一種漆渣的資源化利用方法技術

一種漆渣的資源化利用方法，包括以下步驟：（1）預處理分離：以研磨改性噴霧干燥方法將濕態漆渣預處理，分離為粉狀或顆粒狀渣和有機物廢液兩大組份，或以酸化改性烘干硬化處理技術將濕態漆渣預處理分離為固態渣和有機物廢液兩大組份；（2）將步驟（1）所得的含水有機物廢液置于攪拌罐內，在連續攪拌下，將乳化劑、改性劑依次加入含水有機物廢液中，攪拌均勻，即得。本發明專利技術針對濕態漆渣的成份特性，將濕態漆渣預處理分離為便于利用的固態渣原料和含水揮發份有機物廢液兩大組分，再將含水有機物廢液制成液態煤炭清潔燃燒促進劑，工藝方法較簡單、安全、無二次污染，見效快，處置或利用成本低，經濟性好。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及環保利廢領域，尤其涉及一種油漆廢渣的資源化利用方法。
技術介紹
漆渣主要是由汽車涂裝過程中的噴漆漆霧加去粘絮凝懸浮劑凝聚而成的廢棄物（一般普通空氣噴槍涂裝效率僅20%～40%,靜電噴涂涂裝效率約60%，噴涂操作中的大量油漆飛濺在噴漆室罩內，通過噴漆室內的循環水吸收漆霧凝聚，汽車行業油漆車間噴涂每輛車產生2.5～5kg漆渣），主要來自中涂漆、色漆、面漆及稀釋劑。漆渣的基本成分隨所用油漆的種類或成分之不同而有差異，如水性閃光底漆的成分為水溶液、丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、氨基樹脂、有機溶劑、顏料、聚氨酯，其中的危險組分（大多為揮發性有機溶劑）有異丙醇、正丁醇、2-丁氧基乙醇、四甲基癸炔二醇、甲基化三聚氰胺-甲醛樹脂；清漆的成分為丙烯酸樹脂、氨基樹脂、有機溶劑、聚氨酯，其中的危險組分（大多為揮發性有機溶劑）有甲醛、正丁醇、萘、鄰二甲苯、二甲苯、三甲苯、異丙苯、正丙苯、乙酸乙酯、癸二酸雙酯、苯丙酸烷基酯、石腦油。漆渣的組成可概括為成膜樹脂〔如合成樹脂（如失水蘋果樹脂）、甲基丙烯酸甲酯、聚氨基甲酸乙酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、丙烯酸樹脂、醇酸樹脂、硝基纖維素、 聚氨酯樹脂、環氧樹脂、氟碳樹脂，或干性油或半干性油改性的天然樹脂（如松香蟲膠）〕、顏料（無機顏料如二氧化鈦、氧化鐵紅，有機顏料如苯并咪唑酮、雜環酮）、填充劑（如硫酸鋇、 鋁)、固化劑（如聚酰胺、異氰酸酯）、溶劑（低沸點的脂肪烴、芳香烴類、醇醚類、酯類、 酮類等）、添加劑以及水。通常汽車噴涂車間收集的懸浮漆渣水分高達80～90%。從物理特性上看，漆渣有黏稠狀、半干狀及固體狀三種狀態。黏稠狀的油漆廢渣來自噴漆過程落到地面、壁上、塑料薄膜上的油漆，其性能與原漆相近，若能及時回收可加工利用制漆；半干狀的油漆廢渣是落到皂化水中的廢漆，其油漆分子結構還未被完全破壞，尚可回收加工制漆；固體狀的油漆廢渣是落到含強力破壞性的化學藥品的水里，其油漆分子結構已被破壞。現汽車廠涂裝車間運出的為混合（塊狀物）漆渣。混合漆渣中包裹的水分較難蒸發，且溫度大于10℃ ，大多漆渣塊即軟化，黏結性較強，難于用簡單的工具將油漆渣塊剪切、破碎，即使破碎后，數分鐘后便重新黏結；溫度大于35℃時，大多呈現粘流體特性，即便存放數月也難以硬化。加去粘劑之類的含強力破壞性化學藥品的水，則漆渣中的油漆分子結構大多被破壞，相對易于脫水。從噴涂的油漆種類（中涂漆、色漆、清漆或面漆）上分，漆渣可分為中涂渣、色渣、清漆渣（或面渣），一般中涂渣、色渣為水性漆渣，清漆渣為油性漆渣。當前大多不進行分類處置而作為混合漆渣運至專業焚燒爐焚燒處理 。漆渣屬于環保部《國家危險廢物名錄》規定中的HW21染料、涂料類危險廢物。現我國每年產生的漆渣逾18萬噸，如不對其進行有效的處理,將會對環境產生巨大的潛在危害。目前，國內外對漆渣的處理技術路徑、方法主要有：1）填埋或衛生填埋法，這是國內當前對油漆廢渣的處理方法。客觀上填埋或衛生填埋不僅浪費大量土地資源，也造成土壤和地下水的進一步的污染。