DD298191A7 - Verfahren zur aufbereitung oelverschmutzter metallischer rueckstaende - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung oelverschmutzter metallischer Rueckstaende, die vor allem bei der Metallaufbereitung entstehen. Das Verfahren ist zur OElabtrennung aus Material mit hohem Fein- und Feinstkornanteil und mit sehr hohen OElgehalten geeignet, wobei Restoelgehalte unter 0,5 * erreicht werden. Die OElverschmutzten metallischen Rueckstaende werden, gegebenenfalls nach Vorentoelung und Vorzerkleinerung, einem Waschvorgang unterworfen, dann abgetrennt und getrocknet. Erfindungsgemaesz wird der Waschvorgang mit einer waeszrigen Waschmittelloesung in einer Mahlkoerper enthaltenden Turmreibmuehle oder anderen Ruehrwerksmuehlen durch Betrieben der Muehle bis zu 2 h durchgefuehrt. Groebere Anteile der metallischen Rueckstaende mit Teilchengroeszen 2 mm werden dabei als Mahlkoerper verwendet. Als Waschmittel wird die Kombination eines nichtionogenen Tensides mit einem anionenaktiven Tensid eingesetzt, speziell die Kombination eines Alkylphenylpolyglykolethers mit einem Alkylbenzolsulfonat. Zusaetzlich werden noch die den Waschvorgang foerdernden Stoffe Alkalipolyphosphate, Alkalicarbonate, Alkalisulfate und Wasserglas eingesetzt.{OElabtrennung; Waschvorgang; Metalle; Rueckstaende; Turmreibmuehle; Ruehrwerksmuehle; Waschmittelkombination; Alkylphenylpolyglykolether; Alkylbenzolsulfonat; waeszrige Waschmittelloesung}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung ölverschmutzter metallischer Rückstände, bei dem die Ölabtrennung auch aus sehr feinteiligen Materialien mit sehr hohen Ölgehalten möglich ist und die aufbereiteten metallischen Rückstände wiederverwendet werden können. Das Verfahren wird vorzugsweise für Rückstände, die bei der Metallbearbeitung entstehen, verwendet.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei der Bearbeitung von metallischen Körpern, wie rostfreion Stählen, Schnellarbeitsstählen und dgl., durch spanabhebende Verfahren und Schleifen fallen metallische Rückstände an, die durch die als Kühl- und Bearbeitungshilfsmittel benutzten Öle oder Öl/Wasser-Emulsionen und außerdem durch Abrieb der bei der Bearbeitung benutzten Schleifmittel, wie Aluminiumoxid oder Siliciumcarbid, verunreinigt sind. Die Wiederverwendung dieser metallischen Rückstände, beispielsweise durch Einschmelzen,

ist wegen der (^verunreinigungen aus Gründen der technischen Sicherheit, des Arbeits- und Umweltschutzes nicht möglich. Es ist daher erforderlich, das Öl aus den metallischen Rückständen vor dem Einschmelzen zu entfernen. Die in den metallischen Rückständen enthaltenen Schleifmittel werden beim Einschmelzen als Schlacke abgestoßen. Waschverfahren mit wäßrigen Waschmittellösungen zur Entfettung und Reinigung der Oberfläche von Metallgegenständen vor der Anwendung vor.

Oberflächenschutzverfahren, wie dem galvanischen Überziehen von Metallen und dem Emaillieren, sind bekannt (R. Streeb u.

R.Hoffmann: Metall-Entfettung und -Reinigung, Eugen G.Leuse Verlag, Saulgau/Württ. 1969, DDR-PS 32746).

Es wurde vorgeschlagen (FR-PS 7628184), ölverschmutzten Metallbruch und Schrott in einer Waschvorrichtung oder einer Zentrifuge mit Waschmittellösungen bis auf einen bestimmten ölgehalt zu reinigen, bevor das Öl in einem Ofen entfernt und der Schrott durch Heißschmieden bearbeitet wird.

Diese Verfahren können jedoch bei den ölverschmutzten metallischen Rückständen der Metallbearbeitung nicht mit Erfolg angewandt werden, wenn die Metallspäne sehr feinteilig sind. Die stark zerklüfteten Spanteilchen mit Größen unter 2 mm

werden von einer strömenden Waschmittellösung mitgerissen und das in den Klüften der Mikrospäne anhaftende Öle wird von der Waschmittellösung nicht oder nur mit unzureichender Strömungsgeschwindigkeit erreicht, um seina Adhäsion an der Metalloberfläche aufzuheben. Außerdem setzen sich die feinen Teilchen aufgrund ihrer hohen Dichte leicht an Stellen mit geringer Strömungsgeschwindigkeit der Waschmittellösung ab. Hier kann sich dann infolge der großen Oberfläche der Teilchen das Öl anreichern.

Um bei der Reinigung von Eisenspänen mit einer wäßrigen Waschmittellösung auch die Feinanteile mit zu erfassen, wurde vorgeschlagen (DE-OS 2746001, GB-PS 2006830, FR-PS 7829313), nach dem vorteilhafterweise in einer unperforierten Schneckentrommel, Rohrschnecke oder Doppelpaddelschnecke durchgeführten Waschprozeß die feinen Teilchen aus der Waschmittellösung durch Magnetscheidung abzutrennen und sie dann vor dem Trocknen wieder mit den gröberen Spänen zu vereinigen.

