DE2505470A1

DE2505470A1 - Verfahren zum aufbereiten von schleifschmant

Info

Publication number: DE2505470A1
Application number: DE19752505470
Authority: DE
Inventors: Joseph Daniel Dankoff
Original assignee: DANKOFF
Current assignee: DANKOFF
Priority date: 1974-10-02
Filing date: 1975-02-10
Publication date: 1976-04-15
Also published as: FR2286676B1; CA1001998A; JPS5143292A; FR2286676A1; JPS538958B2

Description

"Verfahren zum Aufbereiten von Schleifschmant"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten von Schleifschmant, also für das Wiedergewinnen von Metallpulver in verwertbarer Form aus Schleifschmant, der bei der Bearbeitung von Metallteilen durch Schleifen anfällt; gemäß dem Verfahren können auch die Schleifmittel und/oder die Schmiermittel wiedergewonnen werden, die sich in dem Schleifschmant befinden. Unter"Schleifschmant" (im angelsächsischen Sprachgebrauch "swarf") wird jenes breiige Gemisch aus Metallpuderschleifmittelpartikeln und Schmier- bzw. Kühlmittel auf Wasseroder ölbasis verstanden, das bei Schleifarbeitsgängen in aller Regel anfällt. In vielen Fällen besteht der Metallpuder in dem Schleifschmant aus hochwertigem Stahl oder Stahllegierungen,

609816/0S13

da dieses Metall bereits in Pulverform vorliegt, könnte es in der Pulvermetallurgie verwendet werden oder kompaktiert werden für nachfolgendes Aufschmelzen und Rezyklieren bei der Herstellung der fertigen Artikel oder Produkte.

Bei der Herstellung oder Endbearbeitung zahlreicher Stahlprodukte wird entweder ein Schmier/Kühlmittel auf ölbasis oder aus Wasserbasis auf das Werkstück beim Schleifarbeitsgang aufgebracht; infolgedessen sind die Metallpartikel, die von dem Werkstück beim Schleifen abgetragen werden,und die den Hauptanteil des Schleifschmants bilden, mit einem EiIm aus Schmiermittel oder einer Emulsion aus Wasser und Schmiermittel überzogen. Bevor diese Metallpartikel entweder reKykliert werden können, oder in der Pulvermetallurgie weiterverarbeitet werden können, muß dieser Film entfernt werden; bisher bekannte Verfahren für diesen Zweck waren so teuer, daß die Wiedergewinnung des Metallpulvers mindestens in der überwiegenden Zahl der Fälle unökonomisch wurde. _Dies trifft insbesondere zu für den Fall, wenn der Schleifschmant von Verfahren herrührte, bei denen das verwendete Kühlmittel für den Schleifarbeitsgang ein Schmier/Kühlmittel auf Ölbasis umfasste.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einf.rokonomisch.es Verfahren für die Aufbereitung des Schleifschmants anzugeben, und die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem beigefügten Patentanspruch 1.

Es ist durchaus üblich, daß Schleifschmant, gleichgültig welcher Zusammensetzung, in Kästen oder Trommeln gesammelt und gespeichert wird, wo er die Tendenz hat, zu unregelmäßigen Klumpen zu agglomerieren. Manchmal kann der Schleifschmant in einem Arbeitsgang erzeugt worden sein, wo die Metallpartikel nur mit einem Schmierkühlmittel aus Wasserbasis erzeugt wurden, oder wo sie nur mit einem Schmiermittel auf ölbaiis erzeugt wurden; in anderen Fällen wiederum kann der Schleifschmant der einen Art mit Schleifschmant der anderen Art vermischt werden.

