KR20200097401A - Metal Ion Extraction Device of Lubricant for Wet Wire Drawing - Google Patents

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정송용
박성현
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주식회사 나산
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Abstract

The present invention relates to a device for extracting metal ions from waste lubricant for wet drawing. A device for extracting metal ions from waste lubricant for wet wire drawing according to the present invention is installed while being connected to a circulation tank of lubricant which is circulated and supplied for wet drawing. The lubricant circulation tank and a connecting unit are connected to a lubricant suction unit and a lubricant discharge unit of an electrolyzer, and the lubricant flows into and out of the electrolyzer. In addition, a bubble device includes a cathode plate and an anode plate formed of insoluble electrode electrolytic copper plates consisting of a cathode and an anode and titanium metal electrodes coated with a catalyst of 20% iridium oxide (IrO_2), 7% titanium dioxide (TiO_2), and 3% vanadium pentoxide (V_2O_5) or less. The bubble device generates a bubble state of lubricant as a means for increasing the adhesion rate of metal ion particles in the electrolyzer on the electrode. The device includes a rectifier for applying a DC current and a variable pulse current to the electrodes.

Description

습식 인발용 폐윤활유 금속이온 추출 장치{Metal Ion Extraction Device of Lubricant for Wet Wire Drawing}Metal Ion Extraction Device of Lubricant for Wet Wire Drawing {Metal Ion Extraction Device of Lubricant for Wet Wire Drawing}

본 발명은 스틸(steel) 와이어의 인발 가공시 냉각 및 윤활을 위해 순환 공급되는 습식용 폐윤활유에 함유된 금속이온 불순물의 제거방법 및 폐윤활유 재생장치에 관한 것으로, 더 자세하게는 와이어의 습식 인발 공정에 사용되는 습식윤활유에 축적되는 불순물금속입자(Fe, Cu, Zn)을 제거함으로써 습식용 폐윤활유의 재생율을 높임과 동시에 와이어의 습식 신선성을 개선하여 작업성을 향상시킬 수 있도록 해주는 와이어 습식 인발용 폐윤활유 재생장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for removing metal ion impurities contained in wet waste lubricating oil that is circulated for cooling and lubrication during drawing processing of a steel wire, and to a waste lubricating oil regeneration apparatus, and in more detail, a wet drawing process of a wire Wire wet drawing that improves the workability by improving the wet drawability of the wire while increasing the regeneration rate of the waste wet lubricant by removing impurity metal particles (Fe, Cu, Zn) accumulated in the wet lubricant used for It relates to a waste lubricant regeneration device for use.

일반적으로, 금속이 급격히 변형 가공되는 와이어의 신선 작업시에는 와이어와 신선 다이의 접촉면에서 가혹한 조건의 압축, 마찰상태가 유지되면서 많은 열이 발생하게 되고, 다이에 비하여 상대적으로 연질의 와이어 표면에 스크래치 등의 표면 결함이 발생하게 된다.In general, when drawing a wire in which the metal is rapidly deformed, a lot of heat is generated while maintaining a harsh condition of compression and friction at the contact surface between the wire and the drawing die, and scratches on the surface of the wire relatively soft compared to the die. Surface defects such as back occur.

즉, 와이어 표면과 다이 표면의 접촉면에서는 가혹한 마찰 상태가 되는 바, 이때 발생되는 마찰력을 감소시키기 위하여 와이어와 다이의 표면 경계면에 윤활제를 공급하게 되며, 공급되는 윤활제에 의하여 와이어와 다이 표면 사이의 마찰상태는 유체 윤활과 경계 윤활의 두 형태로 구분된다.In other words, the contact surface between the wire surface and the die surface is in a severe friction state.In order to reduce the friction force generated at this time, lubricant is supplied to the surface interface between the wire and the die, and friction between the wire and the die surface by the supplied lubricant The condition is divided into two types: fluid lubrication and boundary lubrication.

유체 윤활은 와이어와 다이의 표면이 윤활제층을 매개로하여 간접 접촉하고 있는 상태로서 이상적인 마찰 상태가 되나, 와이어와 다이 표면의 마찰 상태는 두 접촉면에 부여되는 높은 압력에 의하여 상기 유체 윤활 상태가 깨어져 유체윤활과 무윤활 상태가 혼재하는 경계 윤활 상태가 된다.Fluid lubrication is a state in which the surface of the wire and the die are in indirect contact through a layer of lubricant, and becomes an ideal friction state, but the friction state between the wire and the die surface is broken by the high pressure applied to the two contact surfaces. It is a boundary lubrication state where fluid lubrication and non-lubrication are mixed.

