一种含铁油泥的无公害回收处理系统的制作方法

本实用新型涉及一种针对冷轧生产中磁过滤器排出的含铁油泥的无公害回收处理系统，属于危险废物的无害化处理和资源化利用技术领域。

背景技术：

轧钢油泥是轧钢工艺中产生的油、水、含铁污泥三相混合物，外观呈灰黑色。根据《国家危险废物名录》（2008），该物质属于废矿物油（HW08）类危险废物。因此必须对轧钢油泥进行妥善的处理，实现环保目的的同时实现资源再利用。

冷轧生产中的轧钢油泥多采用磁性过滤器分离，该过滤器由采用高矫顽力的强磁性材料与阻拦滤网组合而成，其过滤精度10微米，吸附力是一般磁性材料的十倍，具有在瞬间液流冲击或高流速状态下，吸附微米级的铁磁性污染物的能力，并能克服在高速大冲击下冲下的铁磁性污染物重新被吸附住，从而避免了液压元件的卡死或磨擦付的磨损，延长液压元件及液压系统的使用寿命，增强液压系统的可靠性，该过滤器定期排放轧钢油泥。

目前轧钢油泥的处理方法主要有焚烧法和蒸馏脱油法。焚烧法是指将轧钢油泥进行焚烧，利用焚烧产生的高温和氧化气氛将轧钢油泥中的Fe3O4氧化成Fe2O3，再经过粉碎分级、湿法分离、化学提纯等过程，生产纯度大于98%的Fe2O3。这类方法没有进行轧钢油泥中油的有效回收，且燃烧过程中容易产生二次污染。蒸馏脱油法是指通过蒸馏的方式将轧钢油泥中的油收集加以利用，这类方法对蒸馏设备的要求较高，且没有对轧钢油泥中的含铁污泥加以有效利用。蒸馏脱油法，当温度达到油品沸点后，油品由液体态变气态挥发出去，一般轧制油的沸点在250-400度之间，因此，蒸馏脱油法的控制温度都在250度以上，该温度下轧制油极易产生裂解和聚合，失去使用价值。

中国专利201611078598公开了一种处理含铁油泥的系统和方法，该系统包括：萃取装置，萃取装置有含铁油泥入口、溶剂入口、含油溶剂出口和含油固体残渣出口；混合装置，混合装置有含油固体残渣入口、煤粉入口、铁矿粉入口、粘结剂入口和混合物料出口；压球装置，压球装置有混合物料入口和混合球团出口；干燥装置，干燥装置有混合球团入口和干燥球团出口；转底炉，转底炉有干燥球团入口、还原烟气出口和还原固体产物出口，转底炉内有烧嘴；燃气熔分炉，燃气熔分炉有固体还原产物入口、熔分烟气出口、铁水出口和残渣出口。该技术并没有将铁和油彻底分离出来，得到的是“含油固体残渣”，仅是降低了含铁油泥的含油量，含油的铁粉无法利用。

技术实现要素：

本实用新型提出一种含铁油泥的无公害回收处理系统，克服现有技术的不足，针对冷轧生产中磁过滤器排出的废弃物——含铁油泥中油脂、铁皂和铁粉资源的再利用，最终达到符合国家节能减排、绿色能源政策的安全、清洁和高效的生产目标。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是这样的：

一种含铁油泥的无公害回收处理系统，其特征在于，其结构包括萃取釜、过滤机、分离机、反应釜、蒸馏釜和干燥装置，所述萃取釜分别与反应釜和所述过滤机通过工艺管线相连接；所述反应釜输出连接所述第一分离机，第一分离机的液体出口连接第一蒸馏釜，所述第一分离机的固体出口连接第一干燥装置，所述第一干燥装置的出口连接粗铁粉仓；所述第一蒸馏釜的气体出口连接有萃取剂贮罐，所述蒸馏釜的底部出口连接轧制油贮罐；

所述过滤机的液体出口连接第二蒸馏釜，所述第二蒸馏釜的气体出口放散，所述第二蒸馏釜的底流连接第二分离机，所述第二分离机的固体出口连接第二干燥装置，所述第二干燥装置的出口连接细铁粉仓。所述微米级细铁粉仓通过分级机与纳米级铁粉仓相连。

所述微米级细铁粉仓与分级机之间设有旁路的微粉加工设备。

所述微粉加工设备是超细磨粉机、微粉磨、雷蒙磨或高压磨中的一种或任两种组合。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果 ：

1）实现了磁性过滤器中废弃物含铁油泥的完全无公害处理，使萃取剂、轧制油和微细铁粉都能得到有效循环利用，产生新的经济价值，其中纳米级铁粉的利用更能带来可观的附加值。2）明显降低轧钢生产的原料成本，该系统结构合理，运行稳定，对含铁油泥中油品和铁元素的资源化利用提供了一种合理有效的解决方案，解决了含铁油泥丢弃对环境的不良影响，符合国家的绿色环保和生态循环产业政策。3）本实用新型控制蒸馏温度在100度以下，不影响轧制油的使用性能，保证了轧制油的的循环使用。4）本实用新型分离的铁粉中完全不含油，这是使铁粉能进一步利用的技术基础。

附图说明

图1是本实用新型一种含铁油泥的无公害回收处理系统实施例结构示意框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

