一種廢鋼絲輪胎制備碳黑方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及廢舊輪胎制備碳黑技術領域，尤其是一種廢鋼絲輪胎制備碳黑方法。
【背景技術】
[0002]隨著國民經濟的不斷發展，汽車產業得到快速的發展，但在此過程中，汽車使用的輪胎量也逐步增大，輪胎廢舊產品的產量也不斷加大，給環境帶來嚴重的污染。
[0003]傳統的廢舊輪胎處理方法是將廢舊輪胎進行填埋或堆積處理，這不僅造成輪胎廢棄物中的揮發成分散失或者長期在自然環境中的分解程度較小給環境帶來污染，還是得廢舊輪胎中存在著的大量的自然資源被消耗；為此，大量的研究者將廢舊輪胎進行回收利用，并將其作為原料制作碳黑材料，如專利號為200710013003.9的《一種廢鋼絲輪胎提取碳黑的方法》將整個輪胎進行酸洗后，放入反應釜中加熱裂解，最后形成碳黑，其目的是為了省去分割、粉碎程序，將熱裂解過程中的燃氣直接用于反應釜的加溫；由此可見，其對生產出來的碳黑的品質、碳黑的產量控制、能耗均沒有得到明顯的解決；為此，后續對于廢舊輪胎生產碳黑的方案呈現出了多種多樣，再如專利號為201410596013.X提供一種一種輪胎熱解碳黑與灰分分離的方法與裝置來解決現有技術中生產的碳黑中的灰分較高，碳黑品質較差的缺陷。
[0004]由此可見，現有技術中的文獻均是將廢舊輪胎進行裂解之后，再將裂解過程中獲得的含碳黑成分的物料進行再度處理，使得碳黑中的雜質含量較少，再獲得碳黑產品，實質上，上述技術中使得大量的輪胎中的物料被轉化，但是在轉化過程中，由于條件的控制不恰當，使得物料中難以生成碳黑的成分隨著工藝進程進行，進而導致的了后續生產出來的碳黑產品的灰分含量較高，這不僅造成了廢舊輪胎生產碳黑產品的能耗較高，而且還使得碳黑產品在后續進行純化處理工藝步驟復雜，難度較大，碳黑產品的純度較低。
[0005]基于此，本研究者經過長期的生產實踐和實驗研究，將輪胎先經過整體與氫氧化鈉進行浸泡處理，再將其切割，氨水浸、加混合酸、超聲、加入脫硫劑A、熱裂解、磁選、加入脫硫劑B、升溫降溫等工藝步驟的調整以及參數的控制，為廢舊輪胎生產碳黑領域提供了新思路。
【發明內容】
[0006]為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明提供一種廢鋼絲輪胎制備碳黑方法。
[0007]具體是通過以下技術方案得以實現的:
[0008]一種廢鋼絲輪胎制備碳黑方法，包括以下步驟:將廢鋼絲輪胎采用氫氧化鈉浸泡10-20min，再將浸泡好為廢鋼絲輪胎置于切割機中切割成10-20目的輪胎顆粒，再將其置于氨水中浸泡處理5-10min，再向其中加入占輪胎顆粒質量10-30%的磷酸和占輪胎顆粒質量5-9%的硝酸，并采用超聲波頻率為100-200HZ處理10_20min，再向其中加入脫硫劑A，脫硫劑A的加入量為輪胎顆粒重量的2-5%，再將混合料液置于反應釜中，以升溫速率為10-30 °C /min升溫至380-420 °C，再將其以3-7 V /min降溫處理至溫度為常溫，再將剩余物料送入磁選機中，選出鋼絲，再將選完鋼絲的物料與脫硫劑B按照1:1混合后，調整溫度為200-300°C處理10-20s，降溫至常溫，獲得碳黑。
[0009]所述的脫硫劑A的原料成分以重量份計為N-甲基二乙醇胺2-7份、松香1-3份、地溝油4-6份、金屬氧化物0.1-0.9份。
[0010]所述的金屬氧化物為氧化鈣、氧化鋅、氧化鐵中的一種或者幾種的混合物。
[0011]所述的金屬氧化物的粒度為200-500nm。
