比于现有技术对不作分类、直接对金属泥回收的工艺，本发明对金属的回收率高，基本实现完全回收；对各类油也分类回收，可直接车间回用。

具体实施方式

（实施例1）

本实施例回收的金属泥是铜泥，来源于铜电缆加工过程，回收方法包括以下步骤：

①将铜泥静置2h～5h，容器中铜泥分成三层，从下至上分别为金属油泥层、皂化水和混合油层；将三层物料分离并分别储存待处理。

本实施例处理的金属油泥为铜油泥，主要是油、大颗粒铜粉和水的混合物，油主要是黄油，油含量约35wt%，铜含量约50 wt%，水含量约15 wt%。

皂化水是含油废水，其中包含小颗粒铜粉。被乳化的油占水的总量的8%～12%，皂化水中的油包括机油、黄油和皂化油。

混合油层主要由机油和黄油组成。

②回收皂化水中的小颗粒铜粉。

对于步骤①分离得到的皂化水（COD值为1.8*10⁵mg/L），将其静置3～5小时，水油分层，上层为油相，下层为水相，抽出上层的油相（机油和黄油混合物）并储存；将下层的水相过滤得到小颗粒铜粉，得到的铜粉清洗烘干，此时分离后得到的皂化水中仅包含皂化油。

向去除铜粉的皂化水中加入破乳剂并搅拌，水和皂化油分离，静置分层，收集上层的皂化油，将下层的皂化水过滤去除表面活性剂，得到处理后的皂化水。

过滤得到的表面活性剂可作为黄油（润滑脂）的填充剂回收使用。

破乳剂加入量为水相重量的0.05%～0.1%，破乳剂为阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、聚醚、聚酯、季铵盐聚合物、复配型破乳剂中的一种或一种以上的混合物，本实施例使用的破乳剂是复配型破乳剂（聚醚、油胺、醋酸、正丙醇复配）。

处理后的皂化水的COD值为2800 mg/L，其中还含有约2%的皂化油，0.85%的表面活性剂。

③将步骤①分离得到的铜油泥和步骤②处理后的皂化水加入容器中，铜油泥和皂化水的质量比为1：1。

向铜油泥和皂化水的混合物中加入乳化剂，在80℃下乳化1h，乳化剂的加入量为铜油泥和皂化水的混合物总质量的0.05%。乳化剂为水包油型乳化剂。

乳化反应结束后，向反应后物料中加水，水的体积是乳化后物料体积的1.5倍。

乳化后的黄油进入水中，此时铜油泥中的铜和油完全分离，过滤得到大颗粒铜粉，滤液为皂化水和少量黄油的混合物。

对得到的铜粉清洗，在150℃下烘干储存。

向得到的滤液中加入破乳剂并搅拌，水和黄油分离，收集上层的黄油粗品；分离得到的水储存，可在本步骤中回用，作为步骤②处理后的皂化水的替代水。

④将步骤①中得到的混合油、步骤②皂化水中分离出来的油、步骤③得到的黄油粗品混合均匀，然后向其中加入破乳剂，在80±5℃下搅拌0.5～2小时。所述破乳剂的加入量为铝拉油粗品质量的0.05%～0.1%，破乳剂为阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、聚醚、聚酯、季铵盐聚合物、复配型破乳剂中的一种或一种以上的混合物，本实施例使用的破乳剂是复配型破乳剂（聚醚、油胺、醋酸、正丙醇复配）。

保持80±5℃，向破乳后的油中加入第一油水分离剂并搅拌，第一油水分离剂的加入量为油质量的0.05%～0.1%，第一油水分离剂为阳离子型聚合物型油水分离剂或复配型油水分离剂，本实施例使用的油水分离剂根据CN 109134756A制备。

静置1h，此时水、黄油、皂化油和机油分层，分离并储存各层的粗品油和水。

对于分离得到的机油粗品，向机油粗品中加入脱色剂并搅拌均匀，脱色剂的加入量为机油粗品质量的0.05%～0.1%，脱色剂为阳离子型有机高分子絮凝剂、阴离子型有机高分子絮凝剂、非离子型有机高分子絮凝剂、丙烯酰胺接枝共聚物中的一种或一种以上的混合物，本实施例使用的脱色剂是季铵盐型有机高分子絮凝剂TH-3。将脱色后的机油粗品过滤，然后pH值调至7±0.2（用盐酸或铝酸钠调节），向其中加入第二油水分离剂并搅拌均匀，静置1小时后油水分层，上层为纯机油，可直接回线缆厂使用；下层为水，可在步骤③中回用。

第二油水分离剂的加入量为机油粗品质量的0.05%～0.1%，第二油水分离剂为阳离子型聚合物型油水分离剂或复配型油水分离剂，本实施例使用的油水分离剂根据CN109134756A制备。

