CN110180861B - 一种回收废包装铁桶的清洁生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种回收废包装铁桶的清洁生产方法，包括以下步骤：（1）将废包装铁桶破碎；(2)将铁片放入碱液中浸泡或者用碱液喷淋铁片，控制温度和碱浓度，使铁片金属镀层与碱液反应，油漆层不与碱液反应,实现油漆层、金属镀层与铁分离；碱液经超滤过滤后循环使用；（3）清洗回收铁片,清洗废水经超滤过滤后循环使用。本发明浸泡碱液和清洗废水可循环套用、可分类收集金属污泥和油漆渣，减少了二次污染，降低了污染物处置成本。本发明实现废包装铁桶的回收利用，并实现工艺流程的清洁生产。
Description
技术领域
本发明属于危险废物处置利用的环保领域，具体涉及一种回收废包装铁桶的清洁生产方法，更具体是涉及一种含有或沾染危险废物的废弃包装物的回收利用方法。
背景技术
根据中华人民共和国固体废物污染环境防治法、国家危险废物名录（2016版），含有或沾染毒性、感染性危险废物的废弃包装材料，由于包装的废矿物油、油漆、危险化学品或其他有毒物质，在使用后会有少量的危险物质残留。对这些废弃物如果不能及时规范的进行收集和处置利用，有害物质会对人体、土壤、空气和水体造成严重污染，影响生态环境质量。
目前对于铁质危废包装材料的处理方法，主要有回收再利用、高温焚烧和高炉冶炼。回收再利用是对于成色较好的油漆桶经过干净清洗，整形后再重复使用；会产生大量的清洗废水需要处理，同时需要用到挥发性的有机溶剂，产生二次废气污染。高温焚烧和高炉冶炼设备投资大，焚烧工艺要求高，需要消耗大量能源；由于铁质包装材料主要是马口铁和白铁，其表面分别是镀锡和镀锌的镀层，因其沸点较低，焚烧时会有部分挥发，一方面使资源浪费，另一方面产生大量的有害烟气，产生二次污染。
中国专利公开号CN108167842 的文献，公开了《一种利用热解气化炉处理转运废桶并回收利用***及其工艺》，该方法将废的铁质包装容器破碎成铁片后送入热解气化炉(即AB炉)，残留在铁桶上的废溶剂和油漆等被气化，混合烟气送入原焚烧***二燃室进一步燃烧，尾气通过原有烟气净化***处理后送入烟囱排放。AB炉的气化热风采用从原焚烧***空气预热器换热出来的热空气，铁片经热处理后直接从气化炉底部的刮板输送机排出，金属可回收利用。该方法通过高温气化油漆等有机物然后焚烧去除有机物，需要消耗大量的能源；同时焚烧产生了大量的有害气体需要处理，二次污染较大；该工艺无法对金属镀层进行单独收集和利用，也无法对漆渣进行单独收集。
中国专利公开号CN104148356 的文献，公开了《一种废油桶的处理方法》，包括以下步骤，S1：将收集到的废油桶输送至加热装置，在该加热装置中进行高温加热处理；S2：将经过加热装置处理后的废油桶进行除杂处理；S3：将经过除杂处理后的废油桶进行平扎处理，然后进行除锈处理；S4：将经过除锈处理后的废油桶在清洗装置上进行清洗处理，同时进行烘干处理；S5：将经过清洗处理后的废油桶在轧制机上进行轧制处理并形成相应的轧制品；S6：对所述轧制品进行效平处理，并进行相应的分类，同时将分类后的轧制品经验入库。该方法需高温加热处理需消耗大量能源，加热过程产生的废气污染较大；产品表面可能残留油漆渣等有机层。该工艺无法对金属镀层进行单独收集和利用，也无法对漆渣进行单独收集。
