Способ получения порошка железа из отработанного смазочного масла

Авторы патента:

C23G5/00 - Очистка или обезжиривание металлических материалов прочими способами; устройства для очистки или обезжиривания металлического материала органическими растворителями

C10M175/02 - на основе минеральных масел

B22F9/00 - Изготовление металлических порошков или их суспензий

B03C1/00 - Магнитное разделение

Владельцы патента RU 2623946:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" (RU)

Изобретение относится к порошковой металлургии железа и его сплавов и может быть использовано для извлечения железа в виде дисперсных частиц порошка из отработанного смазочного масла при эксплуатации автотракторного парка. Способ включает подогрев смазочного масла, содержащего дисперсные частицы порошка железа, до температуры 65-90°С и последующее проведение магнитной сепарации путем подачи подогретого смазочного масла на магнитный сепаратор в противоположную вращению магнита сторону с последующим отделением и сбором дисперсных частиц порошка железа, покрытых масляной пленкой. Дисперсные частицы промывают подогретым до температуры 80-90°С 3-8% водным раствором технического моющего средства в течение 15-20 мин при постоянном перемешивании, отстаивают его в течение 30-40 мин, промывают горячей водой с температурой 80-90°С и сушат при температуре 90-110°С с получением порошка железа в виде дисперсных частиц. Предлагаемый способ обеспечивает снижение в 1,5-2 раза энергоемкости процесса, на 20-30% снижается трудоемкость процесса получения порошка железа. 2 пр.

Изобретение относится к порошковой металлургии железа и его сплавов и может быть использовано для извлечения железа в виде порошка из отработанного смазочного масла при эксплуатации автотракторного парка.

Известен способ получения порошка железа из отработанных водных растворов гальванического или металлургического производства. Способ включает восстановление дисперсным алюминием, взятым в мольном соотношении железо:алюминий 1:(1-2) соответственно, восстановление проводят в присутствии соляной кислоты, проводят промывание и высушивание осадка [Патент №2094174, B22F 9/24, 27.10.1997].

Недостатком известного способа является сложность технологических процессов и значительная энергоемкость.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ получения порошка окиси железа из отработанной травильной жидкости, включающий дегидратацию при 170°С в сушильных устройствах или автоклавах, где по закону отрицательной растворимости сульфата железа в воде кристаллизуется соль с содержанием 1,2-1,4 молекулы воды. Термическое разложение моногидрата сульфата железа во вращающейся печи при 750°С и разложение FeSO₄ по формуле

2FeSO₄→Fe₂O₃+SO₂+SO₃

Выделяющиеся в результате этой реакции сернистые газы можно использовать при производстве серной кислоты. Промывку полученных окислов железа в специальных баках для удаления примесей, растворимых в воде. Отделение Fe₂O₃ от водной пульпы при помощи вакуумных ротационных фильтров с последующим высушиванием порошка окислов в сушилках [Железные порошки. Технология, состав, структура, свойства, экономика / В.Б. Акименко, В.Я. Буланов, В.В. Рукин и др. - Москва: Наука, 1982. - С. 176-178].

Недостатками данного способа является высокая энергоемкость и высокая трудоемкость процесса.

Техническим результатом заявляемого изобретения является снижение энергоемкости и трудоемкости процесса.

Технический результат достигается тем, что в способе получения порошка железа из отработанного смазочного масла, включающем промывку порошка железа, отделение порошка железа от водной пульпы, высушивание порошка железа, перед промывкой порошка железа отработанное смазочное масло подогревают до температуры 50-90°С, проводят магнитное сепарирование.

Подогрев отработанного смазочного масла до температуры 50-90°С обеспечивает снижение вязкости отработанного смазочного масла, что уменьшает сопротивление перемещению дисперсных частиц порошка железа в струе масла, т.е. снижает энергоемкость процесса.

Подогрев отработанного смазочного масла менее 50°С не обеспечивает снижение вязкости отработанного смазочного масла, а более 90°С приводит к турбулентному движению струи и нарушает эффективность магнитного воздействия.

Проведение магнитного сепарирования подогретого отработанного смазочного масла обеспечивает перемещение дисперсных частиц порошка железа под действием магнитного поля к поверхности вращающегося магнита сепаратора, позволяет быстро и эффективно отделить дисперсные частицы порошка железа от смазочного масла. Частицы порошка железа оседают на поверхности вращающегося магнита сепаратора. Снижается трудоемкость процесса.