黄油、皂化油的精制纯化同上述机油的纯化，纯化后分别得到黄油成品和皂化油成品，可回车间回用。

本步骤分离得到的水可在步骤③中回用。

（实施例2）

本实施例回收的金属泥是铝泥，来源于铝电缆加工的铝锭拉铝杆过程，回收方法包括以下步骤：

①将铝泥静置2h～5h，容器中铝泥分成三层，从下至上分别为金属油泥层、皂化水和混合油层；将三层物料分离并分别储存待处理。

下层金属油泥为铝油泥，主要是油、大颗粒铝粉和水的混合物，油主要是黄油，油含量约35wt%，铝含量约50 wt%，水含量约15 wt%。

皂化水是含油废水，其中不包含铝粉。被乳化的油占水的总量的8%～12%，皂化水中的油包括机油、黄油和皂化油。

混合油层主要由机油和黄油组成，其中含有小颗粒铝粉。

②回收混合油层中的小颗粒铝粉。

向步骤①分离得到的混合油中加入破乳剂，在80℃下反应1小时，破乳后，油和铝分离。过滤，得到的铝粉清洗烘干，滤液储存待处理。破乳剂用量为混合油质量的0.06%，破乳剂为聚醚破乳剂。

③皂化水的预处理，去除水中的油和表面活性剂。

将皂化水（COD值为2*10⁵mg/L）静置3～5小时，水油分层，抽出上层的油相（主要是机油和黄油）储存待处理，完成初级油水分离。

向得到的水相中加入破乳剂并搅拌，水油进一步分离，去除上层油相（皂化油），然后过滤除去表面活性剂，得到处理后的皂化水。过滤得到的滤渣可作为黄油的填充剂回收使用。

破乳剂加入量为水相重量的0.05%～0.1%，破乳剂为阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、聚醚、聚酯、季铵盐聚合物、复配型破乳剂中的一种或一种以上的混合物，本实施例使用的破乳剂是复配型破乳剂（聚醚、油胺、醋酸、正丙醇复配）。

处理后的皂化水的COD值为3000 mg/L，其中含有约2%的皂化油，0.85%的表面活性剂。

④回收铝油泥中的铝粉。

将步骤①分离得到的铝油泥和步骤③处理后的皂化水加入容器中，铝油泥和皂化水的质量比为1：1。

向铝油泥和皂化水的混合物中加入乳化剂，在80℃下乳化2h，乳化剂的加入量为铝油泥和皂化水的混合物总质量的1%。乳化剂为水包油型乳化剂。

乳化反应结束后，向反应后物料中加水，水的体积是乳化后物料体积的1倍。

乳化后的黄油进入水中，此时铝油泥中的铝和油完全分离，过滤得到大颗粒铝粉，滤液为皂化水和少量黄油的混合物。

对得到的铝粉清洗，在150℃下烘干储存。

向滤液中加入破乳剂并搅拌，水和黄油分离，收集上层的黄油粗品；分离得到的水储存，可在本步骤中回用，作为步骤③处理后的皂化水的替代水。

⑤油的回收。

将步骤②去除铝粉后的混合油、步骤③皂化水中分离出来的油、步骤④得到的黄油粗品混合均匀，然后向其中加入破乳剂，在80±5℃下搅拌0.5～2小时。所述破乳剂的加入量为铝拉油粗品质量的0.05%～0.1%，破乳剂为阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、聚醚、聚酯、季铵盐聚合物、复配型破乳剂中的一种或一种以上的混合物，本实施例使用的破乳剂是复配型破乳剂（聚醚、油胺、醋酸、正丙醇复配）。

保持80±5℃，向破乳后的油中加入第一油水分离剂并搅拌，第一油水分离剂的加入量为油质量的0.05%～0.1%，第一油水分离剂为阳离子型聚合物型油水分离剂或复配型油水分离剂，本实施例使用的油水分离剂根据CN 109134756A制备。

静置1h，此时水、黄油、皂化油和机油分层，分离并储存各层的粗品油和水。

对于分离得到的机油粗品，向机油粗品中加入脱色剂并搅拌均匀，脱色剂的加入量为机油粗品质量的0.05%～0.1%，脱色剂为阳离子型有机高分子絮凝剂、阴离子型有机高分子絮凝剂、非离子型有机高分子絮凝剂、丙烯酰胺接枝共聚物中的一种或一种以上的混合物，本实施例使用的脱色剂是季铵盐型有机高分子絮凝剂TH-3。将脱色后的机油粗品过滤，然后pH值调至7±0.2（用盐酸或铝酸钠调节），向其中加入第二油水分离剂并搅拌均匀，静置1小时后油水分层，上层为纯机油，可直接回线缆厂使用；下层为水，可在步骤③中回用。

第二油水分离剂的加入量为机油粗品质量的0.05%～0.1%，第二油水分离剂为阳离子型聚合物型油水分离剂或复配型油水分离剂，本实施例使用的油水分离剂根据CN109134756A制备。