60 9 8 1.6/0$13_

Gemäß einer bevorzugten Arbeitsweise nach der Erfindung wird der Schleifschmant veacmahlen und gesiebt, um Klumpen zu brechen und Metallstücke oder andere Fremdkörper auszuscheiden, die sich mit dem Schleifschmant vermischt haben können. Unter der Voraussetzung, daß der Schleifschmant vollständig oder teilweise unter Verwendung eines Wasser-basisschmierkühlmittels erzeugt worden ist, wird der gesiebte Schmant zunächst mit einem Lösungsmittel für das Schmiermittel gewaschen, mit welchem Lösungsmittel ein oberflächenaktives Mittel kombiniert worden ist. Das auf diese Weise mit einem oberflächenaktiven Mittel kombinierte Lösungsmittel bewirkt.die Entfernung des Wassers zusammen mit einem Teil des Schmiermittels. Die Mischung, die sich bei diesem ersten Wascharbeitsgang ergibt, wird gefiltert, um die Flüssigkeit auszuscheiden, während der Schleifschmant, der für alle praktischen Zwecke dann wasserfrei ist, erneut gewaschen wird, gewöhnlich zwei oder mehrmals mit zusätzlichen Mengen des gleichen Lösungsmittels, jedoch ohne zugesetztem oberflächenaktivem Mittel, um das Schmiermittel zu entfernen. Da die Metallteile und auch die Schleifmittelanteile, falls eine magnetische Trennung nicht vorher bewirkt worden ist, nun im wesentlichen frei von Schmiermittel sind, jedoch befeuchtet durch das Lösungsmittel, wird die feuchte Masse in einem Behälter oder in einer anderen, die Luft^ausschließenden Umgebung auf eine Temperatur erhitzt, bei der das Lösungsmittel als Dampf ausgetragen wird. An irgendeiner Stufe des Verfahrens, beispielsweise an irgendeiner Stufe zwischen den ersten und letzten Siebungen, zwischen dem letzten Sieben und dem Erhitzen der gewaschenen Feststoffe in einem Gefäß, oder als letzte Stufe des Verfahrens, werden die Metallteile magnetisch von den Schleifmittelkörnchen getrennt. Wenn der Schmant in einer Werkstatt angefallen ist, wo nur Schmiermittel aus ölbasis bei der Herstellung des Schaants verwendet wurde, kann die Verwendung von oberflächenaktivem Mittel in der ersten Waschstufe eliminiert werden, oder der so erzeugte Schmant kann dann kombiniert werden für die Behanälung mit Schmant, aus dem das Wasser

609 öl B/061 3

bereits durch die Verwendung eines oberflächenaktiven Mittels zusammen mit dem Lösungsmittel für das Schmiermittel entfernt worden ist.

Als alternatives Verfahren kann, wenn ein Wasserbasisschmierkühlmittel bei der Herste Bang·.-; des Schmantes benutzt wurde, die erste Waschung des Schmantes mit einem hydrophilen Lösungsmittel durchgeführt werden, das das Schmiermittel nicht merkbar löst, gefolgt von einem Wascharbeitsgang, vorzugsweise mehr als einem, mit einem Lösungsmittel für nur das Schmiermittel allein.

Die beigefügten Zeichnungen geben typische Flußdiagramme der Verfahren wieder, auf die sich die Erfindung bezieht.

Fig. 1 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines

Verfahrens, bei dem ein oberflächenaktives Mittel mit einem Lösungsmittel für das Schmiermittel in dem ersten Wascharbeitsgang kombiniert wird, und

Fig. 2 ist ein ähnliches Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens, bei dem ein hydrphiles Lösungsmittel in der ersten Waschstufe verwendet wird, und ein zweites Lösungsmittel, nämlich ein solches für Schmiermittel,jedoch nie ht Wasser, in den nachfolgenden Waschstufen eingesetzt wird.

In der Praxis wird der Schleifschmant, der bei der Speicherung in unregelmäßigen Klumpen agglomeriert haben kann, zunächst gemahlen, um die Klumpen zu brechen und den Schmant mehr oder weniger in seinen Ausgangszustand zurückzuversetzen. Das Material wird danach gesiebt, um irgendwelche Fremdkörper oder Metallsp»ne zu entfernen. Wie oben erwähnt, kann in einigen Fällen der Schleifschmant bei Arbeitsgängen erzeugt worden sein, bei denen ein Wasserbasisschmierkühlmittel benutzt wurde, wobei das Wasser emulgiert wurde mtt

609816/0613

einem Mineralöl, während in anderen Fällen der Schleifschmant mit einem ölbasisschmierkühlmittel entstand, das kein Wasser enthält.

