1299754 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域3 發明領域 本發明係有關於，煉鋼業及金屬加工業在滾軋等製程 5 所產生的油與水附著的金屬氧化皮，以及在金屬研磨製程 所產生的油附著金屬粉等粉體之脱油及脱水處理者。 【Tltr ^ 發明背景 在煉鋼業及金屬加工業，以鐵、鋁、銅等為主成分的 10 金屬材料當加工時產生的切屑及研磨粉屑，鋼材當加熱及 熱軋時產生的氧化皮，金屬表面加工研磨材等的粉體，常 大量產生出來。該等粉體有時會附著一些加工時表面潤滑 以及滾軋時機械潤滑用油。 該等油附著粉體，雖有各種產生原因，一般而言，粒 15 徑為2μιη〜數mm，表面上附著有潤滑油等。該等粒子上附 著油之比率雖不等，一般介於1〜10質量百分比。 油附著粒子之例，如金屬材料加工時產生的研磨粉 屑。例如，在金屬切削製程上，為了潤滑，一邊以礦物油 等澆在金屬材料上，一邊以刀頭等加以研磨，因此該等粉 20 屑常有多量的油附著其上。研磨粉屑，其粒徑為0.1〜數 mm，附著油比率約1〜10質量百分比。油之種類，有水溶 性油及不溶於水之礦物油。 以研磨粉屑（以下，稱該等粉體為金屬渣）為金屬原料加 以回收利用時，該油是為障礙，因此主要是進行濕式脫油 1299754 處理。首先，加水於油附著金屬渣，做成混合漿液。再添 加界面活性劑於該混合漿液，加以攪拌，使金屬渣上附著 之油混入水中。瀝掉該狀態漿液的水，再度水洗，以除去 附著油。藉此處理，除油後的金屬渣利用電爐及轉爐等金 5 屬熔解精練爐加以回收使用。 此外，加熱滾軋時產生的銹皮，係高溫鋼板及金屬板 在機械加工製程所產生。於該製程，鐵及其他金屬的表面 因氧化而形成銹皮。例如在鋼材的熱軋製程裡，以加熱爐 加熱鋼板至1100〜1200X：，再以金屬輥滾軋成形，以製造 10 薄板鋼板及型鋼。此際，鋼板表面會產生比較多量的銹皮。 此際的銹皮量，約每1噸鋼材20〜50kg。通常以高壓水噴 射，從鋼板上去除該銹皮。該等操作稱之為除銹。除銹所 去除的銹皮與水一起集中到管溝裡，在此沉澱。 另外，金屬之滾軋製程裡，為使機械旋轉及滑動順利 15進行，常使用潤滑油。該潤滑油自機械組件接合部位少量 地為漏出來。该戌漏出來的潤滑油，與除錢用水之排水一 起集中到管溝裡。 二果答溝内机入了潤滑油以及銹皮兩種東西。管溝 内，百先，大小為0.2〜數mm的粗銹皮沉殿在管溝内的上
75μιη)的微粒銹皮，則沉澱在管溝内的下游處。 。且潤滑油亦 於管溝内下游處與微粒銹皮蓄積在一起 達到有4〜 1 〇貝里百分比的潤滑油附著狀態 。結果，微粒錢皮 態。且該銹皮因是 1299754 微粒的緣故，具有附著多量水的特性。結果，從管溝回收 時，附著水分比率為40〜55質量百分比。該多量水分與油 同為回收上的問題。 銹皮當中，粗銹皮的油與水附著率較低，故回收上問 5 題較少，通過礦石燒結裝置作為高爐的原料，或直接作為 電爐的原料加以回收。另一方面，潤滑油附著的含油微粒 銹皮（以下稱油銹皮）直接以燒結裝置或電爐加以回收使用 是有困難的。因為，混在裡頭的油在該等裝置内會蒸發或 燃燒，造成排氣處理困難的問題。 10 因此，操作上要去除油錄皮所附著的油，使其能夠回 收利用。該方法有加熱燃燒式以及濕式等兩種方式。首先， 在加熱燃燒式裡，將油銹皮以旋轉窯等加熱讓油燃燒掉。 亦即將水與油附著的污泥狀油銹皮置入内燃式旋轉窯，加 熱至500〜900°C，燃燒油錄皮的附著油，並去除之。此外， 15 在先前的濕式處理，例如特開昭51-91817號公報殘渣處理 方法所揭示的，使用添加了界面活性劑等藥劑的水溶液以 進行濕式油分離的方法。係將油銹皮於混合槽裡與混合了 界面活性劑等的水一起攪拌，以分離出所附著的油。 關於金屬渣之脫油處理，在先前技術主要係進行濕式 20 脫油處理。首先，油附著金屬渣與大量水混合成漿液，該 漿液再添加界面活性劑，攪拌之，使金屬潰的附著油與水 混合。