DE3011782A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufbereiten oelhaltiger metallischer schlaemme und feststoffe - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum aufbereiten oelhaltiger metallischer schlaemme und feststoffeInfo
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Description
G 52 152
Anmelder: ROMET Stahl und Rückstoff GmbH, Kaiserswerther
Str. 55, 4000 Düsseldorf 30
Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten ölhaltiger metallischer Schlämme und Feststoffe.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten ölhaltiger und insbesondere hochverölter konsistenter metallischer
Schlämme und Feststoffe. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Ver-
^ fahrens.
Bei der industriellen Fertigung fallen insbesondere dann, wenn eine Feinbearbeitung von Metallen unter Zufügung von
Öl durchgeführt, beispielsweise geschliffen wird, Metall-
ίΌ schlämme mit einem Gehalt bis zu 60 % 01 an, in denen
die Metalle feinstkörnig und sogar staubförmig enthalten sind. Derartige Schleifrückstände hat man bisher nicht in
wirtschaftlich vertretbarer Weise befriedigend aufbereiten und rückgewinnen können. Vielmehr ist man dazu übergegangen,
sie zu deponieren, zu verbrennen oder, in kleinen Anteilen
verschnitten, Schrott für Umschmelzlegierungen zuzugeben. Dadurch entstehen aber nicht nur Probleme der Umweltverschmutzung,
sondern auch Verluste an hochwertigen Metallen, beispielsweise NE-Metallen, und an Rohstoffen wie
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Ein Trocknen der Metallschlämme durch Wärme ist nicht möglich, u/eil dadurch der Ölgehalt nicht merklich gesenkt
werden kann. Ein Trennen von Öl und Metallrückständen durch Zentrifugieren hat sich ebenfalls als nicht durchführbar
erwiesen, nicht zuletzt wegen des hohen spezifischen Gewichtes der legierten Abfälle. Aus gleichen Gründen
ist auch ein Aufbereiten in einem Mischer oder in einer gegenläufigen Mischer-Zwangsmischeranordnung nicht
'" möglich. Schließlich kann man eine Trennung auch nicht
mittelsFilterpressen durchführen, M/eil diese viel zu schnell verstopfen und der Gehalt an Öl oder Ölemulsion
bestenfalls auf 30 % gesenkt werden kann.
'5 Man hat auch derartige Abfälle mit kleinen Anteilen
trockenem Material verschnitten und dann verbrannt oder, wenn der Verölungsgrad nicht zu hoch ist, geröstet. Diese
Art der Aufbereitung ist wegen behördlicher Auflagen bezüglich der Umweltverschmutzung nur noch in Ausnahme-
^ fällen möglich und auch nur bei Beachtung sehr strenger Auflagen gestattet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ölhaltige und insbesondere hochverölte konsistente metallische Schlämme
^ und Feststoffe in einer Weise aufzuarbeiten, daß ihre einzelnen Bestandteile einer erneuten Verwendung zugeführt
werden können, ohne daß sich dabei eine Umweltbelastung ergibt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das
aufzubereitende Material unter ständiger Bewegung mit einer überschüssigen Menge Lösungsmittel und Dampf in
eine dünnflüssige Masse aufgelöst wird, die flüchtigen und fließfähigen Bestandteile dann abgeschieden werden,
daraufhin das Lösungsmittel vom Wasser und vom Öl bei einem Überdruck von maximal 0,5 bar getrennt wird und
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die zurückbleibenden Feststoffe in einem gesonderten Arbeitsgang zusammen mit anderen Rückständen und Schrotten
eingeschmolzen werden können. Erfindungsgemäß werden die
^ konsistenten metallischen Schlämme und Feststoffe also zunächst mit Hilfe von Lösungsmitteln sozusagen aufgebrochen
oder geknackt und dann mit Dampf so stark verdünnt, daß sich eine dünnflüssige Masse ergibt, in der
die metallischen Feststoffe nicht mehr gebunden sind, '" so daß man die flüchtigen und fließfähigen Bestandteile
von den Feststoffen trennen und diese Bestandteile getrennt u/eiterverarbeiten kann. Auf diese Weise kann, man
den Ölgehalt der Schlämme auf einen Anteil von unter 5 % und qualitativ 0 % senken, bevor die Feststoffe beispielsweise
unter Wärmezufuhr getrocknet werden und dann zum Einschmelzen in Elektroöfen oder Lichtbogenöfen
geeignet sind. Das Material wird rückstandslos aufgearbeitet, ohne daß das Material verbrannt oder geröstet
werden müßte. Beim Arbeiten mit Chloriden Lösungsmitteln
ist ein Lösungsmittelkreislauf vorhanden, aus dem lediglich das abgeschiedene und wieder zu verwendende Altöl
und Wasser durch Destillation abgeschieden werden, wobei das Altöl beispielsweise für Heizzwecke zu verbrennen
ist, während das Wasser mit einem Reinheitsgrad anfällt, pe
der auch nach den Bestimmungen des Abwassergesetzes direkt in den Abfluß gelangen darf. Beim Aufarbeiten mit
alkalischen Lösungsmitteln wird das abfließende Wasser auf seinen pH-Wert untersucht und gegebenenfalls vor dem
endgültigen Abfließen in bekannter Weise neutralisiert.
