ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА

Регенерация лакокрасочных материалов

На машиностроительных, судостроительных, электротехниче­ских и других предприятиях широко используются лакокрасочные материалы. Наиболее распространенным способом их нанесения остается распыление из краскопульта в окрасочных камерах. Из этих камер непрерывно отсасывается воздух, который вместе с рас­творителем уносит в вентиляционную систему и частицы краски. Последние задерживаются на гидрофильтрах - завесах из струй воды, непрерывно орошающих стенки камер, и стекают вместе с ней в ванну окрасочной камеры. В общей сложности в ванну попа­дает от 20 до 50% распыляемой краски. Загустевшая краска после очистки ванн является отходом производства и собирается в кон­тейнеры.

Наиболее рационально отходы лакокрасочных материалов под­вергать регенерации. Такой опыт их утилизации имеется на боль­шинстве предприятий транспортного машиностроения, где количе­ство образующихся отходов лакокрасочных материалов велико.

Процесс регенерации отходов красок включает сбор и сорти­ровку, нагревание с целью удаления влаги, смешивание с раство­рителем, диспергирование, очистку, разбавление до заданной вяз­кости и расфасовку.

Регенерация лакокрасочных материалов может осуществляться по периодической технологии, схематично изображенной на

Подлежащие регенерации отходы, как правило, находятся в пастообразном или даже твердом состоянии и нуждаются в раство­рении или разбавлении. Поэтому их вместе с растворителем загру­жают в смеситель, где перемешивают в течение 4 - 5 ч, в резуль­тате чего затвердевшая краска набухает и частично растворяется в растворителе. Полученная смесь пропускается через сетчатный фильтр с размером ячеек 10*10 мм2. Затем очищенная от крупных включений смесь поступает в диссольвер (высокоскоростной смеси­тель) , ще в течение 2 - 3 ч происходит диспергирование. Получен­ную суспензию фильтруют через сетку с размером ячеек 1 мм. Из диссольвера суспензия насосом перекачивается в шаровую мельни - цу, где в течение 4 - 8 ч происходит дальнейшее диспергирование краски. Если после этого частицы краски имеют необходимую дисперсность, то она из мельницы поступает в лопастной смеси­тель, где разбавляется до нужной вязкости растворителем и затем сливается в приемную емкость для последующей расфасовки и упаковки. В том случае если частицы смеси, вышедшей из шаро­вой мельницы, имеют размер выше допустимого, диспергирование продолжается в бисерной мельнице, где происходит перетирание суспензии в течение 3 - 4 ч до получения заданной дисперсности. Затем производятся разбавление, розлив и упаковка краски.

Ниже приведены сравнительные свойства первичной и регене­рированной эмали марки АС-182:

Поступающие на регенерацию отходы красок могут находиться в различном физическом состоянии: от жидкого до твердого, отчего зависят продолжительность переработки и состав используемого оборудования.

Важнейшей операцией процесса регенерации лакокрасочных материалов является диспергирование твердой фазы в растворите­ле. Поэтому подбору оборудования для этих целей необходимо уделить большое внимание. Для диспергирования наиболее часто используют двухлопастной смеситель с Z-образными лопастями, планетарную мешалку, шнековый смеситель, трехвалковую кра­скотерку, шаровую и бисерную мельницы, диссольвер. Аппараты смесительного типа используют на начальной стадии регенерации пастообразных и твердых отходов. Мельницы применяют для при­готовления из отходов маловязких лакокрасочных материалов.

На рис. 16.4 показан двухлопастной смеситель периодического действия. Выпускаемые аппараты такого типа имеют рабочий объ­ем от 200 до 1000 л. Лопасти смесителя вращаются в противопо­
ложных направлениях с различной скоростью (соотношение скоро­стей вращения 1:2). Выгрузка пасты после диспергирования произ­водится в специальные емкости, называемые дежами, путем опроки­дывания корпуса смесителя, который вращается вокруг оси вала пе­редней лопасти. Корпус смесителя снабжен рубашкой для обогрева.

Удобны также смесители с вертикальной планетарной мешал­кой (рис. 16.5).

Разрушение комков краски в таком смесителе происходит меж­ду лопастями вращающихся валов мешалок, причем валы помимо

Вращения вокруг собственной оси совершают вращение вокруг оси вала редуктора вместе с закреплен­ной на нем рамой.