由此操作，讓金屬潰的附著油溶於水，然後，放流 溶有油份的水，分離之，更以水洗，以去除大部分的金屬 渣附著油份。 1299754 該方法由於以大量水來洗油以去除油，故需要粒子真 容積10〜20倍的水。因此，必須處理大量的含油污染水。 因而，該方法在處理上，從粒子去除油之後，由於處理該 多量的油污染水，花費不小的處理費用是為問題。 5 並且，由於洗淨粒子的水量頗大，使油分散的界面活 性劑的需求量也多，該費用也是問題。因此，先前技術從 金屬渣去除油的方法，並非省錢的脱油方法。 其次，關於油銹皮之處理，在先前技術亦有各種問題。 首先，油銹皮燒成方法，可確實將銹皮的油殘留率降到0.1 10 質量百分比以下。可是，由於在爐内將油燃燒的緣故，被 污染排氣之處理裝置變得複雜，排氣處理費用及裝置之建 置費用高是為問題。尤其是，油銹皮上大量附著水份，附 著比率高達50質量百分比，因此水份蒸發的熱量能源消費 也大，因此巨額能源成本是為問題。 15 另一方面，濕式油分離法，例如，特開昭53-23830號 公報所記載含油殘渣之處理方法，係使用裝置群之聯結構 成，包括混合油銹皮及含界面活性劑等藥劑水溶液的裝 置，油分離裝置，從水分離銹皮的分離槽等。該方法之處 理裝置建置費雖比燃燒法便宜，然而必須有複雜構成之裝 20 置，設備建置費用較高。並且，與金屬渣脱油情況相同， 附著油之分離，需要銹皮真容積10〜20倍的大量的水。結 果，因為需要大量界面活性劑的緣故，界面活性劑費用高， 處理費用也高。甚且，油去除後需進行銹皮脱水，然而沒 有深入研究脱水機的處理條件，故脱水後微粒銹皮的水份 1299754 高是為問題。 似此，濕式油分離法在原理上較優’然而先前技術之 裝置其構成複雜，且有營運成本較高的問題。結果’雖有 各種方法被建議出來’到現在為止’幾乎是沒有被用來作 5 實際的油銹皮脫油處理。尤其是’先前技術並未確立處理 條件，約ΙΟμιη以下微細粒子之脱水’即使使用離心分離裝 置，也無法充分脱油脱水。 特開平2〇02-1396號公報揭示並舉例如下，除了以氧化 鐵為主體的固形成分以外，將含有油份及水份的煉鋼殘潰 10 加以離心分離以濃縮煉鋼殘渣中的固形成分，再將固形分 濃縮過的殘渣行乾燥處理，所得的乾燥殘渣用作煉鋼精鍊 製程的副原料，例示漿液狀殘渣以9〇〇〜2〇〇〇g進行離心分 離。 15 但是，該方法裡，固形分濃縮過的殘渣的水份超過 ，當作精鍊製程之副原料使用，尚需要乾燥處理。因 此’需要乾燥處理所需能源，高魏源成本是為問題。 、於是’改善該等先前技術之缺點，並活用濕式油分離 法之優點的新方法成為普遍需求。亦即，為了油附著粒子 之脫油處理’需求—個比較單純之裝置構成理 宜之新技術。 C 明内容^】 發明概要 本發明，乃為解決上述課題而發明，要旨如下： Ο種相著粒子之處理裝置，包含有··㈣擾摔槽， 20 1299754 用以授拌由油附著金屬或金屬化合物之粉體粒子與水所形 成的漿液；離心分離襄置，可產生重力加速度倍以上的 離，及衆液輸送設備，用以將前述撥拌槽之内容物輪 送至前述離心分離裝置。 ’ 5 (2)如〇)項之油附著粒子之處理裝置，其中前述漿液擾 拌槽連接一用以供給添加劑之裝置。 (3)如⑴項或(2)項之油附著粒子之處理裝置，其中前述 離心分離裝置具有：圓筒型外筒，其係以旋轉軸為中心而 旋轉，且具有朝一端部方向漸趨狹窄之錐形；及排出螺旋 1〇紫’其係設置於該圓筒型外筒之内部，且於該旋轉轴上設 置有用以供給漿液至該圓筒型外筒之浆液供給口，又前述 離〜刀離破置係具有該排出螺旋柴相對該圓筒型外筒之旋 轉速度以-差速-邊旋轉，一邊將沉殺於該圓筒型外筒内 面上之粉體朝錐形之狹窄方向運送之機能者。 15 (4)如(3)之油附著粒子之處理裝置，其中前述離心分離 裝置旋轉轴之方向，與重力作用之方向之角度差在25。