KR100232429B1 - 금속가공기에 이용된 냉각유 재생용 필터와 이용방법 - Google Patents

Abstract

알루미늄 압연 가공공정에서 사용하는 냉각유를 재생 및 유지하는 여과시스템에서 사용할 여과 보조물과 방법을 발표한다. 여과 보조물은 산물질이 침투하는 섬유형 물질이고 체공급물 또는 압축된 여과패드로서 입상형태로 제공된다. 오염된 냉각유가 여과보조물을 통과하면 산은 화학적인 작용으로 냉각유로부터 오염성 비누의 알루미늄성분과 또한 알루미늄 미립자와 산화물을 제거한다. 여과보조물을 산과 함께 사용하면 기존에 사용한 공지의 여과보조물을 제거하고 비교적 소량의 잔류 여과보조물을 생성하며 이것은 소각법으로 배출할 수 있게 된다.

Description

금속가공기에 이용된 냉각유 재생용 필터와 이용방법

본 발명은 윤활제의 정제나 재생 특히 알루미늄 같은 경금속 가공처리에 사용하는 윤활제를 재생하여 다시 같은 가공처리법에 재사용할 수 있게 하는 개선된 방법에 관계한다.

압연 공장에서처럼 알루미늄을 가공하는 과정에서, 광물성 경유가 자주 이용되며 또한 금속표면질 개선을 위해서나 가공처리 중 쉬이트의 편평도를 조절할 때 광물성 오일에 첨가제가 혼합된다. 이들 첨가제는 지방산, 지방족 알코올 및 지방산의 에스테르, 지방족 알콜과 같은 유기물질과 팜유나 코코넛유 같은 천연유로 구성된다.

압연공장의 로울을 통과하는 금속은 두께가 얇아진다. 이 과정에서 이미 금속 내에 존재하고 있던 산화물이 미세한 입자로 깨어지면서 압연 윤활제가 그 속으로 들어간다. 덧붙여서, 새로운 금속입자나 미립자가 금속과 로울의 접촉에 의해 또한 단단한 산화물입자에 의한 금속의 패임에 의해 형성된다.

압연공정에서 첨가제는 산화반응을 통해 또한 금속과 반응에 의해서 점차 소모된다. 광물성 오일은 느리게 산화한다. 산화물이 없는 금속은 활성이 크며 금속두께가 감소할 때 로울 닢(nip)에 보통 형성된다. 따라서 금속표면은 첨가제와 반응하여 금속과 유기산으로 된 유기 비누-염을 형성한다. 비누는 금속에 부착하여 금속이 압연기를 연속 통과하면서 두께가 축소될 때 표면결함을 가져오므로 바람직하지 않다. 비누량 감소나 제거를 위한 시도에는 큰 비용이 든다. 지금까지 냉각유로부터 비누를 제거하는 일반적인 방법은 백토와 규조토 혼합물을 통과시키는 여과법으로써, 금속과 금속산화물 입자를 여과하는 데에도 사용된다.

환경적인 측면을 고려하여 토양혼합물이, 소량의 오일 및 첨가제를 함유하므로 사용된 다량의 백토 및 규조토 혼합물 처리가 점차 어려운 문제이다. 가까운 장래에, 매일 생성되는 미처리된 토류 물질의 처리는 전면 금지될 것이다. 이 심각한 문제의 해결을 위하여 사용된 금속 가공용 윤활제의 세정을 위한 바람직한 방법을 개발하는 것이 중요하다.

공지기술(Riesmeyer, U.S. Patent No 2,339,520)에서 알루미늄 및 그 산화물 전체와 반응하기에 요구되는 화학량론적 양의 85%의 양으로 농축황산으로 오일을 처리함으로써 세정작업을 실행하는 시도가 있었다.

