Способ утилизации маслоокалиносодержащих отходов

ЯО 1090972 А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3(5 )" 23 О 7/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(461 07,05.84. Бюл. Ф 17 (72) В.П.Ульянов, А.Г.Зл Г.С.Умнов, В.А.Холодный, Н.И.Свищев, А.С.Сотничен В.Я.Дмитриеви Г.Б,Берем обин,Л,В.Ноко,блюм ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(711 Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт поочистке технологических газов, сточных вод и использованию вторичныхэнергоресурсов предприятий чернойметаллургии(56) 1.Колесанов Ф.Ф., Кравцов В.М.,Горский Л.А. Использование подготовленной замасленной окалины прокатных цехов в агломерационной шихте. Бюллетень ЦНИИИ и ТЭИчермет.,Р 9, 1974, с. 37-38.2. Патент Японии Р 51-33486,кл. 10 Э 11, 1976.3. Авторское свидетельство СССРР 778739, кл. В 01 Э 1/00, 1980(прототип ),(54 ) (57 1 СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ МАСЛООКАЛИНОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ, преимущественно жидких маслоотходови маслоокалиносодержащих шламов,путем обезвоживания их дистилляцией, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения эффективности утилизации за счет получения железного порошка, а также сокращенияэнергозатрат, жидкие маслоотходыобезвоживают до содержания в нихгорючих компонентов 35-95 с последующим их сжиганием при коэФйициенте расхода воздуха 0,35-0,65 и температуре отходящих продуктов сжигания 950-1100 С, обезвоженныемаслоокалиносодержащие шламы обрабатывают продуктами сжиганиямаслоотходов, газообразные продукты после восстановления оксидовметаллов отводят и сжигают без подачи топлива, а тепло дымовых газов используют для обезвоживанияжидких маслоотходов, 109097255 60 65 Изобретение относится к утилизации отходов, содержащих воду, масла и оксиды металлов (например, окалину ), металлургического и машиностроительного производстн путем термической обработки отходов и может быть использовано в порошковой металлургии.Известен способ утилизации замасленной окалины прокатных цехов путем ее подготовки и добавки к спекающейся аглошихте. К замасленной окалине, содержащей около 15 масел и 25 воды, добавляют негашенную известь (20), тщательно перемешивают смесь и выдержинают ее н течение 15 сут. до образования сыпучего материала, а затем добавляют к аглошихте для спекания 11.Недостатки способа заключаются в том, что услония обезвоживания отходов ( добавление извести ) не позволяют восстановить оксиды металлов (окалину ) и получить железный порошок, что снижает эффективность утилизации. К тому же используют крупную и.среднюю по величине окалину (маслосодержащие шламн ), а мелкодисперсная переходит во всплывающие масла (маслоотходы ) и отстойные воды и не используется.Известен также способ утилизации маслосодержащих отходов путем добавления их к аглошихте и термической обработки шихты во вращаюЧцейся печи. При этом масла отходов переходят в газовую фазу и используются как добавочное топливо 2 .Недостатком указанного способа является то, что условия термической обработки шихты не позволяют использонать масла для восстановления оксидов металлов (окалину) и получить железный порошок, что снижает эффективность утилизации отходов.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ разделения и повторного использования отходов металлургической промышленности, например маслоотходов и шламов, содержащих воду, масла и окалину, заключающийся в том, что маслоотходы и маслоокалиносодержащие шламы нагревают при атмосферном давлении до 100 С и путем простойперегонки отделяют 80-85 воды,затем оставшийся продукт подвергают сушке от остаточной влаги при120 С и атмосферном давлении. Послеотделения воды из оставшегося продукта путем вакуумной перегонки дотемпературы, равной температуре конца кипения масла (300-3500 С ), отделяют 80-85 масла, а останшийсяпастообраэный продукт подвергают вакуумной сушке от остатков масла при температуре выше температурыконца кипЕния масла на 30-50 С, ноне более 400 С. Вакуумную перегонкуои сушку проводят при остаточномданлении не выше 30 мм рт,ст. 133.5 Недостатками известного способаявляются образование нового маслоьокалиносодержащего шлама (содержание масла до 2,3 ) и неиспользование окалины, что снижает эффектин)О ность утилизации, условия разделения продуктов, которые не позволяют получить железный порошок, большие энергозатраты на отгонку воды имасел, а также сложность проведения технологического процесса отгонки масел,Цель изобретения - повышение эфФективности утилизации за счет получения железного порошка, а такжесокращение энергозатрат.