本發(fā)明涉及危險(xiǎn)廢物的無害化和資源化利用，尤其涉及一種冷軋油泥資源化處理的方法。

背景技術(shù)：

1、冷軋油泥是粗鋼冷軋過程中軋輥與軋件間摩擦產(chǎn)生的鐵屑顆粒、乳化液中的廢軋制油和水分三相混合形成復(fù)雜的油包水(w/o)型乳化結(jié)構(gòu)混合物，其乳化嚴(yán)重，氣味難聞，呈黑色粘稠狀態(tài)，難以進(jìn)行生物降解。因冷軋油泥具有高毒性并散發(fā)惡臭，被列入《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》(2021版)中廢礦物油與含礦物油廢物(hw08)類危險(xiǎn)廢物。據(jù)估算，我國(guó)每年產(chǎn)生冷軋油泥約180萬噸，備受政府和國(guó)民的關(guān)注。此外，由于冷軋油泥中含有5～60wt％的油脂，其主要成分為棕櫚油、油酸、硬脂酸等c14～c18高級(jí)脂肪酸和20～90wt％的鐵屑，其主要成分為fe、fe3o4等，直接排放不僅會(huì)污染空氣、地下水及土壤，造成嚴(yán)重的生態(tài)問題，危害人民健康，而且會(huì)導(dǎo)致油和鐵資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

2、目前冷軋油泥處置的方法主要有高溫的焚燒法和熱解法，中溫的蒸餾法，常溫的有機(jī)溶劑萃取法、酸堿液清洗法及微波輻射物理法等。然而，上述方法在工業(yè)應(yīng)用中均存在一定的局限性：焚燒易產(chǎn)生二次污染、熱解能耗高、蒸餾需預(yù)脫水、有機(jī)溶劑萃取運(yùn)行成本高、酸堿液清洗要求設(shè)備強(qiáng)耐腐蝕、微波輻射設(shè)備投資成本高，這些問題嚴(yán)重制約著冷軋油泥的資源化利用。另外，部分研究者直接將冷軋油泥配加到鐵礦燒結(jié)工序或與煤粉混合入高爐噴吹，但受工藝限制，配加的比例均較低。

3、cn109679676a公開了一種采用堿性調(diào)質(zhì)劑分離出軋制油泥中的水，將得到的不含水的油泥與堿性甲醇溶液反應(yīng)，合成生物柴油。該方法需要使用堿性調(diào)質(zhì)劑對(duì)冷軋油泥進(jìn)行脫水預(yù)處理，需要加入大量的堿性試劑。zhou等公開了一種先用1,2-二氯乙烷與異丙醇混合溶劑從冷軋油泥中萃取回收油脂，再以h2so4作為均相催化劑促進(jìn)酯化和酯交換反應(yīng)制備生物柴油的方法。該方法需要先分離冷軋油泥中的油脂，需要使用大量的有機(jī)溶劑。cn109797002a公開了在催化劑和溶劑的存在下，首先將廢鋼軋制油在氫氣氣氛中進(jìn)行加氫反應(yīng)，對(duì)反應(yīng)后的混合物進(jìn)行固液分離，將分離出的液相進(jìn)行蒸餾，得到汽油和柴油餾分。該方法中反應(yīng)氣氛為氫氣，存在高能耗和高危險(xiǎn)的問題，而且加氫過程難以保證氫氣完全反應(yīng)，造成資源的浪費(fèi)。因此，提供一種化學(xué)試劑用量少、安全高效地使冷軋油泥資源化的方法具有重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種冷軋油泥資源化處理的方法，本發(fā)明提供的方法以甲醇為原料，化學(xué)試劑用量少，處理方法簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)冷軋油泥的無害化、資源化利用。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種冷軋油泥資源化處理的方法，包括以下步驟：

4、(1)將甲醇和冷軋油泥混合，然后在超臨界條件下進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到固液混合物；

