本技术涉及环境保护及资源再利用技术领域,具体涉及一种用于冷轧油泥的梯级耦合萃取方法,本发明基于丙酮与石油烃类物质及水的任意互溶性,以及水与石油烃的完全不互溶特性,采用低剂量丙酮先对油泥进行初步萃取,待溶解度较大的可回收油品被充分萃取进入丙酮溶液中后,加入大剂量水针对丙酮进行二次萃取,达到将丙酮萃取进入水中,回收油品从丙酮中分离并基于密度上浮于丙酮稀溶液达到丙酮和回收油分离的目的,完成冷轧油泥的低剂量丙酮和大剂量水的梯级耦合萃取工艺,本发明的方法具有工艺简单、丙酮用量少、油泥中油品回收率高、萃取剂可循环使用的特点,可有效提升萃取法在冷轧油泥减量化、资源化过程中的效率和经济性。
背景技术
在钢厂冷轧生产的过程中,为了降低机械摩擦、减轻磨损、提高设备稳定运行率和减少维修成本,从而提高生产效率、保证设备正常运转和产品质量的稳定会使用大量润滑油。然而,随着生产规模的不断扩大和生产工艺的不断优化,润滑油的使用量大大增加,伴随这一过程产生了大量冷轧油泥。
冷轧油泥是钢铁行业的一种典型危险固体废弃物,是油、水、固混合形成的极其复杂的混合物,其主要成分是水、润滑油和铁粉。其乳化严重,气味难闻,呈黑色粘稠状态,难以进行生物降解。在轧制过程中,润滑油经过反复的碾轧、冲洗、沉降,受到温度、压力、空气、灰尘以及金属机械杂质等多种因素的影响,逐渐氧化变质。在废轧制液收集槽中,沉在下层的即为轧制油油泥,因其组成复杂、固体含量高,约6%~40%、乳化程度高,处理难度大。
轧钢油泥的外观呈深黑色粘稠状,内部整体呈现油包水结构,连续油相包裹着固相铁屑颗粒和乳化水滴,油、水、固三相交织在一起,高度乳化,乳化水滴几乎呈圆球型。冷轧油泥中油相的物质主要是以棕榈酸、油酸、硬脂酸等脂肪酸胶质为主,固相的矿物主要为Fe3
O4
和金属Fe。
钢铁炼制加工行业中,特别是冷轧生产工艺过程中会产生大量冷轧油泥,这些污泥中还存在20%左右具备回收潜力的润滑油及50%左右的铁系颗粒物,但是由于此类污泥属于高稳定性、高乳化含油污泥,且其中含有超过40%的胶质和沥青质,导致冷轧油泥粘性大、性质稳定,导致此类油泥萃取困难,常规萃取方法萃取剂用量大,经济性较差。
现有的冷轧油泥处理方法中,不同来源的油泥组成差别较大,适用的处理方法也不同。由于冷轧过程的剧烈影响,导致冷轧油泥中以铁系颗粒对油的吸附能力极强,若要将油和泥分离开来,需使用大量水蒸气、热水对含油污泥进行加热和洗涤,致使该工艺的能耗很高;含油污泥体量大,单位质量油泥中有害物质比重高,对于环境危害大,处理要求高。如若处理不得当,使冷轧油泥中油和泥分离不彻底,即使油泥中含油量下降,但并没有完全达到油泥分离的目的,仍会造成污染;在处理冷轧油泥的过程中,安全问题是一个不容忽视的挑战。由于油泥中含有危险物质,如铁粉、油脂等,如果处理不当,可能会引发安全事故;油泥中的含油率较高,有时可高达20%~30%,尽管有研究和技术尝试将冷轧油泥中的资源进行回收利用,通过制备生物柴油等方式但对油品进行回收时,回收率较低;且只使用单一物理、化学方法对含油污泥进行分离不能够达到环境标准。因此,现有的冷轧油泥处理方法存在处理成本较高,容易造成二次污染,安全性不足,资源回收率低的问题。
实现思路