In dem erstgenannten Falle des Wasserbasisschmierkühlmittels mit emulgiertem Mineralöl mwird der gesiebte Schmant innig mit einem Kohlenwasserstoffgemischt wie Kerosin oder einem chlorierten Kohlenwasserstofflösungsmittel, dem ein synthetisches oberflächenaktives Mittel zugesetzt worden ist, wie ein lineares Alkylsulfonat oder Nönylphenoxypoly (Äthylenoxy) Äthanol; diese Mittel werden hier als typisch genannt, bilden jedoch nur Beispiele. Typischerweise weisen synthetische oberflächenaktive Mittel eine polare Gruppe auf, die mit einer Kohlenwasserstoffkette verbunden ist. Das oberflächenaktive Mittel, das zunächst mit dem Kohlenwasserstoff oder chlorierten KohlenwasserstofflSsungsmittel gemischt worden ist, wird zugesetzt, um eine Emulsion des Wasseranteils aus dem Schmierkühlmittel mit dem Lösungsmittel zu fördern, während gleichzeitig etwas von dem Schmiermittel gelöst wird.

Nach Abtrennung dieser Lösungsmittel- Wasser-Emulsion aus dem Gemisch, beispielsweise durch Filtrieren, wird der Schleifschmant, der nun praktisch frei von Wasser ist, wiederum mit dem obern erwähnten Lösungsmittel gewaschen, das aber jetzt ohne Zusatz eines oberflächenaktiven Mittels eingesetzt werden kann. Da der größte Teil des Wassers jetzt entfernt ist, dient dieser zweite Wascharbeitsgang der Extraktion nur der Schmiermittelphase des Schmierkühlmittels.

Im zweiten Falle, wenn bei dem Schleifen nur ölbasisschmierkühlmittel verwendet wurde, ist es nicht erforderlich, dem Lösungsmittel oberflächenaktive Mittel zuzusetzen, wie im Falle von Wasserbasisschmiermitteln. Die Aufarbeitung dieses Schleifschmants erfolgt genau wie im Falle von Wasserbasisschmant, jedoch ohne die Notwendigkeit, beim ersten Wascharbeitsgang ein Lösungsmittel mit oberflächenaktivem Zusatz einzusetzen.

609816/0613

Die Wasching in Lösungsmittel ohne oberflächenaktives Mittel wird vorzugsweise zwei oder mehrmals wiederholt^ wobei durch Filtern oder beispielsweise auch zentrifugieren die Masse des Lösungsmittels abgetrennt wird, zusammen mit allen darin während des betreffenden Wascharbeitsgangs gelösten Schmiermitteln, und nach der endgültigen Waschung wird soviel wie möglich von dem Schmiermittel enthaltenen Lösungsmittel als praktisch möglich wiedergewonnen.

Nach der endgültigen Waschung mit Lösungsmittel und Filtern oder Zentrifugieren wird die gewaschene Masse immer noch feucht sein. Dieses feuchte Material wird dann in einem Gefäß erhitzt, um das restliche Lösungsmittel zu verdampfen, sowie letzte Spuren von Schmiermitteln. Das verdampfte Lösungsmittel in dem Gefäß bildet eine nicht oxydierende Atmosphäre um die Metallpartikel herum, und überschüssiger Lösungsmitteldampf kann über einen Kondensator abgezogen werden, wo es für Wiederverwendung verflüssigt wird. Nach derartiger Erwärmung und Abkühlung können die Metall- und Schleifstoffpartikel magnetisch getrennt werden. Das so gewonnene Stahlpulver kann in der Pulvermetallurgie oder für andere Zwecke weiterverwendet werden. In ähnlicher Weise kann das Schleifmittel, wenn dieses aus Mischkorn besteht _f wie etwa Siliziumkarbid und Aluminiumoxyd getrennt werden, beispielsweise durch elektrostatisches Trennen und wiederverwendet werden. Das Kerosin kann von dem Schmiermittel in an sich bekannter Weise abgetrennt werden, etwa durch Fraktionieren, wobei als Nebenprodukt noch das Schmiermittel wieder anfällt.

Es ist festzuhalten, daß die Kerosin-Wasser-Emulsion, die bei dem ersten Wascharbeitsgang bei Bearbeitung von Wasserbasisschmant anfällt unter Verwendung von oberflächenaktivem Mittel unstabil gemacht werden kann durch an sich bekannte Verfahren, etwa durch Erwärmen, Absetzenlassen oder durch Zusetzen von Elektrolythen. Wenn manrso verfährt, kann das Kerosin mit dem darin enthaltenen Schmiermittel von dem Wasser separiert werden und danach wiederverwendet werden

