[发明专利]砂悬浮液应用于高压喷射废轮胎制备橡胶粉的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种砂悬浮液应用于高压喷射废轮胎制备橡胶粉的方法及装置，具体说是提供一种从粗废旧橡胶制备橡胶粉的方法，本发明提供的方法特别适用于废旧轮胎橡胶、废旧橡胶等的回收利用，尤其是砂悬浮液还应用于高压喷射切割各种金属、石材、陶瓷、玻璃、木材等。

背景技术

汽车工业的发展，随着轿车进入家庭和汽车拥有量的增加，废旧轮胎数量还将大量增加，加上胶管、胶带、胶鞋及其它橡胶制品，如何有效回收利用，变废为宝，防止对环境造成污染，是我国再生资源回收利用面临的一个新课题。

轮胎橡胶是一种高交联密度的高分子材料，具有高弹性和高储能性，在较小外力作用下可产生很大的形变，释除载荷后又很快恢复到近似原来的形状，因此一般认为橡胶在常温条件下难于粉碎，通常采用液氮深冷粉碎；此外，由于其热固性特点，不能象废旧塑料通过熔融或溶解减小体积或熔体加工成型回收利用，通常采用焚烧或填埋减少堆积量，但又产生严重的二次污染。废旧轮胎橡胶的深度利用引起人们重视，通过将橡胶粉碎制成胶粉，然后直接使用或与其它材料掺混使用被认为是废旧橡胶回收利用的最佳途径，废旧橡胶的粉碎是回收利用的基础。

目前，国内外废旧橡胶胶粉的生产方法主要有以下几种：

1、常温粉碎法：在常温下利用机械剪切力对胶片进行切割、挤压，使其成为具有一定粒度的胶粉。可选用带花辊的开炼机、带锯齿状旋刀的粉碎机进行粉碎。这种生产胶粉方法的特点是设备简单、处理量大，橡胶颗粒在受机械剪切作用下被拉伸、撕裂，呈毛刺状和长条状，获得的胶粉，胶粉粒径较大，团聚严重，分散困难，应用受限制。

2、)低温粉碎法：将废轮胎块冷冻至橡胶玻璃化转变温度以下，使其变脆，再进行破碎，制取胶粉。国外普遍采用液氮制冷，国内也开发了压缩空气膨胀多级分段制冷工艺生产胶粉，两者共同的优点是工艺简单、无污染、精细胶粉产率较高，但缺点是投资大、能耗和成本高，生产每Kg胶粉需消耗液氮1.55Kg，这种方法生产的胶粉细度小于500gm，但设备投入大，生产过程能耗高达1500kWh/t，胶粉活性比常温粉碎的低。

3、水射流粉碎法：将废旧轮胎置于一旋转支架上，并使废旧轮胎置于水压大于200MPa的水切割头，使废旧轮胎作慢速转动，结合水射流的强大动能所产生的切割作用将废旧轮胎上的橡胶冲击形成粉末状。这种水切割胶粉的方法，切割出的橡胶是片状物、粗块体多，橡胶粉末少，还有部分橡胶与金属丝相联结，轮胎金属丝与轮胎橡胶不能一次性分开制成橡胶粉，换装废旧轮胎不方便、费力、费时、生产速度慢，产量低、细度达不到应用需要等缺点。

发明内容

本发明的目是针对现有技术不足而提供一种砂悬浮液应用于高压喷射废轮胎制备橡胶粉的方法及装置，发明一种利用砂悬浮液超高压喷射技术将废旧轮胎直接加工成粉而同时又使喷射下的橡胶粉同时进入磨盘磨橡胶粉，橡胶粉进入磨盘磨出的橡胶粉进行沉淀、除去纤维，过滤，将含水的橡胶粉进行干燥、筛分、包装，废旧轮胎的金属丝能切底与橡胶一次性分离制成橡胶粉，纲丝完整无损，纤维和金属丝作废品销售，砂悬浮液循环使用，该技术生产的橡胶粉具有分散性、细度一次性达需要标准、磨粉快速、产量高、橡胶粉活性不破坏、橡胶粉活性好、省时、省力、生产方便、节能、投资少、效率高、无废水排放，无噪音、环境无污染。

本发明的方法的技术方案是：

砂悬浮液应用于高压喷射废轮胎制备橡胶粉的方法及装置，它包括以下步骤，其特征是：

1、砂悬浮液的制备方法，原料组合物为砂1-25重量％、磷酸三钠或三聚磷酸钠3-8重量％、羧甲基纤维素钠4-10重量％，余量水搅拌均匀制成100市斤砂砂悬浮液。

悬浮剂可在其中自选一种羧甲基纤维素钠、黄原胶、阿拉伯胶、聚乙烯吡咯烷酮等，砂的细度100纳米-800微米，根据切割需要自选纳米级或微米级。

2、首先将废旧轮胎置于转轴上，并使废旧轮胎置于水压大于180MPa的高压喷射头。高压喷射头对准废旧轮胎的距离为1-8厘米；

3、只要控制好水压，使废旧轮胎作慢速转动，废旧轮胎转速范围为500-1000转/分，同时高压喷射头，结合水砂磨刀的强大动力所产生的作用将废旧轮胎上的橡胶制成粉状和水同时进入磨盘磨橡胶粉，磨盘磨出的橡胶粉经过过滤，使废旧轮胎中的金属丝与橡胶分离；

4、上述含水的粉状橡胶经过过滤，将含水的粉状橡胶用清水冲洗，将含水的粉状橡胶进行干燥，经过干燥的橡胶粉进行筛分、包装，金属丝作废品销售，过滤的砂悬浮液循环使用，粉状橡胶用清水冲洗的水再用来配制砂悬浮液。本发明的技术方案的装置是通过以下方式实现的：