[0012]所述的脫硫劑A，其制備方法是將N-甲基二乙醇胺、松香、地溝油在溫度為80-100°C下混合，并將其置于超聲波處理其中，控制超聲波頻率為30-300HZ處理l_3min后，再向其中加入金屬氧化物，采用攪拌速度為1000-3000r/min攪拌處理10_30min，即可。
[0013]所述的超聲波，其頻率為200-300HZ。
[0014]所述的脫硫劑B為澄清石灰水、濃度為10-30%的碳酸氫鈣溶液中的一種。
[0015]與現有技術相比，本發明的技術效果體現在:
[0016]通過輪胎整體與氫氧化鈉浸泡處理，再將其切割，氨水浸、加混合酸、超聲、加入脫硫劑A、熱裂解、磁選、加入脫硫劑B、升溫降溫等工藝步驟的調整以及參數的控制，使得輪胎中的S-S和S-C鍵在每一個步驟階段遭受不同的破壞程度以及廢舊輪胎中的其他雜質與堿、酸在超聲催化下反應后，將其形成揮發的物料或者液體物料殘留在液體中，再將脫硫劑A加入，降低硫含量，在經過熱裂解、磁選使得鋼絲裸露、油分以及其他氣體揮發，再加入脫硫劑B后升溫，降低了碳黑中的雜質含量，避免了雜質殘留在碳黑中，縮短了廢舊輪胎制備碳黑的工藝流程，為提高碳黑的品質降低了難度，也避免了雜質在整個工藝過程中所帶來的能耗損失。
[0017]本發明尤其是通過堿、酸在超聲催化下反應，并結合堿酸、超聲催化中的參數控制，使得輪胎中的碳黑成分不會發生反應，提高了碳黑的產量，并且降低了油分和揮發性氣體的生成了，提高了碳黑的產量，再結合脫硫劑A和脫硫劑B的組合使用，使得輪胎中的硫成分得到較大程度的脫除，降低了碳黑中的含硫量，提高了碳黑的品質。
[0018]本發明經過實驗驗證，每噸廢舊輪胎能夠產生出0.57?0.63t碳黑產品，并且碳黑產品中的含硫量低于0.01%，使得生產出來的碳黑產品能夠廣泛應用于化學化工領域作為原料。
【具體實施方式】
[0019]下面結合具體的實施方式來對本發明的技術方案做進一步的限定，但要求保護的范圍不僅局限于所作的描述。
[0020]實施例1
[0021]一種廢鋼絲輪胎制備碳黑方法，包括以下步驟:將廢鋼絲輪胎采用氫氧化鈉浸泡lOmin，再將浸泡好為廢鋼絲輪胎置于切割機中切割成10目的輪胎顆粒，再將其置于氨水中浸泡處理5min，再向其中加入占輪胎顆粒質量10%的磷酸和占輪胎顆粒質量5%的硝酸，并采用超聲波頻率為10Hz處理lOmin，再向其中加入脫硫劑A，脫硫劑A的加入量為輪胎顆粒重量的2%，再將混合料液置于反應釜中，以升溫速率為10°C /min升溫至380°C，再將其以3°C /min降溫處理至溫度為常溫，再將剩余物料送入磁選機中，選出鋼絲，再將選完鋼絲的物料與脫硫劑B按照1:1混合后，調整溫度為200°C處理10s，降溫至常溫，獲得碳
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[0022]所述的脫硫劑A的原料成分以重量計為N-甲基二乙醇胺2kg、松香1kg、地溝油4kg、金屬氧化物0.1kg0
[0023]所述的金屬氧化物為氧化鈣。
[0024]所述的金屬氧化物的粒度為200nm。
[0025]所述的脫硫劑A，其制備方法是將N-甲基二乙醇胺、松香、地溝油在溫度為80°C下混合，并將其置于超聲波處理其中，控制超聲波頻率為30Hz處理Imin后，再向其中加入金屬氧化物，采用攪拌速度為1000r/min攪拌處理lOmin，即可。
[0026]所述的脫硫劑B為澄清石灰水。
[0027]實施例2
[0028]一種廢鋼絲輪胎制備碳黑方法，包括以下步驟:將廢鋼絲輪胎采用氫氧化鈉浸泡20min，再將浸泡好為廢鋼絲輪胎置于切割機中切割成20目的輪胎顆粒，再將其置于