따라서, 경계 윤활 상태의 신선시 급격한 압력 상승과 마찰열에 의하여 발생되는 경계 윤활막 파손에 의한 픽업(pickup) 즉, 와이어의 표면 결함을 방지하고, 신선 다이와 와이어 접촉면의 마찰계수 및 열을 감소시키는 동시에 신선성을 개선하기 위하여 와이어와 신선 다이의 접촉면에 공급되는 윤활제는, 신선 대상 와이어의 특성에 따라 윤활제 공급 방법이 다르게 되는 바, 크게 윤활제 공급 방법에 따라 건식 신선과 습식 신선으로 대별된다.Therefore, when drawing in the boundary lubrication state, pickup due to the breakage of the boundary lubricating film caused by rapid pressure rise and frictional heat, i.e., prevents the surface defect of the wire, reduces the friction coefficient and heat between the drawing die and the wire contact surface, and draws at the same time. In order to improve performance, the lubricant supplied to the contact surface between the wire and the drawing die differs in a lubricant supply method according to the characteristics of the wire to be drawn, and is largely classified into dry drawing and wet drawing according to the lubricant supply method.

건식 신선은, 신선 다이로 진행하는 와이어 이동 경로 상의 한 지점에서 와이어 표면에 윤활제를 떨어뜨리거나, 와이어가 신선 인발 다이를 통과하기전 와이어를 윤활제에 침적 통과시킴으로써 표면에 윤활제가 도포된 상태의 와이어를 신선하는 방법으로 와이어 표면에 도포된 윤활제는 회수되지 않는다.Dry drawing is a wire in which lubricant is applied to the surface by dropping lubricant on the surface of the wire at a point on the wire travel path to the drawing die or by dipping the wire through the lubricant before passing the wire through the drawing die. The lubricant applied to the wire surface by wire drawing is not recovered.

습식 신선은, 건식 신선의 윤활제 도포 방법으로는 와이어 표면에 윤활제를 적정량 도포할 수 없으며 상대적으로 마찰열의 발생량이 많은, 보통 선경 0.5mm 이하의 세물 신선에 적용되는 신선 방법으로, 신선 다이와 신선되는 와이어 모두를, 습식 윤활제를 물에 일정 농도로 첨가한 수용액인 윤활냉각제 내에 침적시킨 상태에서 신선 작업이 이루어진다. 따라서, 습식 윤활제는 수용액 상태에서 윤활성 외에 냉각성과 세정성을 가져야 한다. 즉, 습식 윤활제는 건식 윤활제에 비하여 윤활성은 떨어지나 냉각성능이 우수하며, 각종 동식물유, 광물유, 합성유 및 유성향상제가 주성분으로 이러한 성분들을 물에 균일하게 분산, 유화시켜 수용액 상태로 사용하기 위하여 계면 활성제가 추가된다.Wet drawing is a drawing method applied to fine wire drawing with a wire diameter of 0.5 mm or less, which cannot apply an appropriate amount of lubricant to the wire surface by applying a lubricant to the dry drawing method and generates relatively high frictional heat. All of them are immersed in a lubricant coolant, which is an aqueous solution in which a wet lubricant is added to water at a certain concentration, and drawing is performed. Therefore, the wet lubricant must have cooling and cleaning properties in addition to lubricity in an aqueous solution state. In other words, wet lubricants have lower lubricity than dry lubricants, but have excellent cooling performance, and various animal and vegetable oils, mineral oils, synthetic oils and oil enhancers are the main components, and these components are uniformly dispersed and emulsified in water to use as a surfactant. Is added.

일반적으로 와이어의 습식 신선은, 소재 와이어 로드에 대하여 표면스케일 제거 및 열처리등의 전처리 과정을 행한 후, 방청과 신선 인발성 향상을 위하여 그 표면을 황동 도금층으로 피복하고, 도금층이 피복된 와이어 로드를 습식 신선기 중에서 소정의 직경에 도달할 때까지 단계적인 신선을 행하여 도금 신선선을 얻게 된다. 이때, 상기 황동 도금선의 신선 공정은 냉각윤활제가 채워진 챔버 내부에 다단의 인출 캡스턴과 다수개의 신선 다이가 설치되어 인출 캡스턴에 안내되어 이동되는 소재 와이어가 신선 다이를 통과하는 과정에서 단계적인 직경감소와 길이의 증가가 일어나도록 한 습식 신선기를 통하여 수행된다.In general, for wet wire drawing, the raw wire rod is subjected to a pretreatment process such as surface scale removal and heat treatment, and then the surface is coated with a brass plated layer to prevent rust and improved wire drawing, and the wire rod coated with the plated layer is A plated wire is obtained by performing stepwise drawing in a wet drawing machine until a predetermined diameter is reached. At this time, in the drawing process of the brass plating wire, a multi-stage drawing capstan and a plurality of drawing dies are installed in the chamber filled with cooling lubricant to guide the drawing capstan and move the material wire passing through the drawing die step by step diameter reduction and It is carried out through a wet drawing machine that allows an increase in length to occur.