见图1，是本实用新型一种含铁油泥的无公害回收处理系统实施例结构示意框图，萃取釜分别与反应釜和板框过滤机通过泵及工艺管线相连接；反应釜中加入甲酸，使萃取釜中的混和物中的铁皂被还原出来,反应釜输出连接第一分离机，实现固液分离，其固体出口连接第一干燥装置，第一干燥装置的出口连接粗铁粉仓；第一分离机的液体出口连接第一蒸馏釜，第一蒸馏釜的气体出口连接有萃取剂贮罐，蒸馏釜的底部出口连接轧制油贮罐。

板框过滤机的液体出口连接第二蒸馏釜，第二蒸馏釜将混合物中的水分蒸馏出来，使混合物被浓缩，板框过滤机的固体出口连接第二双锥干燥器，第二双锥干燥器出口连接细铁粉仓。

第二分离机的固体输出连接第二双锥干燥器，第二双锥干燥器的固体输出连接微米级细铁粉仓；微米级细铁粉仓通过分级机与纳米级铁粉仓相连。微米级细铁粉仓与分级机之间旁路设有微粉加工设备,能实现铁粉的多次研磨，以便获得更多的纳米级铁粉，增加经济效益。实施例中，微粉加工设备是超细磨粉机。

本实用新型采用减压蒸馏法处理冷轧废弃物——含铁油泥，回收轧制油和萃取剂循环再利用，分离出的铁粉中完全不含油，完全可以应用到工业生产中去,做为资源创造更高的经济价值，其具体步骤如下：

1）萃取剂选用乙酸乙酯，将含铁油泥与萃取剂在萃取釜中混合，使轧制油完全溶解于萃取剂中，最终形成上部的密度小于1克/毫升的低密度混合物和底部的密度大于1克/毫升的高密度混合物两部分；

2）低密度混合物先进入反应釜，该部分混合物内含有铁皂，铁皂的主要成分脂肪酸铁、脂肪酸亚铁，向反应釜中加入甲酸，充分反应后生成脂肪酸和铁，再加入适量异丙醇以中和过量的有机酸，生成的脂肪酸进入油脂中，有机酸和有机醇参与的是一个可逆反应，目的是将混合物中的铁分离出来，所述铁分离出来后是粒度10μm~500μm的粗铁粉；

经第一离心式分离机分离出的液体（其中成分主要是萃取剂和轧制油）进入第一蒸馏釜中做减压蒸馏，蒸馏釜内真空度0~0.098mpa,温度为40~100℃，流量及流速为100~250L/h，最终分离出萃取剂和轧制油两部分。脂肪酸和有机酸是轧制油的组成成分，加入轧制油中可做添加剂使用。为了降低运行成本，萃取剂贮罐内的萃取剂可由泵打回萃取釜循环使用，当萃取剂的浓度低于新品的50%时，按油泥混合物质量体积比3~10倍量补充萃取剂。第一离心式分离机分离出的固体送第一双锥干燥器干燥后进入粗铁粉仓。该粗粉经第一双锥干燥器处理得粒度10μm ~500μm的粗铁粉。粒度10μm ~500μm的粗铁粉还可进一步经球磨机研磨成粒度在6μm ~100μm微米级细铁粉。

3）高密度混合物经板框过滤机分成滤液和滤渣两部分，板框过滤机选用80~150平方程控液压自动隔膜密闭防爆压滤机，其进料压力3~6公斤，鼓膜压力7~10公斤，气压榨，其中滤液部分在第二蒸馏釜中再做一次减压蒸馏，分离出一部分水，第二蒸馏釜的气体出口可以放散或回收水，蒸馏釜内真空度0~0.098mpa,温度为40~100℃，流量及流速为100~250L/h，剩余滤液由离心式分离机进一步分离出水和固相产物，固相产物经第二双锥干燥器干燥处理得粒度在6μm ~100μm的微米级细铁粉；

实施例中，双锥干燥机内完成真空干燥，双锥干燥机的夹层内通以1~5 MPa蒸汽，双锥干燥机内部在真空泵的作用下保持0.2~0.098MPa的真空环境，双锥干燥机以10~15转/分钟的速度旋转，当双锥干燥机内达到25~85度汽化温度后，开启制冷机，对真空泵泵出气体进行冷凝，从冷凝器中回收水；当双锥干燥机内达到25度温度后，开启除尘器，对真空泵泵出气体进行除尘，在除尘器中收集微米级细铁粉（含水率小于0.01%）；当检测到真空泵泵出气体密度小于0.95g/cm时，或者满足其他条件，停止真空干燥，第二双锥干燥机排出粒度在6μm ~100μm微米级细铁粉产物（含水率小于0.01%），经过分级机，可分离出粒度20 ~100nm的纳米级铁粉，分级机与细铁粉仓之间设置旁路连接，旁路上设有雷蒙磨，雷蒙磨可多台串联，以提高研磨精度和效率，对分级机中的粗粒级做多次研磨的目的是生产更多20 ~100nm的纳米级铁粉，实现经济效益最大化，也可根据销售需求，产生不同粒级匹配的铁粉。

实施例中，萃取剂还可以选用苯、甲苯、四氯化碳、二氯甲烷、煤油、直馏汽油、乙醚、异丙醚、乙烷、环乙烷、乙酸乙酯、异丙醇、正丁醇中的一种或任两种组合，根据轧制油具体型号选择，均能实现本实用新型目的。实施例中，双锥干燥器也可以被自然风干、燃煤锅炉、电烤箱、回转窑或微波烘干塔中的任一种形式替代，根据具体工艺条件而定。

当然，上述说明并非是对本实用新型的实质范围的限值，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的人员在本实用新型的实质范围内所作出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。