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу утилизациимаслоокалиносодержащих отходов,преимущественно жидких маслоотходов и маслоокалиносодержащих шламов, путем обезвоживания их дистилляцией жидкие маслоотходы обезвоживают до содержания в них горючихкомпонентов 35-95 с последующимих сжиганием при коэФфициенте расхода воздуха 0,35-0,65 и температуре отходящих продуктов сжигания950-1100 С, обезноженные маслоокаьлиносодержащие шламы обрабатывают продуктами сжигания маслоотхо 35 дов, газообразные продукты послевосстановления оксидов металловотводят и сжигают без подачи топлива, а тепло дымовых газов используют для обезвоживания жидких мас 40 лоотходов,Способ может быть использован,цля маслоокалиносодержащих отходон.Жидкие маслоотходы с содержанием, :Вода 4-85Масло 5-95Окалина 0,1-10Маслоокалиносодержащие шламыс содержанием, ;Вода 20-60Масло 5-25Окалина 10-70 Способ осуществляют следующим образом.Жидкие маслоотходы нагревают при атмосферном давлении до 100-105 С и путем простой перегонки (дистилляции ) отделяют воду до содержания горючих компонентов (масел ) 35-95, а маслоокалиносодержащие шламы нагревают при атмосферном давлении до 100-105 С и выдерживают до преькращения интенсивного выделения паров воды, после чего температуру поднимают до 120-125 С и полученныйо)О 50 продукт выдерживают до полного прекращения выделения пара.Далее жидкие маслоотходы сжигают при коэффициенте расхода воздуха 0,35-0,65 и температуре отходящих продуктов сжигания 950-1100 С,а обезвоженные маслоокалиносодержащие шламы обрабатывают "отходящимипродуктами сжигания, Газообразныепродукты после восстановления оксидов металлов (окалины ) отводят исжигают без подачи топлива, а тепло дымовых газов (температура неоменее 900 С 1 используют для удаления воды из исходных маслоокалиносодержащих отходов. .15Образующийся порошкообразныйпродукт содержит,Ъ: восстановленноежелезо 96,4-97,8, углерод 0,07,кремний 0,20-0,44, марганец 0,420,55, сера 0,01-0,02, фосфор 0,02,кальций 0,016, магний 0,012, алюминий 0,06, титан 0,02.Приведенная последовательностьопераций позволяет создать оптимальные условия для полного пиролиза ма,сел с образованием углеродсодержащих восстановителей (водород, оксидуглерода, сажа ), для восстановленияметаллов иэ оксидов (окалина ) и получить железный порошок, удовлетворяющий требованиям и нормам ГОСТ 9849-74на железный порошок марки ПЖ 5 и ПЖ 6.П р и м е р 1. Жидкие маслоотходы холодной прокатки, содержащие, Ъ:вода 67,9, масла 29,6, окалина 2,5,и шлам из вторичного отстойника сточных вод горячей прокатки, содержащийЪ: вода 28,8, масла 6,7 и окалина64,5, загружают в два отдельных бака в количестве, соответственно200 кг и 500 кг. Иаслоотходы нагревают при атмосферном давлении до100 С и выпаривают воду до содержаония горючих компонентов (масел )35,3,а шлам нагревают при атмосферномдавлении до 100 С и выдерживают до 45прекращения интенсивного выделенияпаров воды, далее температуру вбаке подуимают до 120 С и продуктовыдерживают до полного прекращениявыделения пара./Жидкие маслоотходы подают в циклонную печь с производительностью50 кг/ч, куда одновременно вводятвоздух с коэффициентол расхода 0,35,зажигают пилотную горелку (топливоприродный газ 1 и поджигают маслоотходы, после чего пилотную горелкуотключают и сжигание маслоотходовведут самостоятельно (без подачитоплива ) при температуре отходящихгазов 950 С. 60Обеэвоженный шлам загружают вовращающуюся печь с производительностью 100 кг/ч и обрабатывают впротивотоке продуктами сгорания маслоотходов без смешения с воздухом. 65 Газообразные продукты, содержащиев основном продукты разложения масел, из вращающейся печи выводят вдокигательное устройство и сжигаютсамостоятельно (без подачи топлива).Тепло дымовых газов (температуране ниже 900 С ) используют для удаления воды из исходных маслоотходови шламов,Выход массы порошкообразного продукта,выгружаемого из вращающейсяпечи, по отношению к общей массеисходной окалины составляет 92,7.