CN110951284A - 废橡胶、塑料裂解后炭黑处理*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废橡胶、塑料裂解后炭黑处理***，包含：储槽单元收集废橡胶、塑料裂解后粗炭黑；磁选单元分离粗炭黑中的金属成分；定量输出单元控制粗炭黑输出流量；粉碎单元将粗炭黑破碎；第一粒径分级单元以筛出标准径与大径炭黑；磨粉单元将大径炭黑磨粉碎；第二粒径分级单元以筛出标准径与大径炭黑；炭黑捕集单元收集标准径炭黑；炭黑湿润单元湿润标准径炭黑；炭黑除灰单元使标准径炭黑成为脱灰炭黑；炭黑造粒单元将脱灰炭黑混合干炭黑造粒；炭黑干燥单元干燥炭黑；炭黑冷却输送单元冷却并输送炭黑；炭黑筛选单元筛出符合粒径尺寸的炭黑；炭黑储存单元将炭黑送至炭黑储槽；据此，本发明可缩短炭黑制程时间并提升炭黑质量。

Description

废橡胶、塑料裂解后炭黑处理***

技术领域

一种炭黑处理***，特别是指一种废橡胶、塑料裂解后炭黑处理***。

背景技术

现今全球人们交流频繁，交流频繁的结果导致全球各地的人们不断地往各地移动，而使交通工具的需求大大地增加，无论搭乘飞机、车辆等皆需使用轮胎，也使轮胎的使用量大大地增加，轮胎的使用量增加，而导致因使用耗损而需淘汰的轮胎数量也就大大地增加，而轮胎为橡胶制品，因此，废橡胶的回收与再利用成为一门重要的课题。

而橡胶、塑料成分中炭黑为现今技术中主要回收的标的，炭黑是橡胶混合物的补强材料，炭黑由于其优异的稳定性，理论上可以不断地回收重复再使用，但由于橡胶、塑料的配方中尚需添加其他金属及非金属氧化物或化合物才能达到一般商业所使用基本规格的要求，此类物质在废橡胶裂解程序中并无法自固态的炭黑中分离，或者因为高温裂解的关系，而使部分物质也参与了化学反应，而产生额外的灰烬，即所谓炭黑的灰分。

另外，炭黑是一种极为重要的工业原料，提供橡胶、塑料、油墨、色母等补强或屏蔽使用。但是炭黑生产是一极耗能的产业，如果能够重复使用炭黑，对人类社会是一极大贡献，因为每吨原生炭黑生产会使用两吨的石化燃油，且排出近五吨的二氧化碳，对温室气体排放抑制极为不利，炭黑回收是一对环境极为友善的工艺，因为从废橡、塑料回收是一举两得的好事，除解决橡胶、塑料泛滥又污染的困扰，又将炭黑回收达成节能减排目的。因为过程极为困难，至今世界各国都尚且戮力研究并试着找出较完善解决方案。

并且，在塑料或橡胶生产过程中加入各项促进剂、防老剂、抗紫外线或其他助剂、染色剂等，这些化学品在橡胶、塑料裂解后会留存于炭黑中，这些说明了从废橡胶、塑料中回收的炭黑的质量无法像原生炭黑般的纯度。也因此，回收炭黑需经过改质、精制等过程，使回收炭黑质量能回到媲美原生炭黑而能重复再使用。

炭黑的使用主要是利用其高表面积及高结构特性，使弹性体或塑料产生较大的接触面积及缠绕现象，而产生较大补强或屏蔽作用，因此在使用上回收炭黑只要顾及相关质量特性，是可以和原生炭黑产生相同效果，重复使用是没有问题的。

发明内容

本发明目的在于提供一种废橡胶、塑料裂解后炭黑处理***，其是适用于废橡胶、塑料裂解后的不同尺寸的粉末块状粗炭黑，应用磁力将粗炭黑内的金属成分去除、再以分级设备，将粗炭黑粒径尺寸均一化，以进行高效率的湿润、除灰、脱水后，再进行造粒、干燥、冷却后，再进行炭黑筛选、包装筛选后的炭黑而成为炭黑成品。

