高精细胶粉制备方法及其生产线技术

本发明专利技术提供了一种精细胶粉制备方法及其生产线。根据本发明专利技术的利用废旧橡胶制备高精细胶粉的方法包括将废旧橡胶进行破碎分解；将经破碎分解后的橡胶进行辊碾处理，以获得粗胶粉；将所述粗胶粉碾磨，随后进行精磨，以获得精细胶粉；将所述精细胶粉进行冷冻研磨，以获得高精细胶粉。其中碾磨和精磨在常温下进行，冷冻研磨在橡胶的脆化温度以下进行。本发明专利技术进一步提供了一种利用废旧橡胶制备高精细胶粉的生产线，所述生产线包括破碎系统、造粒系统、碾磨和精磨系统、冷冻研磨系统。其中，所述碾磨和精磨系统在常温下工作，所述冷冻研磨系统在橡胶的脆化温度以下工作。

Preparation method of high fine rubber powder and production line thereof

The invention provides a preparation method of fine rubber powder and a production line thereof. According to the invention of the utilization of waste rubber preparation of fine rubber powder method includes crushing waste rubber decomposition; crushed after the decomposition of the rubber roller, to obtain coarse powder; the coarse powder grinding, followed by fine grinding to obtain fine powder; the fine powder of freeze grinding in order to obtain high, fine rubber powder. The grinding and grinding are carried out at room temperature, and freeze grinding is performed under the brittleness temperature of the rubber. The invention further provides a production line for preparing high fine rubber powder by using waste rubber, the production line comprises a crushing system, a granulation system, a grinding and grinding system and a freeze grinding system. Wherein, the milling and grinding system operates at room temperature, and the freeze grinding system operates below the embrittlement temperature of the rubber.

