CN113290024B - 一种有机过氧化物-碳酸钙废料的资源化回收处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种有机过氧化物‑碳酸钙废料的资源化回收处理方法，属于固废回收技术领域。本发明将有机过氧化物‑碳酸钙废料与盐酸水溶液混合，得到油层和水层，其中油层的成分为有机过氧化物，可作为回收有机过氧化物重新应用于工业生产中。实施例结果表明，回收有机过氧化物的纯度为95.7％。得到水层后，本发明调节所述水层pH值为5～7，得到氯化盐溶液，所述氯化盐溶液中的溶质包括氯化钙。在本发明中，所述氯化盐溶液可以作为冷冻盐水使用。本发明提供的有机过氧化物‑碳酸钙废料的资源化回收处理方法能够有效回收废料中的有机过氧化物和钙元素并进行资源化利用，此法无污染物产生，绿色环保。
Description
技术领域
本发明涉及固废回收技术领域，特别涉及一种有机过氧化物-碳酸钙粉料废料的资源化回收处理方法。
背景技术
有机过氧化物在化工生产中广泛使用。例如，1,1-双(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷(简称TMCH)，其分子式为：C17H34O4；分子量为302.5，是一种常见的缩酮类有机过氧化物，主要用作苯乙烯及其共聚单体等的聚合反应引发剂，或用作聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯和不饱和聚酯的交联剂，以及硅橡胶的硫化剂；2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)-3-己炔(简称己炔双“2,5”硫化剂)，是一种重要的二烷基类有机过氧化物，其具有高抗拉强度和硬度和低延长和压缩变形，广泛用作乙烯基橡胶的高温硫化剂、不饱和聚酯的硬化剂以及硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶和乙丙胶的硫化剂。
由于有机过氧化物化学性质活泼，在实际生产中，往往将其制备成有机过氧化物-碳酸钙粉料，以便于运输、储存和使用。在有机过氧化物-碳酸钙粉料的制备过程中，会存在跑冒滴漏或受机械杂质污染的情形，造成产品外观不合格导致无法销售。当有机过氧化物-碳酸钙粉料的储存不当时，会造成粉料结块，变成不能使用的废料。
有机过氧化物-碳酸钙废料属于固废，不能直接排放，但目前并没有针对有机过氧化物-碳酸钙废料的有效的回收处理方法。
发明内容
有鉴于此，本发明目的在于提供一种有机过氧化物-碳酸钙废料的资源化回收处理方法。本发明提供的方法能够有效地对废料中的有机过氧化物进行资源化回收，以减少固废产生、降低环境污染。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种有机过氧化物-碳酸钙废料的资源化回收处理方法，包括以下步骤：
将有机过氧化物-碳酸钙废料与盐酸水溶液混合，进行复分解反应，得到分解产物；所述有机过氧化物为二烷基类过氧化物和/或缩酮类过氧化物；
对所述分解产物进行静置，分离油层和水层，所得油层含有有机过氧化物，所述水层含有氯化钙。
优选的，得到水层后还包括：
调节所述水层的pH值为5～7，得到氯化盐溶液。
优选的，所述有机过氧化物-碳酸钙废料中，以质量百分含量计，所述有机过氧化物的含量为35～45％，碳酸钙的含量为55～65％。
优选的，所述有机过氧化物-碳酸钙废料与盐酸水溶液混合后，所得混合料液中盐酸的含量为9.5～10.5wt％。
优选的，所述复分解反应的温度为25～50℃，时间为10～20min。
优选的，所述静置的温度为20℃，时间为30～60min。
优选的，所述氯化盐溶液中氯化钙的含量为12～20wt％。
优选的，所述调节水层pH值用试剂为氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液的浓度为20～32wt％。
本发明提供了一种有机过氧化物-碳酸钙废料的资源化回收处理方法，本发明通过将有机过氧化物-碳酸钙废料与盐酸水溶液混合，能够使废料中的碳酸钙与盐酸水溶液发生复分解反应，得到氯化钙溶液和二氧化碳，从而使油相的有机过氧化物与水相分离，得到油层和水层，其中油层的成分为有机过氧化物，可作为回收有机过氧化物重新应用于工业生产中。实施例结果表明，回收有机过氧化物的纯度为95.7％。
进一步的，得到水层后，本发明调节所述水层pH值为5～7，得到氯化盐溶液，所述氯化盐溶液中的溶质包括氯化钙。本发明通调节水层pH值为5～7，使所得氯化盐溶液能够作为冷冻盐水使用，实现钙离子的资源化利用。
综上所述，本发明提供的有机过氧化物-碳酸钙废料的资源化回收处理方法能够有效回收废料中的有机过氧化物和钙元素并进行资源化利用，此法无污染物产生，绿色环保。
进一步的，本发明中复分解反应温度为25～50℃，反应条件温和，操作风险低，适于工业化应用。
具体实施方式