Способ получения порошка железа из отработанного смазочного масла осуществляют следующим образом. Отработанное смазочное масло, в котором содержатся дисперсные частицы порошка железа, выливают в емкость с механической мешалкой и нагревателем и подогревают до температуры 50-90°С. Далее подогретое отработанное смазочное масло с дисперсными частицами порошка железа направляют насосом для подачи масла на магнитный сепаратор. Струю подогретого отработанного смазочного масла направляют в сторону, противоположную вращению магнита. Это обеспечивает быстрое и эффективное разделение дисперсных частиц порошка железа и масла при минимальном количестве масляной пленки на дисперсных частицах порошка железа. Дисперсные частицы порошка железа, покрытые масляной пленкой, отделяют от поверхности вращающегося магнита сепаратора скребком и собирают в отдельную емкость.

В специальном баке готовят 3-8% водный раствор технического моющего средства. Подогревают до температуры 80-90°С. Добавляют собранные дисперсные частицы порошка железа, покрытые масляной пленкой. Промывают порошок железа в течение 15-20 минут при постоянном интенсивном перемешивании. Проводят отстаивание в течение 30-40 минут. Сливают моющий раствор из бака. Промывают порошок железа горячей водой с температурой 80-90°С. Затем порошок железа высушивают в сушилке при температуре 90-110°С.

Пример 1

Берут 1000 л отработанного смазочного масла, например, слитого из двигателей ЯМ3-240Б, выливают в емкость с механической мешалкой и нагревателем. Подогревают до температуры 50°С. Подогретое отработанное смазочное масло с дисперсными частицами порошка железа направляют насосом для подачи масла на магнитный сепаратор, например, типа «СМЗМ», в сторону, противоположную вращению магнита. Это обеспечивает быстрое и эффективное разделение дисперсных частиц порошка железа и масла, при минимальном количестве масляной пленки на дисперсных частицах порошка железа. Дисперсные частицы порошка железа притягиваются и оседают на поверхности вращающегося магнита сепаратора. Дисперсные частицы порошка железа, покрытые масляной пленкой, отделяют от поверхности вращающегося магнита сепаратора скребком и собирают в отдельную емкость.

В специальном баке готовят 3-8% водный раствор технического моющего средства, например, технического моющего средства «МЛ-52». Подогревают до температуры 80-90°С. Добавляют собранные дисперсные частицы порошка железа, покрытые масляной пленкой. Промывают порошок железа в течение 15-20 минут при постоянном интенсивном перемешивании. Проводят отстаивание в течение 30 -40 минут. Сливают моющий раствор из бака. Промывают порошок железа горячей водой с температурой 80-90°С. Затем порошок железа высушивают в сушилке, например в сушильном шкафу типа «ВСШ-350», при температуре 90-110°С.

В результате получают 380 г порошка железа по дисперсности удовлетворяющего технологии порошковой металлургии и технологии производства композиционных материалов.

Пример 2

Берут 1000 л отработанного смазочного масла, например, слитого из двигателей Камаз-740, выливают в емкость с механической мешалкой и нагревателем. Подогревают до температуры 90°С. Далее все операции проводят, как в примере 1.

В результате получают 270 г порошка железа, по дисперсности удовлетворяющего технологии порошковой металлургии и технологии производства композиционных материалов.

Заявляемый способ получения порошка железа из отработанного смазочного масла позволяет снизить энергоемкость процесса за счет подогрева отработанного смазочного масла до температуры 50-90°С, обеспечивающего снижение вязкости смазочного масла; а также снизить трудоемкость процесса за счет магнитного сепарирования, обеспечивающего быстрое и эффективное отделение дисперсных частиц порошка железа от смазочного масла и оседание их на поверхности вращающегося магнита сепаратора.

Предлагаемый способ получения порошка железа из отработанного смазочного масла апробирован в лабораторных условиях кафедры «Технического сервиса, механики и электротехники» факультета технического сервиса в АПК ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А. Столыпина.

Данный способ получения порошка железа из отработанного смазочного масла может быть использован как на нефтехимических предприятиях по регенерации отработанных масел, так и на сервисных предприятиях агропромышленного комплекса.

Предлагаемый способ получения порошка железа из отработанного смазочного масла позволяет получить порошок железа при низких температурных режимах, без применения энергоемкого оборудования, что в 1,5-2 раза снижает энергоемкость процесса. В результате применения данного способа на 20-30% снижается трудоемкость процесса. Кроме того, применение данного способа позволит сократить попадание железа в сточные воды, что благоприятно скажется на экологической обстановке.

Источники информации

1. Патент №2094174, B22F 9/24, 27.10.1997.

2. Железные порошки. Технология, состав, структура, свойства, экономика / В.Б. Акименко, В.Я. Буланов, В.В. Рукин и др. - Москва: Наука, 1982. - С. 176-178 (прототип).

