IT202000017149A1

IT202000017149A1 - Lubrorefrigerante a basso impatto su salute, sicurezza sul lavoro e ambiente.

Info

Publication number: IT202000017149A1
Application number: IT102020000017149A
Authority: IT
Inventors: Andrea Pierangeli
Original assignee: Kimya S R L
Priority date: 2020-07-15
Filing date: 2020-07-15
Publication date: 2022-01-15
Also published as: EP4182422A1; WO2022013902A1

Description

LUBROREFRIGERANTE A BASSO IMPATTO SU SALUTE,

SICUREZZA SUL LAVORO E AMBIENTE

DESCRIZIONE

Campo dell?invenzione

La presente invenzione riguarda un lubrorefrigerante a basso impatto su salute, sicurezza sul lavoro e ambiente, nonch? il metodo di trattamento della relativa emulsione esausta. Pi? in particolare, l?invenzione concerne un lubrorefrigerante emulsionabile per lavorazioni meccaniche (olio da taglio), specificamente concepito per ridurre i costi di gestione e minimizzare l?impatto HSE (Health, Safety, Environment) durante l?intero ciclo di vita, dalla selezione delle materie prime fino all?utilizzo e al trattamento finale dell?emulsione esausta. Tale prodotto ? formulato in linea con i principi di economia circolare, per portare valore aggiunto durante tutto il proprio ciclo di vita.

Antefatto dell?invenzione

Le operazioni di lavorazione dei metalli richiedono l?impiego di lubrorefrigeranti per dissipare il calore prodotto durante le lavorazioni e minimizzare l?attrito tra l?utensile e il pezzo da lavorare. Ulteriori caratteristiche richieste sono la protezione dei pezzi e delle macchine utensili da fenomeni di corrosione, la resistenza all?attacco batterico e la minimizzazione dell?impatto HSE con particolare attenzione ai rischi per i lavoratori.

La grande maggioranza degli oli da taglio disponibili sul mercato contiene come base oli minerali, sintetici o semi-sintetici, oltre a numerosi additivi, come tensioattivi, inibitori di corrosione, additivi ad estrema pressione (EP), additivi antiusura (AW) e biocidi. Gli oIi da taglio possono essere utilizzati tal quali, come oli interi, oppure miscelati con acqua per formare emulsioni stabili, con un contenuto di lubrorefrigerante pari al 3-10% in peso.

La vita utile dei lubrorefrigeranti pu? variare da 4-8 settimane fino a pi? di un anno, a seconda dei casi. Esistono due sistemi per l?applicazione del lubrorefrigerante: aziende piccole e medie solitamente utilizzano macchine utensili con sistema dedicato, che prevede la presenza di una vasca di raccolta e un sistema di ricircolo indipendente per ogni macchina. Le grandi aziende invece dispongono di un sistema centralizzato con un unico serbatoio dell?emulsione e un sistema di distribuzione che raggiunge tutte le macchine presenti all?interno dello stabilimento.

Entrambi i sistemi di distribuzione e applicazione prevedono il regolare drenaggio e rabbocco con emulsione fresca, al fine di preservare l?efficienza e le prestazioni dell?emulsione. Queste operazioni vengono eseguite con cadenza quotidiana, mentre l?emulsione nel serbatoio deve essere completamente sostituita in media dopo 6-18 mesi.

L?emulsione esausta drenata viene raccolta in serbatoi di stoccaggio e inviata all?impianto di trattamento interno allo stabilimento, oppure conferita ad aziende specializzate per il trattamento in altro sito.

Il trattamento dell?emulsione esausta ? complesso e costoso, sia in termini di energia, sia per i prodotti chimici utilizzati e per i volumi di fanghi prodotti. Il trattamento consiste in pratica in due fasi fondamentali:

1. rottura dell?emulsione, eseguita mediante una o pi? operazioni di:

correzione del pH, aggiunta di agenti chimici disemulsionanti, ultrafiltrazione ed evaporazione;

2. trattamento delle fasi oleosa e acquosa: tipicamente, la fase oleosa viene concentrata per rimuovere l?eccesso di acqua e successivamente bruciata per produrre energia, oppure distillata/raffinata per essere riutilizzata; la fase acquosa deve essere trattata per ridurre il tenore dei componenti inquinanti al di sotto dei limiti di legge.