철강선재의 스틸 와이어 신선(wire drawing)에서 생기는 와이어산화층 제거 방법에는 기계적 방법과 화학적 방법이 있다. 그중에 스틸 와이어 신선후 선재의 품질과 성능면에서 기계적제거 방법이 선호되고 있지만 동시에 윤활제의 사용은 늘어날 수 밖에 없다. 이에 윤활제의 재활용은 자원재활용 측면에서 그 경제적 가치는 크다 할 수 있다.There are a mechanical method and a chemical method for removing the wire oxide layer generated from the steel wire drawing of a steel wire. Among them, the mechanical removal method is preferred in terms of the quality and performance of the wire after drawing the steel wire, but at the same time, the use of lubricant is inevitably increased. Therefore, it can be said that the recycling of lubricants has great economic value in terms of resource recycling.

이에 세계적인 경기불황을 감안하면 기계적 과용은 부담이 크므로 초도비용이나 지출비용의 절감 차원에서 스틸 와이어 신선 윤활제 재생기에 의한 재생윤활제의 활용은 큰 경제적 이익이 된다.Therefore, considering the global economic recession, mechanical overuse is a heavy burden, so the use of regenerated lubricant by a steel wire drawing lubricant regenerator is a great economic benefit in order to reduce initial cost and expenditure costs.

기존 와이어 습식 신선용 윤활유의 재생방법에 있어서는 신선기의 가동시간이 경과함에 따라 순환시스템 내부를 흐르는 냉각윤활제에는 도금 와이어의 표면으로부터 이탈된 구리와 아연과 같은 금속 이온들이 축적됨으로써 냉각윤활제의 냉각성과 신선성을 떨어뜨리게 되는 바, 일정시간 사용 후 상기 금속 이온들의 농도가 어떤 한계값에 도달되면 냉각윤활제를 폐기하게 된다.In the conventional wire wet drawing lubricant regeneration method, as the operating time of the drawing machine elapses, the cooling lubricant flowing inside the circulation system accumulates metal ions such as copper and zinc separated from the surface of the plating wire. As a result, the cooling lubricant is discarded when the concentration of the metal ions reaches a certain limit value after use for a certain period of time.

따라서, 습식 신선성과 신선된 와이어의 표면 품질을 향상시키고, 냉각윤활제의 사용 수명을 연장함으로써 폐기물 처리비용을 절감하기 위해서는 냉각윤활제에 함유된 금속이온을 습식 신선 작업 중에도 지속적으로 제거해야 한다.Therefore, in order to reduce the waste treatment cost by improving the wet drawing and the surface quality of the drawn wire and extending the service life of the cooling lubricant, metal ions contained in the cooling lubricant must be continuously removed during the wet drawing operation.

그러나, 일반적인 습식 신선기의 경우 냉각윤활제 중에 축적되는 금속이온은, 냉각윤활제 중에서 생성되는 슬러지에 포획되어 슬러지와 함께 자연적으로 제거될 뿐, 냉각윤활제 중에 축적되는 금속이온을 달리 제거할 수 있는 적절한 방법이 없다.However, in the case of a general wet drawing machine, the metal ions accumulated in the cooling lubricant are trapped in the sludge generated in the cooling lubricant and are only naturally removed together with the sludge, and there is an appropriate method to otherwise remove the metal ions accumulated in the cooling lubricant. none.

이에 본 발명은 종래 습식 인발기에서 사용되고 있는 냉각윤활제의 수명을 연장하고 와이어의 신선성을 개선하기 위한 것으로, 냉각윤활제에 축적되는 금속이온을 전기화학적인 방법을 통하여 손쉽고 효율적으로 제거할 수 있는 장치를 제공함에 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to extend the life of the cooling lubricant used in the conventional wet drawer and to improve the freshness of the wire, a device that can easily and efficiently remove metal ions accumulated in the cooling lubricant through an electrochemical method. There is a purpose to provide.

