CN101020792B - 一种含油污泥制备橡胶填料剂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种含油污泥制备橡胶填料剂的方法，属环境保护和固体废弃物资源化利用技术领域，它是将含油污泥采用湿式或干式粉碎工艺粉碎；对粉碎后的粉体进行分离，剔除200目以上颗粒；然后，进行湿式研磨，使粉体颗粒粒径达到D50≤3.0μm、D90≤6μm；研磨后的粉体浆液经脱水后，含水率小于40％；然后对泥饼打散干燥，使其含水率小于0.4％；用筛分设备进行筛分，得到200目以下的粉体，即可获得具有较高应用价值的含油填料剂，促进油田清洁生产，减少固废排放，实现油田含油污泥的资源化；而且可以实现能源和资源可持续利用，维护环境生态和谐与平衡。

Description

一种含油污泥制备橡胶填料剂的方法

技术领域：

本发明涉及一种含油污泥制备橡胶填料剂的方法，属环境保护和固体废弃物资源化利用技术领域。

背景技术：

油田含油污泥是石油开采过程中油田污水处理的副产物，在进行原油脱水后的污水处理中为提高水处理和防腐效果和水质，加入了大量的钙、镁、钠、钾碱性物质，从而产生大量的含油污泥，这些污泥成分复杂，属于多相体系一般为水包油W/O或油包水O/W以及固体物质组成，其主要成份为碳酸钙、硫酸钙、粘土、其他硅铝质物质及少量的矿物油等。

含油污泥的处理和应用是世界油田环境保护过程中较难解决的问题。目前国内外处理含油污泥的方法很多。具体处理方法及优缺点如下：

(1)自然干化法处理含油污泥。此技术中污泥依靠重力沉降，蒸发脱水。经过长时间的静置后将上层的污水回收，底部污泥自然干化后由人工清理外运填埋。此技术虽然简单，但是污水常会从池中溢出，造成附近环境的再次污染，不宜过多推荐使用。

(2)浓缩干化法。浓缩干化法处理需较大的干化场，否则污泥在干化场内蒸发脱水的时间不够，会使干污泥的含水率较高，给清理运输带来困难。另外，如果浓缩池出来的污泥含油量高，则油泥会堵塞干化场的渗水层孔隙，水无法透过渗水层而使污泥干化场失去作用。

(3)机械脱水法。该方法是利用不同的脱水机械对含油污泥进行脱水处理。机械脱水法处理工艺比较麻烦，我国曾有多个油田引进成套机械脱水设备，但运行后成本太高，且脱水效果不理想而停用。

(4)高温含油污泥处理方法。高温处理是目前国外广泛用于含油污泥无害化处理的一种技术。含油污泥在有氧条件下加热到水沸点以上、烃类物质裂解温度以下的温度，使烃类物质及水蒸发出来，剩余泥渣能达到BDAT(美国环保局按指定的最佳示范有效技术的处理标准)要求，烃类物质可以回收利用。我国在高温处理技术方面，仅处于技术引进消化阶段。

(5)溶剂萃取处理方法。溶剂萃取作为一种用以除去污泥所夹带的油和其它有机物的单元操作技术而被广泛研究。有机废物从污泥中被溶剂抽提出来后，通过蒸馏把溶剂从混合物中分离出来循环使用。经萃取后大多泥渣都能达到BDAT要求，回收油则用于回炼。在溶剂萃取处理技术开发上，我国同样仅处于技术引进消化阶段，目前没有投入工业化应用。

(6)含油污泥生物处理技术。生物修复由于能够治理大面积污染而成为一种新的可靠的环保技术，已得到世界环保部门的认可。与化学、物理方法相比，生物修复具有许多优点，如花费少、对环境影响小等等。但生物处理法需将含油污泥混以松散剂、肥料和培菌液，经常翻动并自然通风，历时长，同时油资源无法回收利用。

(7)焚烧法。含油污泥焚烧处理的实质是污泥的高温氧化。焚烧法具有显著的减容、稳定和无害化效果；但此法也有明显的缺点，不仅一次性投资大，还存在热值低、操作运行费用高等问题，而且焚烧过程中产生了导致二次污染的多种有害物质与有害气体，且油资源无法回收利用。

由上可知，含油污泥的治理在技术上仍急需提高和改善，各类处理技术都有其优缺点；而且，大多数含油污泥处理技术的主要目的仅仅是降低污泥中的含水量，减小污泥的体积以便于运输和最终处置。在含油污泥处理技术开发的同时，大多没有充分考虑变害为利、综合利用等因素。

作为橡胶填料剂的碳酸钙主要是轻质碳酸钙，其生产方法包括石灰石矿开采、石灰的烧制、石灰消化、粗浆液的精制与调和、碳化、研磨、脱水、干燥等环节，工艺较复杂，工程、设备及生产成本均较高，但不同级别的产品，其生产工艺、设备有所不同，例如，几乎所有的碳酸钙厂，其普通轻质碳酸钙都没有经过再次研磨，因此，其产品粒度较大(按照国家标准，100％所有粉体全部通过120目筛，99.95％粉体通过325目筛即可)；稍加研磨后的产品，则当成超细碳酸钙出售，产品售价也相对较高。