为达成上述***的目的，本发明提供的技术手段为一种废橡胶、塑料裂解后炭黑处理***，其包含：一储槽单元，用以收集废橡胶、塑料裂解后的粗炭黑；一磁选单元，用以在该储槽单元的粗炭黑输送至一缓冲槽的输送路径中，以至少一道磁性吸铁将该粗炭黑中可吸附的金属成分分离；一定量输出单元，用以将该缓冲槽内的粗炭黑通过一流量控制机构，其可以是转动节气阀，以控制粗炭黑的输出流量，以定量输出该粗炭黑至一螺旋输送机，以稳定供应粗炭黑；一粉碎单元，将该定量输出单元供应的粗炭黑破碎为不同粒径尺寸的炭黑并予以输出；一第一粒径分级单元，用以将该粉碎单元输出的该炭黑筛选出符合预设粒径尺寸的标准径炭黑与大于预设粒径尺寸的大径炭黑，并分别予以输出；一磨粉单元，用以将该第一粒径分级单元输出的大径炭黑磨粉碎为不同粒径尺寸的炭黑并予以输出；一第二粒径分级单元，用以将该磨粉单元输出的该炭黑筛选出符合预设粒径尺寸的标准径炭黑与大于预设粒径尺寸的大径炭黑，并分别予以输出，且该大于预设粒径尺寸的大径炭黑输出至该磨粉单元再处理其粒径尺寸；一炭黑捕集单元，用以收集该第一粒径分级单元与第二粒径分级单元筛出的该标准径炭黑；一炭黑湿润单元，用以湿润该炭黑捕集单元中的该标准径炭黑；一炭黑除灰单元，其包含一内置化学液体的萃取单元与一脱水单元，将湿润后的标准径炭黑送入该萃取单元产生化学作用，而使该标准径炭黑形成炭黑泥浆，再将该炭黑泥浆排至该脱水单元脱去多余水分，成为脱水炭黑；一炭黑造粒单元，将该脱水炭黑混合一粉状的干炭黑，并控制混合比例进行造粒，以形成符合预设造粒径尺寸的炭黑颗粒；一炭黑干燥单元，将该炭黑造粒单元制成的该炭黑颗粒置入一干燥炉内，并将该干燥炉置于一火箱，以导入该火箱的热气加热该炭黑，干燥后的该炭黑由该干燥炉尾端的扬升器集中于该干燥炉中心排出；一炭黑冷却输送单元，用以冷却并输送该炭黑干燥单元处理的炭黑；一炭黑筛选单元，用以处理该炭黑冷却输送单元输送的炭黑，并再次进行金属成分的分离，及炭黑粒径尺寸筛选，将炭黑粒径尺寸不符合预设粒径尺寸的炭黑送回该炭黑造粒单元重塑其粒径尺寸，保留符合预设粒径尺寸的炭黑，并输出符合预设粒径尺寸的合格炭黑；一炭黑储存单元，将经由该炭黑筛选单元筛选的符合预设粒径尺寸的炭黑输送至一炭黑储槽。

在一实施例中，还包含一炭黑包装单元，用以将该炭黑储槽内的炭黑取出并进行包装，以制成一炭黑成品。

在一实施例中，该炭黑除灰单元的该化学液体为酸液，该萃取单元包含一酸洗槽，该酸洗槽用以去除该标准径炭黑中的金属离子或金属氧化物。

在一实施例中，该化学液体为碱液，而该萃取单元包含一碱洗槽，将该标准径炭黑加入该碱洗槽内，以去除标准径炭黑中所含的二氧化硅等非金属氧化物，再由该脱水单元脱去该标准径炭黑中的多余水分。

在一实施例中，该脱水炭黑与干炭黑两者混合后的含水率为30~50%。

在一实施例中，该干燥后炭黑含水率需小于2%。

本发明特点包含：本发明应用磁性原理，将混合于粗炭黑中的可被磁性附吸的金属成分分离出来，使后续粗炭黑易于加工，且该金属成分也有经济价值。本发明可预先将大小不一的粗炭黑破碎至接近适合加工的预设粒径尺寸，可加速粒径筛选速度，缩短制程时间。本发明可产出相似粒径大小的炭黑，再加上，本发明也在制程中进行炭黑除灰（应用化学方法萃取），提升产出的炭黑质量。

附图说明

图1为本发明一实施例之废橡胶、塑料裂解后炭黑处理***之立体***图。

附图中的符号说明：

1 废橡胶、塑料裂解后炭黑处理***；11 储槽单元；12 磁选单元；13 定量输出单元；14 粉碎单元；15 第一粒径分级单元；151 标准径炭黑；152 大径炭黑；16 磨粉单元；17 第二粒径分级单元；171 标准径炭黑；172 大径炭黑；18 炭黑捕集单元；19 炭黑湿润单元；20炭黑除灰单元；201 萃取单元；2011 酸洗槽；2012 碱洗槽；202 脱水单元；21 炭黑造粒单元；22 炭黑干燥单元；23 炭黑冷却输送单元；24 炭黑筛选单元；241 合格炭黑；242 不合格炭黑；25 炭黑储存单元；26 炭黑包装单元。

具体实施方式

现配合图式将本发明实施例详细说明如下，其所附图式主要为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此在该等图式中仅标示与本发明有关的组件，且所显示的组件并非以实施时的数目、形状、尺寸比例等加以绘制，其实际实施时的规格尺寸实为一种选择性的设计，且其组件布局形态有可能更为复杂。