以 内0 (5)-：油附著粒子之處理方法，包括下列步驟：將由 油附著Ϊ屬或金屬化合物之粉體粒子，與對該粉體粒子真 容積之比率達350%以上之錢合而形成具流動性的 黎匕Ϊ聚峨槽内將該激液加以攪拌之後，利用離 心分離裝置，使重力加速⑽⑽倍以上之離心力作用於該 漿液以進行處理。 方法，其中在前述離心 (6)如（5)項之油附著粒子之處理 20 1299754 ⑪袭置内，作用於前述漿液之離心力與前述離心分離 衣置内之粉體粒子滯留時間之積，為1〇，_G·秒以上。 ⑺如(5)項之油附著粒子之處理方法，其巾前述油附著 、’或金屬化合物之粉體粒子，係在鋼材滾軋製程中所產 5生之平均粒徑7一以下之油附著錄皮。 ⑻如⑺項之油附著粒子之處理方法，其巾前述粉體粒 子^平均粒侵為12μηι以下，且前述離心分離裝置中，作用 ;月）述水液之離心力為重力加速度g之1谓倍以上。 1〇八$)如⑻項之油附著粒子之處理方法，#中在前述離心 離衣置内^ ’作用於前述漿液之離心力與前述離心分離 裝置内粉體粒子滯留時間之積為20，_G •秒以上。 (10) 如（5)項之油附著粒子之處理方法，其中在前述聚 液授摔槽内部，前述漿液每1立方米之攪拌動力為0.4仟瓦 以上。 (11) 如（5)項之油附著粒子之處理方法，係將前述油附 著金屬或金屬化合物之粉體粒子與pH值為9以上之水混合 而形成具流動性之驗，且在麟該漿液之後 ’再以前述 離心分離裳置處理。 (12) 如（11)項之油附著粒子之處理方法，係界面活性劑 20 添加於前述PH值為9以上之水中。 (13) 如（5)項之油附著粒子之處理方法，係使前述漿液 之溫度為50°C以上，再以前述離心分離裝置加以處理。 圖式簡單說明 第1圖，顯示離心分離裝置離心力及微粒銹皮在裝置内 12 1299754 滯留時間之乘積與微粒銹皮脱油率的關係 銹皮去除油之装 第2圖’顯示實施本發明從油附著微粒 置的全體構成。 第3圖，顯示本發明使用之離心分離裝置之一 5 【贲施方式】 較佳實施例之詳細說明 本發明者們，對與水混合之狀態下的油附著金屬及金 f化合物讀子（以下，_粒子）的脱財法做過研究。研 究結果，發現在備齊適當的處理條件之下，能夠以離心分 10離裝置同時脱水及脱油，並發現只要使用該方法，即使是 濕式處理，簡單的齡，且便宜㈣用，即可將粒子除油。 本發明者們發明了新方法，亦即將油附著粒子與水的 聚液在適當條件下加以授拌後，該漿液以不使用濾布的離 〜分離裝置可分離水與油。又，本發明者們的實驗對象有， 15鋼材滚軋時產生的平均粒徑2〜75μηι之微粒銹皮，平均粒 徑1〜50μηι之鈦研磨粉屑，超硬合金平均粒徑〇 i〜2mm之 研磨粉屑，以及，平均粒徑1〇〜1〇〇μ1η之研磨材粉屑，等 油附著物，更以平均粒徑5〜25|[1111之鐵粉與礦物油之混合 物進行實驗。亦確認本發明對該等粒子均充分發揮功能。 20 本發明者們’首先，清楚了解為了有效率地從粒子去 除油與水，含有油附著粒子漿液的適當的攪拌條件以及適 當的脱水條件是重要的。含有油附著粒子漿液的攪拌條件 當中’粒子與水的混合比率以及攪拌力強度最為重要，並 且，漿液之攪拌強度、水之pH值及使用界面活性劑為重要 13 1299754 的必要條件。 首先，脫油處理之前，良好的油附著粒子漿液的攪拌 狀態，使粒子分散是必要的。粒子如凝集於漿液内，則後 面以離心分離裝置處理時脱油效率低落。因此，要製造出 5 粒子分散情形良好的襞液。粒子之分散，較多的水份混合 比率是必要的。亦即，水的容積為粒子真容積的35〇%以上 時，由於適當的攪拌操作，可使油附著粒子分散良好。是 以，本發明之處理條件，乃水容積對於油附著粒子真容積 之比率為350%以上，將漿液機械性地加以授拌，使粒子分 10 散於漿液内部。並且，水之混合比率達500容積百分比以上 時，即使授拌條件略差，粒子也能夠分散良好。因此，相 對於粒子的水的混合比率最好是5〇〇容積百分比以上。先前 方法的濕式脫油處理，相對粒子真容積水的容積比率為 1000〜2000%，因此本發明之方法，漿液含水之比率已大 15 幅減少。