一种沥青的生产工艺的制作方法

文档序号:17392174发布日期:2019-04-13 00:33阅读:512来源:国知局

本发明涉及材料加工领域,具体涉及一种沥青的生产工艺。



背景技术:

沥青经过长时间使用后会出现老化现象,尤其是路面沥青由于长时间与阳光、氧气和水分等接触,会出现挥发、氧化和聚合等物理、化学反应,极易出现老化现象,严重影响了路面沥青的使用寿命。而且有限资源无法支撑越来越多的使用,而废旧沥青尤其是路面沥青的既有使用量已经非常巨大,如何回收废旧沥青将逐渐成为越来越受重视的沥青生产工艺。

路面沥青的回收工艺以为公知,如中国发明专利cn201711027446.3公开一种废旧路面沥青回收增强再利用的方法,将含有石子的回收路面沥青进行研磨,使石子粉碎,然后与废旧塑料、废旧织物的粉碎物混合均匀后,在锥形螺杆挤出机中进行剪切混炼反应,使凝聚的沥青质重新分散为高韧性的胶体结构,冷却造粒后即得路面专用再生沥青料,制备的具体步骤如下:(1)将含有石子的回收路面沥青加入高压悬辊磨粉机中,回收沥青进入磨腔后,由铲刀铲起,送入磨辊与魔环之间将石子碾压成粉末,然后随鼓风机的循环风带入分析机,粒度达到要求后被旋风分离出来,较大颗粒则回落进行重磨;(2)将步骤(1)所得的再生沥青物料与废旧塑料、废旧织布的粉碎物,按一定的质量比例加入混合机中,混合均匀后冷却出料;(3)将步骤(2)所得的混合料加入锥形螺杆挤出机中,合理设置各区段的加热温度,开启风冷系统,检查确认排气孔无堵塞,开启电机,待运转稳定后加料,调节加料速度及螺杆转速,使之相匹配;物料进入挤出机后,先进入压缩段,然后进入均化段进行剪切混炼反应,将废旧塑料和废旧织物注入路面沥青,使凝聚的沥青质重新分散为高韧性的胶体结构,然后经过冷却、造粒,得到路面专用再生沥青料。步骤(1)所述高压悬辊磨粉机的高压弹簧的压力为1000-1200kg,磨辊直径为3-5mm,磨环高度为250-350mm,主机功率为150-200kw。步骤(1)所述经高压悬辊磨粉机研磨后的石子粒度应不超过50目。步骤(2)所述废旧塑料为回收的聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚氯乙烯中的至少一种,其粉碎物的各向尺寸不超过3mm。步骤(2)所述废旧织物包括各种天然纤维或合成纤维的回收织物,其粉碎物的各向尺寸不超过3mm。步骤(2)所述混合物的质量总份数为100份,其中再生沥青50-70份、废旧塑料20-30份、废旧织物10-20份。步骤(2)所述混合机为犁刀混合机、螺带混合机或v型混合机,混合时间为20-30min。步骤(3)所述锥形螺杆挤出机采用电气控制系统,其主驱动方式为变频调速,螺杆长径比为20:1-30:1。步骤(3)所述挤出机各区段的加热温度为加料段120-140℃、压缩段140-150℃、均化段150-160℃。步骤(3)所述加料速度为200-250g/min,螺杆转速为80-110r/min。

同时经研究发现路面沥青中的杂质主要是砂石和灰尘,其中灰尘基本都是密度小于水密度的,更加小于沥青的密度(1.15-1.25g每立方厘米),而大部分砂石的密度(大于2g每立方厘米)都是明显大于沥青密度的。

鉴于此,本案发明人对上述问题进行深入研究,遂有本案产生。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种可高效快速加工沥青,步骤简洁清晰,而且节约资源保护环境的沥青的生产工艺。

为了达到上述目的,本发明采用这样的技术方案:

一种沥青的生产工艺,包括如下步骤:

(1)将废旧沥青进行初级破碎,制成初级颗粒;

(2)然后对初级颗粒进行初级清洗,进行初级除杂,制成初级除杂颗粒;

(3)然后对初级除杂颗粒进行降温,使初级除杂颗粒中的沥青处于玻璃态,制成玻璃态颗粒;

(4)然后对玻璃态颗粒进行研磨,使玻璃态颗粒中的沥青颗粒与杂质颗粒相互脱离,制成研磨细颗粒;

(5)然后在保证研磨细颗粒中的沥青处于玻璃态的情况下对研磨细颗粒进行第一次风选,将密度小于沥青密度的杂质颗粒去除,制成除杂细颗粒;

(6)然后在保证除杂细颗粒中的沥青处于玻璃态的情况下对除杂细颗粒进行第二次风选,将密度大于沥青密度的杂质颗粒去除;