매우 강력한 물질인 농축황산이 식물성 오일이나 광물성 오일과 같은 냉각오일과 함께 사용될 경우 즉시 적갈색 슬러지가 형성된다. 다른 오일들도 유사하게 반응한다. 처리된 오일로부터 슬러지를 분리하고 최종적으로 슬러지를 처리하기 위해서는 복잡한 방법이 요구된다. 또한 농축황산이 수 많은 유기화합물을 공격하므로 Riesmeyers 처리법의 반응은 냉각오일로부터 유익한 첨가제를 제거시킨다. 이러한 이유와 또한 농축황산이 작업자가 취급하기에 위험한 물질이라는 사실 때문에 Riesmeyer 법은 실용적이지 않다고 증명되었다.

본 발명의 일반적인 목적은 알루미늄 미립자, 산화물, 비누 등의 오염물을 오일에서 효과적으로 제거하는 것으로서 알루미늄 가공과정에서 사용된 냉각유의 여과나 재생을 위한 개선된 방법을 제공하는 것이다.

또 다른 목적은 무독성이고 또한 값비싼 노동집약적 절차 없이 처리될 수 있는 여과매체를 사용하여 오염된 냉각유를 재생하는 공정을 제공하는 것이다.

유속이 큰(50갤론/분이상) 오염된 냉각유가 수용되는 여과시스템에서 필터 보조제를 사용하여 사용 또는 오염된 냉각유 여과를 위한 케이크를 만드는 것이 보통이다. 지금까지 가장 일반적인 필터보조제는 규조토와 백토의 50 대 50 혼합물로서 오염된 냉각유에서 입자들을 물리적으로 여과한다. 백토는 흡착제 역할도 한다. 본 발명에 있어서, 여과공정 이전에 선택된 산과 섬유질 필터 보조제를 혼합함으로써 새로운 필터 보조제가 제공되어서 냉각유에 대해 고유한 세정작용을 할 수 있다. 산물질은 목재조각으로부터 얻은 섬유형 셀룰로오스물질 같은 필터 매체에 분무되거나 적용되어서 필터 매체가 큰 유속의 냉각유 취급이 가능한 필터 시스템에 사용될 때 필터 매체를 통과하는 더러운 액체오일이 산에 노출되어서 금속 미립자, 산화물과 비누를 제거할 수 있다. 필터 매체와 산물질은 여과 주기 종료 후 축적된 필터 케이크가 독성물질 처리 문제없이 간단한 소각에 의해 쉽고 안전하게 처리될 수 있도록 선택된다.

본 발명의 다른 목적과 장점 및 특징은 실시예를 포함한 구체적인 설명에서 더욱 명확해진다.

알루미늄 가공이나 압연공정에 사용하는 냉각유는 금속미립자, 산화물과 비누의 존재 때문에 검고 흐린 오염상태이고 회분함량이 크다. 기본적으로 이런 냉각유는 10℉에서 약 40SSU의 점도를 가진 광물성 경유이다. 또한 고분자량의 산(올레산 같은) 또는 에스테르류(부틸스테아레이트 같은)형태의 첨가제를 청정한 냉각유에 넣어 최종 압연된 금속제품 품질을 개선한다.

본 발명에 따른 냉각유 청정법의 실행에서 적절한 여과장치는 공지의 것을 활용한다(U.S. Patent No 3,608,734). 이 장치에서 금속가공이나 압연처리에 사용된 후의 오염된 냉각유는 필터매체케이크를 지탱하는 여과지의 상부면에 위치한 유입실에 공급된다. 냉각유는 필터매체와 여과지를 통과하여 여과지 아래에 있는 수거실로 간다. 냉각유의 오염물은 여과지상의 케이크에 수집되고 여과지 아래의 수거실에 청정유가 축적된다. 여과공정 중 또는 여과 전에 필터 보조제(백토와 규조토)가 오염된 냉각유에 첨가되어서 여과지 상에 케이크를 형성시킴으로써 여과공정을 개선시킨다.