又，粒子真容積之定義係單一粒子容積之總和。 此外’為了分散漿液内的粒子，備齊漿液的機械攪拌 條件也很重要。漿液的擾拌動力越大，則粒子越分散良好。 本發明者們發現到，在相對於粒子水的容積比率為350%以 上的條件下，漿液攪拌動力為漿液每1立方米0.4仟瓦以上 20 時粒子分散狀態良好。 將以上方法所製造的粒子分散漿液，在離心分離裝置 内部脱水並同時脱油。在離心分離裝置之内部，全體漿液 均有離心力，比重比水還重的粒子，被推往離旋轉軸較遠 的方向。該過程裡，比重比水還小的油，則往離旋轉軸較 1299754 近的方向移動。離心分離裝置裡該操作之後，藉由固液分 離’將漿液分開為水與油混合液體以及粒子。 本發明者們調查過，在離心分離裝置裡，作用於漿液 的離心力的強度對粒子脱油率的影響程度。本發明者們並 5 顯示所作實驗結果的例子。使用第3圖所示離心分離裝置的 實驗裡，將離心力由重力加速度G(9.8m/s2=lG)的200倍 (200G)改變至4,000倍(4,000G)，以調查離心分離裝置所回 收的微粒銹皮的油份附著比率。第3圖所示裝置之概要後 述。將油6.4質量百分比附著的微粒銹皮加以脱水脱油的實 10 驗裡，200G的情況下，脱油率僅55%。並且，該離心力之 下，即使延長離心分離裝置内微粒銹皮的滯留時間脱油率 幾乎沒有變化。另一方面，300G離心力的情況下，微粒銹 皮在離心分離裝置内的滞留時間為20〜30秒短時間時脱油 率僅為50〜60%，然滞留時間為100秒的處理下，脱油率高 15 達80%。並且，離心力為800G以上時，即使微粒銹皮在離 心分離裝置内的滯留時間僅數十秒脱油率亦高達7 〇 ~ 90%。 該現象之發生乃因為，離心力太弱時，油之浮力勝不 過油與微粒銹皮間之親和力，雖時間較長仍無法脱油，然 20 而300G以上強離心力時，漿液被作用了充分的力量， 有適當的時間，即可從粒子脱油。 似此，漿液中粒子在離心分離裝置内的滯留時間也會 影響粒子的脱油率，因此本發明者們接著調查了，裝液中 粒子在離心分離裝置内滯留時間對脱油率的影響。在離心 15 1299754 分離裝置之内部’因離心力使得液體中的粒子沉積下來， 而存在該濃縮部分，以及分離堆積粒子與液體的部分。研 究該離心分離裝置之結構，可知本發明方㈣情況下，粒 子在油與水混合液巾沉㈣財，因強大心力使得油從 5 粒子被剝下來1言之’離心分離裝置中保持漿液的部分， 離旋轉轴較近的順序’呈油層’水層，及粒子濃縮層排列。 該液内粒子之沉積速度，受作崎㈣與油的力量(與離心 力成比例）以及時間的影響。 同時，固液分離過程中，粒子間液體所受壓力係決定 10粒子間水與油流動速度的重要因素，且壓力與離心力成比 例。並且’該固液分離過程中，液體分離的程度與經過時 間成比例。因此，離心力與粒子在離心分離裝置内部滞留 時間的乘積（以下稱離心力時間積），可說是影響微粒錢皮脱 油率的重要物理參數。 15 因此，本發明者們作了實驗，用離心脱水裝置，在脱油的 有效離心力範圍300〜3,000G的範圍内，一邊改變離心力時間 積，一邊調查從微粒銹皮脱油時的脱油率。該結果是於第丨圖。 如第1圖所示，從離心力時間積超過8,〇〇〇(} •秒處，脱油率開始 夂侍良好，達到10,000G·秒以上時，更達到8〇〜85%以上的 /由率。且，離心力時間積達到15,000G·秒以上更加良好，2〇,〇〇〇 3〇,〇OOG ·秒以後效果即達到飽和。因此，最好將離心力時間 積定在10,000G·秒以上，也是本發明之一。油附著金屬渣及研 磨材粒子之脫油處理，關於離心力時間積對脱油條件的影響， 也以實驗確認，同樣地，離心力時間積達1〇,〇〇〇G ·秒以上時， 16 1299754 月兑油率良好。 同時，離心力時間積達10,000G ·秒以上的條件下，離心 分離裝置所排出粒子之附著水份較低，在下一個製程裡容易處 理是為優點。