专利名称：用油页岩灰渣改性橡胶及其方法
技术领域：
本发明涉及一种固体燃料提油后的废弃物再利用，尤其是油页岩提油后的灰渣改性橡胶及方法。
背景技术：
我国是一个油页岩资源比较丰富的国家，东北、华北、西北各省更为丰富，已开采的抚顺、茂名、桦甸三个矿区探明储量达.多亿6，此外，吉林省农安、汪清、内蒙古东胜、甘肃虚山岭、窑街、新疆博格达山北麓、广东詹县都有很大储量。2004 2006年，我国对油页岩资源进行了国内首次评价，查明地质资源量为7199亿吨，折合成页岩油为476亿吨。油页岩破碎后呈片状，其含油率达32. 2，挥发分仅为.22，而灰分可达3242，发热量仅为33，我国在煤炭开采过程中产生的油页岩达到近千万吨，而大量油页岩灰的处理则一直受到人们的重视。仅抚顺西露天矿油母页岩每年排弃量就达800万吨。排弃占用大量耕地，严重影响了矿区周围的生态环境。不同国家对油页岩的用途不同。在爱沙尼亚，油页岩主要用来发电和提炼页岩油；在巴西，油页岩主要用作运输燃料；在德国，油页岩主要用于制造水泥和建筑材料；在中国和澳大利亚，油页岩主要用于提炼页岩油和用作燃料；在俄罗斯和以色列， 油页岩主要用于发电。通过直接开采得到的油页岩用于提炼页岩油或直接燃烧，产生大量灰渣，油页岩灰渣的产量与日俱增，严重污染环境，不仅会造成空气污染，且废弃灰渣占地面积大，其中金属元素和微量元素渗入地下水体，危害人们生产生活。目前我国油页岩干馏和燃烧后的半焦灰渣用来制造砌块、砖、水泥、陶粒等建材产品和白炭黑等。CN101254922公开了一种《一种用油页岩制油残渣制改性白炭黑的方法》第一步、 煅烧将油页岩制油残渣粉碎煅烧；第二步、制白炭黑将硫酸溶液加入到煅烧过的油页岩制油残渣中，反应后过滤，将滤饼洗涤至中性干燥，得粗品白炭黑粉末；第三步、改性白炭黑将粗品白炭黑加入改性剂，反应后静置，取出漂浮于溶液上方的疏水层，经干燥即为改性白炭黑。CN101037204公开了一种《一种利用油母页岩灰制备白炭黑的方法》，1)将油母页岩灰破碎，2)将破碎后的油页岩灰与NaOH溶液混合，20 200°C下在搅拌器中反应0. 5 24小时，搅拌速度为100 800r/min ；3)将上述反应物料通过真空过滤，使反应液分为碱溶性和碱不溶性两个部分；4)在上述滤液中加入分散剂，并用硫酸或盐酸调节pH值到 3. 0 10. 0，同时用磁力搅拌器搅拌分散0. 5 4小时；5)静置陈化0. 5 M小时，产生白色絮状沉淀；6)将上述沉淀物过滤；7)将滤饼进行真空干燥，干燥温度为40 80°C，即得到白炭黑。这些利用虽然能够消化掉一部分油页岩灰渣，但做建材产品附加值低，生产白炭黑虽然附加值高，但一些有益组分未能得到充分利用而被烧掉了，增加了二氧化碳的排放， 造成了资源浪费。现有的油页岩灰渣除做建材外就是生产白炭黑，没有人想到还可以做改性橡胶的填料，本发明的思想就在于克服人们的偏见，提供一种用油页岩灰渣生产炭黑的配方及其方法。用污染环境的废弃物生产出高端产品，不仅节约了二次焙烧的能源，还减少了因二次焙烧产生的二氧化碳的排放。
发明内容
本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种用油页岩灰渣改性橡胶。本发明的另一目的是提供一种用油页岩灰渣改性橡胶的方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的用碳化油页岩灰渣改性橡胶，按质量份数碳化油页岩灰渣20-40份炭黑60-80 份生胶100份硬脂酸4份氧化锌5份硫粉1.5份促进剂1.5份。