首先请参照图1所示。本实施例中的废橡胶、塑料裂解后炭黑处理***1（以下简称炭黑处理***1），包含：一储槽单元11、一磁选单元12、一定量输出单元13、一粉碎单元14、一第一粒径分级单元15、一磨粉单元16、一第二粒径分级单元17、一炭黑捕集单元18、一炭黑湿润单元19、一炭黑除灰单元20、一炭黑造粒单元21、一炭黑干燥单元22、一炭黑冷却输送单元23、一炭黑筛选单元24以及一炭黑储存单元25。

该储槽单元11，是用以收集废橡胶、塑料裂解后的粗炭黑；该磁选单元12，用以在该储槽单元11的粗炭黑输送至一缓冲槽（图中未示出）的输送路径中，以至少一道磁性吸铁将该粗炭黑中可吸附的金属成分分离；该定量输出单元13，是包含一流量控制机构和一螺旋输送机，该定量输出单元13将该缓冲槽内的粗炭黑通过该流量控制机构（未图示，该流量控制机构诸如一转动节气阀等构件）控制粗炭黑的输出流量，以定量输出粗炭黑至该螺旋输送机，以稳定供应粗炭黑予后续单元进行连续加工；粉碎单元14，将该定量输出单元13所供应的粗炭黑破碎为不同粒径尺寸的炭黑并予以输出；该第一粒径分级单元15，用以将该粉碎单元14所输出的该炭黑进一步筛选出符合预设粒径尺寸的标准径炭黑151与大于预设粒径尺寸的大径炭黑152，并分别予以输出；该磨粉单元16，用以将该第一粒径分级单元15输出的大径炭黑152磨粉碎为不同粒径尺寸的炭黑并予以输出；该第二粒径分级单元17，用以将该磨粉单元16输出的该炭黑筛选出符合预设粒径尺寸的标准径炭黑171与大于预设粒径尺寸的大径炭黑172，并分别予以输出，且该大于预设粒径尺寸的大径炭黑172输出至该磨粉单元16再处理其粒径尺寸；该炭黑捕集单元18，用以收集该第一、第二粒径分级单元17筛出的该标准径炭黑171；炭黑湿润单元19，用以湿润该炭黑捕集单元18中的该标准径炭黑171；炭黑除灰单元20包含一内置化学液体的萃取单元201与一脱水单元202，将湿润后的标准径炭黑171送入该萃取单元201产生化学作用，而使该标准径炭黑171形成炭黑泥浆，再将该炭黑泥浆排至该脱水单元202脱去多余水分，成为脱水炭黑（湿炭黑）；炭黑造粒单元21，将该脱水炭黑混合一粉状的干炭黑，并控制脱水炭黑与干炭黑两者的混合比例进行造粒（较佳者，两者混合后的含水率为30~50%时，开始进行造粒较佳，可在保有适当湿度下最易形成所需粒径大小，形成的干燥后炭黑含水率小于2%），以形成符合预设粒径尺寸的炭黑颗粒；炭黑干燥单元22，将该炭黑造粒单元21制成的该炭黑颗粒置入一干燥炉内，并将该干燥炉置于一火箱，以导入该火箱的热气加热该炭黑，干燥后的该炭黑由该干燥炉尾端的扬升器集中于该干燥炉中心排出；炭黑冷却输送单元23，用以冷却并输送该炭黑干燥单元22处理的炭黑；炭黑筛选单元24，用以处理该炭黑冷却输送单元23输送的炭黑，并再次应用磁吸原理，进行炭黑中的金属成分的分离，以及进行炭黑粒径尺寸筛选，将炭黑粒径尺寸不符合预设粒径尺寸的不合格炭黑242送回该炭黑造粒单元21重新造粒，而符合预设粒径尺寸的合格炭黑241则予以保留；炭黑储存单元25，将经由该炭黑筛选单元24筛选的符合预设粒径尺寸的合格炭黑241输送至一炭黑储槽，即可获得相同粒径大小的高黑度质量的炭黑。

当然，在一实施例中，还可包含一炭黑包装单元26，用以将该炭黑储槽内的炭黑取出并进行包装，以制成一炭黑成品。

在一实施例中，前述该炭黑除灰单元20的该化学液体可为一酸液（例如硝酸、硫酸、盐酸等），该萃取单元201可为一酸洗槽2011，借由酸液去除该标准径炭黑171中的金属离子或金属氧化物，以降低炭黑的灰度（即提高黑度）。

