废白土中油分回收及废白土的综合利用

王振宇，高 丽，宗丽娜，张 宁，张明珠，解智杰，蹇慧杰

(中国石油大学胜利学院 应用化学系，山东 东营 257061)

活性白土具有很大的比表面积和很强的吸附性，可用于石油或动植物油的精制。活性白土对石油或动植物油进行精制后失去活性即为废白土，废白土外观为灰褐色泥土状，并带有轻微溶剂气味[1]。在精制过程中，活性白土不仅吸附大量的非理想组分，亦吸附一定量的理想组分。废白土中含有大量的油分，炼厂废白土中含油量可高达30%以上[2]，在某些高级油脂精炼过程中，废白土中油脂的含量可高达40%[3]，同时废白土中高不饱和油与空气中的氧接触容易发生氧化反应，释放大量热量，发生自燃，引起火灾[4]。若能对废白土进行较好的处理，不仅可以减少环境污染，提高资源利用率，而且能给企业带来一定的经济效益[5]。

随着环保意识的增强，废白土的处理日益得到重视。废白土处理研究主要集中在两个方面：一是废白土中油分的回收，二是废白土的综合利用。本文就废白土中油分的回收方法及废白土的综合利用作一简要综述，以供参考。

1 废白土中油分回收方法

1.1 压榨法

压榨法是指在一定压力下将废白土中的油分挤出来。废白土的出油效果主要受废白土原料(含油量)和出油压力的影响，废白土中含油量越高，出油率越高，含油量低于20%时，出油率较低，专用液压榨油机压力为28～30MP。任佩峰等[6]利用柱塞式压榨试验装置对废白土进行压榨试验，研究了废白土压榨的出油效率与出油压力的关系以及废白土的冷榨应力-应变关系。结果表明：废白土压榨的出油效率随出油压力的增大而增大，当出油压力达到60MPa时，出油效率可达到66.14%；考虑经济因素，出油压力控制在40MPa较为合理，此时出油效率可达60%左右；应力、应变关系表现出明显的非线性特征。

压榨法虽然可以压榨出部分油分，但出油率不高，且压榨机械价格昂贵，易损坏；另外，压榨法不能将油分中的理想组分和非理想组分分开，限制了理想组分的高价值应用。

1.2 水煮法

水煮法是将废白土加入热水中，再加入碳酸钠、氢氧化钠等碱性物质，将废白土中的部分油洗出来。赵芝贵等[7]对炼厂废白土进行实验研究，采用白土渣与一定量的水和碱一起加热搅拌，解吸回收润滑油，一吨白土渣处理后可获得渣量15%～25%的润滑油。魏安池等[8]研究了废白土的存放时间、解吸时体系的pH值、解吸时间对油脂的回收率与品质的影响。结果表明：选用新鲜的废白土，控制解吸体系pH值为7.5，温度90℃下解吸20～30min，油分回收率可达80%以上，且所得油脂的品质与脱色前的油脂品质接近。该法出油率不高，而且产生大量废水，白土体相和孔道结构被破坏，不能循环使用。

1.3 溶剂法

钟国晋等[9]以蓖麻油脱色后的废白土为原料，采用溶剂法回收废白土中的油脂，脱油后废白土的含油量小于5%，但白土没有能够重复利用。王延臻等[10]采用非极性溶剂和极性溶剂以及两者的混合溶剂作为抽提溶剂，其中非极性溶剂抽提理想油，混合溶剂抽提非理想油。在超声波的作用下，将抽提溶剂与废白土进行混合搅拌、解吸、抽提废白土中吸附的油。结果表明，该方法可以回收97%以上的油分，再生白土比表面积的恢复率达到新鲜活性白土比表面积的90%以上，再生白土活性得以恢复。该方法油分回收率较高，溶剂易回收，白土结构不被破环，可以循环利用。

1.4 表面活性剂法

表面活性剂法是利用表面活性剂亲水、亲油的特性，选择合适的亲水亲油平衡值，使油分从废白土表面及小孔中脱附出来进入水相，使水、油、土三相分离[11]。莫娅南等[11]用白土和品质较差的柴油配制成废白土，利用表面活性剂法回收废白土中的油分。选用的阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠与非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚的质量比为4∶1，液固质量比为2∶1，搅拌温度为95℃，搅拌时间为30 min，油分回收率可达到88.82%，回收后的油分色泽浅，品质好。刘伯约等[12]利用表面活性剂法对精制润滑油产生的废白土进行处理，研究了表面活性剂的复配、搅拌温度、搅拌时间对去油率的影响，确定了最佳的工艺条件，处理后的废白土含油量可降至0.92%。