상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 냉각윤활제 순환 탱크 내에 일정 간격으로 교차 설치되는 음, 양극용 전극과 직류 변환을 위한 정류기에 의하여 달성된다.In order to achieve the above and other objects of the present invention, according to an embodiment of the present invention, it is achieved by a rectifier for direct current conversion and negative and positive electrodes intersected at regular intervals in a cooling lubricant circulation tank.

본 발명 와이어의 습식 인발용 냉각윤활제 함유 금속이온 제거장치를 구성하는 전극은 도체인 금속이면 무방하나, 양극의 경우 전류 효율이 좋은 동판을 사용하는 것이 바람직하며, 냉각윤활제 내에 분산된 금속이온이 전착되는 음극의 경우에는 전기적으로 안정하고 냉각윤활제에 의하여 부식되지 않을 뿐 아니라 전착된 금속이온이 쉽게 분리될 수 있는 금속을 사용하여야 한다.The electrode constituting the device for removing metal ions containing a cooling lubricant for wet drawing of the wire of the present invention may be a metal as a conductor, but it is preferable to use a copper plate with good current efficiency for the positive electrode, and metal ions dispersed in the cooling lubricant are electrodeposited. In the case of the negative electrode, it is necessary to use a metal that is electrically stable and not corroded by a cooling lubricant, and that the electrodeposited metal ions can be easily separated.

그리고, 전기 분해 또는 전기 분해의 역반응을 이용하는 장치에 공통적으로 사용되는 상기 음, 양 두 전극의 전극 간격과 전류 밀도는 매우 중요한 인자로서, 본 고안 장치의 경우에는 상기 음, 양극 사이의 전극간격을 5~15mm, 전류밀도를 4~10A/dm2 으로 함에 기술적 특징이 있다.In addition, the electrode spacing and current density of the negative and positive electrodes commonly used in devices using electrolysis or reverse reaction of electrolysis are very important factors, and in the case of the present invention, the electrode gap between the negative and positive electrodes is There is a technical feature in that it is 5~15mm and the current density is 4~10A/dm2.

또한, 냉각윤활제 순환 탱크 내에 설치되는 전극의 수와 크기는 상기 전류 밀도를 만족시킬 수 있는 범위 내에서 결정되나 전극의 수는 적어도 음, 양극 각 2매 모두 4매 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이는 본 발명 금속이온 추출장치를 음, 양극 1매씩의 단전극 방식으로 구성하는 경우 냉각윤활제가 균일하게 전극과 접촉되지 못하기 때문이다. 상기와 같이 전극간격과 전류밀도를 한정한 이유는 다음과 같다. 전극 간격이 5mm 미만이 될 경우에는 전착 금속이온들에 의한 단락이 쉽게 일어날 수 있으며, 15mm를 초과할 경우에는 전류 효율이 급격히 떨어져 금속이온의 전착량이 현저히 감소한다. 그리고, 전류밀도가 4A/dm2 에 못미치게 되면 금속이온의 전착 속도가 너무 느리게 되고, 10A/dm2 를 초과할 경우에는 증가되는 전류밀도에 비하여 금속이온의 전착 속도 증가치가 급감하게 된다. 즉 전류 효율이 저하된다.In addition, the number and size of electrodes installed in the cooling lubricant circulation tank are determined within a range capable of satisfying the current density, but the number of electrodes is preferably at least four or more for each of two negative and positive electrodes. This is because when the metal ion extraction apparatus of the present invention is configured in a single electrode method of one negative and one positive electrode, the cooling lubricant cannot be uniformly contacted with the electrode. The reasons for limiting the electrode spacing and current density as described above are as follows. If the electrode spacing is less than 5mm, short circuit due to electrodeposited metal ions can easily occur, and if it exceeds 15mm, the current efficiency sharply decreases, and the amount of metal ions deposited is significantly reduced. And, if the current density is less than 4A/dm2, the electrodeposition speed of metal ions becomes too slow, and if it exceeds 10A/dm2, the increase in the electrodeposition speed of metal ions sharply decreases compared to the increased current density. That is, the current efficiency decreases.

