DD298192A7 - Verfahren zur aufbereitung oelverschmutzter metallischer rueckstaende - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung oelverschmutzter metallischer Rueckstaende, die vor allem bei der Metallbearbeitung entstehen. Das Verfahren ist zur OElabtrennung aus Material mit hohem Fein- und Feinstkornanteil und mit sehr hohen OElgehalten geeignet, wobei Restoelgehalte unter 0,5 * erreicht werden. Die oelverschmutzten metallischen Rueckstaende werden, gegebenenfalls nach Vorentoelung und Vorzerkleinerung einem Waschvorgang unterworfen, dann abgetrennt und getrocknet. Erfindungsgemaesz wird mindestens ein Waschvorgang mit einer waeszrigen Waschmittelloesung in einer Mahlkoerper enthaltenden Trommel- oder Schwingmuehle durch Betreiben der Muehle bis zu 2 h durchgefuehrt. Nach Ablassen der verunreinigten Waschmittelloesung wird bei Betreiben der Muehle mindestens einmal gespuelt. Nach Anhalten der Muehle und Absetzen der Rueckstaende erfolgt ein Ablassen des Spuelwassers und nachfolgend ein Austragen der metallischen Rueckstaende. Als Waschmittel wird die Kombination eines nichtionogenen Tensides mit einem anionenaktiven Tensid eingesetzt.{OElabtrennung; Waschvorgang; Metalle; Rueckstaende; Trommelmuehle; Schwingmuehle; waeszrige Waschmittelloesung; Waschmittelkombination; Alkylphenylpolyglykolether; Alkylbenzolsulfonat}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung ölverschmutzter metallischer Rückstände, bei dem die Ölabtrennung auch aus sehr feinteiligen Materialien mit sehr hohen Ölgehalten möglich ist und die aufbereiteten metallischen Rückstände wiederverwendet werden können. Das Vorfal ren wird vorzugsweise für Rückstände, die bei der Metallbearbeitung anfallen, verwendet.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei der Bearbeitung von metallischen Körpern, wie rostfreien Stählen, Sthnellarbeitsstählen und dgl., durch spanabhebende Verfahren und Schleifen fallen metallische Rückstände an, die durch die als Kühl- und Bearbeitungshilfsmittel benutzten Öle oder Öl/Wasser-Emulsionen und außerdem durch Abrieb der bei der Bearbeitung benutzten Schleifmittel, wie Aluminiumoxid oder Siliciumcarbid, verunreinigt sind. Die Wiederverwendung dieser metallischen Rückstände, beispielsweise durch Einschmelzen, ist wegen der (^verunreinigungen aus Gründen der technischen Sicherheit, des Arbeits- und Umweltschutzes nicht möglich. Es ist daner erfciderlich, das Öl aus den metallischen Rückständen vor dem Einschmelzen zu entfernen. Die in den metallischen Rückständen enthaltenen Schleifmittel werden beim Einschmelzen als Schlacke abgestoßen. Waschverfahren mit wäßrigen Waschrr.ittellösungsn zur Entfettung und Reinigung der Oberflächen von Metallgegenständen vor der Anwendung von Oberflächenschutzverfahren, wie dem galvanischen Überziehen mit Metallen und dem Emaillieren, sind bekannt (R.Streeb und R.Hoffmann: Metall-Entfettung und -Reinigung, Eugen G. Leuze Verlag, Saulgau/Württ. 1969, DD-PS 32746). Es wurde vorgeschlagen (FR-PS 7628184) ölverschmutzten Metallbruch und Schrott In einer Waschvorrichtung oder einer Zentrifuge mit Waschmittellösungen bis auf einen bestimmten Ölgehalt zu reinigen, bevor das Öl in einem Ofen entfernt und der Schrott durch Heißschmieden bearbeitet wird.

