一种铝拉丝润滑液循环利用的方法与流程

1.本发明涉及一种铝拉丝润滑液循环利用的方法。


背景技术：

2.铝线在拉丝生产过程中，需要使用润滑液对产品进行润滑、降温和抗氧化。润滑液是由润滑油、水和抗氧化剂的混合物，成分范围：润滑油84％-92％、水4％-8％、抗氧化剂2-10％。然而在实际生产中，不可避免的会产生粒径不同的铝块，掺杂到润滑液中。润滑液中的铝块会降低润滑效果，造成产品划伤或起皮，影响产品的质量，同时铝杂质存在于润滑液中也会造成铝资源的浪费。
3.润滑液-al粉混合溶液中主要包含粒径100微米以上和粒径100微米以下的铝粉，其中粒径100微米以上的铝粉可以通过物理过滤的方法去除，粒径100微米以下铝粉大多采用离心法进行分离。然而，在实际操作过程中离心法存在较多的问题，比如润滑液的密度和铝的密度相差较小，且润滑液的粘度较大，粒径100微米以下的铝粉主要悬浮在润滑液中，难以实现润滑液和铝块的完全分离，分离效率较低，分离效果较差。同时，采用离心法只能够提纯润滑液，润滑液中的其他杂质变成废弃物无法使用。目前，润滑液被污染后，通常采用新的润滑液进行稀释，降低铝粉的含量，没有从根本上解决问题。
4.针对本公司目前在铝拉丝过程中，从大直径拉到小直径不可避免会产生材料的损耗，产生铝粉甚至小铝块，损耗的铝材混入到润滑液中，随着润滑液的循环至润滑液储存池。按照目前的离心或过滤的方式，难以实现铝粉的完全去除和循环使用。但是润滑液中存在的铝粉，会刮伤产品表面，并产生更多铝粉进入润滑液，造成恶性循环，同时铝粉进入润滑液后，会污染润滑液导致效果差，易堵塞设备。


