一種廢鋼絲輪胎制備碳黑方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢舊輪胎制備碳黑技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種廢鋼絲輪胎制備碳黑方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，汽車產(chǎn)業(yè)得到快速的發(fā)展，但在此過程中，汽車使用的輪胎量也逐步增大，輪胎廢舊產(chǎn)品的產(chǎn)量也不斷加大，給環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染。
[0003]傳統(tǒng)的廢舊輪胎處理方法是將廢舊輪胎進(jìn)行填埋或堆積處理，這不僅造成輪胎廢棄物中的揮發(fā)成分散失或者長期在自然環(huán)境中的分解程度較小給環(huán)境帶來污染，還是得廢舊輪胎中存在著的大量的自然資源被消耗；為此，大量的研究者將廢舊輪胎進(jìn)行回收利用，并將其作為原料制作碳黑材料，如專利號(hào)為200710013003.9的《一種廢鋼絲輪胎提取碳黑的方法》將整個(gè)輪胎進(jìn)行酸洗后，放入反應(yīng)釜中加熱裂解，最后形成碳黑，其目的是為了省去分割、粉碎程序，將熱裂解過程中的燃?xì)庵苯佑糜诜磻?yīng)釜的加溫；由此可見，其對生產(chǎn)出來的碳黑的品質(zhì)、碳黑的產(chǎn)量控制、能耗均沒有得到明顯的解決；為此，后續(xù)對于廢舊輪胎生產(chǎn)碳黑的方案呈現(xiàn)出了多種多樣，再如專利號(hào)為201410596013.X提供一種一種輪胎熱解碳黑與灰分分離的方法與裝置來解決現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)的碳黑中的灰分較高，碳黑品質(zhì)較差的缺陷。
[0004]由此可見，現(xiàn)有技術(shù)中的文獻(xiàn)均是將廢舊輪胎進(jìn)行裂解之后，再將裂解過程中獲得的含碳黑成分的物料進(jìn)行再度處理，使得碳黑中的雜質(zhì)含量較少，再獲得碳黑產(chǎn)品，實(shí)質(zhì)上，上述技術(shù)中使得大量的輪胎中的物料被轉(zhuǎn)化，但是在轉(zhuǎn)化過程中，由于條件的控制不恰當(dāng)，使得物料中難以生成碳黑的成分隨著工藝進(jìn)程進(jìn)行，進(jìn)而導(dǎo)致的了后續(xù)生產(chǎn)出來的碳黑產(chǎn)品的灰分含量較高，這不僅造成了廢舊輪胎生產(chǎn)碳黑產(chǎn)品的能耗較高，而且還使得碳黑產(chǎn)品在后續(xù)進(jìn)行純化處理工藝步驟復(fù)雜，難度較大，碳黑產(chǎn)品的純度較低。
[0005]基于此，本研究者經(jīng)過長期的生產(chǎn)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)研究，將輪胎先經(jīng)過整體與氫氧化鈉進(jìn)行浸泡處理，再將其切割，氨水浸、加混合酸、超聲、加入脫硫劑A、熱裂解、磁選、加入脫硫劑B、升溫降溫等工藝步驟的調(diào)整以及參數(shù)的控制，為廢舊輪胎生產(chǎn)碳黑領(lǐng)域提供了新思路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種廢鋼絲輪胎制備碳黑方法。
[0007]具體是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種廢鋼絲輪胎制備碳黑方法，包括以下步驟:將廢鋼絲輪胎采用氫氧化鈉浸泡10-20min，再將浸泡好為廢鋼絲輪胎置于切割機(jī)中切割成10-20目的輪胎顆粒，再將其置于氨水中浸泡處理5-10min，再向其中加入占輪胎顆粒質(zhì)量10-30%的磷酸和占輪胎顆粒質(zhì)量5-9%的硝酸，并采用超聲波頻率為100-200HZ處理10_20min，再向其中加入脫硫劑A，脫硫劑A的加入量為輪胎顆粒重量的2-5%，再將混合料液置于反應(yīng)釜中，以升溫速率為10-30 °C /min升溫至380-420 °C，再將其以3-7 V /min降溫處理至溫度為常溫，再將剩余物料送入磁選機(jī)中，選出鋼絲，再將選完鋼絲的物料與脫硫劑B按照1:1混合后，調(diào)整溫度為200-300°C處理10-20s，降溫至常溫，獲得碳黑。
[0009]所述的脫硫劑A的原料成分以重量份計(jì)為N-甲基二乙醇胺2-7份、松香1-3份、地溝油4-6份、金屬氧化物0.1-0.9份。