809816/0613

entweder als Brennstoff für das Erhitzen des Gefäßes oder als Lösungsmittelwaschlösung. Wenn nur die Stahlkomponente des Schmants wiederzugewinnen ist, kann die magnetische Abscheidung entweder den ersten oder den zweiten Wascharbeitsgangen vorangehen, dorch ist es in jedem Falle erforderlich, vorher das Wasser auszutragen, falls es sich um wasserhaltigen Schmant handelt, durch Zusatz von oberflächenaktiven Mitteln zu dem Lösungsmittel. Diese Stufe hinterläßt das verbleibende Schmiermittel in dem Schmant in einem Zustand, der es leicht löslich macht in den darauffolgenden Wascharbeitsgängen in dem Lösungsmittel ohne Zusatz oberflächenaktiver Mittel. Obwohl man Wärme anwenden könnte, um das Wasser zu verdampfen, ist die Verwendung von oberflächenaktiven Mitteln zum Gewinn , einer Wasseremulsion in einem Kohlenwasserstoffträgermedium günstiger und in den meisten Fällen wirtschaftlicher. Der Gehalt an oberflächenaktivem Mittel liegt gewöhnlich zwischen ein viertel Prozent und zehn Prozent bezogen auf das Volumen des Gemisches aus Kerosin und oberflächenaktiven Mitteln. Mit den oben erwähnten oberflächenaktiven Mitteln hat sich ein gehalt von etwa einhalb Prozent als günstig erwiesen.

Die beigefügte Zeichnung Fig. 1 ist ein Flußdiagramm des bevorzugten Verfahrens und erläutert die aufeinanderfolgenden Stufen in dem Verfahrensgang, der alle Schritte enthält.

In dem schematischen Fludiagramm ist mit 1 eine Klumpenbrech- und -siebvorrichtung bezeichnet, in der agglomerierte Massen von Schmant euf eine Größi gebrochen we5rden, bei der das Material gut gewaschen werden kann,und Fremdkörper, wie Abfallstücke von Eisen oder Stahl entfernt werden können. Das gesiebte Material gelangt von der Siebeinheit in 1 in eine erste Misch- und Wascheinheit 2, wo es mit Lösungsmittel unter Zusatz oberflächenaktiver Mittel gemischt und umgewälzt wird. Das bevorzugte Lösungsmittel ist Kerosin, doch können andere Kohlenwasserstoffe oder chlorierte Kohlenwasserstofflösungsmittel die fett- oder öllösend wirken, eingesetzt

609016/0613

werden. Das oberflächenaktive Mittel, bei dem es sich, wie oben erwähnt, vorzugsweise um Nonylphenoxypoly (Äthylenoxy) Ähtanol handelt, ist hier zugesetzt, doch kann auch irgendein anderes oberflächenaktives Mittel, mit dem man Wasser in einem Lösungsmittelträgermedium wie Kerosin emulgieren kann, eingesetzt werden.

Nach gründlichem Durchwaschen mit dem Lösungsmittel mit oberflächenaktivem Zusatz, wird das Gemisch in eine Filter- oder Separiereinheit 3 gebracht. Ais Filter kann eine bekannte Bauart eingesetzt werden unter Verwendung von Luftdruck oder Luftunterdruck, doch sind auch andere Filtriermethoden, wie Zentrifugieren, geeignet. Die Masse der Lösungsmittel - Wasser-Emulsion wird aus dem Schmant in diesem Filter ausgetragen, und der Schmant wird, wie bei 4 angedeutet, mit frischem Lösungsmittel gemischt, das diesmal keinen Zusatz an oberflächenaktivem Mittel enthält. Im Falle von ölbasisschmierkühlmitteln, d.h. solchen, die keine Wasserballs enthalten, sind die Stufen 2 und 3 nicht erforderlich und man kann direkt von Schritt 1 zu Schritt 4 übergehen.

Nach dem ersten Mischen und Waschen mit Lösungsmittel ohne oberflächeaktiven Zusatz wird das Gemisch wiederum behandelt zum Austragen der Masse der Kerosinschmiermittellösung, beispielsweise durch Filtration unter Druck oder Vakuum, wie bei 5 angedeutet. Das Filtrat wird bei 5A ausgetragen. Wie oben angedeutet, sind zwei oder mehr Wascharbeitsgänge mit Kerosin wünschenswert und bei 6 ist eine weitere Misch- und Waschstufe angedeutfcet. Nach dem zweiten Waschen wird das Gemisch bei 7 wiederum so behandelt, daß die Masse des Lösungsmittels zusammen mit weiterem Schmiermittel, das im zweiten Wascharbeitsgang extrahiert wurde, ausgetragen wird durch erneutes Filtern unter Druck oder Vakuum, wobei das Filtrat bei 7A ausgetragen wird. Im allgemeienen ist ein drittes Mischen mit Lösungsmittel frei von oberflächenaktivem Mittel wünschenswert. Dies ist bei 8 angedeutet und wiederum wird die Masse des Lösungsmittels

809816/0613

extrahiert, vorzugsweise durch Filtern unter Druck oder Vakuum, wie bei 9 angedeutet. Das Eiltrat wird bei 9A abgezogen.

