一种回收废电镀铬ABS塑料的金属皮的应用处理方法

摘要

一种回收废电镀铬ABS塑料的金属皮的应用处理方法，其步骤是：（1）将含铬金属皮在富氧焙烧炉中进行富氧焙烧，使其转化为铬铜镍金属氧化物的混合物；（2）将铬铜镍金属氧化物的混合物放入封闭式回转窑中加入添加剂FeSO4·7H2O后进行加热反应，使其全部转化为铬铁铜镍氧化物混合物；（3）将铬铜镍氧化物混合物直接作为陶瓷色料应用或作为合成陶瓷色料的原料应用；将铬铁铜镍氧化物混合物直接作为陶瓷色料应用或作为合成陶瓷色料的原料应用。本发明变废为宝，节约了资源，减少了环境污染，降低了陶瓷色料的生产成本，节能、绿色环保。

说明书

技术领域

本发明属于固体废弃物处理技术领域，具体涉及一种回收ABS镀铬塑料过程中金属与塑料分离后，回收电镀铬ABS塑料的金属皮的应用处理方法。

背景技术

这几年随着我国社会经济的迅速发展，尤其是随着汽车工业及玩具、电子工业的发展，金属与塑料的复合使其具有许多特性而被广泛应用，特别是ABS塑料镀铬件，我国的年产量约为5万吨，再加上大批量的进口，年消耗量在12万吨以上，因此对其废品的回收利用与无害化处理就显得尤为重要。目前废电镀铬ABS塑料的回收的方法主要有：

化学分离回收法，即用化学或电化学的方法，根据金属镀层和塑料基体的化学性质差异，通过二氯甲烷等化学物质使金属层溶解分离或化学退除，然后分别回收塑料和金属的方法。该方法很容易造成ABS塑料损伤，金属回收工艺复杂，且存在铬污染环境的安全隐患。

物理分离回收法，即用物理的方法，根据金属镀层和塑料基体的物理性质差异，将电镀铬ABS塑料粉碎，采用金属捕集器、静电分离器或用冷却脆化分离的方法将塑料和金属分离，然后分别回收塑料和金属。这种方法工艺简单，成本较低，安全环保，为国内外普遍提倡使用，但分离出来的金属皮再利用价值不高，不能很好地处置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：解决上述现有技术存在的问题，而提供一种回收废电镀铬ABS塑料的金属皮的应用处理方法，使含铬金属皮经过富氧焙烧后作为生产陶瓷色料的原料或直接作为陶瓷色料，从而节约资源，降低陶瓷色料的生产成本，同时又可减少环境污染。

本发明采用的技术方案是：

一种回收废电镀铬ABS塑料的金属皮的应用处理方法，包括下述方法步骤：

（1）含铬金属皮的富氧焙烧氧化及粉末化处理：

将含铬金属皮在富氧焙烧炉中进行富氧焙烧，焙烧温度800℃-1200℃，使其转化为铬铜镍金属氧化物的混合物，即Cr₂O₃、CuO、NiO的混合物，将上述铬铜镍金属氧化物的混合物粉碎成5-600目的粉末；

（2）铬铜镍金属氧化物的混合物干法氧化还原焙烧解毒：

 在上述（1）富氧焙烧过程中部分铬元素转化Cr⁶⁺，产生毒性，影响色料的发色，必须对金属氧化物的混合物粉碎粉末进行解毒处理，具体方法为：将上述铬铜镍金属氧化物的混合物放入封闭式回转窑中加入添加剂FeSO₄·7H₂O后进行加热反应，加入的重量比例为：铬铜镍金属氧化物的混合物:添加剂FeSO₄·7H₂O=1:0.1-50，使其全部转化为铬铁铜镍氧化物混合物，即Cr₂O₃、Fe₂O₃、CuO、NiO的混合物，其中金属氧化物的混合物Cr⁶⁺转化为Cr³⁺，而达到解毒的目的，尾气通入石灰水进行环保处理；

（3）色料的制备：

将上述（1）铬铜镍金属氧化物混合物直接作为陶瓷色料应用；或者将上述（2）铬铁铜镍氧化物混合物直接作为陶瓷色料应用；或者将上述（1）铬铜镍金属氧化物混合物作为合成陶瓷色料的原料应用；或者将上述（2）铬铁铜镍氧化物混合物作为合成陶瓷色料的原料应用。