I prodotti convenzionali rilasciano grandi quantit? di tensioattivi nella fase acquosa a valle della rottura dell?emulsione, e i relativi reflui presentano valori di COD (Chemical Oxygen Demand) dell?ordine di svariate migliaia o decine di migliaia di mg di ossigeno per litro. Gli inquinanti contenuti nella fase acquosa sono complessi e costosi da eliminare, e per questo motivo ? necessario un trattamento chimico-fisico, seguito da un trattamento biologico o ossidativo (reazione Fenton-like) e dall?impiego di filtri a carboni attivi. ? noto che tutti questi processi generano notevoli quantit? di fango e materiali da smaltire e, per di pi?, le normative ambientali sempre pi? stringenti impongono un utilizzo pi? spinto delle tecnologie di depurazione, facendo lievitare i costi di trattamento.

Il costo per conferire un?emulsione esausta di lubrorefrigerante per il trattamento presso aziende specializzate ? compreso tra 150 e 300 ?. Considerando che l?emulsione esausta contiene circa il 95% di acqua e il 5% di lubrorefrigerante (50 litri in 1 m<3>), il costo per trattare un litro di lubrorefrigerante risulta essere di circa 3-6 ?, valore paragonabile al costo di acquisto. Nel caso di trattamento in situ, i costi sono circa dimezzati, ma rimangono comunque estremamente elevati, senza considerare gli aspetti ambientali.

I prodotti convenzionali disponibili sul mercato sono formulati per garantire ottime prestazioni in fase di lavorazione. Tuttavia, essi formano generalmente emulsioni molto stabili e rilasciano grandi concentrazioni di sostanze inquinanti nella fase acquosa. Queste caratteristiche rendono tali prodotti non in linea con i principi di economia circolare.

Una valida alternativa ai prodotti convenzionali sarebbe costituita da un lubrorefrigerante che presenti caratteristiche prestazionali simili ai prodotti della tecnica anteriore durante l?utilizzo, ma consenta di minimizzare i costi di trattamento dell?emulsione a fine vita, di ridurre la tossicit? e i rischi per i lavoratori addetti e, inoltre, di minimizzare l?impatto ambientale dell?effluente relativo. ? pertanto scopo della presente invenzione mettere a punto un fluido lubrorefrigerante che possieda efficacia lubrificante, capacit? di dissipare il calore generato e resistenza alla corrosione confrontabile con i prodotti attualmente in uso, ma che a fine vita sia in grado di essere facilmente trattato abbattendo in maniera drastica i costi di trattamento in situ o di conferimento dell?emulsione esausta. Il trattamento semplificato dell?emulsione esausta consentirebbe risparmi economici significativi in termini di consumi energetici, di reagenti chimici e di produzione di fanghi.

Sommario dell?invenzione

Secondo la presente invenzione ci si ? proposti l?obiettivo di realizzare una formulazione di olio da taglio con le stesse funzionalit? di quelle della tecnica anteriore, ma in cui l?emulsione olio-in-acqua che costituisce il fluido in uso sia un?emulsione metastabile, che non contiene tra gli additivi sostanze che, a seguito dello smiscelamento che si verifica al momento di eliminare il fluido esausto, restino disciolte o sospese nella fase acquosa, e non si trasferiscano nella fase acquosa.

Per realizzare tale obiettivo, tra le materie prime utilizzabili per una composizione lubrorefrigerante sono state impiegate solamente quelle prive di tensioattivi non-ionici e che, a seguito della rottura dell?emulsione, rimangono nella fase oleosa senza incidere sul tenore di inquinanti della fase acquosa.

Ulteriore criterio utilizzato risiede nell?evitare l?utilizzo di materie prime bassobollenti, che finiscono nel condensato acquoso a seguito del processo di evaporazione (tecnologia largamente impiegata per il trattamento delle emulsioni esauste).