中国专利公开号CN105114962 的文献，公开了《一种废油漆桶回收处理再利用的方法》，包括如下步骤：（1）破碎废油漆桶，收集废气；（2）烘烤铁皮和残渣，收集废气并分离铁皮和残渣；（3）将收集的废气分解为水和二氧化碳；（4）静电净化处理废气中夹带的少量灰渣。该方法通过烘烤进行分离需要消耗大量的能源；加热过程产生废气二次污染；产品表面可能残留油漆渣等有机层。该工艺无法对金属镀层进行单独收集和利用，也无法对漆渣进行单独收集。
中国专利公开号CN106311722的文献，公开了《一种利用转炉无害化处置废油漆桶的方法》，即将各种需要无害化处置的废油漆桶通过收集、转运、储存、破碎或压缩、转炉配料冶炼等过程进行处理。在转炉冶炼过程中有害废物在转炉高温和还原状态下燃烧、分解和还原，实现对有害物质的无害化处理；油漆桶的铁质材料则加热融化进入钢水，实现资源的综合利用。该方法是通过高温焚烧来处理表层有机物，同时焚烧产生了大量的有害气体需要处理，废气污染较大；该工艺无法对金属镀层进行收集和利用，也无法对漆渣进行单独收集。
中国专利公开号CN106180157的文献，公开了《一种利用高炉无害化处置废油漆桶的方法》，即将各种需要无害化处置的废油漆桶通过收集、转运、储存、破碎、高炉配料冶炼等过程进行处理。在高炉冶炼过程中有害废物在高炉高温和还原状态下燃烧、分解和还原，实现对有害物质的无害化处理；油漆桶的铁质材料则加热融化进入生铁，实现资源的综合利用。该方法是通过高温焚烧来处理表层有机物，同时焚烧产生了大量的有害气体需要处理，二次污染较大；该工艺无法对金属镀层进行收集和利用，也没有漆渣进行单独收集。
中国专利公开号CN108722631的文献，公开了《一种废包装铁桶的处置回收方法》，包括以下步骤：（1）废包装铁桶内残液清理；（2）双轴撕碎机撕碎；（3）清洗机碱液清洗；（4）磨球机磨球；（5）磁选机筛选；（6）清洗机清洗；（7）烘干机烘干。该方法使用5-20%高浓度的碱液清洗，通过浸泡、滚动摩擦，去除表层沾有的大部分残液和残渣；通过采用磨球机磨球，去除铁片表层的部分油漆。由于没有加温、没有长时间的浸泡，导致不能彻底去除油漆层；采用通过蒸发设备处置废水对馏分水回用，导致了能耗非常高；该方法不能单独收集油漆渣和金属污泥，废水蒸馏产生的污泥只能采用焚烧或填埋法处置，无法综合利用。
发明内容
对于以上的不足，本发明提供一种回收利用废包装铁桶的清洁生产方法，解决现有技术处理的不足，实现对废包装铁桶的环保处理，减少高浓度废液及污泥的产生量，减少废气的二次污染，实现二次废物的分类收集和回收利用，实现了回收过程的清洁生产。
本发明所采用的技术方案是：一种回收废包装铁桶的清洁生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将废包装铁桶破碎成铁片。
（2）将铁片放入碱液中浸泡或者用碱液喷淋铁片，控制温度，浸泡后油漆层从铁片分离；浸泡碱液定期采用超滤过滤后循环套用。
（3）清洗回收铁片，清洗废水定期采用超滤过滤后循环套用。
（4）浸泡碱液和清洗废水定期调酸至析出固体，分离析出的固体，得到金属污泥。
进一步的，所述的一种回收废包装铁桶的清洁生产方法，所述废包装铁桶的主要材质为镀锌铁、镀锡铁中的一种或两种。
