DE4117060A1 - METHOD FOR CLEANING METAL GRINDING SLUDGE OF OIL OR OIL-BASED EMULSIONS - Google Patents

METHOD FOR CLEANING METAL GRINDING SLUDGE OF OIL OR OIL-BASED EMULSIONS

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DE4117060A1 DE19914117060 DE4117060A DE4117060A1 DE 4117060 A1 DE4117060 A1 DE 4117060A1 DE 19914117060 DE19914117060 DE 19914117060 DE 4117060 A DE4117060 A DE 4117060A DE 4117060 A1 DE4117060 A1 DE 4117060A1
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    • B24B55/00—Safety devices for grinding or polishing machines; Accessories fitted to grinding or polishing machines for keeping tools or parts of the machine in good working condition
    • B24B55/02—Equipment for cooling the grinding surfaces, e.g. devices for feeding coolant
    • B24B55/03—Equipment for cooling the grinding surfaces, e.g. devices for feeding coolant designed as a complete equipment for feeding or clarifying coolant

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen metallischer Schleifschlämme von Öl oder ölhaltigen Emulsionen.The invention relates to a method for cleaning metallic Grinding slurries of oil or oily emulsions.

Bei der spanabhebenden Bearbeitung von Metallen fallen Späne an, die in vielen Fällen durch Öl oder Öl-/Wasseremulsionen verschmutzt sind. Es ist bekannt, durch Zentrifugieren den Restölgehalt der Späne auf weniger als 3 bis 4 Gewichtsprozent zu senken, was jedoch für eine Weiterverwertung oder Deponierung unzureichend ist. Besonders dann, wenn die beim Bearbeiten der Metalle anfallenden Späne sehr fein sind, wie dies bei schleifender Bearbeitung der Fall ist, scheitern alle bisher bekannten Verfahren. Insbesondere sind derartig feine Späne mit einer Dicke von 1 bis 25 µm und einer Länge von 1µm bis 1 µm, nicht durch Zentrifugieren vom Öl bzw. der Emulsion zu säubern, weil sie mit der Flüssigkeit ausgetragen werden. Da die Spanform in nahezu allen Fällen bogenartig ist, verhaken sich die Späne ineinander, umschließen andere Feststoffe, wie Korund von den Schleifscheiben und halten eine große Menge Flüssigkeit fest. When metal is machined, chips accumulate in are contaminated in many cases by oil or oil / water emulsions. It is known to determine the residual oil content of the chips by centrifugation less than 3 to 4 percent by weight, but what a Recycling or landfilling is insufficient. Especially then, if the chips from processing the metals are very fine, as is the case with grinding, all fail previously known methods. In particular, such fine chips are included a thickness of 1 to 25 µm and a length of 1 µm to 1 µm, not by centrifuging to clean the oil or emulsion, because they are with the liquid are discharged. Since the chip shape in almost all If it is arch-like, the chips interlock, enclose other solids, such as corundum from the grinding wheels and hold one large amount of liquid solid.  

Will man die von Emulsionen und Öl befreiten Schleifschlämme weiterverwenden oder deponieren, so muß nach gültigen Vorschriften der Restölgehalt der Schlämme kleiner als 1 Gewichtsprozent sein. Erreicht man diesen Wert, so ist es auch möglich, die gereinigten Schleifschlämme erneut der Verhüttung zuzuführen, wobei geringe Anteile an Korund nicht stören.If you want the grinding sludge freed from emulsions and oil continue to use or deposit, according to valid regulations the Residual oil content of the sludge should be less than 1 percent by weight. Reached this value, it is also possible to use the cleaned grinding sludge to be re-smelted, but small amounts of corundum are not to disturb.

Die bisher bekannten Verfahren zum Reinigen von Metallspänen haben sich als ungeeignet erwiesen, um diese Grenzwerte auch bei Schlämmen zu erreichen.The previously known methods for cleaning metal chips have become proven to be unsuitable to meet these limits even with sludge to reach.