본 발명에 있어서 백토와 규조토 같은 필터 보조제는 산에 의해 활성화되는 다른 특이한 필터 보조제로 대체된다. 따라서 여과주기 중에 필터보조제내의 산은 냉매를 오염시키는 알루미늄 미립자와 알루미늄 산화물을 산의 알루미늄염으로 전환시키는 역할을 한다. 이 전환작용은 여과 보조제의 섬유질 담체에 의해 염이 급속히 제거되므로 냉매로부터 알루미늄 및 그 산화물을 제거한다. 산은 또한 냉매의 오염원인 알루미늄 비누를 비누형성 첨가제와 동일한 화합물로 전환시킨다. 이 화합물은 냉매 속에 용해되며 필터케이크를 통과하여 이전에 비누 속에 갇힌 첨가제를 청정한 압연용 오일 냉매에 복귀시킨다.

본 발명은 이용 가능한 필터보조제를 산용액으로 처리 또는 활성화하고 그후 종래의 여과시스템에 이 활성화된 필터 보조제를 사용하는 것에 관계한다. 필터 보조제는 산을 내부에 유지시켜서 산이 오일계로 나가는 것을 방지하지만 산과 일시적 접촉에 의해 오일이 처리될 수 있게 하는 담체역할을 한다. 본 발명의 개발에서 시험한 필터보조제는 규조토, 퍼얼라이트, 쌀겨, 정유산업의 코우크스 공정 부산물, 면화와 가공된 목질 펄프 등을 포함한다. 이들 모두는 시중에서 구할 수 있다. 면화물질이 파운드당 가장 많은 산을 유지시킬 수 있으나 유사한 산 유지량의 목질펄프보다 비싸다. 상기 모든 필터 보조제가 필터매체 및 산담체를 제공하지만 목질펄프의 경우가 가장 경제적인 것으로 증명되었다. 면화 및 목질펄프를 제외한 모든 필터 보조제는 여과주기 종료 후 소각하면 매립지에서 처리되어야할 부피 및 중량을 유지한다. 소각 후 면화와 목질펄프는 처음 부피와 중량의 1%미만으로 감소되므로 매립지에 보내질 물질의 양을 크게 감소시킨다.

시험할 각종 필턴 보조제의 활성화 방법은 약산용액으로 필터 보조제를 세척하거나 분무하는 것이다. 처음에는 2 내지 25%의 다양한 농도의 황산이 테스트되었다. 2 내지 25%의 농도에서 모두가 우수한 오일세정 결과를 가져오는 여과테스트가 수행되었다. 25% 이상의 농도에서도 우수하나 여과장치부식 및 취급 시 위험도가 크다. 10% 농도의 황산용액이 안전한 것으로 밝혀졌고 고농도의 것보다 안정하며 부식성이 낮은 것이다. 50% 이상의 고농도 황산은 냉각유 내의 첨가제를 공격하여 파괴시키며 별도의 처리절차가 요구되는 검은색 슬러지를 생성한다. 또한 50% 이상의 고농도일 경우 목질펄프를 태우기도 한다.

다른 산을 이용하여 또 다른 시험을 실행한다. 실험대상은 아세트산, 시트르산, 옥살산, 염산, 또한 황산이다. 이들을 목질펄프와 잘 섞고 오염된 냉각유를 세정하였다. 실험대상인 모든 산은 오염냉매를 세정하는데 만족스러운 역할을 한다. 다른 산보다 황산이 냉매로부터 더 많은 오염물을 제거할 수 있음이 증명되었다. 그러나 실험한 모든 산이 만족스러운 효과를 보여주므로 부식성이 덜한 산을 시험하고 그 결과를 현재 알루미늄 산업에서 사용하는 일반석인 방법 즉, 규조토와 백토 처리법에 비교하였다. 본 발명이 관련된 냉각유 문제는 알루미늄 호일 제조 설비에서 가장 널리 알려진 것이다. 알루미늄 호일은 식품공업에서 식품보존 목적으로 포장하는데 사용하므로 시트르산을 시험하였다. 이 산은 FDA승인을 받았으며 황산보다 부식성이 훨씬 덜하다.