进一步的，所述的一种回收废包装铁桶的清洁生产方法，所述废包装铁桶是一种含有或沾染危险废物的废弃包装物。
进一步的，所述的一种回收废包装铁桶的清洁生产方法，所述步骤（2）中浸泡温度为30-80℃，优选浸泡温度为40-60℃。
进一步的，所述的一种回收废包装铁桶的清洁生产方法，所述步骤（2）和步骤（3）中采用过滤方式为包含超滤的单一或者组合过滤方式，去除废水或废液中含有的油漆渣等有机物，实现废水和废液的循环套用。
进一步的，所述的一种回收废包装铁桶的清洁生产方法，所述步骤（3）中所述金属污泥为含锌污泥或含锡污泥中的一种或两种。
进一步的，所述的一种回收废包装铁桶的清洁生产方法，所述步骤（2）中可在碱液中加入氧化剂，加快溶解金属镀层，并在铁片表层形成氧化层，防止铁片生锈。
进一步的，所述的一种回收废包装铁桶的清洁生产方法，所述氧化剂为硝酸钠、次氯酸钠、双氧水、氯酸钠、硝基苯甲酸中的一种或两种以上混合物。
进一步的，所述的一种回收废包装铁桶的清洁生产方法，所述步骤(2) 中采用电解方法加快金属镀层溶解，提升油漆层的分离效果，减少浸泡时间，减少有机物在碱液中的水解量。
本发明的有益效果
1、经长时间浸泡，铁桶的镀锌、镀锡层与碱液反应，生成锌酸盐、锡酸盐等水溶性盐，溶液过滤后加酸调节pH后得到含锌、含锡等金属污泥，沉淀物金属含量高，可委托资质单位回收，实现了锌、锡的资源化回收。
2、使用碱液加温浸泡处理废包装铁桶，可彻底分离表层油漆等有机涂层，保证了去除效果。
3、浸泡碱液和清洗废水经超滤后可循环套用，可分类收集金属污泥和油漆渣。
4、采用电解方法加快金属镀层溶解，进一步提升有机层的分离效果，缩短浸泡时间，减少有机物在碱液中的水解量。
5、采用碱液+氧化剂方式对铁片进行氧化，形成钝化层，防止生锈，减少了烘干费用。
4、本发明工艺合理，生产过程二次污染低，达到了危险废物无害处理及资源的综合利用的目的；实现工艺流程的清洁生产，符合绿色环保发展理念，有非常好的经济效益和环境效益。
具体实施方式
为了能够更清楚的理解本发明，下面结合实施例和对比例对本发明作进一步详细说明。
按照中国专利公开号CN108722631的文献进行实验
实施列1
将镀锌铁质包装容器破碎成5厘米×20厘米的铁片，取100公斤镀锌铁片加入5%浓度氢氧化钠溶液1000公斤，在25℃进行浸泡，在滚筒筛进行浸泡和滚动，浸泡24小时后油漆完全脱落。将浸泡后的镀锌铁片放入磨球机，经磨球、磁选、鼓泡清洗、烘干后入库。
实施列2
将镀锌铁质包装容器破碎成5厘米×20厘米的铁片，取100公斤镀锌铁片加入15%浓度氢氧化钠溶液1000公斤，在25℃进行浸泡，在滚筒筛进行浸泡和滚动，浸泡14小时后油漆完全脱落。将浸泡后的镀锌铁片放入磨球机，经磨球、磁选、鼓泡清洗、烘干后入库。
按照本发明进行对比实验
对比例1
将镀锌铁质包装容器破碎成5厘米×20厘米的铁片，取100公斤镀锌铁片加入5%浓度氢氧化钠溶液1000公斤，在40℃进行浸泡，在滚筒筛进行浸泡和滚动，浸泡4小时后油漆脱落。分离出铁片，用少量水清洗回收铁片。浸泡液和清洗废水滤网过滤去除油漆渣后重复使用。
重复以上同样操作，采用超滤去除水溶性有机物后重复使用；浸泡液和清洗废水经过20次重复使用后，调节pH8.2后析出固体沉淀，回收含锌污泥。
对比例2