Da die Endstufe des Filterns nicht vollständig jede Spur von Lösungsmittel und Schmiermittel austragen kann, wird das Restmaterial aus der dritten Filterstufe, das vielleicht als Kerosinfeuchte Feststoffe bezeichnet werden kann, in ein luftdichtes Gefäß eingesetzt und von einer äußeren Wärmequelle aufgeheizt, bis diese letzte Spur von Kerosinschmiermittelgemisch im wesentlichen vollständig, wenn nicht überhaupt vollständig elimiriert wird. Dies erfolgt, wenn die Masse eine Temperatur im Bereich zwischen 315 und 535° C erreicht. Diese Stufe ist in dem Flußdiagramm bei angedeutet. Wie oben betont, erzeugen die während dieser Erhitzungsstufe entstehenden Dämpfe eine nicht oxidierende Atmosphäre und schützen damit die Metallteile sowohl beim Erhitzen wie auch beim nachfolgenden Abkühlen der Partikel in dem luftdichten Gefäß, während überschüssige Dämpfe, die in dem Gefäß erzeugt werden, einem Kondensator loA zugeführt werden und das Kondensatewird in einem Tank loB gesammelt.

Nach Austragen aus dem Gefäß werden die getrockneten und entfetteten Feststoffe weiter abgekühlt, wie bei 11 angedeutet, un ann _{bei 12 einem} Magnetabscheider zugeführt, mit dem die Stahlpartikel in einem Aufnehmer 13 gesammelt werden, während die Schleifstoffpartikel in einen Aufnehmer und/oder Separator 14 gelangen. Normalerweise handelt es sich bei diesen SchleifStoffpartikeln um ein Gemisch von Siliziumkarbid und Aluminiumoxid, und für die Wiederverwendung können sie elektrostatisch getrennt werden mittels an sich bekannter Verfahren, wobei die abgeschiedenen Partikel bei 14A bzw. 14B ausgetragen werden.

Io

609816/0613

Io

Das Filtrat von 5A, 7A und 9A kann mittels einer gemeinsamen Leitung einer Fraktioniereinheit zugeführt werden oder einer anderen Anlage, wie sie in der Erdölraffinerie üblich sind, wie bei 15 angedeutet, um das Kerosin und das Schmiermittel zu trennen. Das Kerosin, von dem das Schmiermittel abgetrennt worden ist, gelangt über Leitung 15B in den Lösungsmittelbehälter loB, und das Schmiermittel wird in einem Aufnehmer 15A gesammelt.

Wie bei 3A angedeutet, wird die Kerosin-Wasser-Emulsion durch Erhitzen oder Absetzenlassen zerlegt, um Wasser und Kerosin in 3A-1 bzw. 3A-2 wiederzugewinnen.

Es ist oben erläutert worden, daß die Reihenfolge der Schritte insbesondere insoweit, als die magnetische Abscheidung betroffen ist, verändert werden kann, insbesondere, wenn die Wiedergewinnung nur der Stahlpartikel von besonderer Bedeutung ist. Wenn nur Metallpartikel wiedergewonnen werden sollen, kann die Metallabscheidung an irgendeiner.Stufe erfolgen, nachdem der Schmant frei fließend gemacht worden ist nach dem Sieben, vielleicht zum Beispiel zwischen den ersten und zweiten Wascharbeitsgängen, oder zwischen aufeinanderfolgenden Wascharbeitsgängen.