[0010]所述的金屬氧化物為氧化鈣、氧化鋅、氧化鐵中的一種或者幾種的混合物。
[0011]所述的金屬氧化物的粒度為200-500nm。
[0012]所述的脫硫劑A，其制備方法是將N-甲基二乙醇胺、松香、地溝油在溫度為80-100°C下混合，并將其置于超聲波處理其中，控制超聲波頻率為30-300HZ處理l_3min后，再向其中加入金屬氧化物，采用攪拌速度為1000-3000r/min攪拌處理10_30min，即可。
[0013]所述的超聲波，其頻率為200-300HZ。
[0014]所述的脫硫劑B為澄清石灰水、濃度為10-30%的碳酸氫鈣溶液中的一種。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)效果體現(xiàn)在:
[0016]通過輪胎整體與氫氧化鈉浸泡處理，再將其切割，氨水浸、加混合酸、超聲、加入脫硫劑A、熱裂解、磁選、加入脫硫劑B、升溫降溫等工藝步驟的調(diào)整以及參數(shù)的控制，使得輪胎中的S-S和S-C鍵在每一個(gè)步驟階段遭受不同的破壞程度以及廢舊輪胎中的其他雜質(zhì)與堿、酸在超聲催化下反應(yīng)后，將其形成揮發(fā)的物料或者液體物料殘留在液體中，再將脫硫劑A加入，降低硫含量，在經(jīng)過熱裂解、磁選使得鋼絲裸露、油分以及其他氣體揮發(fā)，再加入脫硫劑B后升溫，降低了碳黑中的雜質(zhì)含量，避免了雜質(zhì)殘留在碳黑中，縮短了廢舊輪胎制備碳黑的工藝流程，為提高碳黑的品質(zhì)降低了難度，也避免了雜質(zhì)在整個(gè)工藝過程中所帶來的能耗損失。
[0017]本發(fā)明尤其是通過堿、酸在超聲催化下反應(yīng)，并結(jié)合堿酸、超聲催化中的參數(shù)控制，使得輪胎中的碳黑成分不會(huì)發(fā)生反應(yīng)，提高了碳黑的產(chǎn)量，并且降低了油分和揮發(fā)性氣體的生成了，提高了碳黑的產(chǎn)量，再結(jié)合脫硫劑A和脫硫劑B的組合使用，使得輪胎中的硫成分得到較大程度的脫除，降低了碳黑中的含硫量，提高了碳黑的品質(zhì)。
[0018]本發(fā)明經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，每噸廢舊輪胎能夠產(chǎn)生出0.57?0.63t碳黑產(chǎn)品，并且碳黑產(chǎn)品中的含硫量低于0.01%，使得生產(chǎn)出來的碳黑產(chǎn)品能夠廣泛應(yīng)用于化學(xué)化工領(lǐng)域作為原料。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合具體的實(shí)施方式來對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的限定，但要求保護(hù)的范圍不僅局限于所作的描述。
[0020]實(shí)施例1
[0021]一種廢鋼絲輪胎制備碳黑方法，包括以下步驟:將廢鋼絲輪胎采用氫氧化鈉浸泡lOmin，再將浸泡好為廢鋼絲輪胎置于切割機(jī)中切割成10目的輪胎顆粒，再將其置于氨水中浸泡處理5min，再向其中加入占輪胎顆粒質(zhì)量10%的磷酸和占輪胎顆粒質(zhì)量5%的硝酸，并采用超聲波頻率為10Hz處理lOmin，再向其中加入脫硫劑A，脫硫劑A的加入量為輪胎顆粒重量的2%，再將混合料液置于反應(yīng)釜中，以升溫速率為10°C /min升溫至380°C，再將其以3°C /min降溫處理至溫度為常溫，再將剩余物料送入磁選機(jī)中，選出鋼絲，再將選完鋼絲的物料與脫硫劑B按照1:1混合后，調(diào)整溫度為200°C處理10s，降溫至常溫，獲得碳
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[0022]所述的脫硫劑A的原料成分以重量計(jì)為N-甲基二乙醇胺2kg、松香1kg、地溝油4kg、金屬氧化物0.1kg0
[0023]所述的金屬氧化物為氧化鈣。
[0024]所述的金屬氧化物的粒度為200nm。
[0025]所述的脫硫劑A，其制備方法是將N-甲基二乙醇胺、松香、地溝油在溫度為80°C下混合，并將其置于超聲波處理其中，控制超聲波頻率為30Hz處理Imin后，再向其中加入金屬氧化物，采用攪拌速度為1000r/min攪拌處理lOmin，即可。
[0026]所述的脫硫劑B為澄清石灰水。
[0027]實(shí)施例2
[0028]一種廢鋼絲輪胎制備碳黑方法，包括以下步驟:將廢鋼絲輪胎采用氫氧化鈉浸泡20min，再將浸泡好為廢鋼絲輪胎置于切割機(jī)中切割成20目的輪胎顆粒，再將其置于