습식 인발을 행하면서 강선 표면의 황동도금층의 구리와 아연이 윤활액 속으로 용해된다. 윤활액 사용기간에 따라금속이온 농도는 점차적으로 증가되며, 윤활액에 함유된 금속이온 농도는 신선성 및 작업성에 영향을 미치게 된다. 현재 이러한 이온의 농도관리는 윤활액의 일정량 공급 및 폐기를 통해 이루어지며, 상당 기간이 지나 구리 및 아연 등 금속성분 농도가 지나치게 증가되어 신선성 및 작업성이 현저하게 저하되면 모든 윤활액을 폐기하고 새로운 윤활유를 공급하여 사용한다. 그러나 현재 사용하고 있는 방법은 사용 후 윤활유를 폐기하는데 있어 환경 문제 뿐만 아니라 처리비용 문제와 계속되는 새로운 윤활액 구입에 따른 비용 손실의 문제점을 갖고 있다.During wet drawing, copper and zinc in the brass plating layer on the surface of the steel wire are dissolved in the lubricant. The concentration of metal ions gradually increases with the use period of the lubricant, and the concentration of metal ions contained in the lubricant affects the freshness and workability. Currently, the concentration of these ions is controlled by supplying and disposing of a certain amount of lubricating liquid, and if the concentration of metal components such as copper and zinc is excessively increased after a considerable period of time and the freshness and workability are significantly reduced, all lubricants are discarded and new lubricants Supply and use. However, the method currently being used has problems of not only environmental problems in disposing of the lubricant after use, but also treatment costs and cost loss due to the continued purchase of new lubricants.

전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 본 발명의 금속이온 추출장치는 습식 신선용 냉각 윤활제 중에 축적되는 금속이온을 효과적으로 제거함으로써 냉각윤활제의 수명을 현저히 증가시켜 습식 윤활제를 절감할 뿐 아니라 냉각윤활제 폐기 비용을 절감하여주는 효과가 있다.According to the present invention having the above-described configuration, the metal ion extraction apparatus of the present invention effectively removes metal ions accumulated in the cooling lubricant for wet drawing, thereby significantly increasing the life of the cooling lubricant, thereby reducing the wet lubricant and discarding the cooling lubricant. There is an effect of reducing the cost.

그리고, 냉각윤활제에 축적되는 금속이온을 제거함으로써 신선성을 향상시켜 신선 생산성을 높여주고, 냉각윤활제의 윤활성 저하 속도를 억제함으로써 신선 작업시 발생하는 픽업 등과 같은 와이어 표면 결함을 감소시켜주는 이점이 있다.In addition, by removing metal ions that accumulate in the cooling lubricant, it has the advantage of improving the wire drawing productivity by improving the wire drawing productivity, and reducing the wire surface defects such as pickups that occur during the drawing process by suppressing the rate of decrease in the lubricity of the cooling lubricant. .

또한, 상기 발명의 습식 인발용 금속이온 추출장치에 있어서, 시간당 50리터의 비용으로 건식용 폐윤활제 재생기와 연계할 경우 오염 물질을 90% 이상 제거할 수 있다.In addition, in the wet extraction metal ion extraction apparatus of the present invention, when connected with a dry waste lubricant regenerator at a cost of 50 liters per hour, more than 90% of contaminants can be removed.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 습식 인발용 윤활유 금속이온 추출장치
도 2는 전해조의 양극 전극판 동판
도 3은 전해조의 음극전극판 티타늄판
도 4는 5시간동안 처리한 구리이온추출농도 변화량
도 5는 5시간동안 처리한 아연이온추출농도 변화량
1 is an apparatus for extracting metal ions from lubricating oil for wet drawing according to an embodiment of the present invention
2 is a copper plate of the anode electrode plate of the electrolyzer
3 is a titanium plate of a cathode electrode plate of an electrolytic cell
Figure 4 is a copper ion extraction concentration change amount treated for 5 hours
5 is a change amount of zinc ion extraction concentration treated for 5 hours

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 습식용 폐윤활유 금속이온 추출장치장치(10)를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an apparatus 10 for extracting metal ions from wet waste lubricant according to a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 습식 인발용 윤활유 금속이온 추출장치이고, 도 2는 도 1에 도시된 전해조의 양극 전극판 동판(21)이며, 도 3은 전해조의 음극전극판 티타늄판(22)이다.1 is an apparatus for extracting lubricating oil metal ions for wet extraction according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a copper plate 21 of a positive electrode plate of the electrolyzer shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a titanium plate of a negative electrode plate ( 22).