? stato quindi formulato, secondo la presente invenzione, un lubrorefrigerante ecosostenibile, utilizzando oli di origine naturale da fonti rinnovabili, che possiede caratteristiche prestazionali simili ai prodotti attualmente in uso ma che pu? essere trattato in maniera semplice ed economica a fine vita, generando una fase oleosa da utilizzare come materia prima seconda e una fase acquosa scaricabile secondo i limiti di legge o riutilizzabile nel processo produttivo. L?emulsione esausta a fine vita, oltre a presentare vantaggi in termini di semplicit? di trattamento e riutilizzo delle materie prime, pu? anche essere conferita alle aziende specializzate come rifiuto non pericoloso a valle di una semplice correzione di pH, con il risultato di abbattere i costi di smaltimento in maniera significativa.

Per realizzare l?invenzione, alcune sostanze normalmente utilizzate nella formulazione dei lubrorefrigeranti tradizionali sono precluse, quali basi oleose minerali (se non in proporzioni minime), composti a base di boro, composti a base di cloro, formaldeide, agenti accoppianti (costituiti generalmente da glicole propilenico, glicerolo, ecc., o molto pi? frequentemente glicol-eteri, che permettono di miscelare tra loro sostanze apolari, come le basi minerali, con le sostanze polari, quali gli anticorrosivi), tensioattivi non-ionici e tamponi a base di ammine. I tensioattivi anionici possono invece essere presenti in quantit? molto ridotta.

Un aspetto saliente dell?invenzione ? la possibilit? di trattare facilmente l?emulsione di scarico. L?emulsione fresca ha inizialmente un contenuto di metalli prossimo a 0 mg/l. La concentrazione dei metalli cresce durante l?impiego, a causa della solubilizzazione degli ioni metallici dalle superfici lavorate. In pi?, l?emulsione con l?uso si arricchisce di inquinanti provenienti dall?olio idraulico e dall?olio delle guidoslitte usati nelle macchine utensili.

Per realizzare il trattamento dell?emulsione secondo l?invenzione quando ? esausta ? necessario, quindi procedere ad un primo trattamento con un agente disemulsionante acido a base di una miscela di acidi e sali inorganici, quali ad esempio acido fosforico acido solfammico magnesio solfato. Eventualmente si pu? adoperare un solo acido inorganico, ma ? fondamentale la selezione di acidi che non incrementino il rischio di eccedere i parametri per lo scarico in rete fognaria. Ad esempio, l?acido cloridrico ? da evitare per non aggiungere una fonte di cloruri, che inevitabilmente si spostano nella fase acquosa, superando i limiti di legge e pregiudicando la possibilit? di scaricare la fase acquosa stessa a valle del trattamento. Eventualmente si pu? adoperare l?acido metansolfonico in bassa concentrazione. Il dosaggio indicativo per rompere l?emulsione ? di 5-10 g di agente disemulsionante per ogni litro di emulsione da trattare.

L?aggiunta dell?agente disemulsionante permette di ottenere due fasi ben distinte: una fase oleosa con una bassissima percentuale di acqua e una fase acquosa che deve essere ulteriormente trattata. La fase oleosa, composta principalmente da oli vegetali e animali, pu? essere utilizzata come combustibile per la produzione di energia o venduta come materia prima secondaria a valle di trattamenti di distillazione/raffinazione.

La fase acquosa necessita di una ulteriore operazione di chiarificazione e neutralizzazione per rimuovere i metalli e gli altri contaminanti con economici prodotti chimici di base come calce, sali di ferro e alluminio, flocculanti organici.

Dopo il trattamento finale, la fase acquosa ha caratteristiche chimico-fisiche che ne permettono lo scarico in fogna o in altro corpo ricettore. In alternativa al trattamento finalizzato allo scarico, la fase acquosa pu? essere riutilizzata all?interno dello stabilimento, ad esempio nei circuiti di raffreddamento con torre evaporativa.

