一种用于paste罐的工业提取剂、处理方法及处理系统

文档序号:462259 发布日期:2021-12-31 浏览:38次 >En<

阅读说明:本技术 一种用于paste罐的工业提取剂、处理方法及处理系统 (Industrial extractant, treatment method and treatment system for paste tank ) 是由 张兆军 孙雨 王保珍 窦广斌 于 2021-09-29 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种用于paste罐的工业提取剂、处理方法及处理系统,主要涉及报废处理固废治理技术领域。提取剂组分按重量百分比计包括:氢氧化钠含量5%-10%,三乙醇胺2%-5%、甘油聚醚消泡剂GP330 1%-3%、十二烷基苯磺酸钠3%-5%、二乙二醇丁醚5%、丙二醇乙醚5%,余量为水。本发明有益效果在于:它可获得对危废包装容器paste罐进行彻底清洁,并获得纯度很高的金属镍,提高经济效益。(The invention discloses an industrial extractant, a treatment method and a treatment system for a paste tank, and mainly relates to the technical field of waste treatment and solid waste treatment. The extractant comprises the following components in percentage by weight: 5-10% of sodium hydroxide, 2-5% of triethanolamine, 1-3% of glycerol polyether defoamer GP3301, 3-5% of sodium dodecyl benzene sulfonate, 5% of diethylene glycol butyl ether, 5% of propylene glycol ethyl ether and the balance of water. The invention has the beneficial effects that: the method can thoroughly clean the waste packaging container paste tank, and obtain the metal nickel with high purity, thereby improving the economic benefit.)

一种用于paste罐的工业提取剂、处理方法及处理系统

技术领域

本发明涉及危废包装容器处理技术领域,具体是一种用于paste罐的工业提取剂、处理方法及处理系统。

背景技术

Paste罐残渣是焊膏,焊膏主要是由金属粉和助焊剂混合均匀而成的具有一定粘性和良好触变性的膏状体。公司回收的大paste罐中黑色残渣是金属镍和有机物的混合物,金属镍含量56%左右。目前绿展破碎车间处理paste罐都与其它塑料桶一起破碎,用碱液清洗塑料表面的残渣后得到塑料产品,碱液中的残渣以油脂状存在,污染破碎线的清洗剂,降低其它塑料产品品质,从而降低塑料销售价格。同时为增加碱液清洗剂的清洗效果,生产上加入洗衣粉,造成清洗液处理困难。Paste罐残渣与其它残渣混合,造成镍含量很低,以无价污泥转让给有资质的企业处置。不能够回收金属,给公司造成经济损失,也造成资源的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于paste罐的工业提取剂、处理方法及处理系统,它可获得对paste罐危废包装容器进行彻底清洁,并获得纯度很高的金属镍,提高经济效益。

本发明为实现上述目的,通过以下技术方案实现:

一种用于paste罐的工业提取剂,其组分按重量百分比计包括:氢氧化钠含量5%-10%,三乙醇胺2%-5%、甘油聚醚消泡剂GP330 1%-3%、十二烷基苯磺酸钠3%-5%、二乙二醇丁醚5%、丙二醇乙醚5%,余量为水。

优选的,其组分按重量百分比计包括:氢氧化钠含量10%,三乙醇胺2%、甘油聚醚消泡剂GP330 1%、十二烷基苯磺酸钠3%、二乙二醇丁醚5%、丙二醇乙醚5%,余量为水。

一种paste罐的处理方法,使用如权利要求1或2的提取剂对废包装容器表现的残留物进行清除。

进一步的,将对废包装容器进行处理后的提取剂进行收集,并静置分层,收集底部的金属沉淀,并再次使用提取剂对金属沉淀进行处理,后洗涤烘干,得金属镍。

进一步的,包括以下工艺流程:

1)喂桶,用于收集paste罐的危废包装容器;

2)撕碎,对收集的危废包装容器撕碎为宽度2cm,长度25cm的片料;