5、(2)將所述步驟(1)得到的固液混合物進(jìn)行固液分離，得到鐵屑和液相；

6、(3)將所述步驟(2)得到的液相去甲醇后進(jìn)行萃取，得到油相產(chǎn)物和水相產(chǎn)物。

7、優(yōu)選地，所述步驟(1)中甲醇與冷軋油泥的質(zhì)量比為(4～19):1。

8、優(yōu)選地，所述步驟(1)中超臨界條件為將甲醇和冷軋油泥的混合物在密閉反應(yīng)器中加熱后保溫。

9、優(yōu)選地，所述保溫的溫度為250～325℃，保溫的時(shí)間為15～60min。

10、優(yōu)選地，所述加熱的升溫速率為2～4℃/min。

11、優(yōu)選地，所述步驟(1)中的酯化反應(yīng)在惰性氣氛下進(jìn)行。

12、優(yōu)選地，所述步驟(2)中固液分離為真空過濾分離。

13、優(yōu)選地，所述步驟(2)中固液分離后，將所述固液分離得到的固相進(jìn)行洗滌和干燥，得到鐵屑。

14、優(yōu)選地，所述步驟(3)中去甲醇的方法為旋蒸。

15、優(yōu)選地，所述步驟(3)中萃取的萃取劑為二氯甲烷。

16、本發(fā)明提供了一種冷軋油泥資源化處理的方法，包括以下步驟：(1)將甲醇和冷軋油泥混合，然后在超臨界條件下進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到固液混合物；(2)將所述步驟(1)得到的固液混合物進(jìn)行固液分離，得到鐵屑和液相；(3)將所述步驟(2)得到的液相去甲醇后進(jìn)行萃取，得到油相產(chǎn)物和水相產(chǎn)物。本發(fā)明利用甲醇在超臨界狀態(tài)下低氫鍵度、低介電常數(shù)、強(qiáng)反應(yīng)性的特點(diǎn)，使得冷軋油泥中油-水、油-固、油-水-固等界面的脂肪酸均與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成脂肪酸甲酯，同時(shí)利用超臨界狀態(tài)甲醇的強(qiáng)溶解性使脂肪酸甲酯溶于甲醇中，而由于脂肪酸甲酯的疏水性和疏feox性，導(dǎo)致冷軋油泥中油-水、油-固、油-水-固等界面作用力降低，界面結(jié)構(gòu)破壞，液滴聚集，經(jīng)過簡(jiǎn)單的固液分離即可得到高品位的鐵屑和油-水組成的液相，再通過萃取實(shí)現(xiàn)油水分離，使得冷軋油泥中油、水、固三相分離。實(shí)施例結(jié)果表明，本發(fā)明提供的冷軋油泥資源化處理方法，可以將冷軋油泥的水、油、固三相分離，其中油相產(chǎn)率可以達(dá)到47.23％，熱值38.14mj/kg，可以作為燃料使用；固相為品位達(dá)到59.89％的鐵屑，作為鐵礦再利用；水相無需再處理，可以直接作為工業(yè)廢水排放。

技術(shù)特征：

1.一種冷軋油泥資源化處理的方法，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(1)中甲醇與冷軋油泥的質(zhì)量比為(4～19):1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(1)中超臨界條件為將甲醇和冷軋油泥的混合物在密閉反應(yīng)器中加熱后保溫。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述保溫的溫度為250～325℃，保溫的時(shí)間為15～60min。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述加熱的升溫速率為2～4℃/min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(1)中的酯化反應(yīng)在惰性氣氛下進(jìn)行。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中固液分離為真空過濾分離。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中固液分離后，將所述固液分離得到的固相進(jìn)行洗滌和干燥，得到鐵屑。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中去甲醇的方法為旋蒸。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中萃取的萃取劑為二氯甲烷。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及危險(xiǎn)廢物的無害化和資源化利用技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明提供的冷軋油泥資源化處理的方法，利用甲醇在超臨界狀態(tài)下低氫鍵度、低介電常數(shù)、強(qiáng)反應(yīng)性的特點(diǎn)，使得冷軋油泥中油?水、油?固、油?水?固等界面的脂肪酸均與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成脂肪酸甲酯，同時(shí)利用超臨界狀態(tài)甲醇的強(qiáng)溶解性使脂肪酸甲酯溶于甲醇中，而由于脂肪酸甲酯的疏水性和疏FeO<subgt;x</subgt;性，導(dǎo)致冷軋油泥中油?水、油?固、油?水?固等界面作用力降低，界面結(jié)構(gòu)破壞，液滴聚集，經(jīng)過簡(jiǎn)單的固液分離即可得到高品位的鐵屑和油?水組成的液相，再通過萃取實(shí)現(xiàn)油水分離，使得冷軋油泥中油、水、固三相分離。

技術(shù)研發(fā)人員：闕志剛,石金明,艾仙斌,蔣海偉,黃蓉,付尹宣,程肖帝,鄧同輝,顧凡
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江西省科學(xué)院能源研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9