上述技术方案中，将上述（1）铬铜镍金属氧化物混合物作为合成陶瓷色料的原料应用时：

色料制备采用Fe-Cr-Cu-Ni-Mn、Fe-Cr-Cu-Ni-Co-Mn系色料；

按质量百分比来称取下列原料：

铬铜镍氧化物混合物             20-95% ，

Fe₂O₃或 Fe（OH）₃              5-80% ，

MnCO₃ 或MnO₂                 0-50% ， 

Co₂O₃                          0-50% ， 

V₂O₅  或NH₄VO₃               0-10% ，

将上述物料混合均匀，研磨至5目至600目并进行充分混合，制成配合料，然后将配合料置于高温炉合成，合成温度为600℃-1350℃，保温时间为1-480小时。

上述技术方案中，将上述（2）铬铁铜镍氧化物混合物作为合成陶瓷色料的原料应用时：

色料制备采用Fe-Cr-Cu-Ni-Mn、Fe-Cr-Cu-Ni-Co-Mn系色料；

按质量百分比来称取下列原料：

铬铁铜镍氧化物混合物           20-97% ，

Fe₂O₃或 Fe（OH）₃              3-80%  ，

MnCO3 或MnO2                 0-50%  ，

Co2O3                          0-50%  ，

V2O5  或NH4VO3               0-10% ，

将上述物料按一定的比例混合均匀，研磨至5目至600目并进行充分混合，制成配合料，然后将配合料置于高温炉合成，合成温度为600℃-1350℃，保温时间为1-480小时。

检测

通过检测结果分析表明，色料加入陶瓷坯体料或陶瓷釉中制造成陶瓷，铬元素以陶瓷色料的形式固化在陶瓷的固溶体玻璃态中，无Cr⁶⁺的溶出。

本发明突出的实质性特点和显著进步：

1、富氧焙烧氧化及干法氧化还原焙烧解毒技术：

传统的含铬金属皮处理工艺是将含铬金属皮回炉或填埋。在回炉过程中因含铬金属皮是薄片状粉末很容易随烟气飞扬，回收效益不高，且造成二次污染；回炉所得的金属为较为复杂的合金、成分不稳定，经济效益差；传统的水泥固化填埋处理方法须加入相当量的水泥做固化剂，没有实现废弃资源利用的目的。

本发明将含铬金属皮经过富氧焙烧后作为生产陶瓷色料的原料或直接作为陶瓷色料，从而可以节约资源，降低了陶瓷色料的生产成本，同时又可减少的环境污染且变废为宝。本发明提出的干法氧化还原焙烧解毒技术采用回转窑或流化床焙烧工艺，处理能力强，反应完全，生产工艺稳定，适宜于大规模工业化生产。

、Cr元素两步稳定化技术：

为了实现对Cr元素进行根本上的稳定化处理，本发明在传统的一步稳定化技术进行创新，提出两步稳定化技术，首先在干法焙烧阶段进行充分的还原反应，将Cr元素初步稳定为氧化物或复合氧化物，然后再陶瓷色料合成阶段和新加入的原料近一步反应生成稳定的化合物。两步稳定化技术建立在粉体高效混合技术、高效传热技术和合成反应准确控制技术的融合技术之上，克服了传统一步反应由于混合不均匀、反应不充分造成的Cr元素转化和稳定不完全的弊端。

、基于含铬废弃物原料的陶瓷色料组成、结构和性能控制技术：

现有的铬废弃物综合利用技术往往由于缺乏系统性，从而欠缺了可移植性与推广应用价值。本发明形成的陶瓷色料组成与结构控制技术包含了基于含铬废弃物原料的色料配方设计方法、色料合成工艺控制技术和色料关键性能参数体系几个部分。这一系统的色料组成、结构和性能控制技术能够直接应用于现有的大宗高含量铬废弃物的处理，易于在陶瓷和玻璃色料生产企业移植，推广应用成本低。

4、节能、绿色环保的铬废弃物综合利用技术：

本发明中采用的富氧焙烧和色料合成两个关键步骤均采用了先进的高效燃烧、高效传热、高效合成、余热利用技术，生产过程中的有害尾气进行了有效处理，实现了生产过程的节能和绿色环保。

 附图说明

图1为本发明工艺流程图；

图2为原有技术工艺流程图。

 

具体实施方式

实施例1 铬铜镍氧化物混合物直接作为陶瓷色料应用:

（1）含铬金属皮的富氧焙烧：

将含铬金属皮在富氧焙烧炉中进行富氧焙烧，料层厚度20cm，控制空气的流量，焙烧控制在温度800℃，时间60分钟，得铬铜镍金属氧化物的混合物，即Cr₂O₃、CuO、NiO的混合物。将铬铜镍金属氧化物的混合物用雷蒙机粉碎成300目的粉末。

（2）褐色陶瓷的制造：

外加3%的铬铜镍金属氧化物的混合物粉末于玻化砖陶瓷坯料中，加水5%，混合均匀并研磨至50目左右，造粒，做成陶瓷褐色陶瓷色板，放于窑炉中烧成，烧成温度1205℃。烧成后的褐色陶瓷经检测，无Cr⁶⁺的溶出。

 

实施例2铬铜镍氧化物混合物直接作为陶瓷色料应用:

（1）含铬金属皮的富氧焙烧：

将含铬金属皮在富氧焙烧炉中进行富氧焙烧，料层厚度20cm，控制空气的流量，焙烧控制在温度1200℃，时间40分钟，得铬铜镍金属氧化物的混合物，即Cr₂O₃、CuO、NiO的混合物。将铬铜镍金属氧化物的混合物用雷蒙机粉碎成300目的粉末。

（2）褐色陶瓷的制造：

外加3%的铬铜镍金属氧化物的混合物粉末于玻化砖陶瓷坯料中，加水5%，混合均匀并研磨至50目左右，造粒，做成陶瓷褐色陶瓷色板，放于窑炉中烧成，烧成温度1205℃。烧成后的褐色陶瓷经检测，无Cr⁶⁺的溶出。

 

实施例3铬铜镍氧化物混合物直接作为陶瓷色料应用:

（1）含铬金属皮的富氧焙烧：

将含铬金属皮在富氧焙烧炉中进行富氧焙烧，料层厚度20cm，控制空气的流量，焙烧控制在温度950℃，时间45分钟，得铬铜镍金属氧化物的混合物，即Cr₂O₃、CuO、NiO的混合物。将铬铜镍金属氧化物的混合物用雷蒙机粉碎成300目的粉末。

（2）褐色陶瓷的制造：

外加3%的铬铜镍金属氧化物的混合物粉末于玻化砖陶瓷坯料中，加水5%，混合均匀并研磨至50目左右，造粒，做成陶瓷褐色陶瓷色板，放于窑炉中烧成，烧成温度1205℃。烧成后的褐色陶瓷经检测，无Cr⁶⁺的溶出。

 实施例4铬铁铜镍氧化物混合物直接作为陶瓷色料应用：

（1）含铬金属皮的富氧焙烧

将含铬金属皮在富氧焙烧炉中进行富氧焙烧，料层厚度20cm，控制空气的流量，焙烧控制在温度800-1200℃，时间40-60分钟，得铬铜镍金属氧化物的混合物，即Cr₂O₃、CuO、NiO的混合物。将铬铜镍金属氧化物的混合物用雷蒙机粉碎成300目的粉末。

（2）铬铜镍金属氧化物的混合物干法氧化还原焙烧

按1:0.1-50的重量比例将铬铜镍金属氧化物的混合物和FeSO₄·7H₂O混合均匀放入封闭式回转窑中进行加热反应，窑体转速5转/分钟，反应时间120分钟，得铬铁铜镍氧化物混合物，即Cr₂O₃、Fe₂O₃、CuO、NiO的混合物。将铬铁铜镍金属氧化物的混合物用磨粉机粉碎成300目的粉末。

（3）咖啡色陶瓷的制造

外加3%的铬铁铜镍金属氧化物的混合物粉末于玻化砖陶瓷坯料中，加水5%，混合均匀并研磨至50目左右，造粒，做成陶瓷咖啡色陶瓷色板，放于窑炉中烧成，烧成温度1205℃。烧成后的咖啡色陶瓷经检测，无Cr⁶⁺的溶出。

实施例5用铬铜镍氧化物混合物合成陶瓷坯用色料：

（1）陶瓷坯用黑色色料的制备：

按重量比例55%、30%、15%分别称取铬铜镍氧化物混合物粉末、Fe₂O₃、MnCO₃，外加0.07% V₂O₅，混合，研磨至300目，放入电阻炉中加热合成，合成温度为1250℃，保温时间20分钟，冷却后粉碎至300目，制得黑色陶瓷坯用色料。