撕碎环节配合使用碱液洗涤剂喷淋,喷淋的洗涤剂废液回流至循环水池a中;

3)预洗,使用提取剂对撕碎的片材进行预洗浸泡,预洗的提取剂废液回流到循环水池b中;

4)破碎,预洗后的片材破碎剪切成粒径小于2cm的塑料碎片;

5)强力摩擦,配合洗涤剂的冲洗下,对塑料碎片进行强力摩擦,得到干净的塑料碎片,分离下来的洗涤剂废液进入到循环水池a中;

6)沉浮分离,摩擦后的干净塑料碎片送入沉浮分离水槽进行沉浮分离,水槽内的含杂质洗涤液回流到循环水池a中;

7)高速脱水,经过沉浮分离的塑料碎片进行离心脱水,即得处理完成的塑料碎片;

8)废液回收

将循环水池a中的废液使用储罐a静置沉淀,上层碱液回用,下层金属沉淀回收;

将循环水池b中的废液使用储罐b静置沉淀,上层提取剂回用,下层金属沉淀回收;

回收的金属沉淀再次使用提取剂浸泡洗涤后,使用清水洗涤若干次,干燥后,即得金属镍成品。

所述洗涤液为浓度是5%--10%的碱液。

一种paste罐的处理系统,包括自前到后依次物料连接的:投料模块、撕碎模块、预洗模块、破碎模块、摩擦模块、分离模块、脱水模块;还包括用于将相邻工艺模块进行物料输送的输送模块,以及金属回收模块;

所述预洗模块使用提取剂进行洗涤,洗涤后的提取剂废液通过金属回收模块回收金属沉淀;

所述撕碎模块、摩擦模块、分离模块配合碱液洗涤剂进行喷淋冲洗,冲洗后的洗涤剂废液经金属回收模块回收金属沉淀;

所述金属回收模块基于静置在废液中获得金属沉淀后,使用提取剂对金属沉淀进行浸泡,并使用清水洗涤若干次后,干燥即得金属镍。

对比现有技术,本发明的有益效果在于:

半水基清洗剂与有机溶剂清洗剂不同的是其向有机溶剂中加入了水和表面活性剂,也称之为乳状液清洗剂或微乳状液清洗剂。其清洗机理包括了表面活性剂的水基清洗剂与溶剂清洗剂的结合机理。保持了原溶剂型清洗剂对油污清洗力强、对基体润湿渗透好的优点,又提高了对水性污垢的去除能力,与有机溶剂清洗剂相比,拓展了在无机污垢方面的清洗能力。由于水的加入,提高了清洗剂的闪点,降低了挥发性,提高了原溶剂的安全性,应用范围更广泛。

本工艺将paste罐单独进行破碎,碎片用本半水基提取剂进一步清洗,不仅解决了paste罐污染破碎线清洗剂的问题,提高塑料销售价格,

而且本提取剂可使收集的金属残渣中有机物和金属镍分离后,提纯含油金属,得到纯度95%左右的金属镍粉,实现资源化的目的,提高公司的经济效益。

附图说明

图1是本发明的流程示意图。

图2是本发明实施例4使用提取剂清刷paste罐前的效果照片。

图3是本发明实施例4使用提取剂清刷paste罐后的效果照片。

图4是本发明实施例4所得金属镍的样品照片。

图5是本发明实施例4金属镍的定量检测结果。

图6是本发明实施例5使用碱液洗涤剂清洗后对金属镍的荧光测试结果。

图7是本发明实施例5的洗涤剂进行二次提取金属镍的检测结果。

具体实施方式

下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

下述实施例中所涉及的仪器、试剂、材料等,若无特别说明,均为现有技术中已有的常规仪器、试剂、材料等,可通过正规商业途径获得。下述实施例中所涉及的实验方法,检测方法等,若无特别说明,均为现有技术中已有的常规实验方法,检测方法等。