例如，平均粒徑19μιη之油附著微粒銹皮的脱油脱 水處理已確認如下效果，即在離心力1，000G且離心力時間積達 11，000G·秒的條件下，微粒銹皮之附著水份達到u質量百分比 之低水份，其後不需乾燥處理，可於壓塊成形裝置進行成形處 理0 10 15 20 唯本發明者們發現到，粒徑比12pm小的粒子其脱水脱油 時，必須有強大的離心力。粒徑小則比表面積大，油易於附著 在粒子表面，同時粒子間易於蓄積水份，因此在本發明離心力 弱的條件下，脱油脱水不夠充分。從該等細微粒子進行脱水脱 油時，需要1500G以上，最好是2〇〇〇(}以上的離心力。且離心力 時間積達2G，GGGG ·秒以上者是為良好的處理條件。 八人毛月人凋查過使粒子分散的水的物理性質等對粒子 脱油效率的影響。即調查影響油與水親和狀態主要原因的水的 PH值的影響。結果’轉皮上附著之潤滑油等，在驗性水溶液中， 可改善油與水之親和性，更容易從粒子分離出來。 本發明者們探討容易從錄皮將油分離的條件時發現水的 Γ好值超過8·5則油容易分離，卿為9以上時，油分離情形更加 一的濃度，係反轉氫離子濃度常 ㈣分較加良好，-^值 欠中斗加界面活性割。欲從粒子脫出礦物油時，添加界面活性 17 1299754 劑之非離子系有機化合物是有效的。又，非離子系有機化合物 可使用，壬基環氧乙烷及壬基酚環氧丙烷等。非離子系有機化 合物的添加比率，以水之0.3質量百分比以上之比率加以混合時 特別有效。並且，本發明在效果上，由於所用處理水對粒子之 5 比率較小，即使使用界面活性劑，也比先前濕式脱油方法的界 面活性劑添加量大幅減少。 此外，在離心分離裝置内部，提高漿液的溫度亦有效果。 溫度高則油的黏度降低，粒子之油分離易進行。另一個效果 是，漿液溫度高則水的黏度也降低，粒子之水分離變得容易進 10 行。本發明者們以實驗確認過，只要漿液溫度達50°c以上，即 可顯現該效果。欲更提高脱油率時，可將漿液溫度定在80°C以 上。 本發明者們使用本發明之方法研究過，有關以離心分離裝 置進行水溶性油附著粒子之脫油處理。由於水溶性油裡水的親 15 和性良好，只要製造出粒子分散良好的漿液，調整固液分離容 易進行的條件，在本發明的條件下脫油是不成問題的。易言 之，適當調整攪拌時水對粒子的混合比於350容積百分比再進 行攪拌，並調整離心分離裝置之離心力強度於300G以上，即可 脱油。且最好將離心力時間積定為適當值10,000G·秒以上。漿 20 液溫度定於50°C以上亦有效果。 其次，實施本發明之方法其裝置例示於第2圖，並說明本 發明將油附著粒子脱油之裝置與方法。該裝置，主要由漿液攪 拌槽1，添加劑供給裝置2，漿液輸送泵3，漿液配管4，離心分 離裝置5，水油分離裝置6以及水添加裝置7所構成。 18 !299754 、先在歲液攪拌槽1中形成一個，1〜ίο質量百分比比率 /由附著金屬或令 對粒 ”屬化a物粒子以及水的漿液。該漿液裡，水 5 4軸容積比率定於35()%以上。當不能有效 水之比:可定於5。0容積百分比以上。 法，有r夜攪拌槽1將該漿液充分攪拌。此際漿液之攪拌方 方法有茱輪鱗1出水，驗㈣槽1底部吹入空氣等 挑氣11方去都好。唯為實施良好的攪拌，最好將漿液的擾 力定於裝液每1立方米0.4仟瓦以上。 10 源都、、 可引用添加劑供給裝置2，添加鹼源於漿液。鹼 、Π使肖但以使用蘇打灰，石夕酸鈉，填酸納，甲代石夕酸納， =灰之水溶液較為經濟。由於添加鹼源，當聚液槽^ 水液的水的pH值達到9以上時，月兑油效果變大。且添加界面活 陵蜊時亦利用添加劑供給裝置2。 15 、襞液輸送設備基本上由漿液配管似及漿液輸送果3所 構成，將漿㈣拌槽1内充分攪拌過的漿液，經由漿液配管4, W至離心分離裝置5。聚液之輸送動力，來自聚液輸送系3。 *於離心分離裝置5，將漿液分開為含水與油比較多的溶液 P刀’以及水份與油份附著比率較低的粒子。離心分離裝置5 20 、要疋不使用濾、布之型式者均可，但產生的離心、力需達重力加 速度3〇〇倍以上。