Способ получения чистого металлического корда и углеродного остатка при переработке резинотехнических отходов Российский патент 2024 года по МПК C08J11/10 B29B17/02 

Изобретение относится к сфере переработки резинотехнических отходов и может быть использовано в промышленности для получения из отходов резинотехнического сырья ценного продукта - металлического корда.

Известен способ отделения ферромагнитных включений из продуктов измельчения изношенных шин путем просеивания и последующей магнитной сепарации (RU 2225261 C2, МПК B03C 1/04, B03C 1/02, опубл. 10.03.2004, бюл. №7). Выделение металлического корда происходит путем измельчения армированной шины на фрагменты размером до 50 мм и просева данной смеси при помощи лоткового сепаратора с последующим отделением металла.

Недостатком является то, что способ не позволяет провести полное отделение металлического корда от вкраплений резины, в результате чего получаемый корд теряет свои товарные свойства, полученный металл остается упругим, т.е. после сжатия принимает первоначальную форму, что делает его непригодным к прессованию.

Известен способ отделения невулканизированной резиновой смеси от металлического корда в резинотехнических изделиях (RU 2677988 C1, МПК B29B 17/02, опубл. 22.01.2019, бюл. №3), при котором отделение резиновой смеси от металлического корда происходит путем воздействия на смесь струи воды под высоким давлением.

Недостатком является невозможность достижения полного отделения резиновых вкраплений от металлического корда, в результате чего значительно снижается качество продукта. Для осуществления способа требуется большое количество водных ресурсов, что делает его затруднительным для предприятий, находящихся в условиях ограниченного доступа к ним. Корд, полученный в результате переработки водоструйным способом, остается упругим, что делает невозможным его прессование с целью уменьшения объема для хранения и транспортировки.

Известен способ очистки металлического корда и арматуры от полимерных материалов (RU 2151696 C1, МПК B29B 17/02, F23G 7/12, опубл. 27.06.2000, бюл. № 18), при котором отделение резины происходит путем ее сжигания в среде расплавов NaOH-KOH с добавками оксидов металлов переменной валентности.

Недостатком является загрязнение окружающей среды за счет выбросов газообразных продуктов реакции и твердого остатка в виде золы, дополнительно высокая температура при горении оказывает негативное воздействие на металл, не позволяющее его использовать как вторичное сырье.

Наиболее близким является способ термической переработки твердых отходов и устройство для его осуществления (RU 2135896 C1, МПК F23G 5/027, F23G 7/00, опубл. 27.08.1999). Способ включает предварительное подсушивание твердых отходов, их подачу в пиролизную камеру, сжигание в среде окислителя с разделением на твердый остаток и газообразную составляющую, которые подвергают высокотемпературной обработке в шлакометаллической ванне плавильной печи. Выделение металла происходит путем восстановления углеродом оксидов металла в шлакометаллическом расплаве в ванне плавильной печи.

Недостатком данного способа является высокая сложность технологического процесса. Наличие нескольких энерго- и ресурсоемких стадий и необходимость дорогостоящего оборудования в совокупности с высокими энергетическими затратами на каждом из этапов делает данный способ менее экономически эффективным.

Технический результат заявляемого изобретения - снижение энергетических затрат, уменьшение вредных выбросов в окружающую среду, сохранение качественных характеристик, получаемых в результате переработки продуктов: металлического корда и твердого углеродного остатка, используемого в качестве топливного брикета или сорбента для очистки промышленных вод, что благоприятно влияет на их товарные качества и не препятствует использованию.

Технический результат достигается тем, что способ получения чистого металлического корда и углеродного остатка при переработке резинотехнических отходов включает утилизацию резинотехнических отходов методом пиролиза, согласно заявленному изобретению, выделение чистого металлического корда, углеродного остатка в виде топливного брикета или сорбента для очистки промышленных вод осуществляется путем четырехстадийной переработки, а именно термического разложения в бескислородной среде при температуре 500°С - 600°С, после которого идет механическая обработка скруток в барабанной шаровой мельнице, затем магнитная сепарация резиновой крошки от мелких частиц металлического корда и последней стадией является прессование металлического корда в виде скруток и мелких частиц, выделенных при магнитной сепарации резиновой крошки.

Изобретение поясняется рисунком 1, на котором представлена схема получения чистого металлического корда и углеродного остатка.