实施例1:一种用于paste罐的工业提取剂

属于水溶液提取剂,按重量百分比计,清洗剂的组分包括:氢氧化钠含量10%,三乙醇胺2%、甘油聚醚消泡剂GP330 1%、十二烷基苯磺酸钠3%、二乙二醇丁醚5%、丙二醇乙醚5%,余量为水。

由于工业清洗剂有以下要求:

(1)清洗污垢的速度快,溶垢彻底。清洗剂自身对污垢有很强的反应、分散或溶解清除能力。

(2)清洗剂对生物与环境无毒或低毒,所生成的废气,废液与废渣,应能够被处理到符合国家相关法规的要求。

(3)对清洗对象的损伤应在生产许可的限度内,对金属可能造成的腐蚀有相应的抑制措施。

(4)清洗所用药剂便宜易得,并立足于国产化;清洗成本低。

(5)清洗过程不在清洗对象表面残留下不溶物,不产生新污溃,不生锈,不影响产品的质量。

(6)清洗剂要求尽量做到无磷环保,并减少COD值。

(7)不产生影响清洗过程及现场卫生的泡沫和异味。

(8)清洗条件温和,尽量不依赖于附加的强化条件,如对温度、压力、机械能等不需要过高的要求。

(9)清洗剂不能是易燃、易爆物,或对所需清洗的产品或设备具有某种潜在的安全威胁。

根据上述原理,因为沸点高、闪点高,生产上安全环保,且溶于水的有机溶剂,做半水基清洗剂的有机溶剂。丙二醇乙醚,沸点132.2℃,闪点43℃,与水混溶。二乙二醇丁醚,沸点230.4℃,闭口闪点78℃,开口闪点93℃,溶于水,是半水基清洗剂的良好溶剂。

表面活性剂对酸、碱和氧化剂的化学稳定性对其选择也起决定性作用,从耐酸和耐碱性来看,价格低廉的阴离子十二烷基苯磺酸钠满足表面活性剂要求,但由于其泡沫形成能力强,一般只能很有限地使用。

螯合助剂三乙醇胺分散剂可提高清洗和去污效果许多倍,助洗剂还有助于分散和乳化作用,能除去颜料污垢和沉积物。

聚醚消泡剂中的聚醚分子在低温下呈蜿曲型,与水分子形成氢键而溶解。温度升高时,分子热运动加剧,氢键被破坏,溶解度降低。温度高于浊点时,从水中析出以油滴形式存在,是性能优良的水系消泡剂。选择甘油聚醚消泡剂GP330做消泡剂。

实施例2:一种paste罐的处理方法

本方法将paste罐单独采用一条破碎线处理,采用物理化学方法清除废包装容器表面的残留物,首先利用撕碎机内部产生的高挤压力和剪切力将废包装容器撕碎成小片状,同时通过碱液喷淋装置冲掉碎片表面的残留物,然后在预洗池中使用实施例1的提取剂将碎片上附着的残留物进行稀释,再利用破碎机、强力摩擦机高转速、搓板摩擦及摩擦产生的温度对物料表面残留物质再次进行剥离,最后经两级沉浮分离+高速脱水,对破碎后的塑料碎片和杂质进行分离和清洗,以保证资源化产物塑料碎片表面洁净度。

此过程清洗液中带有焊膏残渣中的金属镍,清洗液经离心分离,得到沉淀金属渣,金属残渣收集后,继续用本清洗剂清洗去油、烘干后可作为金属镍产品销售。

具体的工艺流程如下:

在前序准备部分,要对废包装容器收集、查验、运输、卸货、分拣、残液收集:废塑料桶破碎清洗处理线中废桶的收集、运输、卸货、分拣、残液收集工序。

1)喂桶

去标后的空桶不落地,直接由员工推入投料口下方的料坑中,由输送带均匀送入四轴撕碎机内。在进料输送机的下方地面上设置收集沟,收集沟的长度为进料输送机在地面的投影长度,用于收集进料过程中可能滴漏的少量残液,将其回收至残留物储桶内,送至危险废物暂存间暂存,交由有危险废物处置资质的单位进行处理。