오염된 냉각유가 시트르산과 같은 산을 함유한 필터 보조제 속으로 흐를 때 3가지 화학반응이 일어난다.

제일 먼저 필터 보조제 내의 모든 시트르산이 냉매 속의 알루미늄 미립자에 작용하여 다음과 같은 반응을 일으킨다: 시트르산과 알루미늄은 알루미늄 시트레이트와 수소로 전환된다.

둘째로 산은 다음같이 산화알루미늄과 반응한다. 시트르산과 산화알루미늄은 알루미늄 시트레이트와 물을 생성한다.

셋째 산은 오염된 냉매 속의 비누(알루미늄 스테아레이트)와 반응한다. 즉, 시트르산과 알루미늄 스테아레이트는 스테아르산과 알루미늄 시트레이트를 생성한다.

상술한 반응이 일어나면 각종 반응에서 생긴 성분들은 다음과 같이 처리된다: 염, 알루미늄 시트레이트 및 물은 처리를 위해 필터케이크 또는 패드에 남고 스테아르산은 여과된 냉각유와 재혼합하여 공급용기로 돌려보낸다.

본 발명의 오일세정력을 측정하기 위한 실험이 다음처럼 실행된다. 실시예 1과 2는 시트르산으로 활성화된 필터재료와 토양물질을 사용하는 공지기술의 여과방법의 세정력을 비교하여 보여준다.

[실시예 1]

50 중량%의 분말형 시트르산과 50 중량%의 물을 섞은 용액을 만든다. 용액 2㎖를 12g의 목질펄프와 혼합한다. 이것을 필터재료로 사용하여 0.015%의 초기 총회분함량을 갖는 오염된 냉매 800㎖를 여과시킨다. 800㎖의 오염된 냉매는 목질펄프를 통해 2시간동안 여과된다. 종래의 회분함량 분석법을 이용하면 냉매의 총 회분함량은 2시간 여과 후 0.000중량%이었다. 냉매의 색깔이 맑고 깨끗하다.

[실시예 2]

알루미늄 공장에서 종래의 냉매 세정법은 50%백토와 50%규조토로 된 혼합물을 통하여 냉매를 여과하는 것이다. 산 처리된 목질펄프의 회분 제거능력과 요즘의 알루미늄 산업에서 사용하는 백토/규조토 처리법 비교를 위해 12g의 규조토와 12g의 백토로 된 혼합물을 만든다. 이 혼합물을 통해 총회분함량이 0.015% 인 800㎖의 오염냉매를 2시간동안 여과하였다. 여과 후 냉매의 회분함량은 0.009% 이었다. 산처리된 목질펄프(실시예 1)가 더 우수한 세정작용을 함을 알 수 있다.

산으로 활성화된 섬유질 필터 보조제 시험에서, 여과 공정 동안 새로운 현상이 발생됨이 발견되었다. 시트르산 수용액이 목질펄프와 혼합되면 목질펄프는 산함유 액체를 흡수한다. 작은 펄프조각은 극소의 스폰지가 액체를 흡수하는 방식으로 산용액을 빨아들인다. 목질펄프의 섬유가 산을 흡수해서 유지하는 능력 때문에 산이 방출되어 여과공정동안 냉각유의 일부가 되는 것이 방지된다. 또한 산은 오일에 녹지 않으므로 목질펄프 속에 그대로 머물게된다. 알루미늄 함유 냉매가 목질 펄프 속의 산과 접촉되면 화학반응이 일어난다. 이것은 용해작용이 아니라 알루미늄과 알서 언급한 산과의 화학반응이다. 냉각유속의 알루미늄이 산과 접촉되면 산은 산의 알루미늄염으로 전환된다 알루미늄 미립자가 시트르산과 접촉하는 경우 산은 냉각유에 용해되지 않는 알루미늄염인 알루미늄 시트레이트로 전환되고 목질펄프 필터케이크를 통과하는 냉매의 속도가 매우 느리기 때문에(초당0.005 피트 이하) 알루미늄 시트레이트는 목질펄프 속에 남아있고 냉각유 속으로 이동하지는 않는다.