본 발명에서는 불용성 양극판(21)과 음극판(22)으로 구성된 금속이온 추출 장치(10)를 통해 전해법으로 윤활유 중의 구리이온 및 아연이온을 음극판에 부착시켜 습식 인발 윤활유를 재생함을 특징으로 한다. 본 발명에서 습식 윤활유로는 와이어의 습식 인발에 통상적으로 사용하는 윤활유을 지칭하며, 일반적으로 지방산, 유성 향상제, 압제, 계면활성제, 고무접착 증진제 및 소포제 등으로 구성되어 있는 것을 사용하나, 이에 한정되지 않는다.In the present invention, it is characterized in that the wet drawn lubricant is regenerated by attaching copper ions and zinc ions in the lubricating oil to the negative plate by electrolysis through the metal ion extraction device 10 composed of the insoluble positive plate 21 and the negative plate 22. In the present invention, the wet lubricant refers to a lubricant commonly used for wet drawing of a wire, and is generally used, which is composed of fatty acids, oil improvers, pressure agents, surfactants, rubber adhesion promoters and defoaming agents, but is not limited thereto. .

금속이온 추출 장치(10)는 불용성 양극판(21), 음극판(22), 전원정류 공급장치(32), 버블장치(31)로 구성되며, 추출 장치 내에 습식 윤활유룰 넣고 일정한 시간동안 전류를 흐르게 하면 윤활유 중에 용해되어 있는 구리이온 및 아연이온이 전해 반응에 의해 음극판으로 추출되어 윤활유 내의 구리이온 및 아연이온 농도가 감소한다. 이 경우 금속이온 농도의 감소량은 통전 시간 및 전류밀도 및 가변펄스크기 등 여러 조건에 의해 달라질 수 있다.The metal ion extraction device 10 is composed of an insoluble positive electrode plate 21, a negative electrode plate 22, a power supply rectifying device 32, and a bubble device 31. When a wet lubricant is placed in the extraction device and a current flows for a certain period of time, Copper ions and zinc ions dissolved in the lubricating oil are extracted to the negative plate by electrolytic reaction, so that the concentration of copper ions and zinc ions in the lubricating oil decreases. In this case, the amount of reduction in the concentration of metal ions may vary depending on various conditions, such as the energization time, current density, and variable pulse device.

즉, 상기 전극들에 직류 전류와 가변펄스전류를 인가하기 위한 정류기로 구성됨을 특징으로 하는 와이어의 습식 인발용 폐윤활유 금속이온 추출장치(10)를 말한다.That is, it refers to a waste lubricating oil metal ion extraction apparatus 10 for wet drawing of a wire, which is composed of a rectifier for applying a DC current and a variable pulse current to the electrodes.

또한 음극과 양극으로 이루어지는 불용성전극전해용 동판(21)과 촉매물이 코팅된 티타늄금속판(22) 전극들과 상기 전해조내의 유입수단을 통해 버블장치를 구비하여 전해조의 금속이온입자들이 전극상 부착율을 높이는 버블상태를 만들어 낼 수 있다.In addition, a bubble device is provided through an insoluble electrode electrolysis copper plate 21 composed of a cathode and an anode, and a titanium metal plate 22 coated with a catalyst material and an inflow means in the electrolyzer, so that the metal ion particles of the electrolyzer adhere to the electrode. You can create a bubble state that increases

또한 금속이온 추출 장치에서 불용성 음극판(22)의 재질은 부식 저항성이 매우 강한 티타늄(Ti)금속판 전극판재(22)에 전체피복 물질의 구성성분 중 산화이리듐(IrO2)이 20%, 이산화티탄(TiO2) 7%, 오산화바나듐(V2O5) 3% 이하로 코팅되어 있는 재질을 사용하는 것이 가장 바람직하며 양극판의 재질은 동판 재질을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, in the metal ion extraction device, the material of the insoluble negative electrode plate 22 contains 20% of iridium oxide (IrO2) and titanium dioxide (TiO2) among the constituents of the entire covering material on the titanium (Ti) metal plate electrode plate 22, which has very strong corrosion resistance. ) It is most preferable to use a material coated with 7%, vanadium pentoxide (V2O5) 3% or less, and the material of the positive electrode is preferably a copper plate.

상기 불용성 음극판으로는 티타늄(Ti) 판재를 사용하며, 이의 판재의 전체피복 물질의 구성성분 중 산화이리듐(IrO2)이 20%, 이산화티탄(TiO2) 7%, 오산화바나듐(V2O5) 3% 이하로 코팅 재질을 사용하는 것이 바람직하다.Titanium (Ti) plate is used as the insoluble negative electrode plate, and iridium oxide (IrO2) is 20%, titanium dioxide (TiO2) 7%, vanadium pentoxide (V2O5) 3% or less among the constituents of the entire covering material of the plate. It is preferable to use a coating material.