Im Interesse einer umweltgerechten und wirtschaftlichen Wiederaufbereitung metallischer Schleifschlämme mußte also ein Verfahren zum Reinigen dieser Schlämme gefunden werden, das einerseits unter Vermeidung steigender Kosten für Sondermülldeponierung wirtschaftlich ist und andererseits den geforderten Reinheitsgrad des Schleifschlammes von weniger als 1 Gewichtsprozent Restölgehalt erreicht.In the interest of environmentally friendly and economical Reprocessing metallic grinding sludge therefore had to be a process to clean these sludges can be found, the one under Avoiding rising costs for hazardous waste disposal economically and on the other hand the required degree of purity of the grinding sludge less than 1% by weight residual oil content.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die in den Patentansprüchen 1 und 2 beschriebenen Verfahrensschritte vorgeschlagen, die sich für ölhaltige und emulsionshaltige Schleifschlämme nur dadurch unterscheiden, daß bei emulsionshaltigen Schleifschlämmen eine zusätzliche chemische Spaltung der Emulsion vorgesehen ist.To solve this problem, that in claims 1 and 2 Process steps described proposed that are suitable for oily and distinguish between grinding slurries containing emulsions only in that at an additional chemical cleavage the emulsion is provided.

Es hat sich gezeigt, daß bei der Ausführung des vorgeschlagenen Verfahrens mit den beschriebenen Parametern Restölgehalte in den gereinigten Schlämmen ergeben, die deutlich unter der vorgegebenen Grenze von 1 Gewichtsprozent liegen. Ein besonders wichtiger Schritt bei diesem Verfahren ist das Abpressen des Öles bzw. der Emulsion mit einem Druck < 6 : 105N/m2 im ersten Verfahrensschritt, wodurch bereits ein erheblicher Teil des Öles bzw. Emulsion aus dem Schlamm ausgetragen werden kann.It has been shown that when the proposed process is carried out with the parameters described, residual oil contents in the cleaned sludge result in well below the predetermined limit of 1 percent by weight. A particularly important step in this process is the pressing of the oil or the emulsion with a pressure of <6: 10 5N / m 2 in the first process step, as a result of which a considerable part of the oil or emulsion can already be discharged from the sludge.

Durch anschließendes Zerkleinern des abgepreßten Schlammes wird dieser in eine Form gebracht, in der er in einer Reinigerflüssigkeit gewaschen werden kann. Dabei werden die feinsten Spänchen in der Reinigerflüssigkeit mit Hilfe mechanischer Einrichtungen oder durch Einblasen von Druckluft oder Flüssigkeit aufgewirbelt. Die Reinigungsflüssigkeit wird auf einer Temperatur < 50°C gehalten. Der Waschvorgang erfolgt vorzugsweise diskontinuierlich in mindestens drei Chargen, wobei jeweils zwischen den Chargen die Reinigungsflüssigkeit abgelassen und gegen neue Reinigungsflüssigkeit ausgetauscht wird.The crushed sludge is then crushed brought into a form in which it is washed in a detergent liquid can be. The finest chips in the Detergent liquid with the help of mechanical devices or through Blowing in compressed air or liquid. The Cleaning liquid is kept at a temperature <50 ° C. The washing process is preferably carried out discontinuously in at least three batches, with the Cleaning liquid drained and against new cleaning liquid is exchanged.

Im Anschluß daran wird der Schlammkuchen ausgetragen und dabei entwässert sowie einem Spülvorgang zugeleitet, bei dem ca. 40°C warmes Frischwasser dem Schlamm zugeleitet wird. Das Spülen erfolgt ebenfalls in mindestens drei Chargen, wobei zwischen den Chargen das Spülwasser abgelassen und gegen frisches Wasser ausgetauscht wird.The mud cake is then discharged and thereby dewatered and fed to a rinsing process at about 40 ° C warm fresh water is fed to the sludge. The rinsing is done also in at least three batches, with the Rinse water is drained and replaced with fresh water.