2)撕碎

通过四轴撕碎机,利用四个高强度耐磨合金碾辊,相对旋转产生的高挤压力和剪切力,进行物料撕裂、咬合,将塑料包装桶破碎、分解成宽度约2cm左右,长度25cm左右的片料。

撕碎机上部安装有碱液清洗液喷淋装置,废包装容器一边破碎一边由喷淋而下的碱性洗涤剂清洗(5%~10%),以便将废包装容器片料上的残留物冲洗下来。洗涤液回流至废塑料桶破碎清洗线的清洗循环水池a中。

该工序通过物理撕碎以及清洗液喷淋可在有效分解包装桶的同时去除掉废桶表面大部分残留物质。

3)预洗

破碎完成的包装桶片料由输送机送入预洗池中,洗池上端配有浮料清洗推进滚筒,中部有链板输送带,防止较重物料下沉。

在预洗池中加入实施例1的提取剂,通过提取剂对塑料片料的浸泡,实现对表面残存的金属清洗。此过程不仅能将残留的金属清洗下来,而且增加塑料的洁净度,提升塑料产品的质量。

清洗过后的洗涤剂液回流至循环水池b中。

4)破碎

预洗后的片料通过螺旋输送机送入破碎机中,破碎机利用高速旋转的刀片将大块的塑料片料进一步剪切成粒径小于2cm的塑料碎片。

5)强力摩擦

经过破碎的塑料碎片进入强力摩擦机,强力摩擦机利用高转速、搓板摩擦及摩擦产生的温度对物料表面残留物质再次进行剥离,清除破碎后的塑料物料表面剩余的残留物,最终形成表面干净的塑料碎片。

使用碱性洗涤剂配合强力摩擦机进行分离,分离下来的残留物随同喷淋水进入到清洗循环水池a中。

6)沉浮分离

摩擦后的干净塑料碎片送入沉浮分离水槽,所述沉浮分离水槽底部设有沉料清洗螺杆,所述沉浮分离水槽上方配有浮料清洗推进滚筒,使用碱性洗涤剂配合所述沉浮分离水槽对破碎后的塑料碎片和杂质进行分离和清洗,杂质随着碱性洗液进入到清洗循环水池a中。

7)高速脱水

经过沉浮分离的塑料碎片进入高速脱水机,高速脱水机工作原理是在高速旋转过程中利用离心力将塑料碎片表面的水分去除。脱水后的塑料碎片作为成品进行包装待售。

为了提高产品的洁净度,在沉浮分离和高速脱水环节设置两级沉浮分离+高速脱水工序,以保证资源化产物塑料碎片表面洁净度。

以上工艺中使用的洗涤剂,为储存在水罐中的碱液,浓度范围在5%-10%,本项目定期检测水罐内碱液浓度,一旦发现浓度高于10%或者低于5%,则根据浓度变化情况向水罐内添加补充新鲜水或者碱液。

8)循环复用

循环水池a和循环水池b均为容量3吨的化工池,在使用中可通过水泵不断循环复用,待使用一定时间后,再统一进入对应的储罐进行金属提取。

具体是:

在撕碎、强力摩擦、浮沉分离工艺环节使用过的碱性洗涤剂流入循环水池a后并在池内暂存,使用水泵不断泵送循环水池a内的存留的碱性洗涤剂在撕碎、强力摩擦、浮沉分离工艺环节中进行重复使用,使用一周左右后,统一转入储罐a;

在预洗工艺环节使用过的提取剂流入循环水池b,并在池内暂存,使用水泵不断泵送循环水池b内的存留的提取剂在预洗工艺环节中进行重复使用,使用一周左右后,统一转入储罐b;

在上述使用水泵复用的过程中可使用密闭式离心机沉淀脱渣。

9)废液回收

对于整个工艺系统中的回收液体,进行如下处理:

9.1)金属镍收集

所述循环水池a中收集的回收液,来自配合撕碎机喷淋的洗涤剂回收液、强力摩擦机洗涤剂回收液、沉浮分离水槽的洗涤剂回收液;这些回收液中为碱性洗液且携带部分金属渣,在反复循环复用一周后,将所述循环水池a中收集的回收液收集到储罐a中,静置处理,金属沉淀在下层,碱液洗涤剂在上层。

所述循环水池b中收集的回收液,来自预洗池中提取剂的回收液,这些回收液中携带部分金属渣,在反复循环复用一周后,将所述循环水池b中收集的回收液收集到储罐b中,静置处理,金属沉淀在下层,提取剂在上层。

收集储罐a和储罐b中下层的金属沉淀。

上层碱液洗涤剂经过离心机排渣后回到水罐再次循环使用。

9.2)金属镍提纯

将获得的金属沉淀使用提取剂洗涤,静置后,得到三层分层,金属沉淀在下层,油漂浮在上层,中间是提取剂。用清水漂洗金属沉淀,静置,金属沉淀在下层,收集沉淀、烘干,得到金属镍产品,镍含量经实验室荧光检测95%左右,直接作为产品出售。

由于金属沉淀中含有油性物质,实施例1的半水基提取剂能够很好的去除金属渣中的有机物,再次用本清洗剂提纯金属渣,可实现对金属沉淀的净化。

通过本工艺对paste罐进行处理后,不仅解决了paste罐进入塑料破碎线污染清洗剂的问题,而且使塑料产品品质从氧化白提高到大白,在产品的外观色泽上获得明显的改善,大大提高产品的品相和质量,每吨销售价格提高400元左右。

此外,通过回收提纯金属得到含量95%的金属镍粉,作为产品直接出售,一年可提出金属镍粉16吨左右,销售利润201万元左右。

实施例3:一种paste罐的处理系统

包括根据固态物料的输送顺序自前到后依次物料连接的:投料模块、撕碎模块、预洗模块、破碎模块、摩擦模块、分离模块、脱水模块。

投料模块,

包括投料口和料坑;投料口设置在料坑上方,用于将去标后的空桶不落地直接推入投料口,进而送入下方的料坑内;

撕碎模块,

包括四轴撕碎机,在四轴撕碎机的上方设置碱液清洗喷淋装置,所述喷淋装置用于喷淋5%-15%的碱液洗涤剂。

预洗模块,

包括预洗池,所述预洗池上方设有浮料清洗推进滚筒,所述预洗池内配套有链板输送带,所述预洗池上设有预洗加液管和预洗回流管,预洗加液管用于注入实施例1的提取剂。预洗回流管用于将预洗后的提取剂回收。

破碎模块,

包括破碎机;用于获得粒径小于2cm的塑料碎片。

摩擦模块,

包括强力摩擦机;强力摩擦机上配合有摩擦机加液管、摩擦机回流管,摩擦机加液管用于在强力摩擦时注入碱液洗涤剂。摩擦机回流管用于将摩擦处理后的洗涤剂回收;

分离模块;

包括沉浮分离水槽,在所述沉浮分离水槽底部设有沉料清洗螺杆,所述沉浮分离水槽上方配有浮料清洗推进滚筒,所述沉浮分离水槽上设有水槽加液管、水槽回流管,所述水槽加液管用于想沉浮分离水槽内注入碱性洗涤剂,所述水槽回流管用于回收用过的洗涤剂。

脱水模块,

包括高速脱水机。

还包括输送模块、碱液模块、提取液模块、金属回收模块;

输送模块,

包括设置在上述各个相邻工艺模块之间的输送机,所述输送机可以是带式输送机、连板输送机、螺旋输送机等常见的设备,根据物料的情况进行选型。用于将相邻工艺模块之间的废桶物料进行输送,将上一工艺模块处理完成的物料送入下一工艺模块进行处理。

其中,在投料模块和撕碎模块之间的输送机的下方,地面上设置收集沟,收集沟的长度为进料输送机在地面的投影长度,用于收集进料过程中可能滴漏的少量残液。

碱液模块,

包括水罐、循环水池a、储罐a、离心机;

