CN109054464A - 一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺，包括以下步骤：一、将轮胎裂解炭黑与水混合，制成炭黑矿浆；二、将炭黑矿浆给入到超声波分散机中进行分散，得到分散炭黑矿浆；三、将分散炭黑矿浆给入到Falcon离心分选机中进行分选，得到分选精矿和分选尾矿；四、将分选精矿给入到BGT系列表面改质调浆机中，并加入煤油和仲辛醇进行调浆处理，得到调浆炭黑矿浆；五、将调浆炭黑矿浆给入到浮选柱中进行分选，得到柱选精矿和柱选尾矿；六、将柱选精矿给入到压滤机中进行脱水处理，得到物理脱灰精矿；七、尾矿处理。本发明可以实现细粒炭黑与灰分杂质的物理方法分离，处理成本低、操作简单、方便、绿色环保，是实现轮胎裂解炭黑脱灰再利用。
Description
技术领域
本发明属于脱灰工艺技术领域，具体是涉及一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺。
背景技术
轮胎在制造过程中会在胶料中配合各种助剂，这些助剂随着轮胎的裂解最终汇集到裂解炭黑中，裂解炭黑由于裂解工艺和胎源不同，灰分含量一般在10％～20％之间，远远高于商品炭黑中的灰分含量。灰分在裂解炭黑中占的比重较大且不具备任何补强效果，灰分不仅会覆盖住裂解炭黑表面的活性点，阻碍裂解炭黑的真实表面与橡胶分子链直接接触，而且还会使实际填充在橡胶中的炭黑量减少。因此，研究裂解炭黑中的灰分脱除方法与工艺显得尤为迫切必要。
轮胎裂解炭黑与灰分杂质粒度微细，不易常规物理方法分离。现有主要灰分脱除方法为酸洗或酸-碱洗法处理，但此类处理方法存在运行成本高、设备腐蚀严重、维修困难等弊端，特别是废液处理困难、对环境污染严重，不符合现代绿色环保的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺，解决了现有轮胎裂解炭黑与灰分杂质粒度微细不易常规物理方法分离，及现有酸洗或酸-碱洗法处理方法存在环境污染严重的问题，且该方法简单、成本低廉、易于操作、效果良好，具有一定工业推广应用价值。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：
步骤一、将轮胎裂解炭黑与水混合，制成浓度为60g/L～120g/L的炭黑矿浆；
步骤二、将步骤一中制成的炭黑矿浆给入到超声波分散机中进行超声分散，得到分散炭黑矿浆；所述超声波分散机的分散功率为3000W～4200W，所述超声波分散机的分散时间为15min～30min；
步骤三、将步骤二中得到的分散炭黑矿浆给入到Falcon离心分选机中进行分选，得到Falcon离心分选机分选精矿和Falcon离心分选机分选尾矿；所述Falcon离心分选机的反冲水水压为0.2MPa～0.25MPa；
步骤四、将步骤三中得到的Falcon离心分选机分选精矿给入到BGT系列表面改质调浆机中，并向BGT系列表面改质调浆机中加入煤油和仲辛醇进行调浆处理，得到调浆炭黑矿浆；所述BGT系列表面改质调浆机的叶轮线速度为2.0m/s～2.5m/s；
步骤五、将步骤四中得到的调浆炭黑矿浆给入到浮选柱中进行分选，得到柱选精矿和柱选尾矿；
步骤六、将步骤五中得到的柱选精矿给入到压滤机中进行脱水处理，得到成品即物理脱灰精矿；
步骤七、将步骤三中得到的Falcon离心分选机分选尾矿和步骤五中得到的柱选尾矿给入到尾矿箱中。
上述的一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺，其特征在于：步骤一中所述水的硬度为0°DH～100°DH。
上述的一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺，其特征在于：步骤一中所述水的硬度为50°DH。
上述的一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺，其特征在于：步骤四中所述煤油的用量为3～10kg/t干轮胎裂解炭黑，所述仲辛醇的用量为500～1500g/t干轮胎裂解炭黑。
上述的一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺，其特征在于：步骤四中所述煤油的用量为5～8kg/t干轮胎裂解炭黑，所述仲辛醇的用量为900～1100g/t干轮胎裂解炭黑。
上述的一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺，其特征在于：步骤四中所述煤油的用量为6.5kg/t干轮胎裂解炭黑，所述仲辛醇的用量为1000g/t干轮胎裂解炭黑。