将镀锌铁质包装容器破碎成5厘米×20厘米的铁片，取100公斤镀锌铁片加入5%浓度氢氧化钠溶液1000公斤，在60℃进行浸泡，在滚筒筛进行浸泡和滚动，浸泡2小时后油漆脱落。分离出铁片，用少量水清洗回收铁片。浸泡液和清洗废水滤网过滤去除油漆渣后重复使用。
重复以上同样操作，采用超滤去除水溶性有机物后重复使用；浸泡液和清洗废水经过20次重复使用后，调节pH7.9后析出固体沉淀，回收含锌污泥。
对比例3
将镀锌铁质包装容器破碎成5厘米×20厘米的铁片，取100公斤镀锌铁片加入5%浓度氢氧化钠溶液1000公斤，在80℃进行浸泡，在滚筒筛进行浸泡和滚动，浸泡1.5小时后油漆脱落，浸泡碱液浊度增加。分离出铁片，用少量水清洗回收铁片。浸泡液和清洗废水滤网过滤去除油漆渣后重复使用。
重复以上同样操作，采用超滤去除水溶性有机物后重复使用；浸泡液和清洗废水经过20次重复使用后，调节pH7.1后析出固体沉淀，回收含锌污泥。
对比例4
将镀锌铁质包装容器破碎成5厘米×20厘米的铁片，取100公斤镀锌铁片加入15%浓度氢氧化钠溶液1000公斤，在40℃进行浸泡，在滚筒筛进行浸泡和滚动，浸泡2小时后油漆脱落。分离出铁片，用少量水清洗回收铁片。浸泡液和清洗废水滤网过滤去除油漆渣后重复使用。
重复以上同样操作，采用超滤去除水溶性有机物后重复使用；浸泡液和清洗废水经过20次重复使用后，调节pH7.4后析出固体沉淀，回收含锌污泥。
对比例5
将镀锌铁质包装容器破碎成5厘米×20厘米的铁片，取100公斤镀锌铁片加入15%浓度氢氧化钠溶液1000公斤，在60℃进行浸泡，在滚筒筛进行浸泡和滚动，浸泡1小时后油漆脱落。分离出铁片，用少量水清洗回收铁片。浸泡液和清洗废水滤网过滤去除油漆渣后重复使用。
重复以上同样操作，采用超滤去除水溶性有机物后重复使用；浸泡液和清洗废水经过20次重复使用后，调节pH7.8后析出固体沉淀，回收含锌污泥。
对比例6
将镀锌铁质包装容器破碎成5厘米×20厘米的铁片，取100公斤镀锌铁片加入15%浓度氢氧化钠溶液1000公斤，在80℃进行浸泡，在滚筒筛进行浸泡和滚动，浸泡1小时后油漆脱落，浸泡碱液浊度增加。分离出铁片，用少量水清洗回收铁片。浸泡液和清洗废水滤网过滤去除油漆渣后重复使用。
重复以上同样操作，采用超滤去除水溶性有机物后重复使用；浸泡液和清洗废水经过20次重复使用后，调节pH7.0后析出固体沉淀，回收含锌污泥。
对比例7
将镀锌铁质包装容器破碎成5厘米×20厘米的铁片，取100公斤镀锌铁片加入5%浓度氢氧化钠和1%硝酸钠的溶液1000公斤，在40℃进行浸泡，在滚筒筛进行浸泡和滚动，浸泡3小时后油漆脱落。分离出铁片，用少量水清洗回收铁片。浸泡液和清洗废水滤网过滤去除油漆渣后重复使用。
重复以上同样操作，采用超滤去除水溶性有机物后重复使用；浸泡液和清洗废水经过20次重复使用后，调节pH7.7后析出固体沉淀，回收含锌污泥。
对比例8
将镀锌铁质包装容器破碎成5厘米×20厘米的铁片，取100公斤镀锌铁片加入5%浓度氢氧化钠溶液1000公斤，在25℃进行浸泡，同时采用直流电电解加快金属镀层溶解，电压3.0伏，在滚筒筛进行浸泡和滚动，电解2小时后油漆脱落。分离出铁片，用少量水清洗回收铁片。浸泡液和清洗废水滤网过滤去除油漆渣后重复使用。
重复以上同样操作，采用超滤去除水溶性有机物后重复使用；浸泡液和清洗废水经过20次重复使用后，调节pH7.4后析出固体沉淀，回收含锌污泥。