【技术实现步骤摘要】
高精细胶粉制备方法及其生产线
本专利技术属于废旧橡胶回收再利用领域，主要涉及高精细胶粉制备方法及其生产线。具体而言，涉及一种在常温碾磨和冷冻研磨整合的环境下生产高精细胶粉的方法及其生产线。
技术介绍
废旧橡胶中含有丰富的原材料资源。在预先冷却过程中，例如废旧轮胎中的橡胶应在变脆的状态下被轧碎，转变成一种可再次使用的二次原料而回到生产过程中。废旧汽车轮胎和工业橡胶产品废料也是丰富的原料来源。并且，这种废品和废料数量的持续增长对环境构成了相当大的负担。在回收经济的原则和为减少二氧化碳等气体的排放量的大环境下，废汽车轮胎和橡胶产品废料的回收会变得更为重要。橡胶制品有着许多优良的性能，用途十分广泛。自从进入工业化社会以来，橡胶制品的使用量越来越大，随之产生了由大量橡胶废弃物所带来的环境问题：据统计，1997年全世界橡胶消耗量为1677万吨，而产生的废橡胶量已达1000多万吨。目前我国橡胶的总消耗量在200万吨左右，废橡胶量约120万吨，居世界第二位。废橡胶中主要是大量的废旧轮胎，他们在自然界难以分化降解，形成严重的黑色污染。将废弃的硫化橡胶粉碎成精细胶粉或微细胶粉后再次使用，是解决废硫化橡胶的资源化再生利用，综合解决环境保护与资源问题的有效途径。该领域的现有技术主要是低温冷冻粉碎工艺与常温粉碎工艺两类。前者利用液氮或空气压缩冷冻系统将废旧轮胎粉碎，它可以完成废橡胶的回收利用，但是其工艺需要消耗大量电能，使生产成本过高。同时这种工艺所得到的胶粉颗粒，其几何物性不理想，与其他材料结合的性能较差，影响了它的再利用效果。常温粉碎工艺又分为溶剂法与机械法，机械法的机械包括有刀盘式、辊轧式、齿盘式与螺杆挤出式。他们克服了冷冻法的不足，具有较好的发展前景，但橡胶可在-50～150℃范围内保持高弹性、高柔韧性，对它的精细与微细粉碎较之硬质材料要困难的多。胶粉的粒度越小，其再利用的性能越好，应用的附加值也越高。但目前机械法工艺与设备只能加工粗胶粉、细胶粉与60目左右的精细胶粉；80目以上的精细胶粉、微细胶粉以及超微细胶粉的加工则非常困难，尚未出现满足大规模工业生产需要地成熟工艺。专利文献US2002/144933A1中公开了一种使用低温破碎法生产废橡胶和用过的橡胶产品的设备，其中将要破碎的物料进行冷冻的冷冻管道，深度冷冻物料的异物分离装置和破碎类装置，因此，一个多级预破碎系统包括预破碎机预破碎物料被送入一个被分为几个冷冻区域的冷冻系统，在此，低温液态冷冻剂喷洒在该物料上。冷冻系统的出口与一个温度平衡系统相连，并且深度冷冻的物料在逐级破碎的多级精细破碎机中被粉碎成细小的颗粒。本领域中公知的是，低温处理的目的是将废旧橡胶粉碎成适于后续生产工艺中使用的中间原料。为此，例如使用液氮作为制冷剂，从而将弹性的废旧橡胶冷却至理想的低温，以确保废旧橡胶处于易于被碾碎的脆状态。然而，在现有技术中，仍然难以将废旧轮胎深核区冷却，并且使其变脆。这一问题通常需要延长对废旧轮胎的处理时间，这会增加整个生产过程的成本等。同时，被冷却的轮胎还必须在运送过程中由于摩擦的再度升温。此外，例如车辆轮胎的外胎中的纤维或金属增强物等是极具价值的原料，很需要将它们尽可能以纯组分进行回收。另外，现有技术中的低温工艺不够理想的是，仅能使胶粉以及上述提到的金属或纤维的纯度达到97％左右。然而，高纯度的胶粉是应用价值极大的，其可以用来制备具有高产品附加值的热塑性弹性体(TPE)等材料。因此，仍然需要一种改进的废旧橡胶高精细胶粉制备生产线和方法，使得高精细胶粉制备生产线整体上工作于尽可能理想的温度，并且使得所制备出的胶粉等产品具有更有优势的粒径和纯度。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，根据本专利技术的一方面，提供了一种利用废旧橡胶制备高精细胶粉的方法，所述方法包括如下步骤：(a)、将废旧橡胶进行破碎分解；(b)、将经破碎分解后的橡胶进行辊碾处理，以获得粗胶粉；(c)、将所述粗胶粉碾磨，随后进行精磨，以获得精细胶粉；(d)、将所述精细胶粉进行冷冻研磨，以获得高精细胶粉，其中，所述步骤(c)在常温下进行，所述步骤(d)在橡胶的脆化温度以下进行。根据本专利技术的利用废旧橡胶制备高精细胶粉的方法，可选地，所述步骤(d)中的所述冷冻研磨进一步包括：(d1)将所述精细胶粉在全封闭环境下冷冻；(d2)将经冷冻的精细胶粉进一步进行冷脆处理；(d3)将所述冷脆处理后的精细胶粉进行所述冷冻研磨，其中，所述步骤(d1)、(d2)和(d3)中的冷冻是彼此独立的。根据本专利技术的利用废旧橡胶制备高精细胶粉的方法，可选地，所述步骤(d1)中将所述精细胶粉冷冻至-120℃以下，所述步骤(d2)中的所述冷脆处理将所述精细胶粉进一步冷冻至橡胶的脆化温度以下。根据本专利技术的利用废旧橡胶制备高精细胶粉的方法，可选地，所述步骤(d3)中的所述冷冻研磨在恒定的低温下进行。根据本专利技术的利用废旧橡胶制备高精细胶粉的方法，可选地，所述步骤(a)中的所述破碎分解进一步包括小块分割和筛分工序。根据本专利技术的利用废旧橡胶制备高精细胶粉的方法，可选地，所述步骤(b)进一步包括：从所述粗胶粉中磁选分离出金属制品。根据本专利技术的利用废旧橡胶制备高精细胶粉的方法，可选地，所述步骤(c)进一步包括：在所述碾磨和所述精磨之间，振动筛分出纤维。根据本专利技术的利用废旧橡胶制备高精细胶粉的方法，可选地，所述步骤(c)获得的所述精细胶粉包括约80％的粒径为0～2mm范围的精细胶粉和约20％的粒径为2～6mm范围的精细胶粉。根据本专利技术的利用废旧橡胶制备高精细胶粉的方法，可选地，所述步骤(d)进一步包括将所述高精细胶粉进行烘干和过滤。根据本专利技术的利用废旧橡胶制备高精细胶粉的方法，可选地，所述高精细胶粉中粒径不超过180μm的高精细胶粉比例不低于50％。为了解决上述技术问题，根据本专利技术的另一方面，提供了一种利用废旧橡胶制备高精细胶粉的生产线，所述生产线包括破碎系统、造粒系统、碾磨和精磨系统、冷冻研磨系统。其中，所述碾磨和精磨系统在常温下工作，所述冷冻研磨系统在橡胶的脆化温度以下工作。根据本专利技术的利用废旧橡胶制备高精细胶粉的生产线，可选地，所述冷冻研磨系统进一步包括：第一冷冻研磨子系统，所述第一冷冻研磨子系统将精细胶粉在全封闭环境下冷冻；第二冷冻研磨子系统，所述第二冷冻研磨子系统将经冷冻的精细胶粉进一步进行冷脆处理；第三冷冻研磨子系统，所述第三冷冻研磨子系统将所述冷脆处理后的精细胶粉进行所述冷冻研磨。其中，第一、第二和第三冷冻研磨子系统包括重叠的第一、第二和第三螺旋冷却装置，所述第一、第二和第三螺旋冷却装置分别具有彼此独立工作的供应氮气控制系统。根据本专利技术的利用废旧橡胶制备高精细胶粉的生产线，可选地，所述第一冷冻研磨子系统的冷却温度为-120℃以下，所述第二冷冻研磨子系统的所述冷脆处理将所述精细胶粉进一步冷冻至橡胶的脆化温度以下。根据本专利技术的利用废旧橡胶制备高精细胶粉的生产线，可选地，所述第三冷冻研磨子系统中的所述冷冻研磨在恒定的低温下进行。根据本专利技术的利用废旧橡胶制备高精细胶粉的生产线，可选地，所述破碎系统进一步包括小块分割子系统和筛分子系统。根据本专利技术的利用废旧橡胶制备高精细胶粉的生产线，可选地，所述生产线进一步包括钢丝分离系统，所述钢丝分离系统用于从所述粗胶粉中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用废旧橡胶制备高精细胶粉的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(a)、将废旧橡胶进行破碎分解；(b)、将经破碎分解后的橡胶进行辊碾处理，以获得粗胶粉；(c)、将所述粗胶粉碾磨，随后进行精磨，以获得精细胶粉；(d)、将所述精细胶粉进行冷冻研磨，以获得高精细胶粉，其中，所述步骤(c)在常温下进行，所述步骤(d)在橡胶的脆化温度以下进行。