Diese Verfahren können jedoch bei den ölverschmutzten metallischen Rückständen der Metallbearbeitung nicht mit Erfolg angewandt werden, wenn die Metallspäne sehr feinteilig sind. Die stark zerklüfteten Spanteilchen mit Größen unter 2 mm werden von einer strömonden Waschmittellösung mitgerissen und das in den Klüften der Mikrospäne anhaftende Öl wird von der Waschmittellösung nicht oder nur mit unzureichender Strömungsgeschwindigkeit erreicht, um seine Adhäsion an der Metalloberfläche aufzuheben. Außerdem setzen sich die feinen Teilchen aufgrund ihrer hohen Dichte leicht an Stellen mit geringer Strömungsgeschwindigkeit der Waschmittellösung ab. Hier kann sich dann infolge der großen Oberfläche der Teilchen das Öl anreichern. Um bei der Reinigung von Eisenspänen mit einer wäßrigen Waschmittellösung auch die Feinanteile mit zu erfassen, wurde vorgeschlagen (DE-OS 2746001, GB-PS 2006830, FR-PS 7829313), nach dem vorteilhafterweise in einer unperforierten Schneckentrommel, Rohrschnecke oder Doppelpaddelschnecke durchgeführten Waschprozeß die feinen Teilchen aus der Waschmittellösung durch Magnetscheidung abzutrennen und sie dann vor dem Trocknen wieder mit den gröberen Spänen zu vereinigen. Mit diesem Verfahren gelingt es zwar, die in der Waschmittellösung mit der Strömung transportierten feinen Teilchen zu gewinnen und Ablagerungen mit Ölanreicherungen in den genannten Waschapparaturen zu verhindern, es wird aber nicht das Problem der Abtrennung der Ölverunreinigungen aus den Klüften dor Mikrospäne gelöst. Das Verfahren kann daher nur angewendet werden, wenn der Feinanteil der Eisenspäne in der Größenordnung von höchstens 20 Ma.-% liegt und nach dem Waschen die noch ölhaltigen feinen Teilchen mit den ölfreieii groben Spänen gemischt werden, so daß der Gesamtölgehalt des Materials dann unter 1 % liegt. Es gelingt jedoch nicht, insgesamt sehr feinteilige metallische Rückstände und Schlämme mit Teilchengrößen unter 2 mm und mit hohen ölgehalten bis 50 Ma.-% nach diesem Verfahren auf Restölgehalte unter 0,5 Ma.-% zu entölen. Außerdem ist das Verfahren nur bei magnetisierbaren Metallspänen einsetzbar.

Weiterhin ist durch das EP 80S89 ein „Verfahren und Anlage zur Reinigung von mit fettigen Substanzen, insbesondere Öl, verschmutzten Walzzunder und zur Gewinnung von Erdöl aus ölhaltigen Mineralen" geschützt, wobei eine Konditionierung von Walzzunder, also Metalloxiden, über sehr kurze Zeiten in einem Mahlaggregat erfolgt, an die sich als Waschprozeß eine Flotation, die vorteilhafterweiso in 2 Flotationsstufen stattfindet, anschließt. Der Mahlprozeß dient bei diesem Verfahren nur der aktivierenden kurzzeitigen Vorbehandlung für die Rotation.

Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß der Waschprozeß in einer Flotationsstufe realisiert wird, der eine Konditionierung in einer Mühle vorgeschaltet ist, also apparativ aufwendig ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem es möglich ist, aus ölverschmutzten metallischen Rückständen hohen Fein- und Feinstkornanteils ohne Zwischenklassierung mit geringem apparativen und technologischen Aufwand Öl soweit abzutrennen, daß die metallischen Rückstände in die Metall- und Legierungsherstellung rückgeführt werden können.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für die Aufbereitung ölverschmutztei metallischer Rückstände durch Behandlung mit wäßriger Waschmittellösung zu entwickeln, das die Ölabtrennung auch aus sehr feinteiligen metallischen Rückständen mit sehr hohen Ölgehalten ermöglicht und Restölgehalte von <0,5 Ma.-% erreicht werden, gleichzeitig sind auch Schleifmittelteilchen zu entfernen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die ölverschmutzten metallischen Rückstände, mindestens einem Waschvorgang mit einer wäßrigen Waschmittel!!: sung in einer Mahlkörper enthaltenden Trommel- oder Schwingmühle durch Betreiben der Mühle bis zu 2 h unterworfen werden, nach Ablassen der verunreinigten Waschmirtellösung mindestens einmal die Aufgabe einer Spüllösung, ein bis zu 0,5h langes Spülen unter Betreiben der Mühle und nach Anhalten der Mühle und Absetzen der metallischen Rückstände ein Ablassen der verunreinigten Spüllösung und nachfolgend ein Austragen der metallischen Rückstände erfolgt.

Erf in.iu .gswesontlich ist auch, uaß für den Waschvorgang als Waschmittel die Kombination eines nichtionogenen Tensides mit einem anionenaktiven Tensid eingesetzt wird, speziell die. Kombination eines Alkylphenylpolyglykolethers mit einem Alkylbenzolsulfonat.

Weiterhin ist erfindungswesentlich, daß für den Waschvorgang außer dem Waschmittel noch die den Waschvorgang fördernden Stoffe Natriumpolyphosphate, Natriumcarbonat, Natriumsulfat und Wasserglas eingesetzt werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die ölverschmutzten metallischen Rückstände, vorzugsweise bei der Metallbearbeitung entstehende Rückstände, gegebenenfalls nach Vorentölung und Vorzerkleinerung, einem Waschvorgang unterworfen, dann abgetrennt und getrocknet.