本发明提供了一种有机过氧化物-碳酸钙废料的资源化回收处理方法，包括以下步骤：
将有机过氧化物-碳酸钙废料与盐酸水溶液混合，进行复分解反应，得到分解产物；所述有机过氧化物为二烷基类过氧化物和/或缩酮类过氧化物；
对所述分解产物进行静置，分离油层和水层，所得油层含有有机过氧化物，所述水层含有氯化钙。
本发明将有机过氧化物-碳酸钙废料与盐酸水溶液混合，进行复分解反应，得到分解产物。在本发明中，所述有机过氧化物为二烷基类过氧化物和/或缩酮类过氧化物。本发明对所述二烷基类过氧化物、缩酮类过氧化物的具体种类没有特殊的要求，使用本领域技术人员熟知的种类即可。作为本发明的具体实施例，所述二烷基类过氧化物为2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)-3-己炔，所述缩酮类过氧化物为1,1-双(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷。
在本发明中，所述有机过氧化物-碳酸钙废料中，以质量百分含量计，所述有机过氧化物的含量优选为35～45％，更优选为40％；所述碳酸钙的含量优选为55～65％，更优选为60％。本发明对所述有机过氧化物-碳酸钙废料的粒径、粘度等参数没有特殊的要求，本领域技术人员熟知性状的有机过氧化物-碳酸钙废料均能使用本发明提供的方法进行资源化回收处理。
在本发明中，所述混合的方法优选为：先将水和盐酸溶液混合，得到盐酸水溶液，再将有机过氧化物-碳酸钙废料加入到所述盐酸水溶液中进行搅拌。在本发明中，所述盐酸溶液的浓度优选为20～36wt％，更优选为25～30wt％；在本发明中，所述水与盐酸溶液的体积比优选为1：1～2.9，更优选为1.5～2。在本发明中，所述有机过氧化物-碳酸钙废料与盐酸水溶液混合后，所得混合物中盐酸的含量优选为9.5～10.5wt％，更优选为10wt％。在本发明中，所述有机过氧化物-碳酸钙废料与盐酸水溶液的质量比优选为1:3～4，更优选为1:3.2～3.7。
在本发明中，所述复分解反应的温度优选为25～50℃，更优选为30～40℃，时间优选为10～20min，更优选为14～16min。在所述复分解反应过程中，有机过氧化物-碳酸钙废料中的碳酸钙粉末与盐酸发生反应，得到氯化钙溶液和二氧化碳气体。
所述复分解反应完成后，本发明对所述反应产物进行静置，分离油层和水层，所得油层为回收有机过氧化物。在本发明中，所述静置的温度优选为20℃，时间优选为30～60min，更优选为40～50min。在本发明中，所述回收有机过氧化物能够直接应用于工业生产。
得到水层后，本发明还优选包括：调节所述水层的pH值为5～7，得到氯化盐溶液，所述氯化盐溶液中的溶质包括氯化钙。
在本发明中，调节所述水层pH值所用试剂优选为氢氧化钠溶液溶液，所述氢氧化钠溶液的浓度优选为20～32wt％，更优选为25～30wt％。
在本发明中，所述氯化盐溶液中氯化钙的含量优选为12～20wt％，更优选为14～18wt％。在本发明中，所述氯化盐溶液可以作为冷冻盐水使用。
本发明提供的有机过氧化物-碳酸钙废料的资源化回收处理方法能够有效回收废料中的有机过氧化物和钙元素并进行资源化利用，此法无污染物产生，绿色环保。
下面结合实施例对本发明提供的有机过氧化物-碳酸钙废料的资源化回收处理方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将340kg水、260kg浓度为30wt％的盐酸溶液加入到1000L的反应釜中，缓慢加入200kg有机过氧化物-碳酸钙废料，其中废料的成分为：二烷基类过氧化物(2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)-3-己炔)40wt％，碳酸钙60wt％。将上述成分混合均匀，开始发生反应，反应放热，使用夹套进行保温，控制反应温度为30℃，保温15min，至无气泡产生。
然后打开反应釜中冷却水进行降温，反应液冷却至20℃，静置分层，得到油层以及水层。所得油层的成分为回收过氧化物，其纯度为93.5％。
将所得水层使用32wt％的氢氧化钠溶液调节pH值为7，得到氯化盐溶液。经检测该氯化盐溶液中，氯化钙的含量为18.5％，可作为冷冻盐水使用。
实施例2
将347kg水、266kg浓度为32wt％的盐酸溶液加入到1000L的反应釜中，缓慢加入175kg有机过氧化物-碳酸钙废料，其中废料的成分为：缩酮类过氧化物(1,1-双(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷)35wt％，碳酸钙65wt％。混合均匀，开始发生反应，反应放热，使用夹套进行保温，控制反应温度为40℃，保温15min，至无气泡产生。
然后打开反应釜中冷却水进行降温，反应液冷却至20℃，静置分层，得到油层以及水层。所得油层的成分为回收过氧化物，其纯度为94.6％。
将所得水层使用32wt％氢氧化钠溶液调节pH为7，得到氯化钙溶液。经检测该氯化盐溶液中，氯化钙的含量为16.2wt％，可作为冷冻盐水使用。
