JP6762988B2 - How to clean rolling oil and surface finishing oil - Google Patents
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Description
本発明は、圧延プロセス／表面仕上げプロセスからのアルミニウムで汚染されたオイルの再生方法に関する。 The present invention relates to a method of regenerating aluminum-contaminated oil from a rolling process / surface finishing process.
圧延オイルおよび表面仕上げオイルは、生産の経済性および製品の品質に大きな影響を及ぼす冷潤滑剤である。圧延および表面仕上げの際動作ローラと圧延材料との間の摩擦値は高過ぎても低過ぎてもならないという。低い摩擦値はローラ間隙内の注油を改善するため、エネルギーの消費、摩擦熱および圧延摩耗が低減される。 Rolling oils and surface finish oils are cold lubricants that have a significant impact on production economy and product quality. During rolling and surface finishing, the friction value between the operating roller and the rolling material must not be too high or too low. Low friction values improve lubrication in the roller gaps, thus reducing energy consumption, frictional heat and rolling wear.
アルミニウムストリップの表面仕上げの際、表面仕上げローラの模様がそれぞれ圧延されるストリップの表面に転写され、予め表面仕上げオイルが塗布されており、それは表面仕上げローラ構脚のローラ間隙内に作用する変形力の低減につながる。このようにしてローラ間隙内にそれぞれ作用する変形力の可能な限り正確な調整が、表面仕上げの際に要求される低い変形の度合いを同様に正確に遵守するために達せられるはずである。それと同時に圧延オイル液で湿らせることに基づいて圧延ストリップの表面もその変形のために使用される動作ローラの表面も保護される。 During the surface finishing of aluminum strips, the patterns of the surface finishing rollers are transferred to the surface of each rolled strip and pre-applied with surface finishing oil, which is the force of deformation acting in the roller gaps of the surface finishing roller skeleton. It leads to reduction. In this way, the most accurate adjustment of the deformation forces acting in each of the roller gaps should be achieved in order to similarly accurately adhere to the low degree of deformation required during surface finishing. At the same time, the surface of the rolling strip and the surface of the operating rollers used for its deformation are protected based on moistening with the rolling oil solution.
一連の圧延工程後に圧延オイルは金属砕片により激しく汚染されている。汚染は主に圧延材料からの金属砕片および金属石けん、例えばアルミニウムおよびマグネシウム、ならびにローラからの金属砕片（例えば鉄およびクロム）である。表面仕上げローラでは比較的少量の圧延オイルが使用されるが、短時間後には金属砕片で激しく汚染される。すると圧延オイル中のアルミニウムの割合は、オイルの質量に対して２重量％まで、およびそれ以上になり得る。 After a series of rolling steps, the rolling oil is heavily contaminated with metal debris. Contamination is mainly metal debris and metal soap from rolled materials, such as aluminum and magnesium, and metal debris from rollers (eg iron and chromium). Surface finishing rollers use a relatively small amount of rolling oil, but after a short period of time they are heavily contaminated with metal debris. The proportion of aluminum in the rolling oil can then be up to 2% by weight and above the mass of the oil.
圧延オイルの状態は圧延または表面仕上げの間絶えず制御されなければならず、それに関連してそれぞれの圧延方法に関するアルミニウムの限界濃度が超過されてはならない。特に非常に薄い箔および金属板では圧延の際の圧延オイル中の高いアルミニウム量が製品品質の問題につながる。圧延オイル中の大量の金属砕片はローラの損傷および圧延材料上の横揺れ線、暗い条痕および穴などの視覚的に目立つ表面汚染を招く。 The state of the rolling oil must be constantly controlled during rolling or surface finishing and in connection with that the limit concentration of aluminum for each rolling method must not be exceeded. Especially for very thin foils and metal plates, the high amount of aluminum in the rolling oil during rolling leads to product quality problems. Large amounts of metal debris in rolling oil result in roller damage and visually noticeable surface contamination such as rolling lines, dark streaks and holes on the rolling material.