所述水罐用于储放碱液洗涤剂,碱液浓度范围在5%-10%,本项目定期检测水罐内碱液浓度,一旦发现浓度高于10%或者低于5%,则根据浓度变化情况向水罐内添加补充新鲜水或者碱液。

所述循环水池a用于收集使用过的洗涤剂废液,包括收集撕碎机喷淋洗涤剂的废液;并与摩擦机回流管、水槽回流管连接,用于收集强力摩擦的洗涤剂废液,和分离水槽的洗涤剂废液。

所述循环水池a通过管路与储罐a物料连通,用于将收集在循环水池a中的废液进行储存静置分层。

所述储罐a中分层的上层碱液通过水泵回流到水罐内,在回流中通过离心机进行进一步的排渣处理。

所述循环水池a内还连接有用于向撕碎模块、摩擦模块、分离模块泵送回流的回流管,所述回流管上设置水泵。

通过碱液模块实现在系统中所使用洗涤剂的供应和回收,实现闭环,减少排放,提高回用率,降低损耗和成本。

提取液模块,

包括配剂罐、循环水池b、储罐b;

配剂罐用于对提取剂进行配置和存放,通过管路连接预洗加液管,实现对预洗环节中提取剂的供给;

循环水池b与预洗回流管连接,用于收集预洗后的提取剂废液。

所述储罐b与循环水池b通过管路连通,将循环水池b中收集的提取剂废液进行静置分层,并将上层的洗涤剂层通过水泵回用。

金属回收模块,

包括提取池、清水池、烘干设备;

所述提取池用于收集储罐a和储罐b底部的金属沉淀,并与配剂罐基于管路连接,通过注入配剂罐内的提取剂对金属沉淀进行浸泡和静置;

清水池用于使用清水反复洗涤被提取过的金属沉淀;

所述烘干设备用于对洗涤后的金属沉淀进行干燥。

此模块可以纯化金属镍,使其纯度得到95%,直接可作为产品销售。

实施例4:关于实施例1的提取剂进行金属提取回收的验证试验

基于实施例1的工业提取剂的组分作为验证例1使用的提取剂;

设计对比例的试剂1-5的提取剂组分如下。

设计型实施以下实验步骤:

按重量百分比计,清洗剂的组分按下表配制,把1L配制的提取剂倒入含有黑色膏状物的paste罐中,用刷子摩擦清洗paste罐内壁及底部沾染的黑色残渣。(清洗前后的对比详见图2图3)残渣溶解效果好,将残渣倒入分液漏斗中,金属镍沉淀在下层,上层是提取剂。加水稀释后上层是有机油状物,中间是水溶液,下层是沉淀物。经过滤分离,100℃烘干2h,称重。

以验证例1举例,计算paste罐重金属提取率。Paste罐洗前重量999g,洗后重量899g,分离后金属烘干重量61g。用荧光检测金属镍含量94.8%,提取镍重量57.8g。根据paste罐MSDS,金属含量58%,清洗掉100g残渣,金属含量58g。故金属镍提取率99.6%。样本图片件图4。

使用实施例2中的废液回收工序的具体方法进行操作,各个对比例的组分及试验结果如下:

实施例5:使用碱液洗涤剂对paste罐进行洗涤并后处理试验

使用10%碱液对含有黑色膏状物的paste罐进行反复清洗,清洗后对用过的含有残留物的碱液洗涤剂进行收集,并检测金属镍。清洗后碱液中的残渣为油脂状且重金属镍含量低,荧光检测镍含量为65.9%左右。(结果见图5)

使用实施例1中的提取剂,并使用实施例2中对金属镍提取工艺环节的方法,对上述收集的含有残留物的碱液进行再提,当加入提取剂后,油状物溶解,静置沉淀,过滤下层沉淀物,用水清洗沉淀,110℃烘干,荧光检测镍含量95.8%左右。(结果见图6)

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