DE19600505A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung feinteiliger metallhaltiger Feststoffgemische durch Zentrifugieren und integrierte thermische Behandlung mittels selbstinduzierter Wirbelströme - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung feinteiliger metallhaltiger Feststoffgemische durch Zentrifugieren und integrierte thermische Behandlung mittels selbstinduzierter WirbelströmeInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reinigung feinteiliger metall
haltiger Feststoffgemische, die durch anhaftende organische Stoffe belastet sind.
Feststoffgemische dieser Art mit besonderer technischer Bedeutung sind z. B. Rückstände
aus industriellen Prozessen der Metallbearbeitung, wie Metallspäne oder Schleif- und Po
lierschlämme, die aus der Bearbeitung mit Kühlschmier-Flüssigkeiten wie Ölen oder Emul
sionen behaftet sind.
Die Bedeutung der Reinigung derartiger organisch belasteter Gemische nimmt in der aktuel
len Entsorgungssituation immer mehr zu. Die Problematik ergibt sich aus den zahlreichen
Bestandteilen mit sehr unterschiedlichen Zusammensetzungen. In der Praxis treten z. B.
Schleifschlämme folgender Zusammensetzungen auf:
Metallgehalt 10-80 Gew.%
Schleifmittel 2-75 Gew.%
Gehalt an Kohlenwasserstoffen 0-50 Gew.%
Emulsionen 1-20 Gew.%
Öle/Esther 15-50 Gew.%
Wasser 0-30 Gew.%
Metallgehalt 10-80 Gew.%
Schleifmittel 2-75 Gew.%
Gehalt an Kohlenwasserstoffen 0-50 Gew.%
Emulsionen 1-20 Gew.%
Öle/Esther 15-50 Gew.%
Wasser 0-30 Gew.%
Mit Ölen oder Emulsionen behaftete Späne oder Schleif- und Polierschlämme gehören zu
den besonders überwachungsbedürftigen Abfällen, deren Entsorgung zunehmend schwierig
und immer teurer wird. Aus diesem Grunde werden unterschiedliche Verfahren zur Ge
wichtsreduzierung, Trennung oder Reinigung eingesetzt. Diese Verfahren sind darauf aus
gerichtet, die Voraussetzungen für eine Entsorgung oder einen Wiedereinsatz der einzelnen
Komponenten zu schaffen, z. B. den Ölgehalt soweit herabzusenken, daß eine Verwertung
der Metallfraktion in einem Stahlwerk oder einer Gießerei möglich wird, oder die Kühl
schmier-Flüssigkeit Öl oder Emulsion, so rein zurückzugewinnen, daß sie wiederverwendet
werden kann.
Beim Stand der Technik sind folgende Verfahren bekannt:
Durch Pressen werden Feststoffe und Flüssigphase möglichst weitgehend getrennt. Das
Verfahren zielt vor allem auf eine Gewichtsreduzierung für die Entsorgung. Die Vorausset
zungen für eine Trennung zum Wiedereinsatz der Stoffe sind i.d.R. nur bei relativ groben
Fraktionen, wie Spänen, zu erreichen. Bei feinteiligeren Fraktionen sind die verbleibenden
Restgehalte an organischer Phase meist zu hoch.
Das Zentrifugieren ist ein weiteres mechanisches Trennverfahren mit vergleichbaren
Wirkprinzipien. Eine zufriedenstellende Trennung gelingt nur bei relativ groben Fraktionen.
Bei feinteiligen Gemischen oder Schlämmen können die Restölgehalte über 10% liegen.
Damit ist die Einsatzbreite dieses Verfahrens ebenfalls beschränkt vor allem auf eine Ge
wichtsreduzierung für die Entsorgung.
Die anhaftende organische Phase wird mit geeigneten Lösemitteln abgewaschen.
Abhängig vom betriebenen Aufwand wird eine zufriedenstellende Reinigung erreicht, die in
der Regel einen Wiedereinsatz der Metallfraktion und nach destillativer Trennung von Lö
semittel und organischer Phase in günstigen Fällen auch einen Wiedereinsatz der Ölphase
erlaubt. Der apparative Aufwand und die nach dem Stand der Technik eingesetzten explo
sionsfältigen Lösemittel behindern jedoch die Anwendung des Verfahrens in der Praxis.
Hierbei erfolgt die Fest-Flüssig-Trennung durch Abtropfen und Abdampfen der Flüssig
phase aufgrund einer thermischen Behandlung. Zur Unterstützung der Verdampfung und
zur thermischen Schonung der Flüssigphase wird das Verdampfen in der Regel unter Va
kuum durchgeführt.