Während in dem bevorzugten Verfahren gemäß Fig. 1 ein Lösungsmittel für Schmiermittel wie Kerosin in jedem Wascharbeitsgang benutzt wird, jedoch dieses Lösungsmittel nur in der ersten Stufe mit einem oberflächenaktiven Mittel kombiniert wird, umfaßt ein alternatives Verfahren ein erstes Waschen des Schmants, der erzeugt wurde unter Verwendung eines Wasserbasiskühlmittels mit einem ersten Lösungsmittel, das die Wasserphase aus dem Schmierkühlmittel löst, jedoch wenig Affinität für das Schmiermittel hat. In darauffolgenden Wascharbeitsgängen wird ein zweites Lösungsmittel verwendet, zum Lösen des Schmiermittels, doch da das Wasser durch das erste Lösungsmittel ausgetragen worden ist, wird für diese Arbeitsgänge dann kein wasserlösendes Lösungsmittel verwendet werden, und braucht auch nicht verwendet zu werden, zumindest

609816/0613

nicht mit deutlicher Lösungsfähigkeit für Wasser. Das erste Lösungsmittel wird manchmal als hydrophiles Lösungsmittel bezeichnet, und das zweite als hydrophob.

In Fig. 2 der Zeichnung wird diese älternaitve Methode mit zwei unterschiedlichen Lösungsmitteln illustriat. Hier ist wiederum mit 1 die Klumpenbrech- und - Siebvorrichtung bezeichnet. Das gesiebte Material gelangt von der Siebeinheit in 1 in die erste Misch- und Wascheinheit 2, wo es mit dem ersten Lösungsmittel gemischt und umgewälzt wird; dieses Lösungsmittel ist in der Fig. als Lösungsmittel Nr. 1 bezeichnet. Dieses Lösungsmittel ist ein hydrophiles Lösungsmittel, wobei Methanol als erstes Lösungsmittel wünschenswert ist, doch können auch andere Lösungsmittel für Waswser, jedoch nicht für Fett- oder öl verwendet werden, wobei Äthanol-und Isopropylalkohole andere Beispiele bilden.

Nach gründlichem Waschen mit diesem ersten Lösungsmittel wird das Gemisch in eine Filter- oder Separiereinheit 3 eingesetzt. Das Filter kann von an sich bekannter Bauart sein, unter Verwendung von Luftdruck oder Luftunterdruck oder man kann eine Zentrifuge verwenden. Die Masse der Lösungsmittelwasserlösung wird aus dem Schmant in diesem Filter entfernt, und der Schmant,wird, wie bei 4 angedeutet, dann zum ersten Mal mit dem Fett- und öllösungsmittel gemischt, d.h. mit dem zweiten Lösungsmittel. Dieses zweite Lösungsmittel ist Kerosin oder ein anderes Kohlenwasserstofflösungsmittel, vorzugsweise eines, das nicht zu explosiv oder gefährlich ist, oder vielleicht ein chlorierter Kohlenwasserstoff, wie Trichloräthylen oder Tetrachlorkohlenstoff. Kerosin ist relativ billig und durchaus befriedigend, und wenn hier und im folgenden von Kerosin die Rede ist, ist jedoch im Auge zu behalten, daß andere mineralische Öllösungsmittel darunter ebenfialls verstanden werden sollen, falls nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.

609816/DJ 13

Nach dem ersten Mischen und Waschen mit dem zweiten Lösungsmittel wird das Gemisch behandelt zum Austragen der Masse der Kerosinschmiermittellösung, beispielsweise durch Filtern unter Druck oder Unterdruck, wie bei 5 angedeutet. Das Filtrat wird bei SA ausgetragen. Wie oben agedeutet, sind zwei oder mehr Wascharbeitsgänge mit Kerosin wünschenswert ,und mit 6 ist eine weitere Misch- und Waschstufe markiert. Die zweite Waschmischung wird ebenfialls bei 7 behandelt zum Austragen der Masse des Lösungsmittels mit zusätzlichem Schmiermittel, wiederum unter Filtern mit Druck oder Vakuum und das Filtrat wird bei 7a ausgetragen. Im allgemeinen ist eine dritte Mischung mit dem zweiten Lösungsmittel wünschenswert. Dies ist bei 8 angegeben, und die Masse des Lösungsmittels wird wiederum extrahiert, vorzusgweise durch Druck oder Unterdruckfilterung, angedeutet bei 9. Das Hltrat wird bei 9a ausgetragen.