2）焚燒及熱解焚燒法，漆渣常規的焚燒處理方法因漆渣特性（粘結、含水高和大量鹵元素樹脂等），不僅喂料困難，焚燒需要大量能源，并造成空氣污染和產生有毒有害氣體如二噁英。針對漆渣直接焚燒入專業焚燒爐進喂料困難，易產生二次污染、且能耗高、運行成本高等問題，焚燒技術已發展出熱解焚燒技術，即采用先熱解，再將熱解產物燃氣和殘渣分別送入鍋爐中燃燒的方法，具體為先脫水干燥，然后供熱將漆渣熱裂解為不存在黏結問題的殘渣，再將熱解后的殘渣和燃煤一起送入焚燒爐內焚燒，熱解產生的燃氣亦入焚燒爐內助燃，如安徽志誠機電零部件有限公司開發的微負壓熱解廢漆渣的處理方法。3）熱干燥處理回收利用技術 漆渣的干燥常采用長時間或較長時間的真空烘干處理方法，因為漆渣呈高含水無定形狀態，水分被油漆包覆，瀝干的汽車噴涂車間漆渣含固率一般僅約20%，同時漆渣黏結性較強,常規的脫水機械包括真空過濾機、帶式壓濾機、板框壓濾機和離心機很難將含水率降到40%以下，不得不采用真空烘干熱干燥處理，以完全或大部分去除漆渣中的水分和易揮發溶劑。如美國專利5922834提供了一種用堿進行漆渣熱穩定處理的方法，即先經漂洗除去漆霧凝聚劑（活性水或甲醇漂洗），然后用占漆渣干基固體質量約1%的堿（二乙醇胺等）中和漆渣中的酸性催化劑，pH值調至8～13，再將漆渣在110℃、20 psi真空條件下低速攪拌55min,以去除大部分的水分和揮發溶劑，生成含固率大于95%的漆渣灰泥循環再利用。中國南京英泰柯環保科技發展有限公司亦通過先對漆渣進行分類，再將分類的漆渣用活性水或甲醇洗滌去除異物后，加入添加劑及保護劑，進行均勻分散等預處理，預處理后的漆渣送入有機廢棄物熱處理回收利用系統中進行熱處理分離，即可獲得粘稠膠泥狀的改性樹脂，溶劑和水的混合蒸氣經冷凝氣液分離，氣體經尾氣凈化排放，液體經油水分離得溶劑，廢水經處理排放。但現有的漆渣的熱干燥處理回收再生技術一則對漆渣的物性要求較高，即漆渣須及時準確地分類，若漆渣的分子結構已基本破壞無法在溶劑的作用下回黏，則漆渣是不可能熱干燥處理再利用的，而國內現有的汽車涂裝車間的工藝設計基本上需要進行重大技改才能解決漆渣分子結構不被嚴重破壞的狀況。二則為保持樹脂分子的物化特性,必須選擇適宜的漆霧凝聚劑，現用的絮凝去粘劑對油漆樹脂分子結構破壞性大。三則其熱處理傳熱和揮發分離效率低、耗能大且耗時長，而要防止不可逆破壞樹脂結構須嚴格控制脫水干化過程的溫度和時間。四則洗滌需使用大量的水或甲醇，處理過程產生二次污染。五則干燥產生的廢水需處理。加之因漆渣一般是混合廢渣，收集時間、地點和方式不同導致了漆渣本身的不穩定性，其再生產品受質量較低和市場競爭力問題限制。另一方面，漆渣的熱干燥處理既投資較大，又能耗較高，也存在顯見的二次污染。4）熱裂解處理回收利用技術漆渣的熱裂解處理是將干化的漆渣置于高溫（450～700℃）惰性氣體條件下,通過熱裂解以及催化劑的催化轉化作用，將有機物熱裂解為液態和氣態的烴化合物，實現有機組分和無機組分分離，無機組分保留在熱解后的固體殘渣中，可回收利用，液態裂解物可加工為液態燃料。氣:液:固產物質量比近似等于1:1:1，加熱速率和最終溫度決定了熱解最終產物。如清華大學熱能實驗室報道的漆渣熱解產物的熱值分別為氣體30 MJ/m3,固體殘渣18MJ/kg。 對于漆渣熱解產物的回收利用，錢原吉等提出所有熱解產物直接進入焚燒爐作為焚燒燃料，以熱解+焚燒工藝解決油漆廢渣直接焚燒不易進料和易產生污染的問題。其他有研究者提出將熱解殘渣作為活性炭，或填料如替代滑石制作聚丙烯塑料構件，或進一步在900～1 300℃ 高溫下燒結為由鈦酸鋇、含鈦化合物等組成的陶瓷復合材料；有研究者通過高溫密閉裂解處理漆渣，將漆渣中的多元醇裂解為二元醇，冷卻以過濾方式得到較為純凈的二元醇。二元醇經過適當的化學處理，又可以成為生產油漆的原料。顯然，熱裂解回收技術雖然可解決漆渣的減量化無害化問題，但投資大、實際的能耗高，且存在顯見的二次污染。