Способ осуществляется следующим образом.

Исходное сырье - металлический корд с вкраплениями резины, получаемый в технологиях измельчения покрышек автомобилей, например, грузовых автосамосвалов, с целью изготовления резиновой крошки подвергается переработке, включающей следующие этапы.

Первым этапом является термическое разложение исходного сырья в бескислородной среде при температуре 500°С - 600°С с целью снижения сил адгезии резины к металлическому корду, повышения хрупкости и потери эластичности резиновых вкраплений, а также снижения упругости металлического корда для его прессования в удобную форму для транспортировки. В результате термического разложения получают газообразный продукт, который в процессе термического разложения используется как топливо для поддержания эндотермических реакций при термическом разложении, и твердый остаток резиновой крошки, отделенный от металла, который может быть применен в качестве смеси композитного твердотопливного брикета или в качестве сорбента для очистки промышленных вод. В зависимости от предъявляемых требований к получаемому продукту температура процесса пиролиза может варьироваться в диапазоне от 500°С до 600°С, так как понижение температуры ниже 500°С практически не снижает силы адгезии и не повышает хрупкость резины, а также влечет за собой значительное ухудшение качества, чистоты получаемого металлического корда, а повышение температуры выше 600°С является энергетически неэффективным.

Далее идет механическая обработка скруток металлического корда с вкраплениями резины, потерявшей в результате процесса пиролиза эластичность с одновременным повышением ее хрупкости, представляющая собой процесс ударного воздействия в барабанной шаровой мельнице с отделением вкраплений хрупких резиновых частиц. Посредством механического воздействия мелющих тел происходит измельчение твердого углеродного остатка до размеров пылевидных частиц, их разделение методом грохочения от металлического корда до тех пор, пока не будет выделен чистый металлический корд.

Следующим этапом является магнитная сепарация, представляющая собой выделение мелких частиц металлического корда в выделенной резиновой крошке после механической обработки. Использование метода грохочения и магнитной сепарации способствует повышению качества получаемого продукта - очищенного металлического корда и твердого углеродного остатка, используемого в качестве топливного брикета или сорбента для очистки промышленных вод.

Завершающим этапом является прессование чистого металлического корда с уменьшением первоначального объема в удобную форму для транспортировки.

Таким образом, достигается снижение вредных выбросов в окружающую среду, а также повышается качество получаемых в результате переработки продуктов, что благоприятно влияет на их товарные качества и способствует дальнейшему использованию или переработке.

Изобретение относится к сфере переработки резинотехнических отходов и может быть использовано в промышленности для получения из отходов резинотехнического сырья ценного продукта - металлического корда. Способ включает утилизацию резинотехнических отходов методом пиролиза с выделением чистого металлического корда, углеродного остатка в виде топливного брикета или сорбента для очистки промышленных вод. Способ осуществляют путем четырехстадийной переработки, а именно термического разложения в бескислородной среде при температуре 500°С - 600°С. После которого идет механическая обработка скруток в барабанной шаровой мельнице. Затем магнитная сепарация резиновой крошки от мелких частиц металлического корда и последней стадией является прессование металлического корда в виде скруток и мелких частиц, выделенных при магнитной сепарации резиновой крошки. Технический результат заявленного изобретения заключается в снижении энергетических затрат, уменьшении вредных выбросов в окружающую среду, сохранении качественных характеристик, получаемых в результате переработки продуктов: металлического корда и твердого углеродного остатка, используемого в качестве топливного брикета или сорбента для очистки промышленных вод, что благоприятно влияет на их товарные качества и не препятствует использованию. 1 ил.

Способ получения чистого металлического корда и углеродного остатка при переработке резинотехнических отходов, включающий утилизацию резинотехнических отходов методом пиролиза, отличающийся тем, что выделение чистого металлического корда, углеродного остатка в виде топливного брикета или сорбента для очистки промышленных вод осуществляется путем четырехстадийной переработки, а именно термического разложения в бескислородной среде при температуре 500°С - 600°С, после которого идет механическая обработка скруток в барабанной шаровой мельнице, затем магнитная сепарация резиновой крошки от мелких частиц металлического корда и последней стадией является прессование металлического корда в виде скруток и мелких частиц, выделенных при магнитной сепарации резиновой крошки.