用油页岩灰渣改性橡胶的方法，包括以下顺序和步骤a、将提油后的油页岩灰渣粉碎至< 300目；b、放入高温炉中，焙烧温度500 700°C，隔绝空气保温1 2小时，随炉冷却制成碳化油页岩灰渣；C、将碳化油页岩灰渣20-40份、生胶100份、炭黑60_80份、硬脂酸4份、氧化锌5 份、硫粉1. 5份和硫化促进剂1. 5份装入混炼机中；d、在110_130°C条件下混炼13-20分钟；e、冷却后在平板硫化仪中成型。步骤c所述的生胶为丁腈橡胶、丁苯橡胶或顺丁橡胶。步骤c所述的硫化促进剂为硫化促进剂M，硫化促进剂D，硫化促进剂TT，硫化促进剂H，硫化促进剂ZDMC，硫化促进剂ZBX或硫化促进剂NA-22任一种。有益效果该方法充分利用了油页岩灰渣中残余的有机物残体，使其变废为宝，消除了油页岩灰渣露天堆放的环境污染，且油页岩灰渣粉体表面碳化均勻、包覆牢固、与有机物相容性好，性能稳定，工艺简单，成本低廉，不仅节约了二次焙烧的能源，还减少了因二次焙烧产生的二氧化碳的排放。测试样品的机械性能，各项指标均达到GB3778-94标准。
具体实施例方式下面结合实施例做进一步的详细说明用油页岩灰渣改性橡胶，按质量份数碳化油页岩灰渣20-40份炭黑60-80 份生胶100份硬脂酸4份
氧化锌5份硫粉1. 5份促进剂1. 5份。用油页岩灰渣改性橡胶的方法，包括以下顺序和步骤a、将提油后的油页岩灰渣粉碎至< 300目；b、放入高温炉中，焙烧温度500 700°C，隔绝空气保温1 2小时，随炉冷却制成碳化油页岩灰渣；C、将碳化油页岩灰渣20-40份、丁腈橡胶、丁苯橡胶或顺丁橡胶100份、炭黑60-80 份、硬脂酸4份、氧化锌5份、硫粉1. 5份和硫化促进剂M，硫化促进剂D，硫化促进剂TT，硫化促进剂H，硫化促进剂ZDMC，硫化促进剂ZBX或硫化促进剂NA-22任一种1. 5份装入混炼机中；d、在110_130°C条件下混炼13-20分钟；e、冷却后在平板硫化仪中成型。实施例1a、将提油后的油页岩灰渣粉碎至< 300目；b、放入高温炉中，焙烧温度500 700°C，隔绝空气保温1 2小时，随炉冷却制成碳化油页岩灰渣；C、将碳化油页岩灰渣20-40份、丁腈橡胶、丁苯橡胶或顺丁橡胶100份、炭黑60-80 份、硬脂酸4份、氧化锌5份、硫粉1. 5份和硫化促进剂M，硫化促进剂D，硫化促进剂TT，硫化促进剂H，硫化促进剂ZDMC，硫化促进剂ZBX或硫化促进剂NA-22任一种1. 5份装入混炼机中；d、在110_130°C条件下混炼13-20分钟；e、冷却后在平板硫化仪中成型。测试样品的机械性能，各项指标均达到GB3778-94标准。实施例2a、将提油后的油页岩灰渣粉碎至< 300目；b、放入高温炉中，焙烧温度500 700°C，隔绝空气保温1 2小时，随炉冷却制成碳化油页岩灰渣；C、将碳化油页岩灰渣20-40份、丁腈橡胶、丁苯橡胶或顺丁橡胶100份、炭黑60-80 份、硬脂酸4份、氧化锌5份、硫粉1. 5份和硫化促进剂M，硫化促进剂D，硫化促进剂TT，硫化促进剂H，硫化促进剂ZDMC，硫化促进剂ZBX或硫化促进剂NA-22任一种1. 5份装入混炼机中；d、在110_130°C条件下混炼13-20分钟；e、冷却后在平板硫化仪中成型。测试样品的机械性能，各项指标均达到GB3778-94标准。实施例3a、将提油后的油页岩灰渣粉碎至< 300目；b、放入高温炉中，焙烧温度500 700°C，隔绝空气保温1 2小时，随炉冷却制成碳化油页岩灰渣；