Mit diesem Verfahren gelingt es zwar, die in der Waschmittellösung mit der Strömung transportierten feinen Teilchen zu gewinnen und Ablagerungen mit Anreicherung von Öl in den genannten Waschapparaturen zu verhindern, es wird aber nicht das Problem der Abtrennung der Ölverunreinigungen aus den Klüften der Mikrospäne gelöst. Das Verfahren kann daher nur angewandt werden, wenn der Feinanteil der Eisenspäne in der Größenordnung von höchstens 20 Ma.-% liegt und nach dem Waschen die noch ölhaltigen feinen Teilchen mit den ölfreien groben Spänen gemischt werden, so daß der Gesamtölguhalt des Materials dann unter 1 % liegt. Es gelingt jedoch nicht, insgesamt sehr feinteilige metallische Rückstände und S iilämme mit Teilchengrößen unter 2 mm und mit hohen Ölgehalten bis 50 Ma.-% nach diesem Verfahren auf Restölgehalte unter 0,5 Ma.-% zu entölen.

Außerdem ist das Verfahren nur bei magnetisierbaren Metallspänen einsetzbar.

Weiterhin ist durch das EP 80589 ein „Verfahren und Anlage zur Reinigung von mit fettigen Substanzen, insbesondere Öl, verschmutzton Walzzunder und zur Gewinnung von Erdöl aus ölhaltigen Mineralen" geschützt, wobei eine Konditionierung

von Walzzunder, also Metalloxiden, über sehr kurze Zelten in einem Mahlaggregat erfolgt, an die sich als Waschprozeß eine Flotation, die vorteilhafterweise in 2 Flotationsstufen stattfindet, anschließt.

Der Mahlprozeß dient bei diesem Verfahren nur der aktivierenden kurzzeitigen Vorbehandlung für die Flotation.

Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß der Waschprozeß in einer Flotationsstufe realisiert wird, der eine Konditionierung in einer Mühle vorgeschaltet ist, also apparativ aufwendig ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem es möglich ist, aus ölverschmutzten metallischen Rückständen hohen Fein- und Feinstkornanteils ohne Zwischenklassierung mit geringem apparativen und technologischen Aufwand Öl soweit abzutrennen, daß die metallischen Rückstände in die Metall- und Legierungsherstellung rückgeführt werden können.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für die Aufbereitung ölverschmutzter metallischer Rückstände durch Behandlung mit wäßriger Waschmittellösung zu entwickeln, das die Ölabtrennung auch aus sehr feinteiligen metallischen Rückständen mit sehr hohen Ölgehalten ermöglicht und Restölgehalte von 0,5 Ma.-% erreicht werden, gleichzeitig sind auch Schleifmittelteilchen zu entfernen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die ölverschmutzten metallischen Rückstände einem Waschvorgang mit einer wäßrigen Waschmittellösung in einer Mahlkörper enthaltenden Turmreibmühle oder anderen Rührwerkskugelmühle durch Betreiben der Mühle bis zu 2h unterworfen werden.

Es ist erfindungswesentlich, daß als Mahlkörper auch gröbere Anteile der metallischen Rückstände mit Teilchengröße > 2 mm verwendet werden.

Erfindungswesentlich ist auch, daß für den Waschvorgang als Waschmittel die Kombination eines nichtionogenen Tensides mit einem anionenaktiven Tensid eingesetzt wird, speziell die Kombination eines Alkylphenylpolyglykolethers mit einem Alkylbenzolsulfonat.

Weiterhin ist erfindungswesentlich, das für den Waschvorgang außer dem Waschmittel noch die den Waschvorgang fördernden Stoffe Alkalipolyphosphate, Alkalicarbonate, Alkalisulfate und Wasserglas eingesetzt werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die ölverschmutzten metallischen Rückstände, vorzugsweise bei der Metallbearbeitung entstehende Rückstände, gegebenenfalls nach Vorentölung und Vorzerkleinerung, einem Waschvorgang unterworfen, dann abgetrennt und getrocknet.

Durch die Bewegung der Mahlkörper in der Turmreibmühle oder anderen Rührwerksmühlen wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die wäßrige Waschmittellösung durch die engsten Öffnungen und Klüfte auch der feinsten Mikrospäne gepreßt und dabei die Adhäsion zwischen dem Öl und der Metalloberfläche aufgehoben. Anschließend wird durch die Waschmittellösung sofort eine relativ stabile Öl/Wasser-Emulsion gebildet, die eine Wiederabscheidung des Öles im feinteiligen Material verhindert. Unterstützt werden diese Vorgänge durch die während des Waschprozesses stattfindende Zerkleinerung von kleinen Spanteilchen, verfilzten Spanagglomeraten sowie von Schleifmittelteilchen, in dem Öleinschlüsse an unzugänglichen Stellen freigelegt werden und sie sich nicht der Einwirkung der Waschmittellösung entziehen können. Die Schleifmittelteilchen werden aufgrund ihrer Sprödigkeit bevorzugt aufgemahlen und in der Waschmittellösung relativ stabil dispergiert. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden sie daher von den viel schneller sedimentierenden Metallteilchen weitgehend abgetrennt.