(7)然后将沥青颗粒取出。

在所述步骤(7)中,将取出后沥青颗粒进行加热并添加再生剂进行搅拌。

所述再生剂主要为芳香芬。

在所述步骤(1)中,首先收集废旧沥青;所述废旧沥青为废旧路面沥青。

在所述步骤(2)和(3)之间,对初级除杂颗粒进行干燥除水分。

在所述步骤(1)中,将初级颗粒破碎至3-10目。

在所述步骤(4)中,将研磨细颗粒研磨至18-400目。

在所述步骤(4)中,在温度低于-35℃的环境中对玻璃态颗粒进行研磨。

在所述步骤(4)中,利用研磨机对玻璃态颗粒进行研磨,并在研磨过程中向研磨机中通入温度低于-35℃的空气或氮气。

在所述步骤(5)中,利用温度低于-35℃的空气或氮气对研磨细颗粒进行第一次风选;在所述步骤(6)中,温度低于-35℃的空气或氮气对除杂细颗粒进行第二次风选。

采用上述技术方案后,本发明的沥青的生产工艺,突破传统沥青回收工艺形式,将废旧沥青进行初级破碎,制成初级颗粒;此步骤可将废旧沥青表面及裂缝中的灰尘等杂质暴露出来,而且进行初级破碎便于后续进行进一步的研磨。然后对初级颗粒进行初级清洗,进行初级除杂,制成初级除杂颗粒;此步骤可将废旧沥青表面附着的灰尘等杂质清除。然后对初级除杂颗粒进行降温,使初级除杂颗粒中的沥青处于玻璃态,制成玻璃态颗粒;此步骤可使废旧沥青处于硬脆的玻璃态,便于将废旧沥青研磨成细颗粒。然后对玻璃态颗粒进行研磨,使玻璃态颗粒中的沥青颗粒与杂质颗粒相互脱离,制成研磨细颗粒(如沙漠或沙滩中的砂粒尺寸);此步骤可将玻璃态颗粒研磨中的沥青和砂石等杂质研磨成细小的沥青颗粒和杂质颗粒,沥青颗粒和杂质颗粒均形成明显的颗粒状,尤其是杂质颗粒呈较浑圆的粒状,沥青颗粒和杂质颗粒接触面变小,使沥青颗粒和杂质颗粒失去附着力,进而使沥青颗粒和杂质颗粒相互脱离并松散。然后在保证研磨细颗粒中的沥青处于玻璃态的情况下对研磨细颗粒进行第一次风选,将密度小于沥青密度的杂质颗粒去除,制成除杂细颗粒;此步骤将研磨后进一步暴露的灰尘等密度小于沥青密度的杂质通过风选进行去除,同时保证研磨细颗粒中的沥青处于玻璃态,失去粘结性能,避免沥青重新与杂质粘结在一起。然后在保证除杂细颗粒中的沥青处于玻璃态的情况下对除杂细颗粒进行第二次风选,将密度大于沥青密度的杂质颗粒去除;此步骤将研磨后暴露的密度大于沥青密度的杂质通过风选进行去除,同时保证研磨细颗粒中的沥青处于玻璃态,失去粘结性能,避免沥青重新与杂质粘结在一起。然后将沥青颗粒取出留待使用。与现有技术相比,本发明的沥青的生产工艺,其可高效快速加工沥青,步骤简洁清晰,而且节约资源保护环境。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案,下面通过具体实施例进行详细阐述。

本发明的一种沥青的生产工艺,包括如下步骤:

(1)将废旧沥青进行初级破碎,制成初级颗粒;此步骤可将废旧沥青表面及裂缝中的灰尘等杂质暴露出来,而且进行初级破碎便于后续进行进一步的研磨。

(2)然后对初级颗粒进行初级清洗,进行初级除杂,制成初级除杂颗粒;此步骤可将废旧沥青表面附着的灰尘等杂质清除。

(3)然后对初级除杂颗粒进行降温,使初级除杂颗粒中的沥青处于玻璃态,制成玻璃态颗粒;此步骤可使废旧沥青处于硬脆的玻璃态,易被研磨粉碎,便于将废旧沥青研磨成细颗粒。

(4)然后对玻璃态颗粒进行研磨,使玻璃态颗粒中的沥青颗粒与杂质颗粒相互脱离,制成研磨细颗粒(如沙漠或沙滩中的砂粒尺寸);此步骤可将玻璃态颗粒研磨中的沥青和砂石等杂质研磨成细小的沥青颗粒和杂质颗粒,沥青颗粒和杂质颗粒均形成明显的颗粒状,尤其是杂质颗粒呈较浑圆的粒状,沥青颗粒和杂质颗粒接触面变小,使沥青颗粒和杂质颗粒失去附着力,进而使沥青颗粒和杂质颗粒相互脱离并松散。

(5)然后在保证研磨细颗粒中的沥青处于玻璃态的情况下对研磨细颗粒进行第一次风选,将密度小于沥青密度的杂质颗粒去除,制成除杂细颗粒;此步骤将研磨后进一步暴露的灰尘等密度小于沥青密度的杂质通过风选进行去除,同时保证研磨细颗粒中的沥青处于玻璃态,失去粘结性能,避免沥青重新与杂质粘结在一起。