Descrizione dettagliata dell?invenzione

Forma pertanto oggetto specifico della presente invenzione una composizione lubrorefrigerante in emulsione o emulsionabile comprendente:

una base oleosa al 30-80% in peso, costituita da oli vegetali o grassi animali o loro miscele, e contenente eventualmente non pi? del 5% in peso di basi oleose minerali o idrocarburi sintetici,

acqua allo 0-70% in peso,

additivi antiusura, modificatori di attrito, anticorrosivi, antiossidanti e biocidi, in concentrazione complessiva non superiore al 40% in peso, e caratterizzata dal fatto di essere priva di composti contenenti boro, composti contenenti cloro, formaldeide, tensioattivi non-ionici, tamponi a base di ammine e agenti accoppianti contenenti glicoli, glicerolo e/o glicoleteri.

Secondo una forma di realizzazione preferita, la composizione lubrorefrigerante dell?invenzione ? costituita da una pre-emulsione olio-in acqua comprendente:

dal 35% al 50% in peso di detta base oleosa,

dal 35% al 50% in peso di acqua,

il resto comprendendo detti additivi antiusura, modificatori di attrito, anticorrosivi, antiossidanti e biocidi, nonch? uno o pi? agenti alcalinizzanti.

Ulteriori caratteristiche delle forme di realizzazione preferite dell?invenzione sono enunciate nelle ulteriori rivendicazioni dipendenti.

Di seguito sono riportate informazioni dettagliate sui vari componenti delle composizioni lubrorefrigeranti dell?invenzione.

Basi oleose

Le comuni basi minerali, o gli idrocarburi sintetici, usati nei lubrorefrigeranti convenzionali possono essere inclusi nella formulazione solo se strettamente necessarie, e comunque in concentrazioni molto basse, inferiori al 5% in peso.

Le fasi grasse indicate per l?invenzione sono oli e grassi vegetali e animali, da soli o in miscela, quali olio di palma, olio girasole, olio di lardo, olio di colza, ecc..

Sono ugualmente adatti gli esteri naturali o di semisintesi quali, da soli o in miscela con i primi, trimetilolpropano trioleato, pentaeritritolo tetraoleato, 2-etilesil-oleato, cetearil-oleato, isopropil-miristato, etilesil-palmitato, esteri metilici di acidi grassi, ecc..

Additivi modificatori di attrito

Sono sostanze che riducono l?attrito nelle operazioni poco gravose e sono sostanze quali acidi grassi dimerizzati, trimerizzati, acidi grassi policondensati (ad es. Hostacor AL, utilizzato anche come inibitore di corrosione). Sono adatti anche i grassi polari, quali acidi grassi, amidi di acidi grassi e alcoli grassi: oleil alcool, acido oleico, ecc..

Inibitori di corrosione

Hanno il compito di aiutare la base oleosa a proteggere le superfici metalliche dalla corrosione durante la lavorazione meccanica ed anche dopo. Sono state efficacemente provate sostanze attive quali sulfonati sodici, calcici. Anche efficaci risultano gli ossometallati quali il molibdato sodico alla concentrazione > dell?1%, vanadati, titanati. Nella formulazione di lubrorefrigeranti per i quali venga utilizzata acqua osmotizzata o demineralizzata per produrre l?emulsione, anche i fosfati inorganici sono efficaci. Additivi antiusura

Nelle formulazioni secondo l?invenzione sono stati adoperati fosfati organici e fosfonati. I primi sono da preferire per la minore tossicit?, soprattutto gli alchilfosfati, che sono meno tossici degli arilfosfati. I pi? adatti sono i mono- e di-alchil fosfati con catena alchilica > C12.

Non sono stati impiegati gli alcoli etossilati, che sono comunemente impiegati come additivi antiusura, perch? molto solubili e difficilmente rimovibili dalla fase acquosa.

Additivi anti-schiuma

Sono soprattutto usati nella formulazione di lubrorefrigeranti che impiegano acqua osmotizzata o demineralizzata nella preparazione dell?emulsione, ma con acqua avente durezza totale di 200-500 mg/l di CaCO3 non sono richiesti. Gli antischiuma utilizzabili nella presente invenzione sono costituiti da polidimetilsilossani a peso molecolare variabile.