Wie in Fig. 1 erläutert, kann der letzte Schritt des FiIterns nicht vollständig jede Spur von Lösungsmittel und Schmiermittel entfernen, und deshalb wird der Überrest aus dem dritten Filterschritt, der vielleicht als kerosinfeuchter Feststoff bezeichnet werden kann, innerhalb eines luftdichten Gefäftes eingeschlossen, wie unter Bezugnahme auf Fig. 1 bereits beschrieben und von einer äußeren Wärmequelle aufgeheizt, bis diese letzte Spur von Kerosinschmiermittelgemisch im wesentlichen vollständig, falls nicht überhaupt vollständig eliminiert worden ist. Dies tritt ein, wenn die Masse eine Temperatur im Bereich zwiwschen 315° und 535°C erreicht hat. Diese Stufe ist in dem Flußdiagramm mit Io markiert. Die Dämpfe aus der Retorte können einem Kondensator loa zugeführt werden, und das Kaondensat wird in einem Sammelkessel lob gesammelt.

Die getrockneten und entfetteten Feststoffe werden weiter abgekühlt bei 11,und dann bei 12 mittels eines magaetischen Abscheiders behandelt, wobei die Stahlpartikel in einem Aufnehmer 13 gesammelt werden und die Schleifstoffpartikel in einem Aufnehmer und / oder Abscheider 14. Wie oben

809816/0 613

beschrieben, kann es sich bei den Schleifstoffpartikejn um ein Gemisch von Siliziumkarbid und Aluminiumoxid hanäeln, und für die Wiederverwendung können diese Partikel elektrostatisch in an sich bekannter Weise getrennt werden; die getrennten Partikel werden bei 14a bzw. 14b ausgetragen.

Das bei 5a, 7a und 9a extrahierte Filtrat kann mittels einer gemeinsamen Leitung und einer Fraktioniereinheit und /oder einer anderen Anlage, die aus der Erdölraffinerietechnik bekannt ist, zugeführt werden, wie bei 15 angedeutet, um das Kerosin und das Schmiermittel zu trennen. Das Kerosin, aus dem das Schmiermittel auf diese Weise getrennt worden ist, gelangt über 15b in den Lösungsmittelbehälter lob und das gesammelte Schmiermittel in einen Aufnehmer 15a.

Wie oben angedeutet, kann die Reihenfolge der Schritte, insbesonder e bezüglich der magnetischen Abscheidung, verändert werden, insbesondere, wenn nur das Wiedergewinnen der Stahlpartikd von Bedeutung ist.

Aus den obigen Erläuterungen erkennt man, daß nach dem ersten Wascharbeitsgang beide Verfahren miteinander übereinstimmen, und daß in beiden das erste Waschergebnis die Entfernung von Wasser in der Wasserphase eines Wasserbasiskühlschmiermittels ist, wie auch anderer Feuchtigkeit, die vorliegen mag.

Bei jedem der Verfahren kann der Schmant, erzeugt beim Schleifen unter Verwendung eines Ölbasisschmiermittels, kombiniert werden mit Wasserfreiem Schmant, der in die Wascheinheit 4 eingesetzt wird, oder solcher Schmant kann bei 4 eingesetzt werden, natürlich η ach Vermählen und Sieben. Ein Gemisch aus Schmant, erzeugt unter Verwendung von Wasserbasis-und ölbasisschmierkühlmitteln, kann zu Beginn jedes der hier beschriebenen Verfahren kombiniert werden, insbesondere, wenn der Ölbasisschmierkühlmittel enthaltene Schmant nur einen kleinen Anteil des gesamten zu verarbeitende η Volumens ausmacht, oder wenn diese Anteile mitai»aedej:*cfiejaisctkt worden sind; aus Gründen

609816/0613

der Wirtschaftlichkeit werden jedoch Massen von Schmant, tfie nur mit Ölbasisschmiermittel entstanden sind, üblicherweise nicht der ersten Waschstufe zur Entfernung von Wasser unterworfen.

Es ist festzuhalten, daß in vöä.en Bearbeitungsgängen, bei denen Schmant als Abfallprodukt anfällt, dieser Schmant aus hochfestem Stahl und Stahllegierungen erzeugt worden sein kann, beispielsweise Werkzeugstahl und anderen Legierungen, und das pulverisierte Metall, das in diesem Verfahren gewonnen wird, ist industriell wertvoll. Bei einem typischen Schleifschmant, der von der Bearbeitung hochlegierten Werkzeugstahls herrührt, ergab sich ein mittlerer Gehalt von etwa 75 Prozent Stahlpartikelm 2o bis 23 Prozent Schleifstoffpartikeln, während der Rest Schmierkühlmittelgemische ausmachte.