Der erreichte Trenneffekt ist gut, der dafür erforderliche apparative und verfahrenstechni
sche Aufwand ist jedoch hoch. Die bekannten thermischen Verfahren unterscheiden sich
nach der Art der Wärmeerzeugung und -einwirkung.
Bei dem einen Verfahren wird die Wärme durch Beheizen der Behälterwand eingebracht.
Bei einem anderen Verfahren wird die Wärme erzeugt, indem ein Strom unmittelbar durch
die metallische Phase geschickt wird, die durch vorheriges Pressen der metallischen Fein
partikel untereinander kontaktiert wird.
Der Trenneffekt erfolgt bei den thermischen Verfahren auf zweierlei Art: Zunächst bewirkt
die Temperaturerhöhung eine Viskositätserniedrigung der organischen Phase, die somit bes
ser abtropfen kann. Weiterhin wird die organische Phase im Vakuum bei reduzierter Tem
peratur verdampft und an einem nachgeschalteten Kondensator abgeschieden.
Im Gegensatz zu den bisher beschriebenen Verfahren verfolgt die Erfindung eine sinnreiche
Verfahrensverknüpfung von mechanischer und thermischer Trennung. Diese Verknüpfung
zeichnet sich dadurch aus, daß der apparative Aufwand und das erforderliche Handling be
grenzt bleiben, so daß damit auch die Reinigungskosten günstig gestaltet werden können.
Das erfindungsgemäße Verfahren basiert auf einer mechanischen Fest-Flüssig-Trennung in
einer Zentrifuge der üblichen Bauart, wobei während des Zentrifugierens das Gemisch so
erwärmt wird, daß die Abtrennung der Flüssigphase durch Viskositätserniedrigung verbes
sert wird.
Die Erwärmung des Trenngutes wird erfindungsgemäß mit Hilfe der Drehung der Zentri
fuge selbst induziert, indem durch geeignet angeordnete Magnete in den metallischen Parti
keln Wirbelströme ausgelöst werden.
Die Erzeugung der magnetischen Wechselfelder kann auf unterschiedliche Art erfolgen:
- - Durch einen oder mehrere Permanentmagnet(e).
- - Durch geeignet angesteuerte Elektromagnete: Diese Methode erlaubt außerdem eine Steuerung bzw. Regelung der Wärmeerzeugung.
Zur Verbesserung der Leistungsausbeute kann die Wandung des Zentrifugenbehälters bei
Bedarf aus nicht-leitendem Material, z. B. Keramik, wärmebeständiger Kunststoff u.ä., her
gestellt werden.
Die Verbindung von mechanischem Zentrifugieren und thermischer Behandlung verbessert
die Trennwirkung des Zentrifugierens entscheidend, wobei durch die verfahrens- und anla
gentechnische Verknüpfung sich der Handhabungsaufwand praktisch nicht ändert.
Falls das durch die Viskositätserniedrigung verbesserte Trennergebnis noch nicht den An
forderungen genügt, kann die Zentrifuge auch als Teil einer Vakuum-Apparatur ausgebildet
werden. Dadurch kann im Anschluß an die Flüssigtrennung durch weitere Endung die
organische Phase vollständig abgedampft und in einem nachgeschalteten Kondensator wie
dergewonnen werden.
Schematische Darstellung der integrierten mechanischen und thermischen
Fest-Flüssig-Trennung zur Reinigung von Feststoffgemischen mittels indu
zierter Wirbelströme beim Zentrifugieren (links Draufsicht, rechts Seitenan
sicht).
Claims (13)
1. Verfahren zur Reinigung von feinteiligen, metallhaltigen Feststoffgemischen, die
durch organische Stoffe belastet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung
durch die Verknüpfung einer mechanischen Trennung in einer Zentrifuge und einer
thermischen Trennung durch Erwärmen des beladenen Feststoffgemisches erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu reinigende Fest
stoffgemisch ein durch Kühlschmier-Flüssigkeiten, z. B. Öl oder Emulsion, belasteter
Rückstand aus der Metallbearbeitung ist, insbesondere Metallspäne oder Schleif- und
Polierschlämme.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Tren
nung in einer Zentrifuge erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung des Fest
stoffgemisches durch induzierte Wirbelströme in der metallischen feinteiligen Phase
erfolgt.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktion
der Wirbelströme in der Metallfraktion zur Erwärmung des Gemisches durch die
Bewegung des Gemisches in der Zentrifuge selbst erfolgt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das einwirkende Mag
netfeld durch geeignet angeordnete Permanentmagnete realisiert wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das einwirkende Mag
netfeld durch geeignet angeordnete Elektromagnete realisiert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das über die Elektroma
gnete einwirkende Magnetfeld entsprechend dem Verfahrensablauf variiert werden
kann.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Variation des Magnet
feldes zur Induzierung der eingetragenen Wärme nach einem vorgegebenen Tempe
raturprogramm geregelt wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel der Zen
trifuge, insbesondere die Mantelfläche, aus nichtleitendem Material hergestellt ist.
11. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zentrifuge unter Vakuum betrieben wird.
12. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Temperaturerhöhung und die Druckerniedrigung dazu führen, daß trotz Zentrifugie
rens noch anhaftende organische Restbestandteile abdampfen.
13. Verfahren und Vorrichtung nach Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der abgedampfte Brüden in einem Kondensator verflüssigt und in einem Behälter
gesammelt wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19600505A DE19600505A1 (de) | 1996-01-09 | 1996-01-09 | Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung feinteiliger metallhaltiger Feststoffgemische durch Zentrifugieren und integrierte thermische Behandlung mittels selbstinduzierter Wirbelströme |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19600505A DE19600505A1 (de) | 1996-01-09 | 1996-01-09 | Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung feinteiliger metallhaltiger Feststoffgemische durch Zentrifugieren und integrierte thermische Behandlung mittels selbstinduzierter Wirbelströme |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19600505A1 true DE19600505A1 (de) | 1997-07-10 |
Family
ID=7782353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19600505A Withdrawn DE19600505A1 (de) | 1996-01-09 | 1996-01-09 | Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung feinteiliger metallhaltiger Feststoffgemische durch Zentrifugieren und integrierte thermische Behandlung mittels selbstinduzierter Wirbelströme |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19600505A1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009054076A1 (de) | 2009-11-20 | 2011-05-26 | Erwin Junker Maschinenfabrik Gmbh | Verfahren zum Abtrennen von Schleiföl aus Schleifschlämmen; Trennstation zur Duchführung des Verfahrens und verfahrenstechnische Anlage |
| CN114986248A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-09-02 | 泰州承逸智能装备科技有限公司 | 一种具有冷却液清洁功能的数控机床 |
-
1996
- 1996-01-09 DE DE19600505A patent/DE19600505A1/de not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009054076A1 (de) | 2009-11-20 | 2011-05-26 | Erwin Junker Maschinenfabrik Gmbh | Verfahren zum Abtrennen von Schleiföl aus Schleifschlämmen; Trennstation zur Duchführung des Verfahrens und verfahrenstechnische Anlage |
| WO2011061039A1 (de) | 2009-11-20 | 2011-05-26 | Erwin Junker Maschinenfabrik Gmbh | Verfahren zum abtrennen von schleiföl aus schleifschlämmen; trennstation zur durchführung des verfahrens und verfahrenstechnische anlage |
| DE102009054076B4 (de) * | 2009-11-20 | 2012-04-26 | Erwin Junker Maschinenfabrik Gmbh | Verfahren zum Abtrennen von Schleiföl aus Schleifschlämmen; Trennstation zur Duchführung des Verfahrens und verfahrenstechnische Anlage |
| DE102009054076B8 (de) * | 2009-11-20 | 2012-07-05 | Erwin Junker Maschinenfabrik Gmbh | Verfahren zum Abtrennen von Schleiföl aus Schleifschlämmen; Trennstation zur Durchführung des Verfahrens und verfahrenstechnische Anlage |
| CN102712077A (zh) * | 2009-11-20 | 2012-10-03 | 埃尓温·容克尓机械制造有限公司 | 用于从磨削油泥中分离研磨油的方法、用于实施该方法的分离站以及工艺流程设备 |
| JP2013511396A (ja) * | 2009-11-20 | 2013-04-04 | エルビン・ユンカー・マシーネンファブリーク・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 研削スラリーから研削オイルを分離する方法；前記方法を実行するための分離ステーションおよび処理プラント |
| CN102712077B (zh) * | 2009-11-20 | 2015-02-11 | 埃尓温·容克尓机械制造有限公司 | 用于从磨削油泥中分离研磨油的方法、用于实施该方法的分离站以及工艺流程设备 |
| RU2551746C2 (ru) * | 2009-11-20 | 2015-05-27 | Эрвин Юнкер Машиненфабрик Гмбх | Способ отделения шлифовального масла из шламов, разделительная станция для осуществления способа (варианты) и установка для выделения шлифовального масла из шлама (варианты) |
| CN114986248A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-09-02 | 泰州承逸智能装备科技有限公司 | 一种具有冷却液清洁功能的数控机床 |
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