上述的一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺，其特征在于：步骤一中所述炭黑矿浆的浓度为90g/L。
上述的一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺，其特征在于：步骤二中所述超声波分散机的分散功率为3600W，所述超声波分散机的分散时间为23min。
上述的一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺，其特征在于：步骤三中所述Falcon离心分选机的反冲水水压为0.23MPa。
上述的一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺，其特征在于：步骤四中所述BGT系列表面改质调浆机的叶轮线速度为2.2m/s。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明工艺主要利用多种高效的物理分散及分选设备，达到细粒轮胎裂解炭黑与灰分杂质分散与选别的目的，解决了轮胎裂解炭黑灰分高，及目前化学处理方法存在的运行成本高、环境污染严重等问题。
2、本发明将轮胎裂解炭黑与水混合配成矿浆后给入到超声波分散机中充分分散炭黑与灰分杂质，然后给入Falcon离心分选机进行第一次高效流膜分选，Falcon离心分选机分选精矿经BGT系列表面改质调浆机调浆后给入到浮选柱中进行第二次多重矿化微泡分选，浮选柱分选精矿经压滤机脱水后得到轮胎裂解炭黑物理脱灰精矿，Falcon离心分选机分选尾矿与浮选柱分选尾矿合并后给入到尾矿箱。该轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺，可以实现细粒炭黑与灰分杂质的物理方法分离，处理成本低、操作简单、方便、绿色环保，是实现轮胎裂解炭黑脱灰再利用，可持续发展的有效方法，具有一定的工业推广应用价值。
下面通过附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺的流程图。
具体实施方式
实施例1
结合图1，本实施例一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺包括以下步骤：
步骤一、将轮胎裂解炭黑与水混合，制成浓度为90g/L的炭黑矿浆；
步骤二、将步骤一中制成的炭黑矿浆给入到超声波分散机中进行超声分散，得到分散炭黑矿浆；所述超声波分散机的分散功率为3600W，所述超声波分散机的分散时间为23min；
步骤三、将步骤二中得到的分散炭黑矿浆给入到Falcon离心分选机中进行分选，得到Falcon离心分选机分选精矿和Falcon离心分选机分选尾矿；所述Falcon离心分选机的反冲水水压为0.23MPa；
步骤四、将步骤三中得到的Falcon离心分选机分选精矿给入到BGT系列表面改质调浆机中，并向BGT系列表面改质调浆机中加入煤油和仲辛醇进行调浆处理，得到调浆炭黑矿浆；所述BGT系列表面改质调浆机的叶轮线速度为2.2m/s；
步骤五、将步骤四中得到的调浆炭黑矿浆给入到浮选柱中进行分选，得到柱选精矿和柱选尾矿；
步骤六、将步骤五中得到的柱选精矿给入到压滤机中进行脱水处理，得到成品即物理脱灰精矿；
步骤七、将步骤三中得到的Falcon离心分选机分选尾矿和步骤五中得到的柱选尾矿给入到尾矿箱中。
本实施例中，步骤一中所述水的硬度为50°DH。
本实施例中，步骤四中所述煤油的用量为6.5kg/t干轮胎裂解炭黑，所述仲辛醇的用量为1000g/t干轮胎裂解炭黑。
实施例2
结合图1，本实施例一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺包括以下步骤：
步骤一、将轮胎裂解炭黑与水混合，制成浓度为70g/L的炭黑矿浆；
步骤二、将步骤一中制成的炭黑矿浆给入到超声波分散机中进行超声分散，得到分散炭黑矿浆；所述超声波分散机的分散功率为3400W，所述超声波分散机的分散时间为26min；
步骤三、将步骤二中得到的分散炭黑矿浆给入到Falcon离心分选机中进行分选，得到Falcon离心分选机分选精矿和Falcon离心分选机分选尾矿；所述Falcon离心分选机的反冲水水压为0.24MPa；
步骤四、将步骤三中得到的Falcon离心分选机分选精矿给入到BGT系列表面改质调浆机中，并向BGT系列表面改质调浆机中加入煤油和仲辛醇进行调浆处理，得到调浆炭黑矿浆；所述BGT系列表面改质调浆机的叶轮线速度为2.4m/s；