技术实现要素：

5.针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种铝拉丝润滑液循环利用的方法，该方法中可以深度去除润滑液中的铝粉，实现润滑液的循环利用，并可以实现润滑液中铝粉或铝块的回收利用。
6.本发明中这种铝拉丝润滑液循环利用的方法，包括以下步骤：
7.1)在拉丝过程中，润滑液液位要与拉丝轮平齐，润滑液是循环使用的，拉丝过的润滑液进入1号池，1号池入口处设置有过滤网，进行初滤；初滤后的润滑液进入1号池，测试1号池中润滑液中铝的质量百分比wt
(al)
，接着向其中加入氢氧化钙，并进行搅拌，使其与润滑液中细颗粒的铝粉反生反应；然后流入2号池；
8.2)向2号池中的润滑液中加入絮凝剂，搅拌絮凝后，进入到3号池；
9.3)3号池的入口处装有细滤网，用于过滤30um以上的杂质，过滤完毕后，向进入3号池的润滑液中加入饱和碳酸溶液，调节润滑液的ph为6.8～7.2，然后流入4号池；
10.4)4号池的入口处装有细滤网，用于过滤30um以上的杂质，过滤完毕后，润滑液流入5号池，5号池用于储存润滑液，重新用于拉丝过程；
11.5)将步骤1)中1号池滤网上的物质定期敲除，获得纯铝耗材；将3号池细滤网上敲除的物质为铝酸钙，通过清洗烧结后，可获得氧化铝回收。
12.所述步骤1)中，过滤网为150目的滤网。
13.所述步骤1)中，加入氢氧化钙粉末的质量百分比与润滑液中铝的质量百分比相关，根据化学反应方程式进行理论计算：w
ca(oh)2
＝1.37
*
ρ
润滑液
*v*wt
(al)
，优选的，加入氢氧化钙的质量为理论计算的70～90％。
14.优选的，只使用了一次的润滑液，加入氢氧化钙至其在润滑液中的质量百分数为(0.01～0.1)％。
15.所述步骤2)中，过滤网为300目的滤网。
16.所述步骤2)中，絮凝剂为由pvb、pva、正丁醇和苯甲醇组成，其复配的质量百分比为：pvb：30～50％，pva:30～50％，正丁醇：2～7％，苯甲醇2～7％，总量为100％；其相对于润滑液质量添加量为0.0003～0.00005％。
17.所述步骤3)中，细滤网为pc/abs，滤网目数为500目。
18.所述步骤4)中，细滤网为pc/abs，滤网目数为500目。
19.本发明采用细滤网pc/abs为韵铃过滤材料有限公司生产的。
20.本发明的原理：本发明首先利用1号池中设置有粗滤网主要是去除，大块异形的杂质，提高后续沉淀反应的效率、纯净度和回收率；并加ca碱会使铝粉沉淀(2al+2h2o+ca(oh)2＝ca(alo2)2+3h2)，因铝粉颗粒细，反应速度快，同时生成的沉淀小，因此在2号池中加絮凝剂将沉淀物进行絮凝沉积下来；3号池中的细滤网是为了更大限度的将沉淀物收集，防止为络合物沉淀流出，选用新型滤网材料为pc/abs，是因其强度和韧性高，可进行敲击，便于将沉淀物更大限度的收集，3号池中选用碳酸调节ph，一是可以调节ph，二是可以和多余的的碱反应生成沉淀，消除碱对润滑液性能的影响，4号池的细滤网是为了过滤完全。
21.本发明的有益效果：1)本发明中针对难以通过过滤去除的超细铝粉颗粒，采用了钙碱反应与其生成沉淀，实现微细粒铝颗粒的去除，降低生产过程中对铝线质量的影响。2)本发明针对钙碱反应产生的ca(alo2)2沉淀其粒径相对较小，不好去除的特性，采用絮凝剂将其聚沉，形成大颗粒的沉淀物，并通过细滤网去除；多余的碱通过碳酸溶液进一步中和，使得润滑液的ph符合使用要求；最终得到杂质含量很低的循环润滑液，用于拉丝工艺过程，解决了拉丝过程中因稀释润滑液产生的安全性问题。3)本发明分离出的铝粉和氧化铝可以直接出售或者采用电解方法制备纯铝，降低了企业生产的成本，达到绿色生产的要求，对环境无任何污染。
具体实施方式
22.实施例1
23.一种铝粉分离循环利用的方法，主要步骤包括：在拉丝过程中，润滑液液位要与拉丝轮平齐，设备才能正常进行拉丝工作，润滑液为循环使用，在拉丝机后置5个2m*3m*2m的储润滑液池。其中润滑液是润滑液、水和抗氧化剂的混合物，能在拉丝的过程中起到润滑，降温和抗氧化的效果。
24.五个储润滑液池分别命名为1，2，3，4和5号池，在储润滑池分别装有不同功效的过滤装置，1号池润滑液高度为1.5m。
25.在1号池入口处装有150目的普通过滤网，润滑液经过滤网进行粗滤，去除粒径在100微米以上的铝颗粒。对粗滤后的润滑液进行成分测试，得到铝的质量百分数为0.08％。添加氢氧化钙粉末的质量为理论添加量的85％，根据润滑液的密度和体积，计算出氢氧化钙粉末的质量为1.37*0.8*(2*3*1.5)*1.0*103*0.08％*0.85＝6.71kg。充分搅拌，使润滑液中的微小铝颗粒和碱充分反应生成沉淀物，化学反应式为：2al+2h2o+ca(oh)2＝ca(alo2)2+3h2，反应完毕后，流入2号池。