상기 금속이온 추출 장치 내의 통전 전류밀도를 4~8A/d㎡의 범위로 하는 것이 바람직하다. 전류밀도가 4A/d㎡ 미만인 경우 습식 윤활액중의 금속이온 제거속도가 너무 낮아 바람직하지 않고, 8A/d㎡을 초과하는 경우 습식 윤활액 중의 금속이온 제거속도는 증가할 수 있으나 고전압과 고전류가 통전되므로 안전상의 위험 및 습식 윤활유 중의 pH가 급속히 증가할 가능성이 있다.It is preferable to set the current density in the metal ion extraction device in the range of 4 to 8 A/dm 2. If the current density is less than 4A/dm2, the removal rate of metal ions in the wet lubricating solution is too low, which is not preferable. If the current density exceeds 8A/dm2, the removal rate of metal ions in the wet lubricating liquid may increase, but since high voltage and high current are applied. There is a potential for safety hazards and a rapid increase in pH in wet lubricants.

이러한 금속이온 추출 장치의 일예가 도 1에 도시되어 있다. 도 2 및 3은 상기 금속이온 추출장치에 부착된 양극 및 음극의 구조를 나타낸다. 그러나 본 발명에 사용될 수 있는 금속이온 추출 장치가 이에 한정되는 것은 아니다.An example of such a metal ion extraction device is shown in FIG. 1. 2 and 3 show the structures of the anode and cathode attached to the metal ion extraction device. However, the metal ion extraction apparatus that can be used in the present invention is not limited thereto.

이하에서 실시예를 들어 본 발명을 상세히 설명하나, 이하의 실시예들은 단지 설명의 목적만을 위한 것으로, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the following examples are for illustrative purposes only, and are not intended to limit the present invention.

(실시예 1)(Example 1)

음극으로 산화이리듐(IrO2)이 20%, 이산화티탄(TiO2) 7%, 오산화바나듐(V2O5) 3% 이하로 코팅된 티타늄판재(22)를 이용하고, 양극으로 동판(21)을 이용하여, 도 1a와 같은 구조의 금속이온 추출 장치(10)를 350?200?25㎣ 규격으로 제작하였다. 이를 이용하여 구리이온 농도가 2,000~2,100ppm이고, 아연이온 농도가 1,300~1400ppm인 습식 윤활유(Supersol ADM:상품명)을 4.0A/d㎡의 전류밀도로 5시간 처리한 후, 일정량의 윤활액을 채취하여 구리(Cu)이온, 아연(Zn)이온 농도 및 기타 물성을 검사하여 표 1에 나타내었다.Using a titanium plate 22 coated with 20% iridium oxide (IrO2), 7% titanium dioxide (TiO2), and 3% vanadium pentoxide (V2O5) or less as a cathode, and a copper plate 21 as an anode, The metal ion extraction apparatus 10 having the same structure as 1a was manufactured in a standard of 350?200?25mm3. Using this, a wet lubricant (Supersol ADM: brand name) with a copper ion concentration of 2,000 to 2,100 ppm and a zinc ion concentration of 1,300 to 1400 ppm was treated at a current density of 4.0 A/dm 2 for 5 hours, and then a certain amount of lubricant was collected. As a result, the concentration of copper (Cu) ions and zinc (Zn) ions and other physical properties were examined and shown in Table 1.

(실시예 2)(Example 2)

습식 윤활유를 5.0A/d㎡의 전류밀도로 5시간 처리하는 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.It was carried out in the same manner as in Example 1 except that the wet lubricating oil was treated at a current density of 5.0 A/dm 2 for 5 hours.

(실시예 3)(Example 3)

습식 윤활유를 6.0A/d㎡의 전류밀도로 5시간 처리하는 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.It was carried out in the same manner as in Example 1, except that the wet lubricating oil was treated at a current density of 6.0 A/dm 2 for 5 hours.

(실시예 4)(Example 4)

습식 윤활유를 7.0A/d㎡의 전류밀도로 5시간 처리하는 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.It was carried out in the same manner as in Example 1 except that the wet lubricating oil was treated at a current density of 7.0 A/dm 2 for 5 hours.