c、将碳化油页岩灰渣20-40份、丁腈橡胶、丁苯橡胶或顺丁橡胶100份、炭黑60-80 份、硬脂酸4份、氧化锌5份、硫粉1. 5份和硫化促进剂M，硫化促进剂D，硫化促进剂TT，硫化促进剂H，硫化促进剂ZDMC，硫化促进剂ZBX或硫化促进剂NA-22任一种1. 5份装入混炼机中；d、在110_130°C条件下混炼13-20分钟；e、冷却后在平板硫化仪中成型。测试样品的机械性能，各项指标均达到GB3778-94标准。实施例4a、将提油后的油页岩灰渣粉碎至< 300目；b、放入高温炉中，焙烧温度500 700°C，隔绝空气保温1 2小时，随炉冷却制成碳化油页岩灰渣；C、将碳化油页岩灰渣20-40份、丁腈橡胶、丁苯橡胶或顺丁橡胶100份、炭黑60-80 份、硬脂酸4份、氧化锌5份、硫粉1. 5份和硫化促进剂M，硫化促进剂D，硫化促进剂TT，硫化促进剂H，硫化促进剂ZDMC，硫化促进剂ZBX或硫化促进剂NA-22任一种1. 5份装入混炼机中；d、在110_130°C条件下混炼13-20分钟；e、冷却后在平板硫化仪中成型。测试样品的机械性能，各项指标均达到GB3778-94标准。实施例5a、将提油后的油页岩灰渣粉碎至< 300目；b、放入高温炉中，焙烧温度500 700°C，隔绝空气保温1 2小时，随炉冷却制成碳化油页岩灰渣；C、将碳化油页岩灰渣20-40份、丁腈橡胶、丁苯橡胶或顺丁橡胶100份、炭黑60-80 份、硬脂酸4份、氧化锌5份、硫粉1. 5份和硫化促进剂M，硫化促进剂D，硫化促进剂TT，硫化促进剂H，硫化促进剂ZDMC，硫化促进剂ZBX或硫化促进剂NA-22任一种1. 5份装入混炼机中；d、在110_130°C条件下混炼13-20分钟；e、冷却后在平板硫化仪中成型。测试样品的机械性能，各项指标均达到GB3778-94标准。
权利要求
1.一种用油页岩灰渣改性橡胶，其特征在于，按质量份数 碳化油页岩灰渣20-40份炭黑60-80份生胶100份硬脂酸4份氧化锌5份硫粉1. 5份促进剂1.5份。
2.一种用油页岩灰渣改性橡胶的方法，其特征在于，包括以下顺序和步骤a、将提油后的油页岩灰渣粉碎至<300目；b、放入高温炉中，焙烧温度500 700°C，隔绝空气保温1 2小时，随炉冷却制成碳化油页岩灰渣；c、将碳化油页岩灰渣20-40份、生胶100份、炭黑60-80份、硬脂酸4份、氧化锌5份、 硫粉1. 5份和硫化促进剂1. 5份装入混炼机中；d、在110-130°C条件下混炼13-20分钟；e、冷却后在平板硫化仪中成型。
3.按照权利要求2所述的用油页岩灰渣改性橡胶的方法，其特征在于，步骤c所述的生胶为丁腈橡胶、丁苯橡胶或顺丁橡胶。
4.按照权利要求2所述的用油页岩灰渣改性橡胶的方法，其特征在于，步骤c所述的硫化促进剂为硫化促进剂M，硫化促进剂D，硫化促进剂TT，硫化促进剂H，硫化促进剂ZDMC，硫化促进剂ZBX或硫化促进剂NA-22任一种。
全文摘要
本发明涉及一种用油页岩灰渣改性橡胶及其方法。将提油后的油页岩灰渣粉碎至＜300目；放入高温炉中焙烧，隔绝空气保温，随炉冷却制成碳化油页岩灰渣；将碳化油页岩灰渣、生胶、炭黑、硬脂酸、氧化锌、硫粉和硫化促进剂装入混炼机中；在一定温度条件下混炼；冷却后在平板硫化仪中成型。本发明充分利用了油页岩灰渣中残余的有机物残体，使其变废为宝，消除了油页岩灰渣露天堆放的环境污染，且碳化油页岩灰渣粉体表面碳化均匀、包覆牢固、与有机物相容性好，性能稳定，工艺简单，成本低廉。不仅节约了二次焙烧的能源，还减少了因二次焙烧产生的二氧化碳的排放。测试样品的机械性能，各项指标均达到GB3778-94标准。
文档编号C08K3/04GK102504368SQ20111035505
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月10日 优先权日2011年11月10日
发明者于波, 蒋引珊 申请人:吉林大学