步骤五、将步骤四中得到的调浆炭黑矿浆给入到浮选柱中进行分选，得到柱选精矿和柱选尾矿；
步骤六、将步骤五中得到的柱选精矿给入到压滤机中进行脱水处理，得到成品即物理脱灰精矿；
步骤七、将步骤三中得到的Falcon离心分选机分选尾矿和步骤五中得到的柱选尾矿给入到尾矿箱中。
本实施例中，步骤一中所述水的硬度为80°DH。
本实施例中，步骤四中所述煤油的用量为5kg/t干轮胎裂解炭黑，所述仲辛醇的用量为700g/t干轮胎裂解炭黑。
实施例3
结合图1，本实施例一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺包括以下步骤：
步骤一、将轮胎裂解炭黑与水混合，制成浓度为60g/L的炭黑矿浆；
步骤二、将步骤一中制成的炭黑矿浆给入到超声波分散机中进行超声分散，得到分散炭黑矿浆；所述超声波分散机的分散功率为4200W，所述超声波分散机的分散时间为15min；
步骤三、将步骤二中得到的分散炭黑矿浆给入到Falcon离心分选机中进行分选，得到Falcon离心分选机分选精矿和Falcon离心分选机分选尾矿；所述Falcon离心分选机的反冲水水压为0.22MPa；
步骤四、将步骤三中得到的Falcon离心分选机分选精矿给入到BGT系列表面改质调浆机中，并向BGT系列表面改质调浆机中加入煤油和仲辛醇进行调浆处理，得到调浆炭黑矿浆；所述BGT系列表面改质调浆机的叶轮线速度为2.1m/s；
步骤五、将步骤四中得到的调浆炭黑矿浆给入到浮选柱中进行分选，得到柱选精矿和柱选尾矿；
步骤六、将步骤五中得到的柱选精矿给入到压滤机中进行脱水处理，得到成品即物理脱灰精矿；
步骤七、将步骤三中得到的Falcon离心分选机分选尾矿和步骤五中得到的柱选尾矿给入到尾矿箱中。
本实施例中，步骤一中所述水的硬度为70°DH。
本实施例中，步骤四中所述煤油的用量为4.5kg/t干轮胎裂解炭黑，所述仲辛醇的用量为1400g/t干轮胎裂解炭黑。
实施例4
结合图1，本实施例一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺包括以下步骤：
步骤一、将轮胎裂解炭黑与水混合，制成浓度为110g/L的炭黑矿浆；
步骤二、将步骤一中制成的炭黑矿浆给入到超声波分散机中进行超声分散，得到分散炭黑矿浆；所述超声波分散机的分散功率为3900W，所述超声波分散机的分散时间为24min；
步骤三、将步骤二中得到的分散炭黑矿浆给入到Falcon离心分选机中进行分选，得到Falcon离心分选机分选精矿和Falcon离心分选机分选尾矿；所述Falcon离心分选机的反冲水水压为0.2MPa；
步骤四、将步骤三中得到的Falcon离心分选机分选精矿给入到BGT系列表面改质调浆机中，并向BGT系列表面改质调浆机中加入煤油和仲辛醇进行调浆处理，得到调浆炭黑矿浆；所述BGT系列表面改质调浆机的叶轮线速度为2.2m/s；
步骤五、将步骤四中得到的调浆炭黑矿浆给入到浮选柱中进行分选，得到柱选精矿和柱选尾矿；
步骤六、将步骤五中得到的柱选精矿给入到压滤机中进行脱水处理，得到成品即物理脱灰精矿；
步骤七、将步骤三中得到的Falcon离心分选机分选尾矿和步骤五中得到的柱选尾矿给入到尾矿箱中。
本实施例中，步骤一中所述水的硬度为100°DH。
本实施例中，步骤四中所述煤油的用量为9kg/t干轮胎裂解炭黑，所述仲辛醇的用量为1100g/t干轮胎裂解炭黑。
实施例5
结合图1，本实施例一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺包括以下步骤：
步骤一、将轮胎裂解炭黑与水混合，制成浓度为100g/L的炭黑矿浆；
步骤二、将步骤一中制成的炭黑矿浆给入到超声波分散机中进行超声分散，得到分散炭黑矿浆；所述超声波分散机的分散功率为3000W，所述超声波分散机的分散时间为20min；
步骤三、将步骤二中得到的分散炭黑矿浆给入到Falcon离心分选机中进行分选，得到Falcon离心分选机分选精矿和Falcon离心分选机分选尾矿；所述Falcon离心分选机的反冲水水压为0.22MPa；
步骤四、将步骤三中得到的Falcon离心分选机分选精矿给入到BGT系列表面改质调浆机中，并向BGT系列表面改质调浆机中加入煤油和仲辛醇进行调浆处理，得到调浆炭黑矿浆；所述BGT系列表面改质调浆机的叶轮线速度为2.5m/s；
步骤五、将步骤四中得到的调浆炭黑矿浆给入到浮选柱中进行分选，得到柱选精矿和柱选尾矿；
