способ переработки бумажной макулатуры

Формула изобретения

Способ переработки бумажной макулатуры, при котором макулатуру, состоящую из бумажной основы, специальной пропитки и печатной краски, разрезают и перемешивают с водным раствором окислителя до отделения печатной краски, отличающийся тем, что в качестве окислителя используют раствор, способный к электрохимической регенерации из продуктов своего восстановления, достаточно активный для окисления и дегазации вредных органических веществ, разрушения связующего краски и вскрытия пигментов, содержащих вредные элементы, и перевода нерастворимых форм металла в растворимые, отделяют бумажную основу от раствора и мелких частиц краски промывкой и регенерируют окислитель электрохимическим окислением его восстановленных форм с предварительным удалением из раствора осадка и растворенных металлов электрохимической флотацией с безреагентным изменением pH.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к переработке макулатуры, в частности к утилизации выведенных из обращения бумажных денег и ценных бумаг.

Известен способ удаления печатных красок из макулатуры, выключающий ее измельчение в водной среде в присутствии гидроокиси щелочного металла с использованием в качестве органического вещества имеющий диэтиламиноэтанольные группы полиэтилакрита, и флотирование суспензии (RU, 2008384, C1, 28.02.92).

Его недостатки заключаются в том, что его осуществление приводит к большому расходу химикатов и связанное с этим образование значительного объема жидких неутилизируемых отходов при недостаточной нейтрализации вредных примесей, необходимость значительных энергозатрат для глубокого измельчения материала в обеспечении основного процесса флотации.

В другом известном способе переработки макулатуры инициирована реакция расщепления лигнина с окислением расщеплением вредных примесей (RU, 2066720 C1, 20.09.96).

Однако ему присущи те же недостатки и кроме того, в нем имеет место не только разрушение связующего красок и химическое обезвреживание вредных примесей, но и имеет место реакция расщепления основы бумаги.

В отличие от других видов макулатуры, деньги и ценные бумаги обрабатывают специальной пропиткой для придания им влагостойкости и др. свойств, а печатная краска содержит особенно много вредных примесей: ртуть, мышьяк, кадмий, свинец, цинк, хром, кобальт, меди и др. - более 600 мг/кг макулатуры при значительном содержании формальдегида, дибутилфталата, ацетона, гектана и других соединений. Поэтому соответствующую макулатуру нельзя подвергать ни сжиганию, ни сбросам в промстоки, ни захоронению, т.к. все это приводит в конечном счете к опаснейшему загрязнению окружающей среды. Тем более ее нельзя использовать без обезвреживания примесей для производства изделий короткого жизненного цикла (картон, рубероид, бумага) и длительного (стеновые блоки и другие). Еще одна особенность этого вида макулатуры: прежде чем стать макулатурой, бумага подвергается резке на полоски для ее уничтожения, как носителей стоимости.

Наиболее близким к изобретению является способ переработки бумажной макулатуры, при котором макулатуру, состоящую из бумажной основы, специальной пропитки и печатной краски, разрезают и перемешивают с водным раствором окислителя до отделения печатной краски и удаления ее флотацией (ДЕ, 28360805 B1, 12.04.79).

Задачей изобретения является нейтрализация вредных органических примесей в макулатуре и извлечение вредных элементов до значений ниже ПДК без дополнительного измельчения с использованием воды и реактивов в замкнутом цикле, т.е. без образования промстоков.

Технический результат достигается за счет того, что в способе переработки бумажной макулатуры, при котором макулатуру, состоящую из бумажной основы специальной пропитки и печатной краски, разрезают и перемешивают с водным раствором окислителя до отделения печатной краски, согласно изобретению, в качестве окислителя используют раствор, способный к электрохимической регенерации из продуктов своего восстановления, активный для окисления и дегазации вредных органических веществ, разрушения связующего краски и вскрытия пигментов, содержащих вредные элементы, и перевода нерастворимых форм металла в растворимые, отделяют бумажную основу от раствора и мелких частиц краски промывкой и регенерируют окислитель электрохимическим окислением его восстановленных форм с предварительным удалением из раствора осадка и растворимых металлов электрохимической флотацией с безреагентным изменением pH.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом (см. чертеж).

Окислитель, способный к электрохимической регенерации, подготавливают путем растворения исходного реактива в воде и подают (стрелка 1) на операцию 2 - получение окислителя из исходного продукта за счет электролиза. Затем раствор окислителя поступает на операцию 3, куда загружают (стрелка 4) макулатуру - изрезанные ценные бумаги. Их перемешивают с раствором окислителя до отделения красок, операция 5. Затем бумажную основу извлекают из раствора 6 и промывают, после чего она идет на переработку (стрелка 7), как обезвреженное вторсырье.

Раствор направляется на регенерацию 8, которая осуществляется путем электрохимического изменения pH, в результате которой металл из растворенных форм выделяется в твердые частицы, которые затем отделяются от раствора флотацией. Таким образом, операция 8 фактически представляет собой два процесса, которые проводятся в одном аппарате для электрофлотации, из которого очищенный раствор восстановленных форм окислителя направляется (стрелка 9) в электролизер на операцию 2 для получения регенерированного раствора окислителя. Затем цикл повторяют с новой порцией резанных ценных бумаг.

Пена концентрированных вредных элементов из флотатора извлекается, осадок - концентрат вредных элементов и неразложившейся краски отделяется на фильтре 10 и после сушки идет на утилизацию (стрелка 11).

Фильтрат возвращают (стрелка 12) в цикл регенерации раствора окислителя.

Пример.

В качестве окислителя используют раствор гипохлорита натрия, восстановленной формой которого является раствор поваренной соли. Последнюю растворяют в воде и обрабатывают в электролизере до содержания гипохлорита натрия 2 - 7 г/л активного хлора.

Резанные деньги перемешивают с раствором гипохлорита в соотношении 1: 10-1: 20 в течение времени, пока окраска частиц макулатуры не примет требуемый вид, затем бумажную основу отжимают на фильтре с сеткой, имеющей размер отверстий 1 - 2 мм, здесь же отмывают и удаляют. В отдельных случаях, когда работы проводятся комплексно, например, обезвреженная макулатура сразу же идет на производство строительных материалов, сушки обезвреженной макулатуры не требуется.

После удаления бумажной основы из раствора, его обрабатывают в электрофлотаторе с безреагентной корректировкой pH конструкции РХТУ им. Д.И. Менделеева, направляя пену на отжим осадка, а раствор - на окисление в электролизер для получения раствора гипохлорита. Фильтрат от отжима пены возвращают в электрофлотатор, осадок сушат и получают концентрат вредных элементов, направляемых на утилизацию.

Обработка изрезанных бумажных денег описанным способом показала снижение наличия всех вредных примесей до величин, существенно ниже ПДК, что достигнуто при высоких экономических результатах, т.к. никаких химикатов, кроме дешевой поваренной соли, не использовалось, а вода и химикаты использованы в замкнутом цикле.