（2）黑色陶瓷的制造：

外加3%的黑色陶瓷坯用色料粉末于玻化砖陶瓷坯料中，加水5%，混合均匀并研磨至50目左右，造粒，做成陶瓷黑色陶瓷色板，放于窑炉中烧成，烧成温度1205℃。烧成后的黑色陶瓷经检测，无Cr⁶⁺的溶出。

实施例6 用铬铜镍氧化物混合物合成陶瓷坯用色料：

（1）陶瓷坯用黑色色料的制备：

按重量比例95%、5%分别称取铬铜镍氧化物混合物粉末、Fe₂O₃，混合，研磨至300目，放入电阻炉中加热合成，合成温度为600℃，保温时间480小时，冷却后粉碎至300目，制得黑色陶瓷坯用色料。

（2）黑色陶瓷的制造：

外加3%的黑色陶瓷坯用色料粉末于玻化砖陶瓷坯料中，加水5%，混合均匀并研磨至50目左右，造粒，做成陶瓷黑色陶瓷色板，放于窑炉中烧成，烧成温度1205℃。烧成后的黑色陶瓷经检测，无Cr⁶⁺的溶出。

实施例7用铬铜镍氧化物混合物合成陶瓷坯用色料：

（1）陶瓷坯用黑色色料的制备：

按比例20%、80%分别称取铬铜镍氧化物混合物粉末、Fe₂O₃，混合，研磨至300目，放入电阻炉中加热合成，合成温度为1350℃，保温时间1小时，冷却后粉碎至300目，制得黑色陶瓷坯用色料。

（2）黑色陶瓷的制造

外加3%的黑色陶瓷坯用色料粉末于玻化砖陶瓷坯料中，加水5%，混合均匀并研磨至50目左右，造粒，做成陶瓷黑色陶瓷色板，放于窑炉中烧成，烧成温度1205℃。烧成后的黑色陶瓷经检测，无Cr⁶⁺的溶出。

 

实施例8 用铬铁铜镍氧化物混合物合成陶瓷釉用色料：

（1）陶瓷坯用黑色色料的制备：

按重量比例45%、28%、12%、15%分别称取铬铁铜镍氧化物混合物粉末、Fe₂O₃、MnCO₃、Co₂O₃，外加0.05% NH₄VO₃，混合，研磨至300目，放入电阻炉中加热合成，合成温度为1200℃，保温时间60分钟，冷却后粉碎至400目，制得黑色陶瓷釉用色料。

（2）黑色陶瓷的制造

按干料比例外加8%的黑色陶瓷釉用色料粉末于日用陶瓷基础釉浆中，将黑色釉浆施于陶瓷坯体上，在鼓风干燥箱65℃充分干燥后（控制含水率＜3%），放于窑炉中烧成，烧成温度1350℃。烧成后的黑色陶瓷釉经检测，无Cr⁶⁺的溶出。

实施例9 用铬铁铜镍氧化物混合物合成陶瓷釉用色料：

（1）陶瓷坯用黑色色料的制备：

按重量比例97%、3%分别称取铬铁铜镍氧化物混合物粉末、Fe₂O₃，混合，研磨至300目，放入电阻炉中加热合成，合成温度为1350℃，保温时间1小时，冷却后粉碎至400目，制得黑色陶瓷釉用色料。

（2）黑色陶瓷的制造

按干料比例外加8%的黑色陶瓷釉用色料粉末于日用陶瓷基础釉浆中，将黑色釉浆施于陶瓷坯体上，在鼓风干燥箱65℃充分干燥后（控制含水率＜3%），放于窑炉中烧成，烧成温度1350℃。烧成后的黑色陶瓷釉经检测，无Cr⁶⁺的溶出。

实施例10 用铬铁铜镍氧化物混合物合成陶瓷釉用色料：

（1）陶瓷坯用黑色色料的制备：

按重量比例20%、80%分别称取铬铁铜镍氧化物混合物粉末、Fe₂O₃，混合，研磨至300目，放入电阻炉中加热合成，合成温度为600℃，保温时间480小时，冷却后粉碎至400目，制得黑色陶瓷釉用色料。

（2）黑色陶瓷的制造

按干料比例外加8%的黑色陶瓷釉用色料粉末于日用陶瓷基础釉浆中，将黑色釉浆施于陶瓷坯体上，在鼓风干燥箱65℃充分干燥后（控制含水率＜3%），放于窑炉中烧成，烧成温度1350℃。烧成后的黑色陶瓷釉经检测，无Cr⁶⁺的溶出。