步骤六、将步骤五中得到的柱选精矿给入到压滤机中进行脱水处理，得到成品即物理脱灰精矿；
步骤七、将步骤三中得到的Falcon离心分选机分选尾矿和步骤五中得到的柱选尾矿给入到尾矿箱中。
本实施例中，步骤一中所述水的硬度为40°DH。
本实施例中，步骤四中所述煤油的用量为10kg/t干轮胎裂解炭黑，所述仲辛醇的用量为500g/t干轮胎裂解炭黑。
实施例6
结合图1，本实施例一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺包括以下步骤：
步骤一、将轮胎裂解炭黑与水混合，制成浓度为85g/L的炭黑矿浆；
步骤二、将步骤一中制成的炭黑矿浆给入到超声波分散机中进行超声分散，得到分散炭黑矿浆；所述超声波分散机的分散功率为3800W，所述超声波分散机的分散时间为30min；
步骤三、将步骤二中得到的分散炭黑矿浆给入到Falcon离心分选机中进行分选，得到Falcon离心分选机分选精矿和Falcon离心分选机分选尾矿；所述Falcon离心分选机的反冲水水压为0.21MPa；
步骤四、将步骤三中得到的Falcon离心分选机分选精矿给入到BGT系列表面改质调浆机中，并向BGT系列表面改质调浆机中加入煤油和仲辛醇进行调浆处理，得到调浆炭黑矿浆；所述BGT系列表面改质调浆机的叶轮线速度为2.3m/s；
步骤五、将步骤四中得到的调浆炭黑矿浆给入到浮选柱中进行分选，得到柱选精矿和柱选尾矿；
步骤六、将步骤五中得到的柱选精矿给入到压滤机中进行脱水处理，得到成品即物理脱灰精矿；
步骤七、将步骤三中得到的Falcon离心分选机分选尾矿和步骤五中得到的柱选尾矿给入到尾矿箱中。
本实施例中，步骤一中所述水的硬度为0°DH。
本实施例中，步骤四中所述煤油的用量为4kg/t干轮胎裂解炭黑，所述仲辛醇的用量为1500g/t干轮胎裂解炭黑。
实施例7
结合图1，本实施例一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺包括以下步骤：
步骤一、将轮胎裂解炭黑与水混合，制成浓度为120g/L的炭黑矿浆；
步骤二、将步骤一中制成的炭黑矿浆给入到超声波分散机中进行超声分散，得到分散炭黑矿浆；所述超声波分散机的分散功率为4000W，所述超声波分散机的分散时间为18min；
步骤三、将步骤二中得到的分散炭黑矿浆给入到Falcon离心分选机中进行分选，得到Falcon离心分选机分选精矿和Falcon离心分选机分选尾矿；所述Falcon离心分选机的反冲水水压为0.23MPa；
步骤四、将步骤三中得到的Falcon离心分选机分选精矿给入到BGT系列表面改质调浆机中，并向BGT系列表面改质调浆机中加入煤油和仲辛醇进行调浆处理，得到调浆炭黑矿浆；所述BGT系列表面改质调浆机的叶轮线速度为2.4m/s；
步骤五、将步骤四中得到的调浆炭黑矿浆给入到浮选柱中进行分选，得到柱选精矿和柱选尾矿；
步骤六、将步骤五中得到的柱选精矿给入到压滤机中进行脱水处理，得到成品即物理脱灰精矿；
步骤七、将步骤三中得到的Falcon离心分选机分选尾矿和步骤五中得到的柱选尾矿给入到尾矿箱中。
本实施例中，步骤一中所述水的硬度为60°DH。
本实施例中，步骤四中所述煤油的用量为8kg/t干轮胎裂解炭黑，所述仲辛醇的用量为900g/t干轮胎裂解炭黑。
实施例8
结合图1，本实施例一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺包括以下步骤：
步骤一、将轮胎裂解炭黑与水混合，制成浓度为80g/L的炭黑矿浆；
步骤二、将步骤一中制成的炭黑矿浆给入到超声波分散机中进行超声分散，得到分散炭黑矿浆；所述超声波分散机的分散功率为3200W，所述超声波分散机的分散时间为28min；
步骤三、将步骤二中得到的分散炭黑矿浆给入到Falcon离心分选机中进行分选，得到Falcon离心分选机分选精矿和Falcon离心分选机分选尾矿；所述Falcon离心分选机的反冲水水压为0.25MPa；
步骤四、将步骤三中得到的Falcon离心分选机分选精矿给入到BGT系列表面改质调浆机中，并向BGT系列表面改质调浆机中加入煤油和仲辛醇进行调浆处理，得到调浆炭黑矿浆；所述BGT系列表面改质调浆机的叶轮线速度为2.0m/s；
步骤五、将步骤四中得到的调浆炭黑矿浆给入到浮选柱中进行分选，得到柱选精矿和柱选尾矿；
步骤六、将步骤五中得到的柱选精矿给入到压滤机中进行脱水处理，得到成品即物理脱灰精矿；
步骤七、将步骤三中得到的Falcon离心分选机分选尾矿和步骤五中得到的柱选尾矿给入到尾矿箱中。