Способ извлечения железа в виде дисперсных частиц порошка из отработанного смазочного масла, включающий подогрев смазочного масла, содержащего дисперсные частицы порошка железа, до температуры 65-90°С, проведение магнитной сепарации путем подачи подогретого смазочного масла на магнитный сепаратор в противоположную вращению магнита сторону с последующим отделением и сбором дисперсных частиц порошка железа, покрытых масляной пленкой, который затем промывают подогретым до температуры 80-90°С 3-8% водным раствором технического моющего средства в течение 15-20 мин при постоянном перемешивании, отстаивают его в течение 30-40 мин, промывают горячей водой с температурой 80-90°С и сушат при температуре 90-110°С с получением порошка железа в виде дисперсных частиц.

Изобретение относится к способам реакционного удаления с поверхности подложки покрытия из углеродных слоев. Осуществляют размещение освобождаемой от покрытия подложки на держателе подложки в вакуумной камере, подачу в вакуумную камеру по меньшей мере одного реакционного газа, обеспечивающего удаление углерода в газообразной форме, и зажигание плазменного разряда в вакуумной камере для стимулирования требуемой по меньшей мере одной химической реакции для удаления покрытия с покрытой подложки, и проведение реакционного удаления упомянутого покрытия по меньшей мере в одну стадию.

Способ химической очистки внутренней поверхности трубопроводов // 2593558

Изобретение относится к химической очистке внутренней поверхности нефтяного трубопровода. Способ включает подготовку очищаемого участка трубопровода и его химическую обработку реагентом, которую осуществляют путем создания не менее двух пробок химического реагента, для формирования которых вначале запускают в трубопровод поршень, затем второй поршень, заполняют пространство между указанными поршнями химическим реагентом, запускают в трубопровод третий поршень и заполняют пространство между вторым и третьим поршнями химическим реагентом, и посредством инертного газа обеспечивают перемещение созданных пробок внутри трубопровода из начальной точки очищаемого участка в конечную точку со скоростью не более 1 км/час при условии создания противодавления инертным газом не менее 2 кг/см2.

Установка химической очистки и сушки изделий // 2580259

Изобретение относится к химической очистке и сушке изделий. Установка содержит смежные ванны предварительного и чистового обезжиривания и промывки и камеру сушки, устройства подогрева, устройства контроля и регулирования температуры обезжиривающего раствора и его уровня и выполнена в герметичном корпусе, имеющем закрывающуюся крышку и вытяжную вентиляцию.

Способ для обезмасливания магнитоактивных твердых отходов // 2569133

Предложенное изобретение относится к способу для обработки содержащих масло частиц, таких как шлам завода, и может быть использовано для обезмасливания отходов сталелитейной промышленности и других загрязненных маслом отходов.

Способ очистки от масла замасленных чугунной/стальной стружки и окалины шламов прокатного производства // 2521165

Изобретение относится к одновременной очистке замасленных чугунной/стальной стружки и окалины шламов прокатного производства от масла. В способе замасленную окалину шламов прокатного производства, замасленную чугунную/стальную стружку размером не более 15 мм и технически чистую воду смешивают в соотношении 2:1:6, после чего их обрабатывают в реакторе с магнитным полем частотой 50 Гц и напряженностью от 200 А/м до 1100 А/м до получения очищенных от масла окалины и стружки.

Способ очистки контейнеров жидкостных ракет после пуска от компонентов топлива // 2509179

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано в химической, металлургической и оборонной отраслях промышленности при очистке от компонентов ракетного топлива.

Способ очистки поверхности металлических материалов // 2495156

Изобретение относится к очистке поверхности металлических изделий из стали, медных сплавов или серебра. В способе на металлическую поверхность наносят гель-электролит, содержащий полиэтиленгликоль, перхлорат щелочных металлов, трифторацетат щелочных металлов и два мономера акрилового ряда.

Способ консервации археологических находок из железа и его сплавов // 2487194

Изобретение относится к области консервации металлических изделий, в частности археологических находок из железа и его сплавов, и может быть использовано в археологии и музейном деле.

Способ очистки поверхностей лопаток турбин в агрегате для обработки лопаток турбин // 2466212

Изобретение относится к очистке наружных и внутренних поверхностей лопаток турбин в химически активной и газовой средах при высоких давлениях и температурах. .

Способ комбинированной электродуговой обработки металлической проволоки или ленты и устройство для его реализации // 2456376

Изобретение относится к обработке металлической проволоки или ленты для удаления с их поверхности окалины, ржавчины, оксидных пленок, органических смазок, различных загрязнений и поверхностных вкраплений с помощью электродугового разряда в вакууме с предварительной механической, химической или механохимической обработкой поверхности.