Da das ausgetauschte Spülwasser aufgrund höherer Oberflächenspannung als im Waschwasser einen Anteil feiner Metallspäne aufweist, wird es über einen Magnetabscheider geleitet. Die dort abgeschiedenen Metallspäne werden dem gespülten Schlamm zugeführt und mit diesem zusammen ggfs. getrocknet und gepreßt. Das Ergebnis ist ein fast trockener, brikettierbarer Schlamm, der einen Restölanteil von weniger als 1 Gewichtsprozent enthält. Because the exchanged rinse water due to higher surface tension than has a proportion of fine metal chips in the wash water, it becomes passed through a magnetic separator. The ones deposited there Metal shavings are fed to and with the rinsed sludge dried and pressed together if necessary. The result is almost dry, briquettable sludge that has a residual oil content of less contains as 1 percent by weight.  

Sowohl die Reinigerflüssigkeit als auch das Spülwasser werden ggfs. nach chemischer Spaltung aufbereitet und ebenfalls von dem Restöl getrennt.Both the cleaning liquid and the rinse water are possibly. processed after chemical splitting and also from the residual oil Cut.

Als besonders günstig hat sich erwiesen, wenn der Waschvorgang der Schlämme bei einer Temperatur von 60 bis 70°C durchgeführt wird.It has proven to be particularly favorable if the washing process takes place in the Slurries is carried out at a temperature of 60 to 70 ° C.

Nach einem günstigen Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß mindestens Teile des Spülwassers - mit Reinigerkonzentrat angereichert - dem Waschvorgang zugeführt werden. Über eine Ansetz- und Dosierstation für den Reiniger werden die Verschleppungsverluste und Verluste durch das aufkonzentrierte und entsorgte Reiniger-/Altölgemisch ergänzt und waschaktive Reiniger dem Kreislauf wieder zugeführt. Dabei dient als Ansetzwasser das aufbereitete Spülwasser.According to a favorable design feature of the invention provided that at least parts of the rinse water - with Cleaner concentrate enriched - be fed to the washing process. Via a preparation and dosing station for the cleaner Carryover losses and losses due to the concentrated and discarded detergent / waste oil mixture supplemented and detergent active Cycle fed again. This serves as the preparation water treated rinse water.

Die Aufbereitung der Reinigerflüssigkeit erfolgt vorzugsweise durch chemische Spaltung, Ultrafiltration, Elektroflotation oder Destillation. Das Spülwasser wird nach einem Merkmal der Erfindung durch Ultrafiltration, Elektroflotation oder chemische Spaltung aufbereitet.The cleaning liquid is preferably processed by chemical fission, ultrafiltration, electroflotation or distillation. The rinse water is according to a feature of the invention Ultrafiltration, electroflotation or chemical fission processed.

Das erfindungsgemäße Verfahren schließt in vorteilhafter Weise eine Lücke der bekannten Reinigungsverfahren für Späne und macht Teile dieser Verfahren anwendbar für Schleifschlämme, so daß deren Entsorgung ebenfalls möglich ist. Im Ergebnis erhält man nach dem Spülen des Schlammes eine Restfeuchte von weniger als 40 Gewichtsprozent, wobei der Restölgehalt - bezogen auf die trockene Spänemenge - weniger als 1 Gewichtsprozent beträgt.The method according to the invention advantageously includes one Gap of the known cleaning processes for chips and makes parts of them Process applicable to grinding sludges, so that their disposal is also possible. The result is after rinsing the A residual moisture content of less than 40 percent by weight, the Residual oil content - based on the dry amount of chips - less than 1 Weight percent is.

