废弃打印机硒鼓回收过程墨粉防爆研究_李英顺

废弃打印机硒鼓回收过程墨粉防爆研究*李英顺黄晨朱理立顾卫星杨义晨(上海新金桥环保有限公司，上海201201)摘要:对打印机墨粉爆炸的有关参数(包括最大爆炸压力、爆炸指数Kmax、爆炸下限、粉尘层着火温度、粉尘云着火温度)进行了研究。结果表明:墨粉的爆炸压力比其组成树脂粉低，这可能与其中不可燃的磁性氧化铁添加物有关;墨粉的爆炸指数为18，易于发生燃烧和爆炸;墨粉的爆炸下限(＜50g/m3)较低，爆炸上限很高，易于形成可爆粉尘云，但高于400℃时不着火，不易发生自燃。研究结果将为废弃硒鼓墨粉的防爆提供基础数据，对防灾决策的深入研究具有参考价值。关键词:废弃硒鼓;墨粉;粉尘爆炸;爆炸参数;安全技术RESEARCHONTONEREXPLOSION-PROOFINPROCESSOFRECOVERINGWASTESELENIUMDRUMSOFPRINTERSLiYingshunHuangChenZhuLiliGuWeixingYangYichen(ShanghaiXJQEnvironmentalProtectionCo．，Ltd，Shanghai201201，China)Abstract:Theexplosivecharacteristicparametersofprintertoner(upperexplosivelimit;explosiveindex;lowexplosionpressure;dustlayerignitiontemperatureanddustcloudignitiontemperature)areinvestigatedinthispaper．Theresultsshowthatthetonerpowderiseasilyforexplosionandtheexplosionindexisat18;thelowerexplosivelimitisfairlylow(＜50g/m3)andtheupperexplosivelimitishigh，whichisgoodfordustcloudforming;thetonerpowderdonotigniteorself-igniteatatemperatureabove400℃．Theresultsprovidebasicdataforpreventingtonerpowderfromexplodingandareferenceindecisionmakingfordisasterreduction．Keywords:wasteseleniumdrum;toner;dustexplosion;explosivecharacteristicparameter;safetytechnology*上海张江高新技术产业开发区专项资金(ZX200941)。0引言据统计，2005年我国废弃硒鼓量为2024万个［1］;2010年，预计废弃硒鼓数量将达到7500万个。如果一个废弃硒鼓残余墨粉的量按100g测算，那么这些硒鼓的总体积将超过75万m3，残余墨粉量将达7500t，如直接填埋，不仅占用大量土地，而且还会污染土壤、水域和空气。另外，废弃硒鼓里面的残余墨粉、金属、塑料等材料均可回收利用。因此，废弃硒鼓的安全处理与处置显得非常重要。墨粉(碳粉)是用于静电复印和激光打印等电摄影显影过程中的主要耗材，它是由树脂、颜料、荷电添加剂等成分为主要原料的复合物。目前，普遍墨粉大致可分为2类:一是单组分墨粉，二是双组分墨粉。单组墨粉是“提前混合”的。双组分墨粉有两种不同的成分:墨粉和载体，二者在使用过程中混合。双组分墨粉中含有90%以上的树脂，单组分墨粉中含有60%的树脂。硒鼓墨粉用完以后，重新充填墨粉再生使用是资源化梯级利用的最高层次，一般充粉3次～4次后可保证硒鼓的正常使用。硒鼓废弃后通常有10%～20%(以质量分数计)的墨粉残留。由于墨粉是一种微细的粉末，粒子易带电起火燃烧，因此，常规干法处理容易爆炸，这无疑增加了对其完全处理的危险和难度。2000年10月26日美国加利福尼亚州里奇蒙德市MBAPolymers公司的废旧塑料回收系统发生爆炸和火灾，调查人员认为是静电放电点燃复印机墨盒内墨粉的粉尘云引起的［2］。目前国内外对墨粉爆炸的研究极少，日本的Nifuku［3］等在研究工业废弃物的点燃特性时测定了墨粉的爆炸极限为70g/m3。相关研究及标准也多集中在矿物粉尘、金属粉尘、粮食粉尘等，而对打印机墨粉的爆炸相关参数缺乏研究［4-5］。001环境工程2011年6月第29卷第3期DOI:10.13205/j.hjgc.2011.03.011上海新金桥环保公司自主研发了废旧硒鼓处置线，该流水线利用现代粉碎技术，空气清洗技术，磁选、涡电流分选工艺，实现废旧硒鼓的自动化破碎和高效分离，在有效回收有机墨