Tamponi

Sono necessari per mantenere il pH di esercizio nell?intervallo 8-11. I tamponi usabili sono sostanze inorganiche a base di sodio idrossido, idrossido di potassio, oppure tamponi organici come amminoalcoli, ad esempio il 2-aminoetanolo a concentrazioni dello 0,2% in peso.

Nel caso siano utilizzati tamponi organici ? necessario minimizzare la concentrazione di utilizzo perch? come tutti i composti amminici essi contribuiscono all?incremento del COD della fase acquosa a valle della rottura dell?emulsione.

Biocidi

Le sostanze attive devono essere efficaci e stabili nel pH di lavoro alcalino e non devono porre problemi con il trattamento dell?emulsione reflua. Sono stati adoperati benzoisotiazolinone, orto-fenilfenolo, ottilisotiazolinone, metilisotiazolinone, piritione sodico. In linea di principio pu? essere adoperata anche dibromonitril-propanammide dosata in continuo.

Le percentuali di utilizzo sono state selezionate al fine di evitare la classificazione dell?intero formulato come ?pericoloso per l?ambiente? secondo il regolamento CLP (Classification, Labelling and Packaging), ufficialmente regolamento (CE) n.1272/2008.

Antiossidanti

Gli antiossidanti sono richiesti per evitare l?irrancidimento delle sostanze grasse. Gli antiossidanti pi? indicati per l?invenzione sono gli ossigenati di tipo fenolico quali BHA, BHT o preferibilmente antiossidanti fenolici ad alto peso molecolare, pi? sicuri per la salute, come l?Irganox L 135 della BASF.

Gli antiossidanti di natura idrofobica sono stati preferiti per minimizzare il contenuto di inquinanti nella fase acquosa a valle della rottura emulsione.

Coloranti, Fragranze

Coloranti e fragranze possono essere utilizzati a concentrazioni dello 0,1-0,3% in peso.

Acqua

Il contenuto di acqua nel lubrorefrigerante dell?invenzione ? variabile da 0 al 70% in peso. tale variabilit? dipende se viene commercializzato il lubrorefrigerante da diluire con acqua prima dell?uso o nella versione in emulsione concentrata. In quest?ultimo caso possono essere adoperati emulsionanti polimerici tipo crosspolimeri alchilacrilati.

Come gi? notato, nella formulazione dell?invenzione gli agenti accoppianti sono categoricamente assenti, perch? queste sostanze sono discretamente solubili in acqua e dopo lo smiscelamento dell?emulsione rimangono nella fase acquosa. Sono difficilmente rimuovibili dalla fase acquosa e incrementano criticamente la domanda chimica di ossigeno (COD).

Con le esclusioni e le limitazioni sopra elencate, il prodotto lubrorefrigerante secondo l?invenzione pu? contenere uno o pi? dei seguenti composti alle concentrazioni (% in peso) indicate di seguito:

1) Base oleosa al 30?80%

2) Additivi modificatori di attrito al 10?20%

3) Inibitori di corrosione al 5?20%

4) Additivi antiusura al 5?20%

5) Additivi anti-schiuma da 0 a <1%

6) Tamponi al 1?5%

7) Biocidi al <1%

8) Antiossidanti al <1%

9) Coloranti, fragranze da 0 a <1%

10) Agenti alcalinizzanti allo 0-5%

11) Acqua allo 0?70%

Come gi? notato, la selezione delle materie prime ? studiata in base alla tendenza delle stesse a spostarsi completamente o in parte nella fase oleosa a valle della rottura dell?emulsione, al fine di minimizzare la concentrazione degli inquinanti che si ritrovano nella fase acquosa. Inoltre, si ? evitato di utilizzare materie prime bassobollenti, che si ritrovano nel condensato acquoso a seguito del processo di evaporazione.