Auch wird die Konzentration metallischer Verunreinigungen überprüft. Die gesetzlichen Einleitebedingungen bzw.
gemäß Hartinger "Abwasserbehandlung" (Chemie/Technik) können ohne Schwierigkeiten eingehalten werden. Das
abgeschiedene Altöl wird beispielsweise in einer Spezial-
anlage unter Beachtung der TÜV-Vorschriften mit kombi-
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nierten Leichtöl- und Schwerölbrennern und gegebenenfalls
vermischt mit frischem Öl zur Energieerzeugung verbrannt. Bei alkalischer Aufbereitung besteht die Abluft lediglich
^aus Warmluft, so daß eine Abscheidung flüchtiger Lösungsmittelbestandteile
nicht erforderlich ist. Die Warmluft ist für Heizzwecke zu verwenden.
Vorzugsweise werden Lösungsmittel und Dampf nacheinander '"zur Einwirkung gebracht, d.h. der Dampf wird erst dann
zugeführt, wenn das Lösungsmittel das aufzubereitende Material bereits gelöst und sozusagen geknackt hat, so daß
der Dampf den Auflösevorgang beschleunigt und unterstützt und somit den Lösungsmittelbedarf verringert und nach Ab-'^lauf
des Lösungsmittels den zurückbleibenden Feststoff trocknet.
Das aufzubereitende Material wird zweckmäßig in einer Trommel mit horizontaler Achse hin- und herbewegt, und zwar
κυvorzugsweise durch intervallweises abgestuftes Hin- und
Herdrehen der Trommel um ihre Längsachse mit Drehzahlen von beispielsweise 0 bis 24 UpM. Das Lösungsmittel wird
dabei in einer Menge von wenigstens dem eineinhalbfachen und bis zum mehrfachen der Menge des aufzubereitenden Ma-
Z3terials zugegeben, wodurch auch feste ölhaltige Schlämme
und dergleichen in eine dünnflüssige Masse aufgelöst werden. Das Verhältnis zwischen aufzubereitendem Material und Lösungsmittel
ist je nach Beschaffenheit des aufzubereitenden Materials variabel, ebenso wie das Lösungsmittel mit unterschiedlicher
Temperatur zugeführt werden kann. Auch die mechanische Behandlung bzw. die mechanisch erzeugte Bewegung
des aufzubereitenden Materials hängt in ihrer Dauer und Intensität bis zu einem gewissen Grade von dem aufzubereitenden
Material ab. Bei alkalischer Bearbeitung ist
ein Nachwaschen des aufbereiteten Materials mit Wasser erforderlich.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird beispielsweise derart in die Praxis umgesetzt, daß zunächst in die ruhende
Trommel aufzubereitender ölhaltiger Metallschlamm eingefüllt und Lösungsmittel in größerer Menge als der Metallschlamm
zugegeben wird. Anschließend erfolgt eine Zugabe von Dampf, wobei die Trommel nach Zugeben des Lösungsmittels
mit mäßiger Geschwindigkeit hin- und hergedreht
wird. Nach etwa 20 Minuten bzw. etwa 200 Umdrehungen wird der noch in der Trommel befindliche Dampf zusammen
mit den flüssigen Bestandteilen der Tromtnelfüllung, nämlich einem Gemisch aus Öl, Wasser und Lösungsmitteln,
abgezogen. Der Vorgang wird wiederholt. Nach weiterem -Nachwaschen bei etwa 600C hat der in der Trommel zurück-
'** bleibende Feststoff einen Ölgehalt von qualitativ null.