(실시예 5)(Example 5)

습식 윤활유를 8.0A/d㎡의 전류밀도로 5시간 처리하는 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.It was carried out in the same manner as in Example 1 except that the wet lubricating oil was treated at a current density of 8.0 A/dm 2 for 5 hours.

Figure pat00001

Figure pat00001

[물성평가방법][Method of property evaluation]

(1) 구리이온, 아연이온 농도 : 이온결합 플라즈마 분광기(ICP, Ion Coupling Plasma)를 사용하여 측정하였다.(1) Concentration of copper ions and zinc ions: It was measured using an ion coupling plasma spectroscopy (ICP, Ion Coupling Plasma).

(2) pH : pH 메터기를 사용하여 측정하였다.
(2) pH: It was measured using a pH meter.

10: 금속이온 추출장치 11: 전해조
12a: 음극전극판 연결수단 12b: 양극전극판 연결수단
21: Cu전극판 22: Ti 전극판
23: 극판지지대 31: 버블발생장치
32: 가변펄스정류기 41: 윤활유 흡입수단
42: 재생윤활유 배출수단
10: metal ion extraction device 11: electrolyzer
12a: negative electrode plate connecting means 12b: positive electrode plate connecting means
21: Cu electrode plate 22: Ti electrode plate
23: pole plate support 31: bubble generating device
32: variable pulse rectifier 41: lubricant suction means
42: recycled lubricant discharge means

Claims (4)

습식 인발용으로 순환 공급되는 윤활유 순환 탱크와 연결되어 설치되며 윤활유흡입수단과 배출수단을 통해 윤활유가 전해조에 유입과 배출이 되고,
음극과 양극으로 이루어지는 불용성전극전해용 동판과 촉매물이 코팅된 티타늄금속제 전극들과,
상기 전해조내의 유입수단을 통해 버블장치를 구비하여 전해조의 금속이온입자들이 전극상 부착율을 높이는 버블상태를 만들어 내는 것과
상기 전극들에 직류 전류와 가변펄스전류를 인가하기 위한 정류기로 구성됨을 특징으로 하는 와이어의 습식 인발용 폐윤활유 금속이온 추출장치.
It is installed in connection with a lubricating oil circulation tank that is circulated and supplied for wet drawing, and lubricating oil is introduced and discharged into the electrolyzer through the lubricating oil suction means and discharge means.
Titanium metal electrodes coated with an insoluble electrode electrolysis copper plate consisting of a cathode and an anode and a catalyst material,
A bubble device is provided through the inlet means in the electrolyzer to create a bubble state in which the metal ion particles in the electrolyzer increase the adhesion rate on the electrode.
Waste lubricating oil metal ion extraction device for wet drawing of a wire, characterized in that consisting of a rectifier for applying a DC current and a variable pulse current to the electrodes.
제1항에 따른 추출장치를 이용한 습식 인발용 폐윤활유의 재생방법에 있어서,
상기 불용성 음극판으로는 티탄(Ti) 판재를 사용하며, 이의 판재의 전체피복 물질의 구성성분 중 산화이리듐(IrO2)이 20%, 이산화티탄(TiO2) 7%, 오산화바나듐(V2O5) 3% 이하로 코팅 재질을 사용하고, 상기 양극판으로는 동판 재질을 사용하는 것을 특징으로 하는 습식 인발용 폐윤활유의 재생방법.
In the regeneration method of waste lubricating oil for wet drawing using the extraction device according to claim 1,
Titanium (Ti) plate is used as the insoluble negative electrode plate, and iridium oxide (IrO2) is 20%, titanium dioxide (TiO2) 7%, vanadium pentoxide (V2O5) 3% or less among the constituents of the entire covering material of the plate. A method for regenerating waste lubricant for wet drawing, characterized in that a coating material is used and a copper plate material is used as the positive electrode plate.
제2항에 있어서, 상기 금속이온 추출 장치 내의 통전 전류밀도를 4~8A/d㎡의 범위로 함을 특징으로 하는 습식 인발용 폐윤활유의 재생방법The method of claim 2, wherein the current density in the metal ion extraction device is in the range of 4 to 8 A/dm 2. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 정류기는 전극내부 및 외부표면의 금속이온입자의 분해도를 높이기 위한 가변펄스정류기를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 인발용 폐윤활유의 재생방법The method of claim 2 or 3, wherein the rectifier comprises a variable pulse rectifier for increasing the degree of decomposition of metal ion particles on the inner and outer surfaces of the electrode.
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