使用無濾布之裝置的理由，是因為本發明所 处理的漿液裡有油混在一起，造成的問題是油會塞住濾布網 目。 雖有幾種型式的離心分離裝置，如特開平^215946號公 報登錄實用新案公報3024355號公報等所揭示，第3圖所示構 19 1299754 造之離心分離裝置最適用於本發明。 該離心分離裝置係由漿液供給管8,聚液供給口9,高速旋 轉的圓筒型外筒1〇’以及，將沉殿於外筒1〇内部面上的粉體掏 出來的排出螺旋紫1卜分離後的液體排出部12及粉體排出口 13 5所構成。又，外筒U)在粉體排出σ13方向上有趨狹窄的錐声 外筒10每分鐘以130〜4，_轉作高速旋轉，產生300〜3,0崎 的離心力。且外筒1G與排㈣旋仙在旋轉速度上有差速存 在。該差速約每分鐘1〜30轉。 前面説明的離心分離裝置的型式中，關於第3圖所示之離 10心分離裝置，如使用外筒10旋轉軸方向大致為垂直方向亦即重 力作用方向者，則本發明之效果較大。旋轉軸方向大致為垂直 方向，則漿液供給口 9所供給之漿液大體上可平均分布於外筒 10之圓周上。效果是，當漿液碰撞到外筒1〇時粒子分散狀態之 變化被控制在最小限度。甚至於，當粒子之附著水份較低時， 15 直立型離心分離裝置5的效果是，粒子易於從粉體排出口 13排 出來。還有一個效果是，由於該離心分離裝置不因重力而彎 曲，故機械組件之建置精度高，可製作出固液分離性能良好的 裝置。又，旋轉軸之方向，最好是與重力作用方向之角度差在 25°以内。 20 含有油附著粒子之漿液，經漿液供給管8，從漿液供給口 9，被放到外筒10之内。外筒1〇因有離心力作用著，漿液被往 外筒10的内面推。一般而言，本發明之方法所處理之粒子的真 比重為3〜8kg/公升由於比較大，粒子因離心力作用，往外筒1 〇 之内面方向沉澱。同時，水與油之比重約為lkg/公升由於比較 20 1299754 ^二離開外筒10之内面往旋轉中心方向移動，粒子從水與油分 離出來且由於油之比重約0.9kg/公升比水還輕，比水層浮在 離卜筒〇的更遠位置。該水與油之混合物，在排出螺旋樂η之 門隙間如第3圖之上方向，/亦即往液體排出部12之方向流動。 5另一方面’外筒10内面上所沉澱下來的微粒錢皮，則由排出螺 旋槳11，往第3圖之下方向掏出來。結S，粒子在外筒10之錐部 '、液體刀離。然後，粒子從粉體排出口 13排出。 離心分離裝置5内部，粒子之滯留時間為1〇〜3〇〇秒， 接文液體與粒子之分離操作，可去除粒子上所附著之油。教子 之/听召時間’利用排出螺旋槳丨丨與外筒1〇之間的差速加以調整。 一般而言’差速為每分鐘1轉時，約有300秒的粒子滯留時 間，而差速為每分鐘3〇轉時，約有1〇秒的粒子滯留時間。該差 速範圍内’離心力時間積可達10,000G ·秒以上。 該處理結束後粒子之脱油率為70〜90%，且處理後粒子所 15 附著之水份為4〜W質量百分比。另一方面，利用先前技術之 濕式脫油處理’處理相同程度之脱油率，則處理後粒子有2〇〜 50質量百分比之水份附著其上，因此本發明之方法具有所得粒 子附著水份較低的優點。因此，本發明所得之粒子，不需再經 乾燥處理，即可回收利用。 離心分離裝置5所分離的水與油混合物被移往水油分離裝 置6 ’在此將油從水分離出來。分離過的水尚含有驗份及添加 劑等有效成分，因此該部分有時可送回漿液攪拌槽1。且水油 分離裝置6分離所得之油可再利用，或當作廢油處理。 實施例 21 1299754 使用本發明之裝置與方法，處理油銹皮、鈦金屬渣、及鋼 材金屬渣等3種油附著粉體。結果示於表1，並且，與本發明之 條件不相同的處理結果亦以比較例示於表1。又，處理該等粒 子之裝置的整體構成示於第2圖，而離心分離裝置之型式示於 5 第3圖。 例1〜3顯示將滾軋油6·4質量百分比附著之微粒銹皮進行 脱水脱油處理操作之結果。微粒銹皮之平均粒徑為19μιη，且附 著水份為57質量百分比。 