Ein Flußbild des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben: Mit 1 und 2 sind zwei getrennte Behälter bezeichnet, wobei im Behälter 1 Schleifschlamm aus einer Öl-/Wasser-Emulsion und im Behälter 2 ein nur ölhaltiger Schleifschlamm gesammelt wird. Über eine Austragevorrichtung werden die Schlämme getrennt voneinander einer Presse 3 zugeführt, in der aus dem Schleifschlamm des Behälters 1 ein Großteil der Emulsionsreste und aus dem Schleifschlamm des Behälters 2 ein Großteil des Öles abgepreßt werden. Während letzteres unmittelbar dem Altöl zugeführt wird, wird die abgepreßte Emulsion bei 4 einer chemischen Spaltung zugeleitet, wo das Öl bei 5 abgezogen und das verbleibende Wasser über eine anschließende Feinreinigung 6, vorzugsweise eine Ultrafiltration, einem Kreislaufbehälter, zugeleitet wird, der später noch beschrieben wird.A flow diagram of the method according to the invention is shown in the drawing and is described below: 1 and 2 denote two separate containers, grinding sludge from an oil / water emulsion being collected in container 1 and grinding sludge containing only oil being collected in container 2 . The sludges are fed separately from one another to a press 3 via a discharge device, in which a large part of the emulsion residues are pressed out of the grinding sludge of the container 1 and a large part of the oil is pressed out of the grinding sludge of the container 2 . While the latter is fed directly to the waste oil, the pressed-off emulsion is fed to a chemical splitting at 4 , where the oil is drawn off at 5 and the remaining water is fed via a subsequent fine cleaning 6 , preferably an ultrafiltration, to a circulation tank, which will be described later .

Der die Presse 3 als Kuchen verlassende Schlamm wird, über einen Zerkleinerer 8 zerkleinert, einer Waschbox 9 zugeführt. Diese besteht aus einem Behälter mit einer Reinigungsflüssigkeit, die aus der Ansetzstation 10 eingeleitet ist. Über Rührwerke und Düsen wird in der Waschbox 9 ein Aufwirbeln der feinsten Späne bewirkt, um sie für die waschaktiven Substanzen der Reinigerflüssigkeit zugängig zu machen. Dabei wird eine Temperatur von ca. 60°C eingestellt.The sludge leaving the press 3 as a cake is fed to a wash box 9 by a shredder 8 . This consists of a container with a cleaning liquid which is introduced from the preparation station 10 . The finest chips are swirled up in the wash box 9 via agitators and nozzles in order to make them accessible to the detergent liquid for the detergent substances. A temperature of approx. 60 ° C is set.

Der Waschvorgang erfolgt vorzugsweise in drei Chargen, wobei jeweils nach einer Charge von ca. 15 Minuten Waschzeit die Reinigungsflüssigkeit abgelassen und nach Aufbereiten und ggfs. chemischem Spalten sowie Zusatz von weiterem Reinigungskonzentrat in die Waschbox zurückgeführt wird. The washing process is preferably carried out in three batches, with each after a batch of approx. 15 minutes washing time, the cleaning liquid drained and after processing and if necessary chemical splitting as well Addition of further cleaning concentrate returned to the wash box becomes.  

Der derartig gewaschene Schleifschlamm wird über eine Austragvorrichtung aus der Waschbox einer Entwässerungsstation 11 zugeführt, die beispielsweise aus einem schwingenden Siebband oder einer Austragstrecke bestehen kann.The grinding sludge washed in this way is fed via a discharge device from the wash box to a dewatering station 11 , which can consist, for example, of a vibrating sieve belt or a discharge section.

Der so gewaschene und entwässerte Schlamm wird in eine Spülbox 12 geleitet, wo er bei etwa 40°C mit Frischwasser gespült wird. Auch hier werden mindestens drei Spülvorgänge durchgeführt, wobei jeweils nach einem erfolgten Spülvorgang das Spülwasser erneuert wird. Es hat sich gezeigt, daß sowohl das Waschen als auch das Spülen in drei Chargen von jeweils ca. 15 Minuten Dauer wesentlich effektiver ist, als eine kontinuierliche Reinigung mit umgepumptem Spülwasser bzw. umgepumpter Reinigungsflüssigkeit.The thus washed and dewatered sludge is passed into a rinsing box 12 , where it is rinsed with fresh water at about 40 ° C. Here, too, at least three rinsing processes are carried out, the rinsing water being renewed after each rinsing process. It has been shown that both washing and rinsing in three batches, each lasting about 15 minutes, is much more effective than continuous cleaning with pumped-in rinsing water or pumped-in cleaning liquid.