26.向2号池中加入相对于润滑液质量0.0003％絮凝剂，絮凝剂的组成为pvb：48％，pva：48％，正丁醇：2％，苯甲醇：2％。搅拌后絮凝后，使沉淀物粘结，流进3号池。
27.在3号池的入口装有新型材料的细滤网，新型滤网材料为pc/abs，可过滤30微米以上的络合物。过滤完毕后，向3号池中加入饱和碳酸溶液调节ph至6.8～7.2，流入4号池。
28.在4号池的入口装有新型材料pc/abs的细滤网，再进行一遍过滤，过滤后的润滑液进入5号储存池，经过测试，可以得出其杂质铝的含量低于105ppm，无需稀释，可循环至拉丝机中。
29.按照生产情况定期将每个池中的滤网取出，将铝耗材敲除，其中1号池滤网直接干燥后即是纯铝；3，4号池滤网为铝酸钙，通过清洗、加热，生成氧化铝。
30.实施例2
31.五个储润滑液池分别命名为1，2，3，4和5号池，在储润滑池分别装有不同功效的过滤装置，1号池润滑液高度为1.5m。
32.在1号池入口处装有150目的普通过滤网，润滑液经过滤网进行粗滤，去除粒径在100微米以上的铝颗粒。对粗滤后的润滑液进行成分测试，得到铝的质量百分数为0.064％。添加氢氧化钙粉末的质量为理论添加量的85％，根据润滑液的密度和体积，计算出氢氧化钙粉末的质量为1.37*0.8*(2*3*1.5)*1.0*103*0.064％*0.85＝5.37kg。充分搅拌，使润滑液中的微小铝颗粒和碱充分反应生成沉淀物，化学反应式为：2al+2h2o+ca(oh)2＝ca(alo2)2+3h2，反应完毕后，流入2号池。
33.向2号池中加入相对于润滑液质量0.0005％，絮凝剂的组成为pvb 47％，pva:48％，正丁醇：3％，苯甲醇2％；搅拌后絮凝后，使沉淀物粘结，流进3号池。
34.在3号池的入口装有新型材料的细滤网，新型滤网材料为pc/abs，可过滤30微米以上的铝材，过滤完毕后，向3号池中加入饱和碳酸溶液调节ph至6.8～7.2，使润滑液呈现弱碱性，流入4号池。
35.在4号池的入口装有新型材料pc/abs的细滤网，再进行一遍过滤，过滤后的润滑液进入5号储存池，经过测试，可以得出其杂质铝的含量低于98ppm，无需稀释，可循环至拉丝机中。
36.按照生产情况定期将每个池中的滤网取出，将铝耗材敲除，其中1号池滤网直接干燥后即是纯铝；3，4号池滤网为铝酸钙，通过清洗加热，生成氧化铝。
37.实施例3
38.五个储润滑液池分别命名为1，2，3，4和5号池，在储润滑池分别装有不同功效的过滤装置，1号池润滑液高度为1.5m。
39.在1号池入口处装有150目的普通过滤网，润滑液经过滤网进行粗滤，去除粒径在100微米以上的铝颗粒。对粗滤后的润滑液进行成分测试，得到铝的质量百分数为0.08％。
添加氢氧化钙粉末的质量为理论添加量的70％，根据润滑液的密度和体积，计算出氢氧化钙粉末的质量为1.37*0.8*(2*3*1.5)*1.0*103*0.08％*0.7＝5.52kg。充分搅拌，使润滑液中的微小铝颗粒和碱充分反应生成沉淀物，化学反应式为：2al+2h2o+ca(oh)2＝ca(alo2)2+3h2，反应完毕后，流入2号池。
40.向2号池中加入相对于润滑液质量0.0003％絮凝剂，絮凝剂的组成为pvb：48％，pva：48％，正丁醇：2％，苯甲醇：2％。搅拌后絮凝后，使沉淀物粘结，流进3号池。
41.在3号池的入口装有新型材料的细滤网，新型滤网材料为pc/abs，可过滤30微米以上的络合物。过滤完毕后，向3号池中加入饱和碳酸溶液调节ph至6.8～7.2，流入4号池。
42.在4号池的入口装有新型材料pc/abs的细滤网，再进行一遍过滤，过滤后的润滑液进入5号储存池，经过测试，可以得出其杂质铝的含量低于194ppm，无需稀释，可循环至拉丝机中。
43.按照生产情况定期将每个池中的滤网取出，将铝耗材敲除，其中1号池滤网直接干燥后即是纯铝；3，4号池滤网为铝酸钙，通过清洗、加热，生成氧化铝。
44.对比例1
45.其方法与实施例1和3相比，与实施例1只改变加入氢氧化钙的质量，添加氢氧化钙粉末的质量为理论添加量的60％；即1.37*0.8*(2*3*1.5)*1.0*103*0.08％*0.6＝4.73kg。去除效果可见表1；
46.与实施例1和2比较，其去除效果不理想，铝含量仍旧较高。
47.实施例4
48.五个储润滑液池分别命名为1，2，3，4和5号池，在储润滑池分别装有不同功效的过滤装置，1号池润滑液高度为1.5m。
