[发明专利]一种废旧轮胎制备碳黑方法

说明书

技术领域

本发明涉及废轮胎制碳黑技术领域，尤其是一种废旧轮胎制备碳黑方法。

背景技术

随着废旧轮胎的堆积量越来越多，碳黑需求量越来越多的现状下，将废旧轮胎作为原料来生产碳黑的技术得到了较大程度的发展。但，现有技术中采用废旧轮胎为原料生产碳黑的工艺中，其均是将废旧轮胎进行热解或者裂解后，使得含油成分和气体成分被大量的挥发出来后，获得残留下来的固体材料作为碳黑；可，这样获得的碳黑的品质较差，杂质较多，往往还需要对碳黑产品进行进一步的处理，使得其中的杂质含量降低，才能够使得碳黑满足化工原料的需求，也正是基于此，现有技术中出现了大量关于碳黑中灰分分离的装置和技术，这不仅使得合格碳黑产品的制备工艺较长，能耗较高，而且还使得需要对废旧轮胎生产碳黑提供新的设备，造成生产成本较高。并且，添加新设备后，仅仅能够降低碳黑中的灰分含量，而不能使得碳黑中的硫成分得到降低，而传统的废轮胎生产碳黑的工艺中，其未能对轮胎中的硫成分进行恰当的处理，使得残留在碳黑中的硫的相对量较高；基于此，本研究者结合长期的探索实践，将废旧轮胎作为原料来生产合格的碳黑产品，并在生产工艺中降低废旧轮胎中S-S键和S-C键的键能，使得脱硫过程中的能耗较低，为废旧轮胎生产碳黑产品领域带来了一种新思路。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种废旧轮胎制备碳黑方法。

具体是通过以下技术方案得以实现的：

一种废旧轮胎制备碳黑方法，包括以下步骤：

将废旧轮胎粉碎成20-30目的颗粒后，在将其与脱硫剂按照质量比1∶1混合后，采用超声波处理器控制频率为1000-2000Hz处理10-20s，再将其与混合酸按照质量体积比3∶0.1～0.5混合后，再将其置于反应器中，调整温度为70-90℃，恒温20-30min后，再将其以升温速度为3-7℃/min升温至温度为100-130℃后，调整反应器中的压力为5-7MPa，并以升温速度为1-3℃升温至温度为240-270℃，恒温10-30min，再将其在20-30s将温度升温至450-530℃处理20-30min，再将其在10-20min降温至常温，获得碳黑粗品；将碳黑粗品送入磁选机中磁选处理3-5min后，获得半成品碳黑；将半成品碳黑与脱硫剂按照1∶0.003～0.007混合后送入超声波频率为100-300Hz处理10-30s后，将其升温至温度为90-130℃处理3-5min，再在10s将温度降温至常温，获得成品碳黑。

所述的脱硫剂的原料成分以重量份计为N-甲基二乙醇胺2-7份、松香1-3份、地沟油4-6份、金属氧化物0.1-0.9份、碳酸氢镁0.01-0.03份、碳酸氢钠0.001-0.1份。

所述的脱硫剂的原料成分以重量份计为N-甲基二乙醇胺5份、松香2份、地沟油5份、金属氧化物0.7份、碳酸氢镁0.02份、碳酸氢钠0.03份。

所述的金属氧化物为氧化锌、氧化铁中的一种或者两种的任意混合物。

所述的金属氧化物的粒度为100-300nm。

所述的脱硫剂，其制备方法是将N-甲基二乙醇胺、松香、地沟油在温度为50-60℃下混合，并将其置于超声波处理其中，控制超声波频率为30-80Hz处理10-30s后，再向其中加入金属氧化物，采用搅拌速度为100-1000r/min搅拌处理10-30min，即可。所述的混合酸为盐酸和硝酸按照体积1∶1混合后，再向其中加入0.1-0.5倍硝酸体积的高锰酸。

与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：

将废旧轮胎粉碎后，与脱硫剂1∶1混合后，采用超声催化反应后，加入混合酸，升温反应，再经过磁选、脱硫、升温超声催化反应，升温降温处理后，使得废旧轮胎中的杂质被大量的除去，提高了碳黑的品质，尤其是使得碳黑中的硫含量降低至了0.03％以下，而且避免了碳黑中残留着为裂解完的轮胎橡胶，提高了碳黑品质，促进了碳黑产品应用于化工原料，提高了附加值。

经过对工艺步骤以及工艺参数的控制，使得对轮胎的橡胶处理过程中，轮胎颗粒内外得到均匀的升温处理，提高热裂解过程中的效率，降低能耗，尤其是结合超声催化处理后，再采用混合酸进行处理，进而使得废旧轮胎中的S-S键和S-C键的键能得到较大程度的降低，进而降低了脱硫的能耗，提高了脱硫的效率，提高了碳黑产品的品质，使得碳黑产品的含硫率较低。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。

实施例1