【技术特征摘要】
1.一种利用废旧橡胶制备高精细胶粉的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(a)、将废旧橡胶进行破碎分解；(b)、将经破碎分解后的橡胶进行辊碾处理，以获得粗胶粉；(c)、将所述粗胶粉碾磨，随后进行精磨，以获得精细胶粉；(d)、将所述精细胶粉进行冷冻研磨，以获得高精细胶粉，其中，所述步骤(c)在常温下进行，所述步骤(d)在橡胶的脆化温度以下进行。2.根据权利要求1所述的利用废旧橡胶制备高精细胶粉的方法，其特征在于，所述步骤(d)中的所述冷冻研磨进一步包括：(d1)将所述精细胶粉在全封闭环境下冷冻；(d2)将经冷冻的精细胶粉进一步进行冷脆处理；(d3)将所述冷脆处理后的精细胶粉进行所述冷冻研磨，其中，所述步骤(d1)、(d2)和(d3)中的冷冻是彼此独立的。3.根据权利要求2所述的利用废旧橡胶制备高精细胶粉的方法，其特征在于，所述步骤(d1)中将所述精细胶粉冷冻至-120℃以下，所述步骤(d2)中的所述冷脆处理将所述精细胶粉进一步冷冻至橡胶的脆化温度以下。4.根据权利要求2或3所述的利用废旧橡胶制备高精细胶粉的方法，其特征在于，所述步骤(d3)中的所述冷冻研磨在恒定的低温下进行。5.根据权利要求1-3中的任意一项所述的利用废旧橡胶制备高精细胶粉的方法，其特征在于，所述步骤(a)中的所述破碎分解进一步包括小块分割和筛分工序。6.根据权利要求1-3中的任意一项所述的利用废旧橡胶制备高精细胶粉的方法，其特征在于，所述步骤(b)进一步包括：从所述粗胶粉中磁选分离出金属制品。7.根据权利要求1-3中的任意一项所述的利用废旧橡胶制备高精细胶粉的方法，其特征在于，所述步骤(c)进一步包括：在所述碾磨和所述精磨之间，振动筛分出纤维。8.根据权利要求1-3中的任意一项所述的利用废旧橡胶制备高精细胶粉的方法，其特征在于，所述步骤(c)获得的所述精细胶粉包括约80％的粒径为0～2mm范围的精细胶粉和约20％的粒径为2～6mm范围的精细胶粉。9.根据权利要求1-3中的任意一项所述的利用废旧橡胶制备高精细胶粉的方法，其特征在于，所述步骤(d)进一步包括将所述高精细胶粉进行烘干和过滤。10.根据权利要求9所述的利用废旧橡胶制备高精细胶粉的方法，其特征在于，所述高精细胶粉中粒径不超过180μm的高精细胶粉比例不低于50％。11.一种利用废旧橡胶制备高精细胶粉的生产线，其特征在于，所述生产线包括破碎系统、造粒系统、碾磨和精磨系统、冷冻...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭成洲，刘利军，成垦，李旭宁，邓炜航，
申请(专利权)人：中国葛洲坝集团绿园科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44