Die -Trocknung erfolgt dann durch erneutes Bedampfen bis zur Riesel.fähigkeit und kann auch in einem Drehtrommelofen
durchgeführt werden. Von der abgezogenen Flüssigkeit werden Öl und Wasser durch Öl-Skimmer und Destilla-
^ tion abgeschieden, so daß das Lösungsmittel erneut verwendbar
ist, beispielsweise indem man es im Kreislauf fährt. Das gewonnene Altöl wird zum Beheizen des
Drehofens und auch zur Dampferzeugung benutzt und zu diesem Zweck vorzugsweise mit frischem Öl im Verhältnis
von beispielsweise 50:50 gemischt. Mit einem Spezialbrenner kann man nach Erreichen der Betriebstemperatur
das extrahierte Öl auch direkt verbrennen.
Die getrockneten Feststoffe werden schließlich in einem
Elektroofen oder in einem Lichtbogenofen eingeschmolzen und beispielsweise zu Blöcken oder Masseln vergossen.
Diese lassen sich dann zu Edelstahlqualitäten einschmelzen.
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Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung.
In der Zeichnung ist zur u/eiteren Erläuterung der Erfindung
ein Ausführungsbeispiel einer Anlage zum Aufbereiten ölhaltiger metallischer Schlämme und Feststoffe dargestellt,
und zwar zeigt
,λ Fig. 1 ein Blockbild der gesamten Anlage und
Fig. 2 bis 4 schematische Darstellungen der drehbar gelagerten Trommel für die Aufbereitung der
Materialien, wobei verschiedene Einbauten angedeutet sind. <
Hauptteil der Anlage ist eine nur schematisch angedeutete,
um eine horizontale Achse drehbar gelagerte Trommel 1, die im Zentrum Rohrstutzen 14 und 15 als Einlaß und
Auslaß enthält, vor denen sich in der Trommel jeweils ein Abweisblech 20 bzw. 21 befindet, um Verschmutzungen
zu verhindern. Die Trommel 1 ist mit rohrförmigen Zapfen 22 und 23 in Stehlagern 24 und 25 drehbar gelagert und
mit einem Antrieb versehen, der sie intermittierend und abgestuft nach der einen oder anderen Seite um die horizontale
Achse mit Geschwindigkeiten bis zu 24 UpM drehen kann. An der Innenwand der Trommel 1 befinden sich Einbauten
in Form von sechs parallel zur Drehachse verlaufenden Rohren 16 als Abhaltegitter (Fig. 2) und jeweils
drei Rohren 26 bzw. 27 (Fig. 3 und 4), die von links nach rechts bzw, umgekehrt fächerförmig und propellerartig
im spitzen Winkel nach unten verlaufend an der Innenwand befestigt sind und das eingefüllte Material
beim Drehen der Trommel zusätzlich bewegen.
Das in der Trommel 1 aufzubereitende Material wird durch
eine Aufgabe 13 eingefüllt und entleert.
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Lösungsmittel wird in einem Tank 2 aufgeheizt und beispielsweise mit einem in diesem enthaltenen, nicht dargestellten
Rührwerk durchgerührt. Durch eine Leitung 17 kann Wasser in den Tank 2 eingeleitet werden. Die Dampferzeugung
erfolgt zentral über einen Kessel 4, der Dampf sowohl zum Tank 2 als auch direkt in die Trommel 1 leiten
kann, um das Lösungsmittel aufzuheizen bzw. das in der Trommel 1 befindliche Material zu behandeln.
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Alkalisches Lösungsmittel wird nach Beendigung der Behandlung aus der Trommel 1 über ein Absaugbecken 5 abgezogen
und von dort einem Dreikammersystem 3 zugeführt, in welchem das Lösungsmittel vom Wasser und Altöl getrennt
v/ird. Das so rückgewonnene alkalische Lösungsmittel gelangt aus dem Dreikammersystem in den Tank 2, während
Wasser in eine Destillation 7 geleitet und von dort über einen Abfluß 9 nach Bestimmung des pH-Wertes und gegebenenfalls
nach Neutralisierung abgelassen wird. Das Altöl gelangt in einen Sammelbehälter 8 entweder direkt aus
dem Dreikammersystem 3 oder aus der Destillationsanlage nach Abscheidung vom Wasser. Das im Tank 8 gesammelte
Altöl wird zur Beheizung des Kessels 4 mitverwendet.
