Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время степень удовлетворения потребностей народного хозяйства России в лакокрасочных материалах составляет 60 - 65 %. Устранение дефицита за счет расширения производства связано с большими капитальными вложениями,главным образом в разработку сырьевых ресурсов.
Перспективной в этой связи представляется возможность получения лакокрасочных материалов (ЛКМ) с использованием отходов промышленных предприятий.
Анализ отходов промышленных предприятий Тульского региона показал,что для этих целей пригодны следующие отходы:
пиритный огарок,отход сернокислотного производства,а также отработанные катализаторы и хемосорбенты, могут быть использованы в качестве сырья для получения из них пигментов широкой цветовой гаммы;
отработанный ацетон, отсевы слюды и сополимеров, извлекаемый из шламов гидроксид алюминия, могут быть использованы после соответствующей обработки,в качестве компонентов, входящих в состав ЛКМ.
Использование перечисленных отходов в производстве ЛКМ позволит сократить существующий дефицит и расширить ассортимент лакокрасочных покрытий, обладающих высокими малярно-техническши свойствами, а также снизить стоимость продукции и уменьшить экологический ущерб, наносимый окружающей среде, за счет ликвидации накопленных и вновь образуемых отходов.
Таким образом, разработка технологических процессов получения ЛКМ с использованием отходов промышленных предприятий несомненно является актуальной.
Целью работы является разработка технологических процессов получения высококачественных лакокрасочных материалов из промышленных отходов: пиритного огарка, отработанных Zn-,Cr-содержащих катализаторов и поглотителей сернистых соединений, отработанного ацетона и гидроксида алюминия.
Конкретными задачами исследования были:
1.Определение химического состава пиритного огарка, от-
- г -
работанных Zn-.Сг-содержащих катализаторов и поглотителей сернистых соединений.
2.Определение технологических параметров процессов переработки отходов в пигменты широкой цветовой гаммы.
3.Интенсификация стадии измельчения отходов при получении из них пигментов, за счет использования в качестве измельчителя аппарата с магнитно-вихревым слоем (ABC).
4.Приготовление на базе полученных компонентов ряда ЛКМ и определение их физико - химических и малярно - технических свойств.
5. Разработка технологической схемы получения ЛКМ из вы
ше перечисленных отходов.
6. Эколого-экономические оценки использования отходов
для получения ЛКМ.
Научная новизна. Экспериментально установлено, что введение поверхностно-активных веществ (ПАВ) в водную суспензию пиритного огарка на стадии измельчения в аппаратах с магнитно-вихревым слоем практически не влияет на эффективность процессов измельчения и диспергирования в силу высоких сдвиговых деформаций и значительной частоты (до 800 Гц) электромагнитного поля.В тоже время показано стабилизирующее действие анионоактивных полиэтоксилатов на поверхность частиц при снятии высокочастотных нагрузок. Выявлен механизм проходящих при этом процессов.
С целью интенсификации стадии непрерывного мокрого измельчения отходов, при получении из них пигментов, впервые использован аппарат с магнитно-вихревым'слоем (ABC).Выявлена зависимость дисперсного состава от времени обработки, загружаемой массы мелющих тел и способа измельчения.
Определены физико-химические свойства пиритного огарка, отработанных гп-,Сг-содержащих катализаторов и поглотителей сернистых соединений и их полиморфные превращения в процессе переработки. Установлены технологические параметры при получении из них высококачественных пигментов.
Практическая ценность работы. На основании проведенных исследований разработана технология ЛКМ с использованием отходов промышленных предприятий Тульского региона.Спроектиро-
вана установка по производству 1200 тонн/год эмали марки ХС-720 с использованием ранее перечисленных отходов.
В лабораторных условиях наработана партия эмали марки ХС-720 (100кг).которая прошла испытания в цехах производства органического синтеза АК"Азот" г.Новомосковска в жестких термо-химических условиях.
Апробация работы. Основные результаты докладывались на Всесоюзной конференции "Экономия лакокрасочных материалов и пути содания малоотходных технологий в лакокрасочной промышленности" (Ленинград,1988г),на техническом совете АК "Азот"г. Новомосковска,на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава НИ РХТУ ( Новомосковск, 1990-1994 г.г.)
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 работы и 2 находятся в печати.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 139 страницах машинописного текста, содержит 26 рисунков,15 таблиц и 5 страниц приложений. Работа состоит из введения, четырех глав,выводов,списка цитируемой литературы, приложений.