由于含油污泥已经具备了轻质碳酸钙经前期工序(如石灰的烧制、消化、粗浆液的精制与调和及碳化等)处理后的物理和化学特征，因此，在运用含油污泥开发填料剂时，通过采用合适的研磨、脱水和干燥等简单工艺处理后，即可获得一种性能优良、成本低廉的橡胶填料剂。

发明内容：

本发明的目的是为了克服上述现有技术中存在的缺陷，设计一种减少含油污泥污染并对其进行资源化的含油污泥制备橡胶填料剂的方法

本发明所述的含油污泥制备橡胶填料剂的方法，是将含油污泥采用湿式或干式粉碎工艺粉碎；对粉碎后的粉体进行分离，剔除200目以上颗粒；然后，进行湿式研磨，使粉体颗粒粒径达到D50≤3.0μm、D90≤6μm；研磨后的粉体浆液经脱水后，含水率小于40％；然后对泥饼打散干燥，使其含水率小于0.4％；用筛分设备进行筛分，得到200目以下的粉体，即可获得具有较高应用价值的含油填料剂。

本发明的有益效果是可以将油田含油污泥制备为橡塑填料剂，被处理的油田含油污泥成分主要为碳酸钙、硫酸钙、氧化铁、硅铝质物质及少量的矿物油，它们加入到橡胶中后不会对橡胶品质和性能产生明显影响，且含油污泥中的矿物油在橡胶加工过程中，还可起到软化剂和增塑剂的作用，提高对填料剂的湿润能力，从而使填料剂分散均匀；因此，污泥中的残留的石油不但不会对橡胶产品有影响，而且还可以降低生产成本，提高橡胶品质。使用该填料剂后，可以增加橡塑制品体积、降低成本，改善加工性能，提高尺寸稳定性和物理性能等。与一般的沉淀碳酸钙填料剂相比，应用本发明获得的含油填料剂在应用于橡胶制品后，其橡胶制品的某些特性，如橡胶的交联性、硬度、磨耗等，比使用沉淀碳酸钙填料剂获得的橡胶制品更加优越。既提供一种新的油田含油污泥处理技术，又可以促进油田清洁生产，减少固废排放，实现油田含油污泥的资源化；而且可以实现能源和资源可持续利用，维护环境生态和谐与平衡；因此，具有较大的经济效益、社会、环境效益。

具体实施方式：

实施例1：含油污泥，经过粉碎设备干式粉碎后，用水调成浆体进行分离去除粒径大于200目的粗颗粒，然后对浆液进行研磨，研磨至粉体颗粒D50为3.0μm、D90为6μm后，进行脱水，脱水后含水40％，进行干燥，干燥后含水0.4％，用200目的筛网进行筛分，得到含油填料剂。

将该含油填料剂作为橡胶填料剂进行橡胶工程实验，以橡胶厂正在使用的沉淀碳酸钙填料剂为参照，其配方为：100份天然橡胶加入含油填料剂40份；此时，橡胶制品与用沉淀碳酸钙填料剂的效果相似，且其交联性、硬度较用沉淀碳酸钙填料剂的效果更优。

实施例2：含油污泥浆体，经过湿式粉碎后，进行分离去除粒径大于200目的粗颗粒，然后对浆液进行研磨，研磨至浆体中的颗粒D50为1.6μm、D90为4.0μm后，进行脱水，脱水后含水32％，进行干燥，干燥后得到含水0.34％粉体，然后用200目的筛网进行筛分，得到含油填料剂。

将该含油填料剂作为橡胶填料剂进行橡胶工程实验，以橡胶厂正在使用的沉淀碳酸钙填料剂为参照，其配方为：100份合成橡胶加入含油填料剂65份；此时，橡胶制品与用沉淀碳酸钙填料剂的效果相似，且其交联性、硬度、磨耗较用沉淀碳酸钙填料剂的效果更优。

Claims (3)

1. 一种含油污泥制备橡胶填料剂的方法，其特征是将含油污泥经粉碎工艺粉碎后的粉体进行分离，剔除200目以上颗粒，再研磨使粉体颗粒粒径达到D50≤3.0μm、D90≤6μm；研磨后的粉体浆液经脱水后，含水率小于40％；然后对泥饼打散干燥，使其含水率小于0.4％，用筛分设备进行筛分，得到200目以下的含油填料剂。

2. 根据权利要求1所述的含油污泥制备橡胶填料剂的方法，其特征在于含油污泥经过粉碎设备干式粉碎后，用水调成浆体进行分离去除粒径大于200目的粗颗粒，然后对浆液进行研磨，研磨至粉体颗粒D50为3.0μm、D90为6μm后，进行脱水，脱水后含水小于40％，进行干燥，干燥后含水率小于0.4％，用200目的筛网进行筛分，得到含油填料剂。

3. 根据权利要求1所述的含油污泥制备橡胶填料剂的方法，其特征在于含油污泥浆体经过湿式粉碎后，进行分离去除粒径大于200目的粗颗粒，然后对浆液进行研磨，研磨至浆体中的颗粒D50为1.6μm、D90为4.0μm后，进行脱水，脱水后含水小于40％，进行干燥，干燥后含水率小于0.4％，然后用200目的筛网进行筛分，得到含油填料剂。