黄油、皂化油的精制纯化同上述机油的纯化，纯化后分别得到黄油成品和皂化油成品，可回车间回用。

本步骤分离得到的水可在步骤④中回用。

Claims (10)

1.一种从金属泥中回收金属粉末的方法，所述金属泥为铜泥，其特征在于包括以下步骤：

①将待处理的铜泥静置分层，分离得到铜油泥、皂化水和混合油；

②将步骤①分离得到的皂化水静置3～5小时，水油分层，将下层的水相过滤得到铜粉，铜粉清洗烘干；向去除铜粉的皂化水中加入破乳剂，去除皂化油后得到处理后的皂化水；

③将步骤①分离得到的铜油泥和步骤②处理后的皂化水加入容器中，加入乳化剂，乳化反应结束后，向反应后物料中加水，过滤得到铜粉，对铜粉清洗烘干。

2.根据权利要求1所述的从金属泥中回收金属粉末的方法，其特征在于：步骤②中，静置3～5小时水油分层后，抽出上层的油相并储存；向去除铜粉的皂化水中加入破乳剂后，收集上层的皂化油，将下层的皂化水过滤去除表面活性剂，得到处理后的皂化水。

3.根据权利要求1所述的从金属泥中回收金属粉末的方法，其特征在于：步骤③中，步骤①分离得到的铜油泥和步骤②处理后的皂化水的投料质量比为1：0.5～3，乳化剂的加入量为铜油泥和皂化水的混合物总质量的0.05%～0.1%。

4.根据权利要求2所述的从金属泥中回收金属粉末的方法，其特征在于：步骤③中，乳化反应结束后，加水并过滤，得到的滤液中加入破乳剂并搅拌，水和黄油分离，收集上层的黄油粗品。

5.根据权利要求4所述的从金属泥中回收金属粉末的方法，其特征在于还包括油的回收：将步骤①中得到的混合油、步骤②皂化水中分离出来的油、步骤③得到的黄油粗品混合均匀，然后向其中加入破乳剂，在80±5℃下搅拌0.5～2小时；保持80±5℃，向破乳后的油中加入第一油水分离剂并搅拌；静置，水、黄油、皂化油和机油分层，分离并储存各层的粗品油和水；

对于分离得到的各粗品油，分别向粗品油中加入脱色剂并搅拌均匀，将脱色后的机油粗品的pH值调至7±0.2，向其中加入第二油水分离剂并搅拌均匀，静置后分离、收集得到的油为对应的成品油。

6.一种从金属泥中回收金属粉末的方法，所述金属泥为铝泥，其特征在于包括以下步骤：

①将待处理的铝泥静置分层，分离得到铝油泥、皂化水和混合油；

②向步骤①分离得到的混合油中加入破乳剂，破乳后，油和铝分离；过滤，得到的铝粉清洗烘干，滤液储存待处理；

③皂化水的预处理，去除水中的油和表面活性剂；

④将步骤①分离得到的铝油泥和步骤③处理后的皂化水加入容器中，加入乳化剂，乳化反应结束后，向反应后物料中加水，过滤得到铝粉，对铝粉清洗烘干。

7.根据权利要求6所述的从金属泥中回收金属粉末的方法，其特征在于：步骤③中，将皂化水静置3～5小时，水油分层，去除油相，完成初级油水分离；向得到的水相中加入破乳剂并搅拌，去除上层皂化油，然后过滤除去表面活性剂，得到预处理后的皂化水。

8.根据权利要求6所述的从金属泥中回收金属粉末的方法，其特征在于：步骤④步骤①分离得到的铝油泥和步骤③处理后的皂化水的投料质量比为1：0.5～3，乳化剂的加入量为铝油泥和皂化水的混合物总质量的0.05%～0.1%。

9.根据权利要求6所述的从金属泥中回收金属粉末的方法，其特征在于：对于步骤④过滤得到的滤液，向滤液中加入破乳剂并搅拌，水和黄油分离，收集上层的黄油粗品。

10.根据权利要求9所述的从金属泥中回收金属粉末的方法，其特征在于还包括油的回收：将步骤②去除铝粉后的混合油、步骤③皂化水中分离出来的油、步骤④得到的黄油粗品混合均匀，然后向其中加入破乳剂，在80±5℃下搅拌0.5～2小时；保持80±5℃，向破乳后的油中加入第一油水分离剂并搅拌，静置，水、黄油、皂化油和机油分层，分离并储存各层的粗品油和水；

对于分离得到的各粗品油，分别向粗品油中加入脱色剂并搅拌均匀，将脱色后的机油粗品的pH值调至7±0.2，向其中加入第二油水分离剂并搅拌均匀，静置后分离、收集得到的油为对应的成品油。