Способ для отделения катализаторной пыли от потока топливного масла // 2621731

Настоящее изобретение относится к способу для отделения катализаторной пыли от потока топливного масла, содержащему этапы: отделения катализаторной пыли от входящего потока топливного масла в центробежном сепараторе для генерирования потока очищенного топливного масла; получения сигнала NMR-отклика из NMR-устройства, относящегося к количеству катализаторной пыли в потоке очищенного топливного масла и/или во входящем потоке топливного масла и к началу добавления или повышения количества сепарационной добавки к входящему потоку топливного масла, когда сигнал NMR-отклика указывает на повышенное количество катализаторной пыли в потоке очищенного топливного масла и/или во входящем потоке топливного масла, например, для повышения производительности отделения катализаторной пыли от потока топливного масла.

Мобильная станция регенерации и восстановления турбинных масел // 2618525

Мобильная станция регенерации и восстановления турбинных масел относится к области машиностроения и может быть использована для регенерации и восстановления турбинных масел на местах их эксплуатации, например на газоперекачивающих агрегатах компрессорных станций и на турбогенераторах ТЭЦ.

Способ очистки отработанных минеральных моторных масел // 2614244

Изобретение относится к очистке нефтяных масел, в частности к очистке отработанных минеральных моторных масел от продуктов старения и загрязнений, и может быть использовано на предприятиях, эксплуатирующих и ремонтирующих двигатели внутреннего сгорания, а также в качестве основы для приготовления промывочных, обкаточных масел и прочих технологических жидкостей.

Установка для регенерации моторного масла // 2613558

Изобретение относится к устройствам для регенерации работающих моторных масел и может быть использовано в процессе эксплуатации автомототехники с двигателями внутреннего сгорания.

Способ регенерации отработанного масла // 2600726

Настоящее изобретение относится к способу регенерации отработанного масла путем смешения предварительно нагретого масла до 80-100°С с водным раствором карбамида и последующим отделением регенерированного масла, при этом смешение масла проводят с водным раствором, состоящим из 30-50 мас.

Способ переработки отработанных смазочных материалов // 2599782

Настоящее изобретение относится к способу переработки отработанных смазочных материалов, который включает отгон воды и легких углеводородных фракций из исходного сырья, обработку сырья атмосферным воздухом и экстракцию алифатическим растворителем, при этом обработку атмосферным воздухом, с одновременным отгоном воды и легких углеводородных фракций, проводят при температуре 100-300°С и атмосферном давлении, а дальнейшую экстракцию масляных фракций алифатическим растворителем осуществляют при температуре 90-95°С, давлении 65-75 кг/см2 и массовом отношении растворителя и масла (4-5):1 соответственно.

Способ мембранной очистки отработанного моторного масла // 2599780

Настоящее изобретение относится к способу мембранной очистки отработанного моторного масла, который предусматривает центрифугирование, нагрев моторного масла, заполнение мембранного модуля, разделение масла на концентрат и фильтрат под давлением, причем после центрифугирования предварительно очищенное отработанное моторное масло дополнительно очищают методом микрофильтрации при температуре 45±2°С с применением микрофильтрационных мембран с размером пор 0,15-0,2 мкм и далее нагревают до температуры 55±5°С с дальнейшей очисткой с помощью ультрафильтрации с размером пор 0,05 мкм, причем процесс разделения проводят под давлением 0,2-0,5 МПа.

Способ очистки отработанного масла // 2554357

Изобретение относится к способу очистки отработанного масла путем предварительного нагрева масла и последующего отделения загрязнений, при этом в масло добавляют смесь изопропилового спирта и карбамида в соотношении 1:1, взятом в количестве 1,0%, в расчете на сухой карбамид от массы очищаемого масла.

Способ очистки отработанного синтетического моторного масла // 2537297

Настоящее изобретение относится к способу очистки отработанного синтетического моторного масла путем добавления водного раствора карбамида, взятого в количестве 0,5-1% в расчете на сухое вещество от массы очищаемого масла при этом вводят 2,5-3,0% (мас.) 0,1 н.

Способ очистки моторного масла от продуктов старения и загрязнений // 2528421

Настоящее изобретение относится к способу очистки моторного масла от продуктов старения и загрязнений путем смешивания предварительно нагретого моторного масла с разделяющим агентом, с последующим отделением очищенного моторного масла центрифугированием, при этом в качестве разделяющего агента используют 0,05-0,1% 40%-ного аммиачного раствора карбамида в расчете на объем очищаемого масла, последующее отделение очищенного моторного масла осуществляют непосредственно в центрифуге двигателя внутреннего сгорания.

Способ получения наноразмерного порошка диборида циркония // 2601340

Изобретение относится к технологии производства высокотвердых жаростойких материалов на основе циркония, а именно к способам получения диборида циркония. Способ получения наноразмерного порошка диборида циркония включает приготовление шихты из порошков диоксида циркония, борной кислоты и углерода в соотношении компонентов, вес.