- Patentansprüche -

609816/0613

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Aufbereiten von Schleifschmant, der sowohl schmiermittelbeschichtete Metallpartikel wie auch Schleifmittelpartikel enthält, erzeugt durch Verwendung von entweder Ölbasisschmier/Kühlmittel, oder Wasserbasisschmier-/ Kühlmittel, aus welchem Schleifschmant die Wasserphase zunächst entfernt worden ist, gekennzeichnet durch die Schritte:

(a) waschen der festen Partikel, die aus dem Schmant wiederzugewinnen sind mehrmals in einem Lösungsmittel für das Schmiermittel, um mechanisches Abtrennen von Filtrat von den Feststoffen nach jedem Wascharbeitsgang,

(b) nach dem letzten Wascharbeitsgang und Filtratabtrennen: Einsetzen der gewqaschenen , jedoch noch feuchten Feststoffe, bei denen es sich entweder nur um Metallpartikel oder um ein Gemisch aus Metallpartikeln und Schleifmittelpartikeln handelt, in ein geschlossenes Gefäß unter Hitzen bei Abwesenheit von Luft auf eine Temperatur zwischen 315 C bis 535° C zum Verdampfen verbleibenden Lösungsmittels und Spuren von Schmiermitteln von den Feststoffpartikeln, Abziehen der Schmiermittel-

und Lösungsmitteldämpfe aus dem Gefäß und mindestens teilweises Abkühlen der Feststoffe in dem Gefäß ohne Luftkontakt,
(c) Entnehmen der gereinigten und gewaschenen Partikel

aus dem Gefäß und die magnetische frnnung von Metall und Schleifmittelpartikeln in irgendeiner Stufe des Verfahrens je nachdem ob nur Metallfeststoffe wiedergewonnen werden sollen oder sowohl Metall- wie auch Schleifmittelfeststoffe. .

809816/0 613

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifschmant zunächst einer Bearbeitung unterworfen wird zur Aufteilung von agglomarierten Massen in Feinstoffe und danach gesiebt wird zum Entfernen von Fremdkörpern und ungebrochenen Klumpen aus Metall und,. Schleif stoff partikeln.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifschmant zuerst mit einem Lösungsmittel gewaschen wird, mit dem die Wasserphase eines emulgierten Schmiermittels von den Feststoffen abtrennbar ist, unabhängig davon, ob der Schleifschmant Metall- und Schleifstoff oder nur Metall enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

das zuerst benutzte Lösungsmittel für das Lösen des Schmiermittels mit einem oberflächenaktiven Stoff gemischt ist, derart, daß sowohl das Schmiermittel wie auch Wasser von den Feststoffen im ersten Wascharbeitsgang abgetrennt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel Kerosin oder ein chlorierten Kohlenwasserstoff ist.

6. Verfahmen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel eine synthetische Verbindung ist, die eine Kohlenwasserstoffkette mit einer endständigen polaren Gruppe umfaßt.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel ein lineares Akylsulfonat oder Nonylphenoxylpoly (Äthyleneoxy) Ethanol ist.

8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß alle nachfolgenden Wascharbeitsgänge mit dem gleichen Lösungsmittel jeodch ohne beigemischtes oberflächenaktives Mittel durchgeführt werden.

6 0 9 816/D B13

η-

9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Lösungsmittel ein Lösungsmittel für Wasser ist, jedah noch nicht merkbar Lösungseigenschaften für Schmiermittel hat, und daß die nachfolgenden Wascharbeitsgänge mit einem Lösungsmittel für Schmiermittel erfolgen, jedoch nicht für Wasser.

10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallpartikel und die Schleifstoffpartikel voneinander getrennt werden nach Beendigung des Waschens und Lösungsmittelaustrags.

11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das aufzubereitende Schleifschmantmaterial ein Gemisch ist, aus einem Schmiermittel auf ölbasis enthaltenden Schleifschmant und einem Wasserbasisschmiermittelschleifschmant, nachdem das letztere zunächst mit dem kombinierten Gemisch aus oberflächenaktivem Mittel und Lösungsmittel gewaschen worden ist.

12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel ein Viertel bis zehn Volumenprozent des Gemisches aus Lüsungsmittel und oberflächenaktivem Mittel ausmacht.

609816/0613