오염된 냉각유속의 알루미늄 비누에 있어서 목질펄프내의 산이 유사하게 작용한다. 알루미늄 비누가 목질펄프의 산과 접촉하면 비누의 알루미늄 성분이 고체 알루미늄 미립자의 전환에서처럼 산의 알루미늄염으로 전환된다. 전환 후 남은 화합물은 비누를 형성하는 첨가제와 거의 동일한 화합물(즉 스테아르산)이다. 이 작용은 비누 속에 갇힌 첨가제를 재사용을 위해 압연 오일냉매에 복귀시킬 수 있게 한다.

오일 세정공정이 계속될 때 목질펄프 속으로 흡수되는 산은 이것과 접촉하는 알루미늄 미립자, 산화알루미늄 및 비누를 알루미늄염으로 전환시킴에 따라 천천히 감소된다. 시간이 지나면 모든 산이 알루미늄염으로 전환된다. 반응할 산이 남아있지 않으면 알루미늄 미립자와 산과의 반응은 일어나지 않는다. 이때 필터 케이크가 필터에서 분리되고 목질펄프와 산으로 된 새로운 케이크가 필터에 형성된다 필터분야에서 이러한 과정을 필터재생이라 한다. 필터가 재생되지 않으면 용매가 더러워지기 시작하고 회분함량이 증가한다.

목질펄프 케이크 속에 산용액이 많을수록 필터재생 시간 간격도 길어진다. 그러나 목질펄프 케이크에 들어있는 산의 양이 과다하면 이들 중 일부는 냉각유속으로 씻겨져 내린다. 그러나 이것은 용해가 아니고 물리적인 현상이다. 이것은 냉각유를 따라 이동하며 최종적으로 여과 시스템의 하부지점에 모여 부식을 일으킨다.

필터 보조제에 대한 산 비율이 안전성을 위배 결정된다. 목질펄프섬유와 면화섬유는 액상에서 자신의 중량을 안전하게 유지할 수 있으며 액체가 냉각유속으로 들어가지 않게 한다. 다른 필터 보조제는 더 적은 양의액체를 안전하게 유지한다. 이 사실은 목질펄프가 산수용 담체로서 사용하기에 최선의 것임을 보여준다.

언급한 바와 같지 여러 종류의 산이 테스트되어서 사용하기에 가장 바람직하고 안전한 산을 결정한다. 실험대상인 5가지 산은 황산, 염산, 시트르산, 옥살산과 아디프산이다. 본 발명의 실시에 사용가능한 산으로서 또한 글리콜산, 락트산, 말레인산, 타르타르산과 글리옥실산이 있다.

[실시예 3-7]

다음의 실험에서, 작업중인 알루미늄 압연 공장에서 나온 오염냉매를 1갤런 수거하였다. 오염된 로울 냉각유에 함유된 총 회분량을 표준 ASTM회분시험법에 따라 측정하였다. 오염된 냉각유의 총 회분량은 0.077중량%였다. 이 냉매는 다음시험에서 표준기준 냉매로 표시한다.

실시예 3-7 각각에서 200㎖의 표준기준 냉매를 먼저 600㎖비이커에 붓는다. 비이커 속에는 가열 가능한 자기교환기를 설치한다. 다음의 모든 실시예에서, 사용된 필터 보조제는 캘리포니아의 셀룰로사에서 생산된 목질 펄프섬유이다. 각 시험에서 사용된 산은 목질 펄프 필터 보조제와 철저히 혼합된다. 첫 번째 실험에서, 5g의 10% 황산이 함유된 목질펄프 필터보조제가 첨가되고 표준기준 냉매 속에 철저히 혼합된다. 산처리된 목질펄프가 함유된 냉매를 강하게 교반하고 140℉로 승온시킨다. 교반 작용을 1시간동안 계속시킨다. 비이커에서 교반기를 꺼낸다. 함유물은 냉각 후 비이커 바닥에 침전한다 침전물 위의 오일은 깨끗하며 냉매에 대해 회분 시험한다. 필터 보조제와 혼합된 5가지 산을 같은 시험방법으로 시험한다. 생성된 청정냉매의 회분에 관한 기록은 다음과 같다:

실시예 3 : 10%농도 황산 회분 0.000%

실시예 4 : 10% 농도 염산 회분 0.000%

실시예 5 : 50% 농도 시트라산 회분 0.002%

실시예 6 : 10% 농도 옥살산 회분 0.000%

실시예 7 : 2% 농도 아디프산 회분 0.035%

위에서 보는 것같이 무기산과 유기산은 모두가 알루미늄 압연 냉매에서 회분을 제거한 것을 알 수 있다. 농도가 낮은 아디프산의 경우 냉매가 원하는 만큼 깨끗하게 되지 않았다. 나머지 산은 오일에서 오염물 제거에 탁월한 역할을 하였다.

무기산인 황산과 염산은 실행성이 좋으나 위험하며 부식성이다. 유기산(시트르산, 옥살산과 아디프산)은 사용하기에 덜 위험하며 냉각제 세정에 우수한 역할을 한다. 시트르산은 식품공업에서 사용하는 알루미늄 호일을 압연할 때 우수한 것이고 FDA 승인을 받은 물질이다.

상술한 실험실 검사에 따르면, 알루미늄 호일 공장에서 실물크기 실험이 수행되었다. 현장테스트에서, 시트르산과 조합된 10개의 50파운드 짜리 목질펄프를 준비하고 알루미늄 호일 설비에 공급한다. 이 시험에서 동등량의 물을 순수한 결정형 시트르산에 첨가하여 50-50 산 용액을 만든다. 그 후 1갤런의 액체산 용액을 50lb의 목질펄프에 혼합한다. 소형 호일 압연공장에서 쓰이는 필터는 오염된 냉각유를 처리하여 회분함량을 0.004% 내지0.005%로 유지하기 위해서 24시간마다 100파운드의 백토 및 규조토가 필요하다. 이 장비의 기록을 보면, 200lb물질/일로 최대 충전량이 증가하여도 냉각제속의 회분함량이 0.004% 내지 0.005% 이하로 낮아지게 할 수는 없음을 알 수 있다. 규조토와 백토 대신에 본 발명의 산처리된 목질펄프 100lb를 사용하여 실시한 실험에서 냉각유 처리에 큰 개선이 이루어졌고 회분함량은 정상적인 24시간동안 처리된 오염 냉각유에 대하여 0.000% 내지 0.001%를 유지하는 것으로 나타났다. 실물규모 실험의 현저한 결과에서 산처리된 목질펄프는 종래의 규조토/백토 처리법보다 더 많은 회분함량(파운드 대 파운드)을 제거하여 또한 실험실에서 달성한 목적을 실물크기의 알루미늄 압연공장에서도 역시 성취할 수 있음을 증명하였다.

실험실과 실물규모 압연공장 실험 모두에서 목질펄프에 사용한 산의 양이 냉각제에서 제거되는 회분함량을 결정한다. 일정량의 목질펄프로 더 많은 회분을 제거할 수 있는지를 조사하기 위해 목질펄프 1파운드당 다양한양의 산이 테스트되었다. 1lb의 목질펄프당 산의 양이 증가하면 회분제거 능력도 증가하는 것이 밝혀졌다. 목질펄프 필터 보조제가 자신의 중량만큼 흡수하여 필터 케이크 역할을 수행하므로 사용에 효과적인 혼합물은 산 1lb 당 1lb의 목질펄프이다. 이러한 농도의 산에서 5파운드의 목질펄프와 1파운드의 산의 경우보다 5배 많은 회분이 제거된다. 산농도가 커지면 1lb 목질펄프당 산제거량이 커지며 따라서 상기 작업을 실행할 때 더 적은 목질펄프를 필요로 하며 매일 방출하는 목질펄프의 양도 적다.

