Способ переработки маслянистых шламов, содержащих медь

 

Изобретение относится к области утилизации маслянистых отходов, содержащих цветные металлы, в частности, к извлечению меди из отработанной волочильной эмульсии, и может быть использовано на кабельных заводах при производстве медной проволоки и трубок из меди и ее сплавов. Технический результат: упрощение способа и получение медно-графитовой композиции, непосредственно пригодной для использования в порошковой металлургии. Согласно способу очищенный от крупных примесей шлам загружают в камеру пиролиза, разогревают до температуры 250-300^oС посредством сжигания топлива в камере сжигания. Дальнейший нагрев камеры пиролиза до температуры 700^oС и выше происходит за счет сжигания пиролизных газов. Процесс пиролиза шлама осуществляется без доступа воздуха, саморегулируется и завершается с окончанием выделения пиролизных газов из шлама и поступления их в камеру сжигания.

Изобретение относится к области утилизации маслянистых отходов, содержащих цветные металлы, в частности к извлечению меди из отработанной волочильной эмульсии, и может найти применение на кабельных заводах при производстве медной проволоки и трубок из меди и ее сплавов.

Шлам отработанной волочильной эмульсии преимущественно состоит из мелких металлических отходов в виде порошка, чешуек, стружки, из использованной смазки, включая примеси, улучшающие ее действие, из продуктов теплового и химического разложения и воды.

Например, шлам отработанной волочильной эмульсии с кабельных заводов РФ имеет преимущественно следующий состав (%): Медные мыла - До 30 Стеарат натрия - До 5 Пищевое растительное или иное масло - До 15 Медь металлическая в виде суспензии - До 60 Вода, примеси - Остальное Известен способ пиролиза твердых бытовых отходов (авт. св. СССР N 1548601, кл. F 23 G 5/027, опубл. 1990), при котором реактор для пиролиза отходов обогревается сжиганием в окружающей его рубашке пиролитического газообразного топлива, а из выгруженных твердых отходов отделяется фракция черных металлов.

Недостатком известного способа является его сложность, необходимость высушивания отходов перед процессом пиролиза.

Известен также способ сжигания отходов (заявка Франции N 2250957, кл. F 23 G 7/00, опубл. 1975), который заключается в том, что отходы подвергаются пиролизу в первичной камере сжигания, а полученные газы полностью сжигаются в камере вторичного сжигания. Пиролиз осуществляется в первичной камере в закрытой атмосфере, свободной от кислорода, для того, чтобы избежать окисления минеральных материалов и, в частности, металлов. Горячие газы, выходящие из устройства сжигания, снова направляются в первичную камеру после регулирования их температуры. Способ позволяет осуществлять сжигание отходов и рекуперацию металлов, которые содержат отходы.

Недостатками данного способа являются его сложность и большой расход топлива.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ обработки маслянистых шламов, содержащих металлы, в основном медь (авт. св. ЧССР N 258840, кл. C 22 B 7/00 опубл. 1988), который заключается в том, что на шлам действуют органическим растворителем на базе углеводородов, хлорированных углеводородов или спиртов при перемешивании и температуре от 40^oC до температуры кипения растворителя, причем массовое отношение растворителя к шламу составляет 1-10: 1. Содержащийся в шламе металл отделяют седиментацией, фильтрацией или центрифугированием, промывают растворителем и сушат. Недостатком этого способа является большой расход растворителя, который используется и для промывки.

Целью изобретения является упрощение способа и получение медно-графитовой композиции, непосредственно пригодной для использования в порошковой металлургии.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки маслянистых шламов, содержащих медь, включающему очистку шлама от крупных примесей, загрузку его в камеру пиролиза, разогрев до температуры 250-300^oC от постороннего источника дальнейший нагрев камеры пиролиза до температуры 700^oC и выше за счет сжигания пиролизных газов в камере сжигания, процесс пиролиза осуществляется без доступа воздуха, саморегулируется и завершается с окончанием выделения пиролизных газов из шлама и поступления их в камеру сжигания, а полученный медный порошок имеет в своем составе углерод.

Предложенным способом можно выделять медь из маслянистых шламов, не отделенных от воды, что приводит к упрощению и удешевлению процесса.

Установка для осуществления способа состоит из камеры пиролиза, камеры сжигания, газопроводов для отвода пиролизных газов из камеры пиролиза в камеру сжигания, дымоотводной трубы.

Процесс осуществляется следующим образом.

Очищенный фильтрацией от крупных примесей маслянистый шлам, содержащий медь, загружают в камеру пиролиза. Производят предварительный нагрев шлама до температуры 250-300^oC посредством сжигания топлива, например мазута, в камере сжигания. При этой температуре начинается пиролиз - термическое разложение шлама без доступа воздуха. В результате пиролиза образуются пиролизные газы, которые по газопроводам подаются в камеру сжигания, где, смешиваясь с воздухом, сгорают. Дальнейший нагрев камеры пиролиза до температуры 700^oC и выше происходит за счет сжигания пиролизных газов. Процесс пиролиза является саморегулирующимся, он заканчивается с окончанием выделения пиролизных газов из шлама и поступлением их в камеру сжигания. По окончании процесса и охлаждения установки выгружают твердый остаток пиролиза, представляющий собой медный порошок, имеющий в своем составе углерод, образовавшийся в результате пиролиза органических соединений, содержащихся в исходном шламе. Полученная медно-графитовая композиция может быть использована непосредственно в порошковой металлургии.

Пример.

В камеру пиролиза загружают 800 кг очищенного от крупных примесей шлама и нагревают до температуры 275 ± 5^oC посредством сжигания мазута в камере сжигания. Нагревают шлам до 750 ± 5^oC за счет сжигания пиролизных газов. Длительность процесса - 16 часов. Получают 330 кг порошка следующего состава: Медь - 89% Углерод - 9% Примеси - 2%.

Реализация способа переработки маслянистых шламов, содержащих медь, позволяет существенно упростить технологическую схему за счет исключения операции отделения шламов от воды, за счет саморазогрева шлама пиролизными газами, а также за счет саморегулирования процесса пиролиза в целом, что значительно удешевляет всю технологическую схему.

Предложенный способ обеспечивает получение медно-графитового порошка, пригодного без изменения состава для изготовления электроконтактных и антифрикционных изделий.

Формула изобретения

Способ переработки маслянистых шламов, содержащих медь, отличающийся тем, что шлам очищают от крупных примесей, загружают его в камеру пиролиза, разогревают шлам до температуры 250-300^oС от постороннего источника, дальнейший нагрев шлама до температуры 700^oС и выше происходит за счет сжигания пиролизных газов в камере сжигания, а процесс пиролиза осуществляется без доступа воздуха, саморегулируется и завершается с окончанием выделения пиролизных газов из шлама и поступления их в камеру сжигания.