或者,在保证研磨细颗粒中的沥青处于玻璃态的情况下也可对研磨细颗粒进行清洗,如利用低熔点的溶液对研磨细颗粒进行清洗,此溶液可为调节熔点和密度的无机盐溶液,所以在保持沥青玻璃态的低温环境中,此无机盐溶液也不会凝固。

(6)然后在保证除杂细颗粒中的沥青处于玻璃态的情况下对除杂细颗粒进行第二次风选,将密度大于沥青密度的杂质颗粒去除;此步骤将研磨后暴露的密度大于沥青密度的杂质通过风选进行去除,同时保证研磨细颗粒中的沥青处于玻璃态,失去粘结性能,避免沥青重新与杂质粘结在一起。

或者,在保证除杂细颗粒中的沥青处于玻璃态的情况下,也可将除杂细颗粒置于分离液体中将沥青颗粒与密度大于沥青密度的杂质颗粒分离,使杂质颗粒沉于分离液体底部,而沥青颗粒漂浮在分离液体表面,分离液体的密度介于沥青密度和杂质颗粒密度之间;由于沥青的密度(1.15-1.25g每立方厘米)小于砂石的密度(大于2g每立方厘米),分离液体具体可为无机盐水溶液,密度调配为1.25-2.65g每立方厘米,介于沥青密度和砂石密度之间,所以在保持沥青玻璃态的低温环境中,此无机盐溶液也不会凝固。

(7)然后将沥青颗粒取出留待使用。

优选地,在步骤(7)中,将取出后沥青颗粒进行加热并添加再生剂进行搅拌。利用再生剂调配沥青中饱和酚、芳香芬、胶质和沥青质的比例,使各组分之间的比例重新平衡,接近新鲜沥青,进而可作为新鲜沥青重新进行使用,可作为路面沥青使用,也可用于其他用途,具有较多的选择性。

优选地,再生剂主要为芳香芬,主要对沥青在老化过程中损失过多的芳香芬进行补充,也可适当补充一些饱和酚,以保证饱和酚在总量增多的再生沥青中的比例不会降低。

优选地,在步骤(1)中,首先收集废旧沥青;废旧沥青为废旧路面沥青。此步骤可为沥青生产提供充足的原材料,成本低且节约资源、保护环境。

优选地,在步骤(2)和(3)之间,对初级除杂颗粒进行干燥除水分。此步骤可避免在步骤(3)中对初级除杂颗粒进行降温实现沥青玻璃态的过程中出现结冰情况,避免冰在研磨过程中增加润滑而影响对玻璃态颗粒的研磨。

优选地,在步骤(1)中,将初级颗粒破碎至3-10目。此粒径的初级颗粒可基本将废旧沥青表面及裂缝中的灰尘等杂质暴露出来。初级颗粒具体可为3、4、5、6、7、8、9和10目。

优选地,在步骤(4)中,将研磨细颗粒研磨至18-400目。此粒径的研磨细颗粒与沙漠或沙滩上的沙子粒径相近,更加呈浑圆粒状,沥青颗粒和杂质颗粒接触面足够小,使沥青颗粒和杂质颗粒失去附着力,进而使沥青颗粒和杂质颗粒相互脱离并松散。

优选地,在步骤(4)中,在温度低于-35℃的环境中对玻璃态颗粒进行研磨。沥青在-33℃左右即可实现玻璃态,为了确保玻璃态颗粒的玻璃态稳定,将玻璃态颗粒在-35℃的环境中进行研磨,如果条件允许,最好在低于-40℃的环境中对玻璃态颗粒进行研磨,考虑成本和条件等限制,优选在-35~-50℃之间,具体可为-35、-40、-45和-50℃。

优选地,在步骤(4)中,利用研磨机对玻璃态颗粒进行研磨,并在研磨过程中向研磨机中通入温度低于-35℃的空气或氮气,在研磨过程中向研磨机中通入温度低于-35℃的空气或氮气可保持玻璃态颗粒始终处于低温的玻璃态,便于研磨成研磨细颗粒。而且氮气可防止沥青颗粒被氧化,对沥青颗粒进行保护。如果条件允许,在研磨过程中最好通入温度低于-40℃的空气或氮气,考虑成本和条件等限制,优选在-35~-50℃之间,具体可为-35、-40、-45和-50℃。

优选地,在步骤(5)中,利用温度低于-35℃的空气或氮气对研磨细颗粒进行第一次风选;在步骤(6)中,温度低于-35℃的空气或氮气对除杂细颗粒进行第二次风选。在风选过程中采用温度低于-35℃的空气或氮气可保持玻璃态颗粒始终处于低温的玻璃态,各颗粒之间不会出现黏连情况。而且氮气可防止沥青颗粒被氧化,对沥青颗粒进行保护。如果条件允许,在风选过程中最好采用温度低于-40℃的空气或氮气,考虑成本和条件等限制,优选在-35~-50℃之间,具体可为-35、-40、-45和-50℃。

本发明的产品形式并非限于本案实施例,任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰,皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

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