Il lubrorefrigerante pu? essere immesso sul mercato come fluido puro oppure pre-emulsionato in acqua. La necessit? di produrre una versione gi? pre-emulsionata ? legata ad aspetti operativi. Nella formulazione, infatti, deve essere aggiunto idrossido di potassio (KOH) o di sodio (NaOH) per favorire l?intima miscelazione di acqua e olio prima dell?utilizzo nelle macchine utensili. L?idrossido di potassio o sodio non pu? essere aggiunto alla formulazione del lubrorefrigerante puro in quanto non miscibile con il resto dei componenti presenti nella formulazione. Deve quindi essere addizionato al fluido puro in situ, insieme all?acqua, durante la preparazione dell?emulsione.

Per evitare l?acquisto, lo stoccaggio e la gestione da parte degli utilizzatori di un ulteriore composto chimico, viene fornita l?opzione del prodotto pre-miscelato, da diluire prima dell?uso alla concentrazione pi? appropriata.

Ulteriore vantaggio offerto dalla versione pre-emulsionata secondo l?invenzione consiste nella possibilit? di utilizzare un fluido non combustibile, minimizzando cos? i rischi per gli operatori durante trasporto, stoccaggio e maneggiamento.

Il lubrorefrigerante proposto secondo l?invenzione ? adatto alla lavorazione di pezzi in acciaio al carbonio o inox. Accorgimenti particolari sono richiesti per la lavorazione di ghisa, leghe di alluminio e metalli gialli.

ESEMPI

Alcune forme di realizzazione specifiche della formulazione lubrorefrigerante secondo l?invenzione vengono descritte nel seguito a titolo meramente esemplificativo ma non limitativo, assieme ai risultati delle sperimentazioni effettuate a scopo di confronto con lubrorefrigeranti convenzionali.

ESEMPIO 1

Pre-emulsione contenente acqua demineralizzata da diluire alla percentuale di utilizzo con acqua potabile

La composizione che segue rappresenta un esempio di formulazione pre-emulsionata secondo l?invenzione:

Il lubrorefrigerante pre-emulsionato la cui composizione ? riportata nella tabella si presenta come un liquido biancastro con pH compreso tra 10 e 11.

La procedura di preparazione del lubrorefrigerante era la seguente: 1. miscelazione a 40?C delle prime cinque materie prime fino alla completa omogeneit? per formare la fase oleosa;

2. miscelazione delle ultime quattro materie prime a freddo, fino alla completa dissoluzione dei solidi per formare la fase acquosa;

3. lenta aggiunta della fase oleosa alla fase acquosa sotto agitazione per realizzare una emulsione olio-in-acqua;

4. miscelazione per 30-60 minuti con agitatore ad elica a 10-20000 rpm;

5. controllo valore del pH nell?intervallo 10-11.

ESEMPIO 2

Lubrorefrigerante da diluire alla percentuale di utilizzo con acqua potabile e basi inorganiche per la correzione del pH

Un esempio di composizione dell?invenzione priva di acqua, da commercializzare come fluido non diluito, ? descritto qui di seguito:

La formulazione riportata nella tabella necessita dell?aggiunta di acqua potabile per raggiungere la concentrazione ottimale di utilizzo, nonch? di idrossido di sodio o potassio, per generare un liquido biancastro con pH compreso tra 10 e 11.

La preparazione del lubrorefrigerante viene effettuata aggiungendo lentamente in un serbatoio di miscelazione le materie nell?ordine riportato nell?elenco. La temperatura deve essere portata e mantenuta a 40?C e la miscelazione, con agitatore ad elica a 10-20000 rpm, deve avere una durata di 30-60 minuti, fino ad ottenere una miscela omogenea.

ESEMPIO 3

Lubrorefrigerante da diluire alla percentuale di utilizzo con acqua demineralizzata e basi inorganiche per la correzione del pH

Un esempio di composizione secondo l?invenzione priva di acqua, per l?impiego in stabilimenti che utilizzano acqua demineralizzata per preparare l?emulsione, ? riportato qui di seguito:

La formulazione riportata in tabella ? studiata per l?utilizzo in stabilimenti che usano acqua demineralizzata per preparare l?emulsione. Deve essere diluita al 3-6% in peso e richiede l?aggiunta di idrossido di sodio o di potassio per generare un liquido biancastro con pH compreso tra 10 e 11.