Während des Betreibens der Mühle wird die verunreinigte Waschmittellösung mit den metallischen Rückständen aus der Mühle ausgetragen und anschließend werden die metallischen Rückstände in einer Filtriereinrichtung von der wäßrigen Phase abgetrennt.

Der gebildete Filterkuchen wird r °' Waschmittel enthaltendem und/oder reinem Wasser ausgespült, danach entwässert und getrocknet. Nach der Filtration wird das Öl aus dem Wasser in bekannter Weise abgetrennt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Waschvorgang bereits in der Mühle realisiert, so daß das Nachschalten weiterer zum Waschen geeigneter Apparate, wie beispielsweise im EP 80589 die Flotation, entfallen kann.

Neben der Realisierung des Waschvorganges werden in der Mühle gleichzeitig die Voraussetzungen dafür geschaffen, daß die Öl/Wasser-Emulsion in der verunreinigten Waschmittellösung nicht sofort bricht, sondern stabil bleibt, so daß bei der nachfolgenden Filtration keine Wiederabscheidung des Öles an den Metollteilchen erfolgt und eine Trennung der Öl/Wasser-Emulsion nach dem Filtrationsvorgang erfolgen kann

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Ausführungsbeispiel

10kg feinteiliger Schleifrückstand des Schnellarbeitsstahles X82 WMo 6.5 mit Korngrößen der Mikrospäne im Bereich von 20-150μιη, Verfilzungsagglomeraten bis 600pm sowie Klumpengebilden und einem Ölgehalt von 29,2 Ma.-% wurden in einer Hammermühle vorzerkleinert und einer Turmi eibmühle, die mit 20kg Mahlkugeln mit einem Durchmesser von 25mm gefüllt war, aufgegeben. In einer Waschstufo wurden 401 wäßrige Waschmittellösung, die 15g/l Alkylphenylpolyglykolether und 15g/l Alkylbenzolsulfonat enthielt und eine Temperatur von 2O⁰C besaß, in die Turmreibmühle gegeben und der feinteilige Schleifrückstand 15min gewaschen. Anschließend wurde bei laufender Turmreibmühle entleert und in einer Filtrierzentrifuge der feinteilige Schleifrückstand vorentwässert. Dann folgte eine Spülstufe, in der 20I Wasser mit einer Temperatur von 20°C durch den Filterkuchen geleitet wurden. Nach dem Spülen des Materials erfolgte die Entwässerung in der Filtrierzentrifuge bis auf eine Restfeuchte von 12%. Dann wurde der gereinigte feinteilige Schleifrückstand aus der Filtrierzentrifuge ausgetragen und vakuumgetrocknet. Der mit der Extraktionsmethode ermittelte Restölgehalt betrug 0,3 Ma.-%.

Die Vorteile des erfindungsgemfißen Verfahrens sind folgende:

- Die Olabtrennung aus öiverschmutzten metallischen Rückständen ist sowohl bei gröberem als auch bei sehr feinteiligem Material mit Teilchengrößen zwischen 1 μιτι und 2 mm möglich.

- Es ermöglicht die Abtrennung sehr hoher Öigehaite bis 50 Ma.-% aus öiverschmutzten metallischen Rückständen, wobei Restölgehalte unter 0,5 Ma.-% erreicht werden.

- Klassiervorgänge und Magnetscheidung sind nicht erforderlich, so daß auch Öl aus unmagnetischen metallischen Rückständen abgetrennt werden kann und der apparative u>.d technologische Aufwand verringert wird.

- Die Schleifmittelteilchen werden von den Metallteilchen weitgehend abgetrennt.

Claims (5)

1. Verfahren zur Aufbereitung ölverschmutzter metallischer Rückstände, vorzugsweise bei der Metallbearbeitung entstehender Rückstände, bei dem die ölverschmutzt9n metallischen Rückstände, gegebenenfalls nach Vorentölung und Vorzerkleinerung 6<nem Waschvorgang mit einer wäßrigen Waschmittellösung unterworfen, dann abgetrennt und getrocknet werden, gekennzeichnet dadurch, daß der Waschvorgang in einer Mahlkörper enthaltenden Turm reibmühle oder anderen Rührwerksmühle durch Betreiben der Mühle bis zu 2 h durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Mahlkörper gröbere Anteile der metallischen Rückstände mit Teilchengrößen > 2 mm verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß für den Waschvorgang als Waschmittel die Kombination eines nichtionogenen Tensids mit einem anionenaktiven Tensid eingesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß als Waschmittel die Kombination eines Alkylphenylpolyglykolethers mit einem Alkylbenzolsulfonat eingesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß für den Waschvorgang außer dem Waschmittel noch die den Waschvorgang fördernden Stoffe Alkalipolyphosphate, Alkalisulfate und Wasserglas eingesetzt werden.