本实施例中，步骤一中所述水的硬度为20°DH。
本实施例中，步骤四中所述煤油的用量为3kg/t干轮胎裂解炭黑，所述仲辛醇的用量为1200g/t干轮胎裂解炭黑。
实验表明，利用上述实施例1-8提供的轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺，可将灰分为17.82％的轮胎裂解炭黑，经过分选得到产率为55.13％、灰分为12.37％的物理脱灰精矿。利用常规一次直接浮选工艺，由于轮胎裂解炭黑粒径非常细小，在相同浮选药剂用量的情况下，将同一种炭黑经过分选只能得到产率为50.87％、灰分为15.98％的精矿。而利用化学方法脱除轮胎裂解炭黑的灰分，成本较高、同时废酸对环境污染严重，后续处理困难。因此，通过分选指标可以看出，本发明工艺具有较大的优势。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：
步骤一、将轮胎裂解炭黑与水混合，制成浓度为60g/L～120g/L的炭黑矿浆；
步骤二、将步骤一中制成的炭黑矿浆给入到超声波分散机中进行超声分散，得到分散炭黑矿浆；所述超声波分散机的分散功率为3000W～4200W，所述超声波分散机的分散时间为15min～30min；
步骤三、将步骤二中得到的分散炭黑矿浆给入到Falcon离心分选机中进行分选，得到Falcon离心分选机分选精矿和Falcon离心分选机分选尾矿；所述Falcon离心分选机的反冲水水压为0.2MPa～0.25MPa；
步骤四、将步骤三中得到的Falcon离心分选机分选精矿给入到BGT系列表面改质调浆机中，并向BGT系列表面改质调浆机中加入煤油和仲辛醇进行调浆处理，得到调浆炭黑矿浆；所述BGT系列表面改质调浆机的叶轮线速度为2.0m/s～2.5m/s；
步骤五、将步骤四中得到的调浆炭黑矿浆给入到浮选柱中进行分选，得到柱选精矿和柱选尾矿；
步骤六、将步骤五中得到的柱选精矿给入到压滤机中进行脱水处理，得到成品即物理脱灰精矿；
步骤七、将步骤三中得到的Falcon离心分选机分选尾矿和步骤五中得到的柱选尾矿给入到尾矿箱中。
2.按照权利要求1所述的一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺，其特征在于：步骤一中所述水的硬度为0°DH～100°DH。
3.按照权利要求2所述的一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺，其特征在于：步骤一中所述水的硬度为50°DH。
4.按照权利要求1所述的一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺，其特征在于：步骤四中所述煤油的用量为3～10kg/t干轮胎裂解炭黑，所述仲辛醇的用量为500～1500g/t干轮胎裂解炭黑。
5.按照权利要求4所述的一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺，其特征在于：步骤四中所述煤油的用量为5～8kg/t干轮胎裂解炭黑，所述仲辛醇的用量为900～1100g/t干轮胎裂解炭黑。
6.按照权利要求5所述的一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺，其特征在于：步骤四中所述煤油的用量为6.5kg/t干轮胎裂解炭黑，所述仲辛醇的用量为1000g/t干轮胎裂解炭黑。
7.按照权利要求1所述的一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺，其特征在于：步骤一中所述炭黑矿浆的浓度为90g/L。
8.按照权利要求1所述的一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺，其特征在于：步骤二中所述超声波分散机的分散功率为3600W，所述超声波分散机的分散时间为23min。
9.按照权利要求1所述的一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺，其特征在于：步骤三中所述Falcon离心分选机的反冲水水压为0.23MPa。
10.按照权利要求1所述的一种轮胎裂解炭黑物理脱灰工艺，其特征在于：步骤四中所述BGT系列表面改质调浆机的叶轮线速度为2.2m/s。
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