Das Spülwasser wird über einen Kreislaufbehälter 13 einer Aufbereitung 14 zugeführt, wo es beispielsweise durch Ultrafiltration von restlichem Öl befreit wird. Innerhalb des Kreislaufbehälters 13 oder parallel dazu ist ein Magnetscheider 15 vorgesehen, mit dessen Hilfe feine Metallspäne aus dem Spülwasser entfernt werden. Die so abgeschiedenen Späne werden dem mehrfach gespülten, die Spülbox verlassenden Schlamm zugeführt und mit diesem zusammen in einer Presse brikettiert oder getrocknet. Die bei 17 ausgetragenen Briketts oder der fast trockene Schlamm enthält einen Restölanteil von weniger als 1 Gewichtsprozent.The rinsing water is fed to a treatment 14 via a circulation tank 13 , where it is freed of residual oil, for example by ultrafiltration. A magnetic separator 15 is provided within the circulation container 13 or parallel thereto, with the aid of which fine metal chips are removed from the rinsing water. The chips separated in this way are fed to the repeatedly rinsed sludge leaving the rinsing box and briquetted or dried together with it in a press. The briquettes discharged at 17 or the almost dry sludge contain less than 1 percent by weight of residual oil.

Claims (7)

1. Verfahren zum Reinigen metallischer Schleifschlämme von Öl, gekennzeichnet durch die Aneinanderreihung folgender teilweise bekannter Verfahrensschritte:
  • a) Der gesammelte, ölhaltige Schleifschlamm wird in einer ersten Verfahrensstufe ausgepreßt, wobei das Öl einer Altölentsorgung zugeführt wird.
  • b) Der ausgepreßte Schlamm wird zerkleinert und in einer Reinigerflüssigkeit aus waschaktiven Stoffen bei gleichzeitiger mechanischer Energiezufuhr oder unter Druck eines Fluids durchwirbelt und bei einer Temperatur < 50°C gewaschen.
  • c) Der Waschvorgang erfolgt in mindestens 3 Chargen bei jeweiligem Ablassen und Austauschen des Reinigers.
  • d) Nach dem letzten Waschvorgang wird der Schlamm entwässert und mittels ca. 40°C< warmem Frischwasser gespült.
  • e) Der Spülvorgang erfolgt in mindestens 3 Chargen bei jeweiligem Ablassen und Austauschen des Spülwassers.
  • f) Das ausgetauschte Spülwasser wird zum Entfernen verbliebener feiner Metallspäne über einen Magnetabscheider geleitet.
  • g) Der gespülte Schlamm wird mit den magnetisch abgeschiedenen feinen Metallspänen zusammengeführt und nach Trocknung und oder Pressen ausgetragen.
  • h) Die Reinigerflüssigkeit sowie das Spülwasser werden ggfs. nach chemischer Spaltung aufbereitet und von Restöl getrennt.
1. Process for cleaning metallic grinding sludge from oil, characterized by the stringing together of the following, in part, known process steps:
  • a) The collected, oil-containing grinding sludge is pressed out in a first process step, the oil being fed to a waste oil disposal facility.
  • b) The squeezed out sludge is crushed and swirled in a detergent liquid made of detergent substances with simultaneous mechanical energy supply or under pressure of a fluid and washed at a temperature <50 ° C.
  • c) The washing process is carried out in at least 3 batches each time the cleaner is drained and replaced.
  • d) After the last washing process, the sludge is dewatered and rinsed using approx. 40 ° C <warm fresh water.
  • e) The rinsing process takes place in at least 3 batches each time the rinsing water is drained and replaced.
  • f) The exchanged rinsing water is passed through a magnetic separator to remove remaining fine metal chips.
  • g) The rinsed sludge is brought together with the magnetically separated fine metal chips and discharged after drying and or pressing.
  • h) If necessary, the cleaning liquid and the rinsing water are prepared after chemical splitting and separated from residual oil.
2. Verfahren zum Reinigen metallischer Schleifschlämme von ölhaltigen Emulsionen, gekennzeichnet durch die folgenden teilweise bekannten Verfahrensschritte:
  • a) Der gesammelte emulsionshaltige Schleifschlamm wird in einem ersten Verfahrensschritt ausgepreßt, wobei die Emulsion zur Grobreinigung einer chemischen Spaltung zugeführt wird.
  • b) Der ausgepreßte Schlamm wird zerkleinert und in einer Reinigerflüssigkeit aus waschaktiven Stoffen bei gleichzeitiger mechanischer Energiezufuhr oder Druck eines Fluids durchwirbelt und bei einer Temperatur < 50°C gewaschen.
  • c) Der Waschvorgang erfolgt in mindestens drei Chargen bei jeweiligem Ablassen und Austauschen des Reinigers.
  • d) Nach dem letzten Waschvorgang wird der Schlamm entwässert und mittels ca. 40°C warmem Frischwasser gespült.
  • e) Der Spülvorgang erfolgt in mindestens 3 Chargen bei jeweiligem Ablassen und Austauschen des Spülwassers.
  • f) Das ausgetauschte Spülwasser wird zum Entfernen verbliebener feiner Metallspäne über einen Magnetabscheider geleitet.
  • g) Der gespülte Schlamm wird mit den magnetisch abgeschiedenen Spänen zusammengeführt und nach Trocknung und/oder Pressen ausgetragen.
  • h) Die Reinigungsflüssigkeit sowie das Spülwasser werden ggfs. nach chemischer Spaltung vom Restöl getrennt.
2. Process for cleaning metallic grinding slurries from oil-containing emulsions, characterized by the following partially known process steps:
  • a) The collected emulsion-containing grinding sludge is pressed out in a first process step, the emulsion being fed to a chemical cleavage unit for rough cleaning.
  • b) The squeezed out sludge is crushed and swirled in a detergent liquid made of detergent substances with simultaneous mechanical energy supply or pressure of a fluid and washed at a temperature <50 ° C.
  • c) The washing process takes place in at least three batches each time the cleaner is drained and replaced.
  • d) After the last washing process, the sludge is dewatered and rinsed using fresh water at about 40 ° C.
  • e) The rinsing process takes place in at least 3 batches each time the rinsing water is drained and replaced.
  • f) The exchanged rinsing water is passed through a magnetic separator to remove remaining fine metal chips.
  • g) The rinsed sludge is brought together with the magnetically separated chips and discharged after drying and / or pressing.
  • h) The cleaning liquid and the rinsing water are separated from the residual oil after chemical splitting.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Waschvorgang der Schlämme bei 60 bis 70°C durchgeführt wird.3. The method according to claim 1 and 2, characterized, that the washing process of the sludge is carried out at 60 to 70 ° C becomes. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens Teile des Spülwassers, die noch mit Reinigerkonzentrat aus dem Waschvorgang angereichert sind, dem Waschvorgang zugeführt werden.4. The method according to claim 1 to 3, characterized, that at least parts of the rinse water that are still with Cleaner concentrate from the washing process are enriched, the Washing process are fed. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitung der Reinigerflüssigkeit durch chemische Spaltung, Ultrafiltration, Elektroflotation oder Destillation erfolgt.5. The method according to claim 1 to 4, characterized, that the treatment of the cleaning liquid by chemical Fission, ultrafiltration, electroflotation or distillation he follows. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitung des Spülwassers durch Ultrafiltration, Elektroflotation oder chemische Spaltung erfolgt.6. The method according to claim 1 to 4, characterized, that the treatment of the rinse water by ultrafiltration, Electroflotation or chemical fission takes place. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß als Reinigerflüssigkeit vorzugsweise eine nichtionische Tenside und Phosphate enthaltene wäßrige Lösung verwendet wird.7. The method according to claim 1 to 4 characterized, that preferably a nonionic surfactant as the cleaning liquid and phosphate-containing aqueous solution is used.
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