49.在1号池入口处装有150目的普通过滤网，润滑液经过滤网进行粗滤，去除粒径在100微米以上的铝颗粒。对粗滤后的润滑液进行成分测试，得到铝的质量百分数为0.08％。添加氢氧化钙粉末的质量为理论添加量的85％，根据润滑液的密度和体积，计算出氢氧化钙粉末的质量为1.37*0.8*(2*3*1.5)*1.0*103*0.08％*0.85＝6.71kg。充分搅拌，使润滑液中的微小铝颗粒和碱充分反应生成沉淀物，化学反应式为：2al+2h2o+ca(oh)2＝ca(alo2)2+3h2，反应完毕后，流入2号池。
50.向2号池中加入相对于润滑液质量0.0005％絮凝剂，絮凝剂的组成为pvb：48％，pva：48％，正丁醇：2％，苯甲醇：2％。搅拌后絮凝后，使沉淀物粘结，流进3号池。
51.在3号池的入口装有新型材料的细滤网，新型滤网材料为pc/abs，可过滤30微米以上的络合物。过滤完毕后，向3号池中加入饱和碳酸溶液调节ph至6.8～7.2，流入4号池。
52.在4号池的入口装有新型材料pc/abs的细滤网，再进行一遍过滤，过滤后的润滑液进入5号储存池，经过测试，可以得出其杂质铝的含量低于102ppm，无需稀释，可循环至拉丝机中。
53.按照生产情况定期将每个池中的滤网取出，将铝耗材敲除，其中1号池滤网直接干燥后即是纯铝；3，4号池滤网为铝酸钙，通过清洗、加热，生成氧化铝。
54.对比例2
55.其方法与实施例1和4相比，只是改变了絮凝剂，将其添加量降低至0.0002％。
56.与实施例1和4比较，其对去除铝的影响不大，铝含量略微升高。
57.综上，在一定范围内，加入氢氧化钙的质量越多，絮凝剂的含量越多，过滤铝的效果越好。
58.
技术特征：
1.一种铝拉丝润滑液循环利用的方法，包括以下步骤：1)在拉丝过程中，润滑液液位要与拉丝轮平齐，润滑液是循环使用的，拉丝过的润滑液进入1号池，1号池入口处设置有过滤网，进行初滤；初滤后的润滑液进入1号池，测试1号池中润滑液中铝的含量，接着向其中加入氢氧化钙，并进行搅拌，使其与润滑液中细颗粒的铝粉反生反应；然后流入2号池；2)向2号池中的润滑液中加入絮凝剂，搅拌絮凝后，进入到3号池；3)3号池的入口处装有细滤网，用于过滤30um以上的杂质，过滤完毕后，向进入3号池的润滑液中加入饱和碳酸溶液，调节润滑液的ph为6.8～7.2，然后流入4号池；4)4号池的入口处装有细滤网，用于过滤30um以上的杂质，过滤完毕后，润滑液流入5号池，5号池用于储存润滑液，重新用于拉丝过程；5)将步骤1)中1号池滤网上的物质定期敲除，获得纯铝耗材；将3号池细滤网上敲除的物质为铝酸钙，通过清洗烧结后，可获得氧化铝回收。2.根据权利要求1所述的铝拉丝润滑液循环利用的方法，其特征在于，所述步骤1)中，过滤网为150目的滤网。3.根据权利要求1所述的铝拉丝润滑液循环利用的方法，其特征在于，所述步骤1)中，加入氢氧化钙粉末的质量百分比与润滑液中铝的质量百分比相关，根据化学反应方程式进行理论计算：w
ca(oh)2
＝1.37
*
ρ
润滑液
*v*wt
(al)
，加入氢氧化钙的质量为理论计算的70～90％。4.根据权利要求3所述的铝拉丝润滑液循环利用的方法，其特征在于，只使用了一次的润滑液，加入氢氧化钙至氢氧化钙在润滑液中的质量百分数为(0.01～0.1)％。5.根据权利要求1所述的铝拉丝润滑液循环利用的方法，其特征在于，所述步骤2)中，絮凝剂为由pvb、pva、正丁醇和苯甲醇组成，其复配的质量百分比为：pvb：30～50％，pva:30～50％，正丁醇：2～7％，苯甲醇2～7％，总量为100％；其相对于润滑液质量添加量为0.0003～0.00005％。6.根据权利要求1所述的铝拉丝润滑液循环利用的方法，其特征在于，所述步骤3)中，细滤网为pc/abs。7.根据权利要求1所述的铝拉丝润滑液循环利用的方法，其特征在于，所述步骤4)中，细滤网为pc/abs。

技术总结
本发明公开了一种铝拉丝润滑液循环利用的方法，本发明的方法中首先利用1号池中设置有粗滤网主要是去除大块异形的杂质，提高后续沉淀反应的效率、纯净度和回收率；并加Ca碱会使铝粉沉淀(2Al+2H2O+Ca(OH)2＝Ca(AlO2)2+3H2)，因铝粉颗粒细，反应速度快，同时生成的沉淀小，因此在2号池中加絮凝剂将沉淀物进行絮凝沉积下来；3号池中的细滤网是为了更大限度的将沉淀物收集，防止为络合到的沉淀流出，选用新型滤网材料为pc/abs，是因其强度和韧性高，可进行敲击，便于将沉淀物更大限度的收集，3号池中选用碳酸调节pH，一是可以调节PH，二是可以和多余的的碱反应生成沉淀，消除碱对润滑液性能的影响，4号池的细滤网是为了过滤完全。4号池的细滤网是为了过滤完全。


技术研发人员：毛冰花 刘斌 姚青 吴太辉
受保护的技术使用者：金龙电缆科技有限公司
技术研发日：2022.03.08
技术公布日：2022/5/25