在一实施例中，前述的该化学液体包含碱液（例如：液碱、石灰水、氨水等），而该萃取单元201可为一碱洗槽2012（或者该萃取单元201可为一酸洗槽与一碱洗槽），将该标准径炭黑171加入该碱洗槽2012内，以去除标准径炭黑171中所含的二氧化硅（即白炭黑），再由该脱水单元202脱去多余水分。前述脱水方法可用板框过滤机或是真空脱水机、离心脱水机等工艺技术为之。

上述实施形态仅例示性说明本发明的原理、特点及其功效，并非用以限制本发明的可实施范畴，任何熟悉此项技艺的人士均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施形态进行修饰与改变。任何运用本发明所揭示内容而完成的等效改变及修饰，均仍应为所附的申请专利范围所涵盖。因此，本发明的权利保护范围，应如申请专利范围所列。

Claims (5)

1.一种废橡胶、塑料裂解后炭黑处理***，其特征在于，包含：

一储槽单元，用以收集废橡胶、塑料裂解后的粗炭黑；

一磁选单元，用以在该储槽单元的粗炭黑输送至一缓冲槽的输送路径中，以至少一道磁性吸铁将该粗炭黑中可吸附的金属成分分离；

一定量输出单元，用以将该缓冲槽内的粗炭黑通过一流量控制机构控制粗炭黑的输出流量，以定量输出该粗炭黑至一螺旋输送机，以稳定供应粗炭黑；

一粉碎单元，将该定量输出单元供应的粗炭黑破碎为不同粒径尺寸的炭黑并予以输出；

一第一粒径分级单元，用以将该粉碎单元输出的该炭黑筛选出符合预设粒径尺寸的标准径炭黑与大于预设粒径尺寸的大径炭黑，并分别予以输出；

一磨粉单元，用以将该第一粒径分级单元输出的大径炭黑磨粉碎为不同粒径尺寸的炭黑并予以输出；

一第二粒径分级单元，用以将该磨粉单元输出的不同粒径尺寸的该炭黑筛选出符合预设粒径尺寸的标准径炭黑与大于预设粒径尺寸的大径炭黑，并分别予以输出，且该大径炭黑输出至该磨粉单元再处理其粒径尺寸；

一炭黑捕集单元，用以收集该第一粒径分级单元与该第二粒径分级单元筛出的该标准径炭黑；

一炭黑湿润单元，用以湿润该炭黑捕集单元中的该标准径炭黑；

一炭黑除灰单元，该炭黑除灰单元包含一内置化学液体的萃取单元与一脱水单元，将湿润后的标准径炭黑送入该萃取单元产生化学作用，而使该标准径炭黑形成炭黑泥浆，再将该炭黑泥浆排至该脱水单元脱去多余水分，成为湿润的脱水炭黑；

一炭黑造粒单元，将该脱水炭黑混合一粉状的干炭黑，并控制混合比例进行造粒，以形成符合预设粒径尺寸的炭黑颗粒；

一炭黑干燥单元，将该炭黑造粒单元制成的该炭黑颗粒置入一干燥炉内，并将该干燥炉置于一火箱，以导入该火箱的热气加热该炭黑，干燥后的该炭黑由该干燥炉尾端的扬升器集中于该干燥炉中心排出；

一炭黑冷却输送单元，用以冷却并输送该炭黑干燥单元处理的该炭黑；

一炭黑筛选单元，用以处理该炭黑冷却输送单元输送的该炭黑，并再次进行金属成分的分离，及炭黑粒径尺寸筛选，将炭黑粒径尺寸不符合预设粒径尺寸的不合格炭黑送回该炭黑造粒单元重塑其粒径尺寸，并输出符合预设粒径尺寸的合格炭黑；以及

一炭黑储存单元，将经由该炭黑筛选单元筛选的符合预设粒径尺寸的合格炭黑输送至一炭黑储槽。

2.如权利要求1所述的废橡胶、塑料裂解后炭黑处理***，其特征在于，其中，还包含一炭黑包装单元，用以将该炭黑储槽内的炭黑取出并进行包装，以制成一炭黑成品。

3.如权利要求1所述的废橡胶、塑料裂解后炭黑处理***，其特征在于，其中，该炭黑除灰单元的该化学液体为酸液，该萃取单元包括一酸洗槽，该酸洗槽用以去除该标准径炭黑中的金属离子或金属氧化物。

4.如权利要求1所述的废橡胶、塑料裂解后炭黑处理***，其特征在于，其中，该化学液体为碱液，而该萃取单元包括一碱洗槽，将该标准径炭黑加入该碱洗槽内，以去除标准径炭黑中所含的非金属氧化物，再由该脱水单元脱去该标准径炭黑中的多余水分。

5.如权利要求1所述的废橡胶、塑料裂解后炭黑处理***，其特征在于，其中，该脱水炭黑与干炭黑两者混合后的含水率为30~50%，才开始进行造粒，形成的干燥后的炭黑含水率小于2%。

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