5）漆渣的資源化分離回收技術據報道，Wieland Hovestadt等用溶劑從漆渣中回收了一種有機粘合劑，并將這種粘合劑重新投入生產使用ES-20；德國GEA韋斯伐里亞分離集團有本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種漆渣的資源化利用方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）預處理分離：以研磨改性噴霧干燥方法將濕態漆渣預處理，分離為粉狀或顆粒狀渣和含水的有機物廢液兩大組份，得含水有機物廢液；或以酸化改性烘干硬化處理技術將濕態漆渣預處理分離為固態渣和含水的有機物廢液兩大組份，得含水有機物廢液；所述研磨改性噴霧干燥方法，指將濕態漆渣研磨或粉磨為100～400目的料漿，以115℃～180℃的中溫干燥氣體或180℃～250℃的高溫干燥氣體，采用噴霧干燥方法，將100～400目的料漿直接噴霧干燥為粉料或顆粒料，并回收全部含水揮發份有機物廢液，即含水有機物廢液；所述酸化改性烘干硬化處理技術指在濕態漆渣中加入有機酸或無機酸，調整PH值至5～7，以110℃～300℃的蒸汽通入濕態漆渣物料中烘干處理，得硬化的固體渣，并回收全部含水揮發份有機物廢液；或將濕態漆渣物料于180℃～250℃直接烘干處理，得硬化的固體渣，并回收全部含水揮發份有機物廢液；（2）制取液態煤炭清潔燃燒促進劑：將步驟（1）所得的含水有機物廢液置于攪拌罐內，按質量比為含水有機物廢液50～89.9:改性劑10～49.9:乳化劑0.1～3的比例配料，在連續攪拌下，將乳化劑、改性劑依次加入含水有機物廢液中，攪拌均勻，即得煤炭清潔燃燒促進劑；所述改性劑為可改善碳和碳氫化合物燃燒性能并能固化燃燒過程中產生的HCl、HF、SO2的物質；所述乳化劑的主要成份為表面活性劑。...

【技術特征摘要】
1.一種漆渣的資源化利用方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）預處理分離：以研磨改性噴霧干燥方法將濕態漆渣預處理，分離為粉狀或顆粒狀渣和含水的有機物廢液兩大組份，得含水有機物廢液；或以酸化改性烘干硬化處理技術將濕態漆渣預處理分離為固態渣和含水的有機物廢液兩大組份，得含水有機物廢液；所述研磨改性噴霧干燥方法，指將濕態漆渣研磨或粉磨為100～400目的料漿，以115℃～180℃的中溫干燥氣體或180℃～250℃的高溫干燥氣體，采用噴霧干燥方法，將100～400目的料漿直接噴霧干燥為粉料或顆粒料，并回收全部含水揮發份有機物廢液，即含水有機物廢液；所述酸化改性烘干硬化處理技術指在濕態漆渣中加入有機酸或無機酸，調整PH值至5～7，以110℃～300℃的蒸汽通入濕態漆渣物料中烘干處理，得硬化的固體渣，并回收全部含水揮發份有機物廢液；或將濕態漆渣物料于180℃～250℃直接烘干處理，得硬化的固體渣，并回收全部含水揮發份有機物廢液；（2）制取液態煤炭清潔燃燒促進劑：將步驟（1）所得的含水有機物廢液置于攪拌罐內，按質量比為含水有機物廢液50～89.9:改性劑10～49.9:乳化劑0.1～3的比例配料，在連續攪拌下，將乳化劑、改性劑依次加入含水有機物廢液中，攪拌均勻，即得煤炭清潔燃燒促進劑；所述改性劑為可改善碳和碳氫化合物燃燒性能并能固化燃燒過程中產生的HCl、HF、SO2的物質；所述乳化劑的主要成份為表面活性劑。2.根據權利要求1所述的漆渣的資源化利用方法，其特征在于，步驟（2）中，含水有機物廢液、改性劑、乳化劑的質量比為含水有機物廢液54～75:改性劑30～50:乳化劑0.2～1.0。3.根據權利要求2所述的漆渣的資源化利用方法，其特征在于，含水有機物廢液、改性劑、乳化劑的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：尹無忌，郭學益，尹小林，
申請(專利權)人：湖南省小尹無忌環境能源科技開發有限公司，中南大學，
類型：發明
國別省市：湖南;43