전술한 바와 같이 필터산업에서 대부분의 냉매필터는 입상 필터보조제 또는 규조토 같은 공급물을 사용하지만 필터에 공급되어 여과 케이크를 만드는 본 발명의 목질펄프를 활용할 수 있다. 입상공급물을 필터에 주입하는 필터상의 메카니즘을 입상공급시스템이라고 한다. 어떤 필터는 입상공급물 시스템을 갖지 않으며 여과를 위해 두꺼운 여과지나 여과패드를 케이크 대신에 사용한다. 절단된 쉬이트 형태의 예비성형 압축된 필터를 손으로 여과판 사이에 삽입하거나 필터가 재생될 때 자동적으로 필터 속에 밀려들어가는 연속 로울형태로 두꺼운 쉬이트가 제공될 수도 있다. 예비 성형된 여과지 또는 여과패드는 압착된 목질조각, 면섬유나 또는 폴리프로필렌, 나일론 또는 폴리에스테르 같은 화학섬유로 만들어진다.

필터 케이크 대신 두꺼운 여과지나 여과패드를 사용하는 필터의 경우에 산이 입상필터재료와 혼합되는 방식으로 패드 상에 산이 분무될 수 있다. 잉크를 흡수하는 압지같이 패드가 산을 흡수한다. 더러운 냉각유가 산처리된 압지형 패드에 흡수되면 산은 여과케이크를 통과할 때와 동일한 작용을 한다. 따라서 본 발명은 두꺼운 필터케이크를 사용하는 필터나 또는 절단된 여과지 혹은 로울형 여과패드를 사용하는 필터에 모두 적용된다.

언급한 바와 같이 본 발명에 따른 중요한 장점은 산이 고갈된 목질펄프나 여과 패드를 환경에 지방없는 소각장치에서 소각시킬 수 있다는 사실이다. 목질펄프나 여과패드에 시트르산을 사용하면 소각로에서 방출되는 오염물은 이산화탄소와 미량의 산화알루미늄이다. 따라서 본 발명은 매일 수 톤의 유독 폐기물을 처리하는 문제를 해결하게된다. 예컨대 중간 크기의 알루미늄 압연공장에서는 냉매를 사용 가능한 조건으로 유지하기 위해 매일400lb의 규조토와 백토를 필요로 한다. 사용된 케이크물질은 오일로 오염되었고 유독폐기물 덩어리로 배출된다. 미국에서만 매일 약 50톤의 유독폐기물을 생성하는 250개 이상의 알루미늄 압연공장이 있다. 250개의 압연공장이 본 발명의 신기술을 이용한다면 1개의 공장에서 매일 처리될 목질펄프량은 50lb를 넘지 않는다. 한 개의 공장에서 매일 목질펄프가 본래 중량의 2% 이하가 되도록 소각되므로 약 1파운드의 무해한 폐기물이 배출된다. 이것은 미국에서 매일 처리되는 전체물질을 50톤의 유독폐기물로부터 약 250lb의 무해 목질펄프 회분으로 감소시킨다. 냉매 세정을 위해 규조토와 백토를 사용하는 전형적인 공지여과시스템에서 필터는 24시간마다 재생(세정)된다. 필터를 재생하려면 노동력이 필요하고 다량의 소모된 백토와 규조토(여과케이크)를 제거하고 새로운 필터 보조제를 필터에 공급하는 데에는 더 많은 노동력이 필요하다. 활성화된 목질펄프는 규조토/백토혼합물 보다 5배정도 효과적이므로 필터 재생작업 전에 5배나 오래 필터를 사용할 수 있다. 이 새로운 방법을 사용하면 필터는 재생 전에 5일내지 6일간 사용할 수 있으며 따라서 노동력 절감효과도 크다.

