[发明专利]一种利用粗塔尔油废渣制备的金属切削乳液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种利用粗塔尔油废渣制备的金属切削乳液及其制备方法，采用如下步骤：(1)粗塔尔油废渣的中和处理；(2)粗塔尔油的分离；(2)粗塔尔油酰胺的制备；(3)粗塔尔油酰胺与其它成分制备金属切削乳液。利用上述方法制得塔尔油酰胺，与基础油、稳定剂、消泡剂、杀菌剂、乳化剂、去离子水等成分按一定质量比例进行复配和乳化，可得到稳定的金属切削乳液。本发明以粗塔尔油废渣为原料制备的金属切削液乳液经过符合国家标准的抗腐蚀性能和防锈性能的检测，其抗腐蚀性能达到国家B级标准，防锈性能达到国家A级标准。该方法不仅操作简便，还能保护环境，减少废弃物的排放，同时提高了企业生产利润，降低成本。

技术领域

本发明属于松木造纸副产物综合利用技术领域，涉及一种利用松木制浆副产物粗塔尔油废渣制备的金属切削乳液及其制备方法。

背景技术

我国南方马尾松等松木资源丰富，常用作制浆造纸的原材料。我国近几年随着经济的发展，以松木为原料的制浆造纸行业得到迅速发展。松木中含有松脂、木质素、纤维素、半纤维素等成分，在松木碱法蒸煮制浆过程中，产生大量的副产物，如塔尔油(又称木浆浮油)、硫酸盐松节油、碱木素(造纸黑液)等，综合而有效地利用副产物，既可节约资源、保护环境，也能提高企业经济效益和社会环境。

在以松木为原料的碱法或硫酸盐法制浆蒸煮过程中，松木中的油脂和树脂成分被碱皂化而形成脂肪酸和树脂酸的钠盐溶解在黑液中，同时中性油也被抽出而溶解在皂液中，这就是硫酸盐皂(含50-55％wt的塔尔油)，木质素则转化为碱木素溶解在黑液中，作为泡沫状、深黑色并有恶臭的硫酸盐皂就浮在黑液上面，黑液经浓缩为固体含量23％-32％时，放入大贮槽中，此时亲水性的树脂酸皂、脂肪酸皂被析出来，油溶性的不皂化物也被萃取出来，浮到黑液上部形成黑液皂层，把皂化物回收贮存即得到硫酸盐皂。

硫酸盐皂化物的分离提取有静置法、充气法和离心法等。静置法因其生产过程不发生大量泡沫，操作简便、稳定、效率高，不必另加设备而被广泛采用。皂化物在贮存槽静置分离后，和洗涤液一起被送进洗涤槽，强碱性的洗涤液可以有效地除去皂化物中60-80％的木素以及大约50％的纤维和杂质。洗涤槽内洗涤过的皂化物再供往酸化系统。皂化物和酸在反应器里反应后，分解成粗塔尔油、碱木素、纤维和石膏等组分，同时释放出H₂S和CO₂气体，反应器上层则为纯度较高的粗塔尔油，也称为木浆浮油，下层为废酸、废水和固体沉淀物等，中间层为含塔尔油、碱木素和中性不皂化物等成分的混合物，即粗塔尔油废渣。根据不同制浆工艺和原料，所得的粗塔尔油废渣中粗塔尔油和碱木素的含量不同，一般干性粗塔尔油废渣中粗塔尔油含量在40％－70％，碱木素含量在15％－40％，其余为中性不皂化物。

粗塔尔油的主要成分为树脂酸、脂肪酸及中性物，经分离后即可得到浮油松香酸、浮油脂肪酸、浮油沥青、蒸馏浮油和头油，是松香酸和脂肪酸的三大来源之一。若进行精制或进一步将塔尔油分离出松香酸、脂肪酸等产品，则能得到更为广泛的利用。

浮油松香酸：浮油松香酸的结构与脂松香相似，用途与脂松香基本相同。主要用于造纸施胶剂、肥皂、油墨、油漆、涂料、树脂等部门。若进一步加工成改性松香或浮油松香衍生物，将扩大其应用领域。

浮油脂肪酸：主要成分为油酸和亚油酸，广泛用于增塑剂、液体肥皂、合成洗涤剂、消泡剂等。

浮油沥青主要由高沸点的中性物组成，除用于粘合剂、油墨、油漆、涂料等部门外，还可提取β-谷甾醇代替胆甾酸用于制造各种抗动脉硬化药品和维生素等。

本发明针对粗塔尔油废渣的组成，对高含油废渣采取中和处理、塔尔油酰胺的制备、塔尔油酰胺的分离、复合及乳化等方法制备金属切削乳液，经过符合国家标准的检测，所制备的切削乳液稳定性好，抗腐蚀性能达到国家B级标准，且防锈性能达到国家A级标准，能满足铁、钢和铜等金属在切削加工过程中防腐和防锈的需要。

通过上述利用，可较大地提高废渣的经济效益，消除对环境的污染，对促进资源的循环利用、实现社会的可持续发展有着重大的社会及经济意义。