对比例9
将镀锡铁质包装容器破碎成5厘米×20厘米的铁片，取100公斤镀锡铁片加入5%浓度氢氧化钠溶液1000公斤，在40℃进行浸泡，在滚筒筛进行浸泡和滚动，浸泡5小时后油漆脱落。分离出铁片，用少量水清洗回收铁片。浸泡液和清洗废水滤网过滤去除油漆渣后重复使用。
重复以上同样操作，采用超滤去除水溶性有机物后重复使用；浸泡液和清洗废水经过20次重复使用后，调节pH7.2后析出固体沉淀，回收含锡污泥。
对比例10
将镀锡铁质包装容器破碎成5厘米×20厘米的铁片，取100公斤镀锡铁片加入5%浓度氢氧化钠溶液1000公斤，在60℃进行浸泡，在滚筒筛进行浸泡和滚动，浸泡2小时后油漆脱落。分离出铁片，用少量水清洗回收铁片。浸泡液和清洗废水滤网过滤去除油漆渣后重复使用。
重复以上同样操作，采用超滤去除水溶性有机物后重复使用；浸泡液和清洗废水经过20次重复使用后，调节pH7.0后析出固体沉淀，回收含锡污泥。
通过实施列和对比例的实验可以看出，在相同的碱液浓度下，提高温度对油漆的脱离速度增加。
通过对比例的实验可以看出，超滤后的碱液除去杂质后可以重复使用多次，节省了原料消耗。
通过对比例的实验可以看出，碱液调酸后析出的污泥可以回收含锌或含锡的氢氧化物，节约金属资源。
通过对比例3、6的实验可以看出，单浸泡温度增加到80℃时，浸泡碱液的浊度增加，说明有少量有机物参与反应，温度越高反应的有机物越多。
通过对比例7的实验可以看出，在相同的碱液浓度下，加入少量的氧化剂可以加快油漆脱离的速度。
通过对比例8的实验可以看出，在相同的碱液浓度下，通电电解可以加快油漆脱离的速度。
以上仅为本发明的实施列，并非因此限制本发明的专利范围，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论其在方法或产品上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均属于本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种回收废包装铁桶的清洁生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)废包装铁桶是一种含有或沾染危险废物的废弃包装物，将废包装铁桶破碎成铁片；所述废包装铁桶的材质为镀锌铁、镀锡铁中的一种或两种；(2)将铁片放入碱液中浸泡或者用碱液喷淋铁片；碱液定期过滤后循环套用；(3)在碱液中加入氧化剂，所述氧化剂为硝酸钠、次氯酸钠、双氧水、氯酸钠、硝基苯甲酸中的一种或两种以上混合物；加快溶解金属镀层，并在铁片表层形成氧化层，防止铁片生锈；采用电解方法加快金属镀层溶解，提升油漆层的分离效果，减少浸泡时间，减少有机物在碱液中的水解量；(4)清洗回收铁片，清洗废水定期过滤后循环套用；碱液和清洗废水定期调酸至析出固体，分离析出的固体，得到金属污泥；所述金属污泥为含锌污泥或含锡污泥中的一种或两种；析出的污泥回收含锌或含锡的氢氧化物；其中步骤（2）和步骤（4）中的过滤方式为包含超滤的单一或者组合过滤方式，去除废水或碱液中含有的油漆渣，实现废水和碱液的循环套用。
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