La metodica di preparazione del lubrorefrigerante avviene aggiungendo lentamente nel serbatoio di miscelazione le materie nell?ordine riportato in tabella 3. La temperatura deve essere portata e mantenuta a 40?C e la miscelazione deve avere una durata di 30-60 minuti con agitatore ad elica a 10-20000 rpm, fino ad ottenere una miscela omogenea.

Confronto dell?invenzione con lubrorefrigeranti convenzionali L?originalit? della presente invenzione pu? essere apprezzata chiaramente attraverso il confronto delle caratteristiche del prodotto con quelle di quattro lubrorefrigeranti largamente utilizzati, prodotti da multinazionali del settore. I prodotti confrontati, che verranno indicati nel seguito come Lubrorefrigeranti A?D, sono i seguenti:

A) Hysol MB 50 (Castrol);

B) Ecocool Mach 20 (Fuchs);

C) Blasocut 940 di Blaser;

D) Vanguard SuperSoloil 99 di Compagnia Italiana Lubrificanti. Di seguito vengono confrontati COD e il tenore di tensioattivi residui nella fase acquosa a valle dei processi di trattamento tipicamente utilizzati nell?industria. Il confronto ? stato fatto a partire da emulsioni contenenti il 5% in peso di lubrorefrigerante.

Il metodo pi? utilizzato per rompere un?emulsione esausta consiste nell?acidificazione con acidi minerali. Il risultato della rottura dell?emulsione consiste nello smescolamento nelle seguenti due fasi:

? una fase oleosa, ricca di olio e sostanze insolubili, che si posiziona nella parte alta del serbatoio di reazione; questa pu? essere facilmente rimossa e trattata per ridurre il contenuto di acqua, e destinata ad usi secondari anche mediante processi di distillazione/raffinazione;

? una fase acquosa, ricca di sostanza organiche solubili, solidi sospesi e ioni metallici posizionata nella parte bassa. L?elevato contenuto di inquinanti richiede un trattamento ulteriore di chiarificazione mediante grandi quantit? di calce, sali di ferro o di alluminio e flocculanti organici al fine di incrementare il pH e favorire la precipitazione degli ioni metallici e sostanze organiche.

Anche mediante impiego di grandi quantit? di prodotti chimici, la fase acquosa risultante presenta un contenuto di sostanze organiche e di tensioattivi che non consentono lo scarico nella rete fognaria, o altro corpo ricettore, secondo i limiti di legge.

Nelle tabelle che seguono sono indicati i parametri rilevati a confronto, prima e dopo i relativi trattamenti di depurazione. La percentuale indicata ? il tenore in peso del relativo prodotto in acqua potabile.

(segue tabella)

Sono quindi necessari ulteriori trattamenti (trattamento in impianto biologico, processi ossidativi, evaporazione seguita da condensazione, filtri a carboni attivi, ecc.).

Come indicato nella Tabella 2, il trattamento delle emulsioni esauste formulate a partire da prodotti convenzionali, pur impiegando grandi quantit? di agenti chimici, non consente di ridurre i valori COD e i tenori dei tensioattivi a livelli compatibili con lo scarico in rete fognaria.

Sono quindi necessari ulteriori trattamenti (impianto biologico, processi ossidanti, assorbimento su carboni attivi) per ottenere dei reflui che possano essere sversati nell??ambiente a norma di legge.

Al contrario, i prodotti lubrorefrigeranti secondo l?invenzione sono stati progettati per essere facilmente separabili a fine vita, e non richiedono necessariamente l?utilizzo di ulteriori trattamenti a valle del processo chimico-fisico per poter essere riutilizzati (o smaltiti, nel caso della fase acquosa).

Come gi? notato, a valle della rottura emulsione, la fase oleosa pu? essere destinata ad altri usi (es. combustibile per la produzione di energia), oppure distillata/raffinata per essere reimmessa sul mercato.

