冷轧磁过滤产物萃取分离及初步利用研究

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冷轧是中国轧制钢板的生产工艺之一。在冷轧生产过程中,不可避免的产生大量冷轧磁过滤产物,因其对环境和健康的威胁大,且缺乏有效的处理手段,被列入《国家危险废物名录》中。磁过滤产物无害化处理费用高,目前亟需一种有效地处理方式。基于此,本论文开发出萃取法处理冷轧磁过滤产物的工艺方案,回收其中的冷轧油和铁粉,具有潜在的社会价值和经济效益。  论文首先分析了冷轧磁过滤产物的基本性质,基于溶解度参数法结合实验优选了萃取剂,并在此基础上优化了工艺条件。结果表明,冷轧磁过滤产物中固液含量分别为31.33%和68.67%;结合溶解度参数理论,优选1,2-二氯乙烷为萃取剂;通过考察萃取剂对磁过滤产物分离和回收的效果,优化了工艺参数,通过不同温度和剂油比条件下的萃取分离回收实验,确定1,2-二氯乙烷萃取分离冷轧磁过滤产物的剂油比为5.1,萃取温度为83.5℃(1,2-二氯乙烷沸点),通过单次萃取对冷轧油的回收率为85.98%。  其次设计并搭建了1,2-二氯乙烷萃取分离冷轧磁过滤产物的连续化工艺流程,考察了回收效果。结果表明,包括预混单元、萃取分离单元和溶剂回收单元的连续化装置在常温下对冷轧油的回收率在55%以上,精馏后的溶剂可循环使用。  接着考察了回收得到的冷轧油和铁粉的性质,针对主要性能进行了优化,并初步探索了回收铁粉的应用途径。结果表明,将回收油与新鲜油以2∶8的体积比混合,与混合前相比,回收油的皂化值、酸度、粒度等各项指标均可满足现场回用要求;使用清洗剂可有效地去除回收铁粉表面的残油,使表面残油量低于0.1%,铁粉颗尺寸为0.6-16μm;回收的铁粉可作为助熔剂、吸波材料,也可用作生产还原铁粉的原料,以回收铁粉为助熔剂可以明显降低原煤的灰熔点,添加量为2%时,灰熔点降幅达200℃,满足一般液化排渣要求,同时回收铁粉还具有优异的吸波能力,具有作为吸波材料的潜力,在800℃下使用氢气还原,获得的还原铁粉金属化率达到99.70%;最后进行了磁过滤产物萃取分离和资源化利用的经济效益估算,表明该方案具有潜在的经济和社会价值。
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