表1 雜 銳例1 餘命J2 餘Ϊ歹丨J6 粒子名 銹皮 銹皮 銹皮 銹皮 銹皮 鈦金f洁 原 聚 牙·午 平蝴立徑 微米 19 19 19 19 6.8 7 150 油附著率 液餅 質量 百分比 6.4 6.4 6.4 6.4 9.7 8.8 7.9 離 水對粒子比率 m 百分比 420 420 450 450 425 600 680 雜每 1立方米 勝動力 仟瓦 0.58 0.58 0.55 0.55 0.55 0.55 0.92 PH值 8.1 8.1 10.6 10.6 8.3 8.3 9.5 界面活關 心耕 ---- 無 無 無 壬鱗氧 乙烧 無 無 無 離^力 G 1000 1000 1000 1000 2500 2000 2000 粒子滯留時間 秒 9 24 22 22 18 12 19 離。力時間積 G ·秒 9000 24000 22000 22000 45000 24000 38000 處理後粒子d大態 油附著率 質量 百分比 1.6 1.1 0.78 0.37 1.3 1.1 0.8 联;由率 90 相寸著率 質量 百分比 12 8 9 8 11 7 4 實施例1之操作，係未經調整ρΗ值之水與微粒銹皮所構成 之漿液的處理操作例。在漿液攪拌槽丨，水對粒子真容積之混 合比率調整至420容積百分比。漿液攪拌槽丨中漿液攪拌之進 22 1299754 行，係以葉輪在漿液攪拌槽丨 中、處造成下降流。該授掉 力為漿液母!立方米〇.58仟瓦。將魏终了 : 裝置5。在離咖h⑽，嫩樣 離 且粒子在離心分離裝置5& G， 置5内部之平均滞留時間為9秒。亦即 心力時間積為9,00〇g ·秒。 離 該處理後，微粒銹皮之 ， 為75%。且微粒銹皮之水 · ^ Μ 77 tb ^ 水附者率為12質量百分比。似此，使用 本發明之方法，雖是處土 风用 里PH值未凋整之漿液，也能夠達成 的脱油率及脱水率。 好 10 15 將：二係未經調_值之水與微粒錄皮所構成 之浆液在離心力相積為1G，_G·秒以上的條件下的處 例。粒子之條件、，-之水比率，驗之㈣條件均與實施例 1相同。此外’離心分離裝置5内作用於漿液之離心力為！，咖， 粒子在離心分㈣置5内部之平均滯留時間為24秒，故離心力 時間積為24,000G ·秒。 處理後，微粒銹皮之油附著率為1.1質量百分比，脱油率為 83%且微粒錄皮之水附著率為8質量百分比。該結果比實施例 1好似此《本舍明之方法，只需適當調整離心力與粒子之 滯留時間，即使處理未經調整pH值之聚液，也能夠達成高脱油 20 率及高脱水率。 接下來，實施例3操作例，係使用蘇打灰與甲代矽酸鈉之 混合物，將含有油附著微粒銹皮漿液之pH值調整為1〇 6。微粒 銹皮的條件與實施例1及2相同。漿液授摔槽丨裡，水對粒子真 容積之混合比率為450容積百分比，且攪拌動力為漿液每丨立方 23 1299754 米0.55件瓦。離心分離裝置5之處理條件，離心力為i，麵g，離 心分離裝置5内部微粒錄皮之平均滞留時間為22秒。因此，離 心力時間積為22,000G ·秒。 結果，處理後之微粒銹皮油附著率為〇·78質量百分比，脱 5油率為88%。且水附著率降低到9質量百分比。似此，利用本發 明之方法，提高漿液的水的pH值，更能達成良好的脱油率。 接著，對實施例3所示油附著微粒銹皮漿液之水，以〇.7質 量百分比之比率，添加壬基環氧乙烧後，再加以處理的結果， 示於實施例4。水之pH值，漿液攪拌槽1之攪拌條件，以及離心 10 分離裝置5之處理條件均與實施例1相同。結果，處理後微粒錄 皮之油附著率為〇·37質量百分比，且水附著率降低至8質量百分 比0 將實施例1至4處理所得之微粒銹皮，在煉鋼廠内鐵礦石燒 結製程裡與粉狀鐵礦石混合使用，均無任何操作上之問題，可 15 用來作為高爐原料用燒結礦。 實施例5係粒徑較小微粒銹皮之處理例。該微粒錢皮之粒 控為6.8μιη ’油附者率為9.7質量百分比。水之混合以及擾摔等 條件，與實施例1大致相同。