На заключительной стадии дис­пергирования чаще всего применя­ют бисерные мельницы с верти­кальным или горизонтальным рас­положением рабочей камеры. Эти аппараты имеют большую произво­
дительность, обеспечивают высокую дисперсность измельчаемого материала, а следовательно, и высокое качество регенерированной краски. Они просты, надежны и экономичны в эксплуатации. Из­мельчение в бисерной мельнице осуществляется за счет интенсив­ного движения краски в смеси с бисером, которое происходит при помощи ротора, на валу которого расположены диски. Скорость вращения ротора достигает 2000 мин" . Оптимальный объем каме­ры не превышает 150 л у горизонтальных и 300 л у вертикальных мельниц. Мелющие тела (бисер) - изготовленные из стекла или стали шарики диаметром 0,5 — 2 мм. Объемное заполнение камеры бисером составляет 20 - 60% для вертикальных и до 90% - для горизонтальных аппаратов. Производительность бисерных мельниц зависит от конструкции дисков, формы рабочей камеры, скорости вращения ротора, размера и вида материала бисера, степени за­полнения камеры и состава из­мельчаемого материала. Более про­изводительными и менее энергоем­кими являются бисерные мельницы с горизонтально расположенной ка­мерой.

Другой важной операцией про­цесса регенерации лакокрасочных материалов является очистка от частиц, имеющих размер выше до­пустимого. Для этого используют центрифуги и различные фильтры: сетчатый, плитный, тарельчатый, патронный.

Центрифуги используют глав­ным образом на начальной стадии для предварительного отделения посторонних включений с плотно­стью более высокой, чем плотность краски. На рис. 16.6 показана кон­струкция сетчатого фильтра.

В процессе работы сетчатого фильтра осадок на фильтровальной сетке постоянно смывается потоком части отфильтрованной краски (на что расходуется до 15 - 20% от­фильтрованной массы), которая подается под давлением через сальниковую муфту и полый вал в паз лопасти.

Тарельчатые фильтры, часто используемые для тонкой фильт­рации лакокрасочных материалов, выпускаются с ручной и меха­
низированной выгрузкой осадка. Фильтровальным материалом в них являются бумага или картон специальных сортов. Фильтры работают под давлением до 0,6 МПа. Поверхность фильтрации мо­жет достигать 40 м. Тарельчатые фильтры имеют высокую произ­водительность, но при фильтрации необходимо использовать вспо­могательные материалы, которые служат для создания на фильтру­ющей перегородке слоя, предохраняющего фильтровальный мате­риал от быстрого забивания пор осадком. В качестве таких матери­алов используют перлит, диатомит и другие инертные вещества. На рис. 16.7 показана конструкция тарельчатого фильтра.

Рис. 16.7. Тарельчатый фильтр с ручной выгрузкой осадка:

1 - фильтровальный мате­риал; 2 - перфорированная пластина; 3 - тарелка; 4 - Фильтровальный диск; 5 - Труба для фильтрата, про­шедшего через диск; 6 - вен­тиль для подачи воздуха; 7 - патрубок для ввода фильтру­емой краски; 8 - сливная труба для очищенной краски; 9 - камера для подачи краски на фильтровальные тарелки

Очистка лакокрасочных материалов в фильтрах различной конструкции происходит, как правило, под давлением, величина которого зависит от свойств и состава фильтруемого материала, а также от конструкции фильтра.

Регенерированные лакокрасочные материалы используются для окраски менее ответственных с точки зрения внешнего вида дета­лей, а также для нанесения промежуточных слоев краски при мно­гослойном окрашивании. Регенерированные грунтовка и шпатлевка используются по своему прямому назначению.

При регенерации красок необходимо учитывать их химический состав, физические свойства, наличие в рецептуре токсичных и по­жароопасных компонентов.

При наличии в краске масел, они не подлежат регенерации, так как получающийся продукт не обладает необходимыми для ла­кокрасочных материалов свойствами. Краски различных марок и
химического состава после смешивания также практически непри­годны для регенерации. Такие отходы подлежат сжиганию или за­хоронению, что наносит не только экономический ущерб предпри­ятию, но и разрушает окружающую природную среду. Сжигание должно производиться в специальных установках с обезвреживани­ем дымовых газов и недопустимо на открытом воздухе. Удобно сжигать отходы лакокрасочных материалов в мобильных установ­ках небольшой мощности "Вихрь", о которых говорилось выше. При достаточном количестве отходов возможна утилизация тепла отходящих дымовых газов, а также сбор на фильтрах содержащих­ся в красках оксидов металлов и других ценных продуктов.

Захоронение отходов красок может производиться только с раз­решения соответствующих региональных органов экологического контроля на оборудованных полигонах.