实施例3
将365kg水、275kg浓度为32wt％的盐酸溶液加入到1000L的反应釜中，缓慢加入160kg有机过氧化物-碳酸钙废料，其中废料的成分为：二烷基类过氧化物(2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)-3-己炔)45wt％，碳酸钙55wt％。混合均匀，开始发生反应，反应放热，使用夹套进行保温，控制反应温度为25℃，保温20min，至无气泡产生。
然后打开反应釜中冷却水进行降温，反应液冷却至20℃，静置分层，得到油层以及水层。所得油层的成分为回收过氧化物，其纯度为94.9％。
将所得水层使用32wt％氢氧化钠溶液调节pH为7，得到氯化钙溶液。经检测该氯化盐溶液中，氯化钙的含量为14.3wt％，可作为冷冻盐水使用。
实施例4
将340kg水、260kg30wt％盐酸溶液加入到1000L的反应釜中，缓慢加入200kg有机过氧化物-碳酸钙废料，其中废料的成分为：缩酮类过氧化物(1,1-双(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷)42wt％，碳酸钙58wt％。混合均匀，开始发生反应，反应放热，使用夹套进行保温，控制反应温度为50℃，保温10min，至无气泡产生。
然后打开反应釜中冷却水进行降温，反应液冷却至20℃，静置分层，得到油层以及水层。所得油层的成分为回收过氧化物，其纯度为95.7％。
将所得水层使用32wt％氢氧化钠溶液调节pH为7，得到氯化钙溶液。经检测该氯化盐溶液中，氯化钙含量为18.2％，可作为冷冻盐水使用。
实施例5
将347kg水、266kg32wt％盐酸溶液加入到1000L的反应釜中，缓慢加入175kg有机过氧化物-碳酸钙废料，其中废料的成分为：二烷基类过氧化物(2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)-3-己炔)38wt％，碳酸钙62wt％。混合均匀，开始发生反应，反应放热，使用夹套进行保温，控制反应温度为30℃，保温15min，至无气泡产生。
然后打开反应釜中冷却水进行降温，反应液冷却至20℃，静置分层，得到油层以及水层。所得油层的成分为回收过氧化物，其纯度为95.1％。
将所得水层使用32wt％氢氧化钠溶液调节pH为7，得到氯化钙溶液。经检测该氯化盐溶液中，氯化钙含量为15.9％，可作为冷冻盐水使用。
实施例6
将365kg水、275kg32wt％盐酸溶液加入到1000L的反应釜中，缓慢加入160kg缩酮类过氧化物(1,1-双(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷)40wt％，碳酸钙60wt％。混合均匀，开始发生反应，反应放热，使用夹套进行保温，控制反应温度为50℃，保温10min，至无气泡产生。
然后打开反应釜中冷却水进行降温，反应液冷却至20℃，静置分层，得到油层以及水层。所得油层的成分为回收过氧化物，其纯度为94.5％。
将所得水层使用32wt％氢氧化钠溶液调节pH为7，得到氯化钙溶液。经检测该氯化盐溶液(即液体氯化钙)中，氯化钙含量为14.5％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种有机过氧化物-碳酸钙废料的资源化回收处理方法，包括以下步骤：
将有机过氧化物-碳酸钙废料与盐酸水溶液混合，进行复分解反应，得到分解产物；所述有机过氧化物为二烷基类过氧化物和/或缩酮类过氧化物；
所述二烷基类过氧化物为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)-3-己炔，所述缩酮类过氧化物为1,1-双（叔丁基过氧基）-3,3,5-三甲基环己烷；
所述有机过氧化物-碳酸钙废料中，以质量百分含量计，所述有机过氧化物的含量为35~45%，碳酸钙的含量为55~65%；
所述有机过氧化物-碳酸钙废料与盐酸水溶液混合后，所得混合料液中盐酸的含量为9.5~10.5wt%；
所述复分解反应的温度为25~50℃，时间为10~20min；
对所述分解产物进行静置，分离油层和水层，所得油层含有有机过氧化物，所述水层含有氯化钙；所述静置的温度为20℃，时间为30~60min。
2.根据权利要求1所述的资源化回收处理方法，其特征在于，得到水层后还包括：
调节所述水层的pH值为5~7，得到氯化盐溶液。
3.根据权利要求2所述的资源化回收处理方法，其特征在于，所述氯化盐溶液中氯化钙的含量为12~20wt%。
4.根据权利要求2所述的资源化回收处理方法，其特征在于，调节水层pH值用试剂为氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液的浓度为20~32wt%。
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