본 발명에 관련된 전문가라면 구성에 있어서 다양한 변화와 또한 본 발명의 범위와 사상을 벗어나지 않은 한도에서 여러 가지 구체예와 변형도 가능함을 알 수 있다. 여기의 설명을 예를 든 것이며 이것에 국한되지는 않는다.

Claims (17)

1. 알루미늄 가공에 사용된 오염된 냉각유로부터 알루미늄 미립자, 산화 알루미늄입자, 알루미늄 비누 및 기타 유해물질을 제거하는 방법에 있어서, 섬유형 필터재료를 제공하고; 산용액을 필터재료에 균일하게 침투하도록 공급하고; 오염된 냉각유를 산이 침투된 필터 재료에 통과시켜서 산이 상기 알루미늄 미립자 및 산화물을 제거하게 하며; 상기 필터 재료로부터 오염물이 없이 정제된 냉각유를 수거하는 단계를 특징으로 하는 제거방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 섬유형 필터재료가 산용액과 혼합될 때 입상형태이고 또한 오염된 냉각유 흐름 경로에 여과지를 제공하여서 상기 여과지 상에 케이크형태로 필터재료를 유지시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 제거방법.
3. 제1항에 있어서, 산용액이 침투된 섬유형 필터재료가 오염된 냉각유의 흐름경로에 위치한 압축된 패드형태인 것을 특징으로 하는 제거 방법.
4. 제1,2 또는 3항에 있어서, 상기 필터재료가 목질펄프 섬유로 된 것을 특징으로 하는 제거방법.
5. 제1,2 또는 3항에 있어서, 상기 산용액이 시트르산인 것을 특징으로 하는 제거방법.
6. 제1,2 또는 3항에 있어서, 상기 산용액이 옥살산인 것을 특징으로 하는 제거 방법.
7. 제1,2 또는 3항에 있어서, 상기 산용액이 황산인 것을 특징으로 하는 제거 방법.
8. 알루미늄 가공작업시 사용된 오염된 냉각유로부터 알루미늄 미립자, 산화알루미늄입자, 알루미늄 비누 및 기타 유해물질을 제거하는 여과장치에서 사용하기 위한 필터 보조제에 있어서, 상기 필터 보조제가 산물질과 조합되어 균질혼합물을 형성하는 섬유형 또는 입상 물질임을 특징으로 하는 필터 보조제.
9. 제8항에 있어서, 상기 섬유형 또는 입상물질이 목질섬유물질인 것을 특징으로 한 필터 보조제.
10. 제8항에 있어서, 상기 섬유형 물질이 조합되어 섬유형 매트릭스를 형성하는 불용성 알파 셀룰로오스섬유인 것을 특징으로 한 필터보조제.
11. 제8항에 있어서, 상기 산물질이 시트르산 용액인 것을 특징으로 한 필터 보조제.
12. 제11항에 있어서, 상기 산물질이 50 대 50의 시트르산과 물로 된 용액인 것을 특징으로 필터 보조제.
13. 제8항에 있어서, 50% 시트르산과 물로 된 용액이 섬유형 또는 입상물질과 동일한 중량으로 혼합됨을 특징으로 하는 필터 보조제.
14. 제8항에 있어서, 상기 산물질이 10-30%의 농도로 된 황산용액인 것을 특징으로 한 필터 보조제.
15. 제8항에 있어서, 상기 섬유형 물질이 정제된 면섬유를 포함하는 것을 특징으로 한 필터 보조제.
16. 제8항에 있어서, 상기 섬유형 물질이 쌀겨를 포함하는 것을 특징으로 한 필터 보조제.
17. 제8항에 있어서, 섬유형 또는 입상 물질과 혼합되는 산물질이 황산, 염산, 시트르산, 아세트산, 옥살산과 아디프산 중 선택됨을 특징으로 한 필터 보조제.