Durch die Bewegung der Mahlkörper in der Trommelmühle oder Schwingmühle wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die wäßrige Waschmittellösung durch die engsten Öffnungen und Klüfte auch der feinsten Mikrospan-Teilchen gepreßt und dabei die Adhäsion zwischen dem Öl und der Metalloberfläche aufgehoben. Anschließend wird durch die Waschmittellösung sofort eine relativ stabile Öl/Wesser-Emulsion gebildet, die eine Wiederabscheidung des Öles im feinteiligen Material verhindert. Unterstützt werden diese Vorgänge durch die während des Waschprozesses stattfindende Zerkleinerung von kleinen Spanteilchen, verfilzten Spanagglomeraten sowie von Schleifmittelteilchen, in dem Öleinschlüsse an unzugänglichen Stellen freigelegt werden und sie sich nicht der Einwirkung der Waschmittellösung entziehen können. Die Schleifmittelteüchen werden aufgrund ihrer Sprödigkeit bevorzugt aufgemahlen und in der Waschmittellösung relativ stabil dispergiert. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden sin daher von den viel schneller sedimentierenden Metallteilchen weitgehend abgetrennt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Waschvorgang bereits in der Mühle realisiert, so daß das Nachschalten weiterer zum Waschen geeigneter Apparate, wie beispielsweise im EP 80589 die Flotation, entfallen kann. Neben der Realisierung des Waschvorgangeu werden in der Mühle gleichzeitig die Voraussetzungen dafür geschaffen, daß die Öl/Wasser-Emulsion in der verun pinigten Waschmittellösung nicht sofort bricht, sondern stabil bleibt, so daß bei der nachfolgenden Filtration keine Wiederabscheidung des Öls an den Metallteilchen erfolgt und eine Trennung der Öl/Wasser-Emulsion nach dem Filtrationsvorgang erfolgen kann

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Ausführungsbelsplel

500g Schleifrückstand des Schnellarbeitsstahles X 82 WMo 6.5 mit Korngrößen der Mikrospäne von 20-150Mm, Verfilzungsagglomeraten bis 600Mm sowie Klumpengebilden und einem Ölgehalt von 35,8 Ma.-% wurden nach Vorzerkleinerung in einer Hammermühle in eine Kugelmühle aufgegeben, in der sich Mahlkugeln vom Durchmesser 10mm mit einem Mahlkörperfüllungsgrad von 40% befanden. In der 1 .Waschstufe wurde das Material 60min bei 40⁰C mit 2,51 wäßriger Waschmittellösung, die 14g/l Alkylphenylpolyglykolether und 1 g/l Alkylbenzolsulfonat enthielt, gewaschen. Nach Absetzen des Feststoffes in der ruhenden Mühle wurde die verunreinigte Waschmittellösung abgezogen und nach Zugabe von 2,51 frischer Waschmittellösung in die Mühle die 2. Waschstufe mit einer Waschdauer von 10min durchgeführt. Diesen Waschstufen folgten 2 Spülstufen, in denen der Feststoff jeweils mit 2,51 Wasser 10 min bei 4O⁰C gespült wurde Danach wurde die Mühle entleert und das metallische Material eingedickt, filtriert und vakuumgetrocknet. Der mit der Extraktionsmethode bestimmte Restölgehalt betrug 0,1 Ma.-%.

Die Vorteile des erflndungsgemfißen Verfahrens sind folgende:

- Die ölabtrennung aus ölverschmutzten metallischen Rückständen ist sowohl bei gröberem als auch bei sehr feinteiligem Material mit Teilchengrößen zwischen 1 μιτι und 2 mm möglich.

- Es ermöglicht die Abtrennung sehr hoher Ölgehalte bis 50 Ma.-% aus ölverschmutzten metallischen Rückständen, wobei Restölgehalte unter J,5 Ma.-% erreicht werden.

- Klassiervorgänge und Magnetscheidung sind nicht erforderlich, so daß auch Öl aus unmagnetischen metallischen Rückständen abgetrennt werden kann und der apparative und technologische Aufwand verringert wird.

- Die Schleifmittelteilchen werden von den Metallteilchen weitgehend abgetrennt.

Claims (4)

1. Verfahren zur Aufbereitung ölverschmutzter metallischer Rückstände, vorzugsweise bei der Metallbearbeitung entstehender Rückstände, bei dem die ölverschmutzten metallischen Rückstände, gegebenenfalls nach Vorentölung und Vorzerkleinerung einem Waschvorgang mit einer wäßrigen Waschmittellösung unterworfen, dann abgetrennt und getrocknet werden, gekennzeichnet dadurch, daß mindestens ein Waschvorgang mit einer wäßrigen Waschmittellösung in einer Mahlkörper enthaltenden Trommel- oder Schwingmühle durch Betreiben der Mühle bis zu 2 h durchgeführt wird, nach Ablassen der verunreinigten Waschmitttllösung mindestens einmal die Auf jabe einer Spüllösung, ein bis zu 0,5 h langes Spülen unter Betreiben der Mühle und nach Anhalten der Mühle und Absetzen der metallischen Rückstände ein Ablassen der verunreinigten Spüllösung und nachfolgend ein Austragen der metallischen Rückstände erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß für den Waschvorgang als Waschmittel die Kombination eines nichtionogenen Tensides mit einem anionenaktiven Tensid eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß als Waschmittel die Kombination eines Alkylphenylpolyglykolethers mit einem Alkylbenzolsulfonat eingesetzt wird. .

4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß für den Waschvorgang außer dem Waschmittel noch die den Waschvorgang fördernden Stoffe Natriumpolyphosphate, Natriumcarbonat, Natriumsulfat und Wasserglas eingesetzt werden.