Wird mit chloridischem Lösungsmittel gearbeitet, erfolgt die Aufbereitung des Lösungsmittels in einer Destillationsanlage
]0, aus der das abgeschiedene Wasser durch eine Leitung 18 direkt abfließen kann, während das Altöl
in einen Behälter 12 und das gereinigte Lösungsmittel in einen Behälter 11 gelangt. Aus dem Behälter 11 kann
das chloridische Lösungsmittel durch eine Leitung 19 direkt in die Trommel 1 zurückgeführt werden, während
das im Behälter 12 aufgefangene Altöl wiederum zur Beheizung des Kessels 4 mitverwendbar ist.
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Abluft wird durch eine Leitung 6 aus der Trommel 1 abgeführt.
Mit Ausnahme des Dreikammersystems 3 bestehen alle Teile der Anlage, die mit Lösungsmitteln in Kontakt
kommen können, aus CrNi-Stahl 18/8, um u/ahlu/eise alkalische
und chloride Lösungsmittel einsetzen zu können.
G/us
.130040/0736
Claims (14)
1. Verfahren zum Aufbereiten öLkaliiger und insbesondere
hochverölter konsistenter metallischer Schlämme und Feststoffe, dadurch gekennzeichnet,
daß das aufzubereitende Material unter ständiger Bewegung mit einer überschüssigen Menge Lösungsmittel
und Dampf in eine dünnflüssige Masse aufgelöst wird, die flüchtigen und fließfähigen Bestandteile dann
abgeschieden werden, daraufhin das Lösungsmittel vom Wasser und vom Öl getrennt wird und die zurückbleibenden
Feststoffe eingeschmolzen werden können.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Lösungsmittel und Dampf nacheinander zur Einwirkung
gebracht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das aufzubereitende Material in einer Trommel mit horizontaler Achse hin- und herbewegt und dabei
das Lösungsmittel und der Dampf von der Achse der Trommel zugegeben wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel um deren Längsachse
mit abgestufter Drehung intervallweise hin- und hergedreht wird.
5. Verfahren nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trommel in beiden Drehrichtungen mit Drehzahlen bis zu 24 UpM gedreht wird.
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6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel mit variabler
Temperatur zugegeben wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel in variablen Mengen zugeführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Feststoffe nach
dem Behandeln mit alkalischem Lösungsmittel mit Wasser gewaschen u/erden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffe nach dem Abscheiden
von Lösungsmittel und Wasser mit Dampf getrocknet werden und wahlweise mit alkalischen oder Chloriden
Lösungsmitteln gearbeitet werden können.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Trocknen benutzte Wärme bis zu 90 % durch Verbrennung
des bei der Aufbereitung gewonnen Altöls erzeugt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis JO, dadurch
gekennzeichnet, daß das aufzubereitende Material bei laufender Trommel mit Lösungsmittel beschickt, bedampft
und erhitzt und die Öl-Wasser-Emulsion abgezogen und das Material auch getrocknet wird.
12. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
sie eine um eine horizontale Achse drehbar gelagerte zylindrische Trommel (1) aufweist, die mit einem sie
abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen drehenden
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Antrieb versehen ist und die ein Rohrsystem (14) zum Zuführen und Abführen von Lösungsmitteln und Dampf
enthält und mit einer öffnung (13) zum Aufgeben und Entleeren des zu behandelnden Materials versehen ist,
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichneti
daß zum Zuführen von Lösungsmitteln und Dampf Rohrstutzen, die sich durch die Lager der Trommel (1)
erstrecken, und vor diesen in der Trommel Abweisoder Umlenkbleche vorgesehen sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trommel (1) an der Innenwand feststehende Einbauten (16) wie Rohre enthält, die sich
parallel oder auch im Winkel zur Drehachse der Trommel erstrecken.
G/us
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130040/0736
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| GB2072708A (en) | 1981-10-07 |
| IT8119505A0 (it) | 1981-02-04 |
| FR2479010A1 (fr) | 1981-10-02 |
| GB2072708B (en) | 1984-01-11 |
| IT1135294B (it) | 1986-08-20 |
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