除此之外，废白土中油分的回收方法还有超临界CO2萃取法、离心分离法、高温煅烧法、干法抽提法等，它们都能实现废白中油分的部分回收[13]。

2 废白土的综合利用

2.1 用作橡胶填料

徐云慧等[14]研究了废白土做填充剂及软化剂在天然橡胶中的应用，并与同份数的陶土(同时添加3份芳烃油)进行性能对比。结果表明：废白土可以作为填充剂和软化剂应用于天然橡胶中，且以废白土为填料的胶料流动性、焦烧性、扯断永久变形性能好、耐磨耗性能、冲击弹性、伸长率、耐老化性能均好，且降低了配方的成本，减少了工艺过程(不用加软化剂)。废白土是一种很好的在天然橡胶中既可作填充剂也可作软化剂的配合剂。王建国等[15]发明了一种制备橡塑填料的方法，通过对矿物油，动植物油及蜡吸附精制后的废白土进行脱酸或脱碱纯化处理，获得具有疏水性强，与橡塑亲合力好的配料；通过加热变压裂解，除得到优于陶土、碳酸钙等橡塑的配料外，同时回收了废白土中的烃油。

2.2 制备洗涤用品

武汉食品工业学院[16]研制出了一种用废白土制去污粉的方法。废白土中含有的油脂与碱反应生成肥皂，废白土中的磷脂、游离脂肪酸及其它可皂化物也会与碱反应，生成脂肪酸的钠盐。洗涤后进行漂白，经干燥设备将水份降至10%以下，用粉碎机将白土粉碎成细粉，进行复配，即得到白土去污粉。与市售去污粉相比，去污能力强、成本低，适用于家庭、实验室及工厂。利用废白土制去污粉，可以充分利用白土资源，且设备投资少，有可观的经济效益。王广隆等[17]以强碱与废白土含的油按化学计量比进行皂化反应制得一种洗涤膏，这种洗涤膏主要适用机械工人洗手，也可用以清洗瓷砖等硬表面，洗涤效果良好。

2.3 复合改性沥青

李金亮等[18]进行了废白土与SBS复合改性沥青的探讨，研究了废白土对沥青的常规性能和沥青混合料性能的影响，结果表明，废白土在SBS改性沥青中能明显的提高其软化点和老化前后的延度，改善性能较好。5%的废白土对沥青混合料性能变化不大，基质沥青混合料的动稳定度有所提高。

2.4 用作饲料添加剂

油脂精炼的废白土不仅含有一定的油脂，还含有磷脂等营养物质，可以作为饲料添加剂，同时，废白土的加入还可提高饲料的制粒效果[19]。孙孝凤等[20]把一部份豆粕与废白土按2∶1的比例在混拌设备内强制混拌成均匀、松散的预混料，再通过输送设备送进带定量输出装置的存料箱按豆粕产量的1%均匀连续地进入成品豆粕包装线。将废白土添加到豆粕中，增加了饲料的能量，也减少了饲料厂家在饲料中添加油脂的量，从而减少了资源浪费，保护了环境。

2.5 制备核黄素

脱色废白土可作为生物培养基来制备核黄素。Enoch等[21]研究了含棕榈油40%的脱色废白土作为丝状真菌培养基来制备核黄素。结果表明，以含棕榈油40%的脱色废白土作培养基，制得核黄素的浓度是以纯棕榈油做培养基的1.5倍，并且脱色废白土中80%的油被真菌吸收，废白土的颜色逐渐变为黄色。

除此之外，废白土可以用来制作水泥和砖，制备有机膨润土，制备4A分子筛，做建筑密封剂等[22]。

3 结语

我国每年石油或动植物油的精制过程中产生大量含油废白土，若都能得到较好地回收再利用，不仅可以减少环境污染，而且可以促进资源的合理利用，给企业带来经济效益。此外，由于吸附剂行业的广泛用途，我国的白土矿资源越来越紧张，而白土矿是一种不可再生的自然资源，如果不加以限制，百年以后，我国的白土资源将无土可采。如果能够将废白土中的油分完全回收，恢复白土的孔道和活性，使再生白土能够重复使用，这不仅可以减少环境污染，而且可以使紧缺的白土资源得以保护和循环利用，实现可持续发展。