Содержание восстановленного железав порошке 96,4,П р и м е р 2. Жидкие маслоотходы холодной прокатки, содержащие,Ъ; вода 26,4, масла 67,3 и окалина6,3, и шлам иэ вторичных отстойников сточных вод горячей прокатки,содержащий,Ъ: вода 35,7, масла 5,5и окалина 58,8, загружают в дваотдельных бака в количестве 200 кги 500 кг. Маслоотходы и шлам нагревают при атмосферном давлении доо100 С и прекращении интенсивноговыделения паров воды, Содержаниегорючих компонентов (масел ) в маслоотходах при этом составляет 94,7,Затем температуру шлама поднимаютодо 120 С и продукт выдерживают дополного прекращения выделения пара,Жидкие маслоотходы подают в циклонную печь с производительностью50 кг/ч, куда одновременно вводятвоздух с коэффициентом расхода 0,65,зажигают пилотную горелку (топливноприродный газ ) и поджигают ласлоотходы, после чего пилотную горелкуотключают и сжигание маслоотходовведут самостоятельно (без подачитоплива ) при температуре отходящихгазов 1100 С,Обеэвоженный шлам загружают вовращающуюся печь с производительностью 100 кг/ч и обрабатывают впротивотоке продуктами сгораниямаслоотходов беэ смешения с воздухол. Газообразные продукты, содержащие в основном продукты разложениямасел, из вращающейся печи выводятв дожигательное устройство и сжигают самостоятельно (без подачи топлива ). Тепло дымовых газов (температура не ниже 900 С ) используют дляудаления воды иэ исходных маслоот,ходов и шламов. Выход массы порошкообраэного продукта, выгружаемого иэ вращающейся печи, по отношению к общей массе исходной окалины составляет 90,4. Содержание восстановленного железа в порошке 97,8Результаты химического и гранулометрического анализов железных порошков (1 и 8 ) по предлагаемому1090972 ния даны требования ГОСТ 9849-74на железный порошок марки ПЖ 5 и ПЖ 6. способу приведены соответственнов табл,1 и 2. В табл. 1 для сравнеТаблица 1 Содержание, Ъ Элементы Требования ГОСТ 9849-74 Железный порошок, полученный по предлагаемому способуна ПЖб на ПЖ 597,8 96,4 ЖелезоУглеродКремний Не менее 97,0, Не менее 96,0 0,07 0,44 Марганец Не более 0,02 Не более 0,08 Не более 0,02 Таблица 2 Выход фракции, Ъ, при размере частиц, мм менее 0,43До 0,20 Менее 0,20До 0,15 Менее 0,15До 0,10 Менее 0,10До 0,060 15-30 30-50 10-30 0-10 но нормы их можно отнести к среднему классу по гранулометрическому составу) и их можно испольэовать в порошковой металлургии.Удаление воды иэ жидких масло- отходов до повышения концентрации горючих компонентов не ниже 35 повышает их теплотворную способность не менее, чем до 4 тыс.ккал/кг,Влажность предлагаемых порошков не превышает 0,2. Предлагаемые порошки не имеют посторонних примесей и комков, 60Иэ приведенных данных видно, что полученные по предлагаемому способу порошки удовлетворяют требованиям ГОСТ 9849-74 по всем элементам и гранулометрическому составу (соглас СерафосфорКальцийМагнийАлюминийТитан 0,55 0,02 0,02 0,016 0,012 0,08 0,02 0,07 0,20 0,42 0,01 0,02 0,016 0,012 0,06 0,02 Не более 0,10 Не более 0,25 Не более 0,60 Не более 0,03 Не более 0,03 Не более 0,02 Не более 0,25 Не более 0,45 Не более 0,70 Не более 0,05 Не более 0,05 Не более 0,02 Не более 0,02 Не более 0,08 Не более 0,021090972 10 Составитель Т,ЛепахинаРедактор О.Бугир Техред Ж,Кастелевич Корректор Г,Огар Заказ 3048/36 Тираж 532 Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 что позволяет сжигать их самостоятельно, без добавления основного топлива. Сжигание маслоотходов при коэффициенте расхода воздуха 0,35- 0,65 дает возможность получитьпродукты сжигания, содержащие макси мальное количество углеродсодержащих восстановителейводород, оксид углерода и сажа 1, Снижение коэффициента расхода воздуха ниже 0,35 ведет к прекращению горения маслоотходов, Увеличение коэффициента расхода воздуха выше 0,65 приводит к увеличению содержания кислорода в продуктах сжигания, что снижает степень восстановления оксидов ме таллов. Обработка обезвоженных маслоокалиносодержащих шламов отходящими продуктами сжигания с темпераотурой 950-1100 С позволяет термически разложить масла шламов на углеродсодержащие восстановители водород, оксид углерода, сажа) и восстановить оксиды металлов до свободных металлов. Удаление воды из маслоокалиносодержащих шламов позволяет производить полный пиролиз масел науглеродсодержащие восстановители,поддерживать высокую температурупродуктов пиролиза, необходимую дляведения процесса восстановления оксидов металлов. Осуществление предлагаемого способа позволяет значительно повысить эффективность утилизации маслоокалиносодержащих отходов путем восстановления входящих вих состав оксидов металлов (окалины)получить железный порошок с содержанием восстановленного железа до 98 Ъ,повысить экономичность способа путем утилизации железного порошкав порошковой металлургии, кроме того,существенно сократить энергозатраты путем использования в качестве углеродсодержащих восстановителей масел, входящих в состав отходов, тепла дымовых газов на удаление из отходов воды дистилляцией,а также упростить технологический процессотгонки масел,их пиролиз и восстановление оксидов металлов, входящих в состав маслоокалиносодержащих отходов,