唯由於粒徑小，3〇〇〜1500G之離 心力’不能充分脱油及脱水。因此，離心力定為25〇〇g，且粒 20 子在離心分離裝置内之滯留時間定為18秒。該條件下之離心力 時間積為45,000G ·秒。處理後，微粒銹皮之油附著率為13質 量百分比，脱油率為87%。該等特微粒子銹皮的情況下，使用 離心分離裝置一般的脱水脫油處理之脱油率約為5〇〜。且 水附著率降低至11質量百分比。 24 1299754 因此，比起先前技術，達成大幅超出的脱油率。 油附著鈦金屬渣之處理結果示於實施例6。粒子之平均粒 徑為7μηι，附著之潤滑油為8.8質量百分比。在漿液攪拌槽1内 部，作成之漿液，係對於該粒子真容積，混合600容積百分比 5 之水。漿液之攪拌條件為漿液每1立方米0.55仟瓦之攪拌動力。 且漿液之水未添加驗源或界面活性劑。離心分離裝置5之處理 條件，離心力為2,000G，離心分離裝置5内部，微粒銹皮之平均 滯留時間為12秒。因此，離心力時間積為24,000G ·秒。 結果，處理後微粒鈦金屬渣之油附著率為1.1質量百分比， 10 脱油率為88%。且水附著率降低至7質量百分比。經後續簡單處 理，即可作為鈦原料。 鋼材金屬渣之處理結果示於實施例7。粒子平均粒徑為 150μηι，附著水溶性油為7.9質量百分比。在漿液攪拌槽1内部， 對該粒子真容積，混合680容積百分比之水，作成漿液。漿液 15 之攪拌條件為漿液每1立方米0.92仟瓦之攪拌動力。 又，漿液的水中，未添加驗源及界面活性劑。離心分離裝 置5之處理條件為離心力2,000G，離心分離裝置5内部的微粒銹 皮平均滯留時間為19秒。因此，離心力時間積為38,000G·秒。 結果，處理後鋼材金屬渣之油附著率降低至0.8質量百 20 分比。所回收之金屬渣，可直接在該狀態下作為煉鋼原料供電 爐使用。 以先前技術所為粒子之脫油處理，從微粒銹皮去除油之處 理結果示於比較例。處理方式係使用界面活性劑的濕式處理。 微粒銹皮與實施例1至4所用者相同。 25 1299754 該處理，係於混合容器中，對粒子真容積混合1400容積百 分比的水’作成漿液。該漿液添加蘇打灰及甲代矽酸鈉的混合 物，调整pH值為ιι·6。更添加壬基環氧乙烷於水中。添加率係 對水的0·67質量百分比。似此，調高漿液之pH值，且添加界面 5 活性劑之後，將該漿液加以攪拌。攪拌後，將該漿液移往別的 容器，靜置漿液，讓油浮上來。浮上時間約12分鐘。然後取出 沉基於該容器底部粒子較多的部分，以沉澱用濃縮槽濃縮之， 再於管溝内沉澱脱水處理。 該處理後的微粒銹皮其油附著率為0.9質量百分比，水附著 10率為37質量百分比。易言之，比較例在技術上也能夠達成實施 例3約略相等的脱油率。唯由於脱水並不充分，故處理後，尚 需乾燥處理。並且，雖然脱油率與本發明實施例同樣高，該處 理所用驗源以及界面活性劑的量，約為實施例4用量的3倍，處 理費用為實施例3處理費用的5倍，且為實施例4的2.5倍。似此， 15 先前技術之粒子除油，技術上可行，問題是費用較高，如改用 本發明之方法，約先前技術處理費用的2〇〜4〇〇/0的營運費用即 可處理。 使用本發明之方法以及裝置，不用燃燒即可從油附著 金屬或金屬化合物粒子除油。本發明之方法比起先前之脫油處 20 理，設備構成更簡單，營運成本更便宜，可進行省錢的處理。 【圖式簡單説明】 第1圖，顯示離心分離裝置離心力及微粒銹皮在裝置内滯 留時間之乘積與微粒銹皮脱油率的關係。 26 1299754 第2圖，顯示實施本發明從油附著微粒銹皮去除油之裝置 的全體構成。 第3圖，顯示本發明使用之離心分離裝置之一例。 【主要元件符號說明】 1...懸浮液授拌槽 8…懸浮液供給管 2...添加劑供給裝置 9…漿液供給口 3...漿液輸送泵 10…外筒 4...漿液配管 11...排出螺旋槳 5...離心分離裝置 12...液體排出部 6.. .水油分離裝置 7.. .水添加裝置 13...粉體排出部 27