La fase acquosa presenta un contenuto molto basso di Chemical Oxygen Demand o COD (350-600 mg/l) ed un contenuto trascurabile di tensioattivi. I parametri chimico-fisici della fase acquosa sono tali da consentire, mediante un semplice trattamento, lo scarico in rete fognaria o altro corpo ricettore, in linea con i limiti di legge.

D?altra parte, il trattamento tipico per la rottura delle emulsioni convenzionali prevede l?impiego di evaporatori oppure trattamenti chimicofisici, mentre nel caso del prodotto della presente invenzione il trattamento dell?emulsione esausta ? addirittura non necessario nelle circostanze in cui sia possibile la miscelazione con altri scarichi di stabilimento. In alternativa al trattamento finalizzato allo scarico, la fase acquosa pu? essere riutilizzata all?interno dello stabilimento, ad esempio nei circuiti di raffreddamento con torre evaporativa.

La presente invenzione ? stata descritta con riferimento ad alcune sue forme di realizzazione specifiche, ma ? da intendersi che variazioni o modifiche potranno essere ad essa apportate dagli esperti nel ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Composizione lubrorefrigerante in emulsione o emulsionabile comprendente:

acqua allo 0-60% in peso,

2. Composizione lubrorefrigerante in emulsione o emulsionabile secondo la rivendicazione 1, che ? costituita da una pre-emulsione olio-in acqua comprendente:

dal 35% al 50% in peso di detta base oleosa,

dal 35% al 50% in peso di acqua demineralizzata o osmotizzata, il resto comprendendo detti additivi antiusura, modificatori di attrito, anticorrosivi, antiossidanti e biocidi, nonch? agenti alcalinizzanti.

3. Composizione lubrorefrigerante in emulsione o emulsionabile secondo la rivendicazione 2, in cui detta pre-emulsione olio-in acqua comprende dal 35% al 40% in peso di detta base oleosa, dal 40% al 50% in peso di acqua demineralizzata o osmotizzata, dal 10% al 15% di anticorrosivo o modificatore di attrito.

4. Composizione lubrorefrigerante in emulsione o emulsionabile secondo la rivendicazione 3, in cui detto anticorrosivo o modificatore di attrito ? costituito da acidi grassi policondensati o polimerizzati, o da acidi bicarbossilici derivati da acidi grassi.

5. Composizione lubrorefrigerante in emulsione o emulsionabile secondo ognuna delle rivendicazioni 2-5, in cui detta pre-emulsione olio-in acqua comprende come agente alcalinizzante idrossido di potassio o di sodio.

6. Composizione lubrorefrigerante in emulsione o emulsionabile secondo ognuna delle rivendicazioni precedenti, in cui detta base oleosa comprende oli e grassi vegetali o animali, da soli o in miscela, quali olio di palma, olio girasole, olio di lardo, olio di colza, e/o esteri naturali o di semisintesi quali, da soli o in miscela tra loro, trimetilolpropano trioleato, pentaeritritolo tetraoleato, 2-etilesil-oleato, cetearil-oleato, isopropil-miristato, etilesil-palmitato, esteri metilici di acidi grassi.

7. Composizione lubrorefrigerante in emulsione o emulsionabile secondo la rivendicazione 6, in cui detta base oleosa comprende olio di lardo, olio di palma e trimetilolpropano trioleato.

8. Composizione lubrorefrigerante in emulsione o emulsionabile secondo ognuna delle rivendicazioni precedenti, in cui detto antiossidante ? costituito da 2-etilpentil-3-(3,5-di-tert-butil-4-idrossfenil)propanoato.

9. Composizione lubrorefrigerante in emulsione o emulsionabile secondo ognuna delle rivendicazioni precedenti, in cui detto additivo antiusura o anticorrosivo ? un mono- o dialchilfosfato con catena alchilica > C12.

10. Composizione lubrorefrigerante in emulsione o emulsionabile secondo ognuna delle rivendicazioni precedenti, in cui detti biocidi sono uno o pi? agenti scelti dal gruppo consistente in: benzoisotiazolinone, ortofenilfenolo, ottilisotiazolinone, metilisotiazolinone, piritione sodico.