圧延オイルを長時間使用可能にしておくために、これまで圧延オイルはプレートフィルタを介した沈積濾過によって洗浄されている。その短所は、大量のオイルがフィルタ助剤により運び出されることである。この関連では、アルミニウムを含む残渣が自己点火性の傾向をもつことも考慮される。したがって、アルミニウムを含む残渣のより安全な保管またはより安全な輸送を保証するために特別な予防措置を講じるべきである。さらに大量の廃棄物が使用済みフィルタ助剤および使用済みフィルタ羊毛のために沈積する。同様のことが汚染されたオイルの再浄化フィルタを介した濾過にも当てはまる。 In order to keep the rolling oil usable for a long time, the rolling oil has been cleaned by sedimentation filtration through a plate filter. Its disadvantage is that large amounts of oil are carried out by the filter aid. In this regard, it is also taken into account that residues containing aluminum tend to be self-igniting. Therefore, special precautions should be taken to ensure safer storage or safer transportation of residues containing aluminum. A larger amount of waste is deposited due to used filter aids and used filter wool. The same applies to filtration of contaminated oil through a repurification filter.
さらにオイルを汚染された固体から分離するための蒸留法が考えられる。ここでも投資コストは高い。エネルギーの消費は同様に高く、オイルの熱負荷によりその品質が低下する恐れがある。何故なら蒸留の際オイル中に分解生成物が形成され得るからである。遠心分離法は小さい粒径のときには粒子分離率が不十分である。凝集法では高いエネルギーの消費が必要であり、オイル含有金属スラッジの危険性が高い。さらに凝集法では必要な作業コストが廃棄物の手間のかかる取扱いのために大きい。そのような方法は、例えば特許文献１に記載され、そこでは圧延オイルを炭酸ナトリウム溶液で凝固させ、形成された凝固物を遠心分離機で分離することが提案される。
Further, a distillation method for separating the oil from the contaminated solid can be considered. Investment costs are high here as well. Energy consumption is similarly high and the heat load of the oil can reduce its quality. This is because decomposition products can be formed in the oil during distillation. Centrifugation has an insufficient particle separation rate when the particle size is small. The agglomeration method requires high energy consumption and has a high risk of oil-containing metal sludge. Furthermore, the agglomeration method requires a large amount of work cost due to the laborious handling of waste. Such a method is described, for example, in
特許文献２は、自動車のエンジンおよび変速装置からの使用済みオイルからの廃棄物を１０〜５０重量％の濃度の水酸化アルカリ水溶液と、使用済みオイルの質量に対して２〜１５重量％の量比で混合することによって凝固させ、透明なオイルを凝集液および老化生成物の懸濁液から分離し、続いて石油工業の方法、例えば精製によって再生することを提案する。 Patent Document 2 describes waste from used oil from automobile engines and transmissions in an aqueous alkali hydroxide solution having a concentration of 10 to 50% by weight and an amount of 2 to 15% by weight based on the mass of used oil. It is proposed to solidify by mixing in a ratio and separate the clear oil from the suspension of coagulum and aging products, followed by regeneration by petroleum industry methods such as refining.
使用済み表面仕上げオイル中では、オイルの濾過による満足できる分離がほとんど達成不能なほど粒径が小さく金属砕片の粒度分布が不利である。 In used surface finishing oils, the particle size is so small that satisfactory separation by filtration of the oil is almost unattainable, and the particle size distribution of metal debris is disadvantageous.
特許文献３は、アルミニウム加工からの潤滑剤の浄化方法を記載する。この方法では潤滑剤がクリーニング水溶液と混合される。これは主にアルミン酸ナトリウムと少なくとも１つの等重量の水酸化ナトリウムとを含む。潤滑剤との混合は華氏１２０度（４８．９℃）〜華氏２１０度（９８．９℃）の温度で行う。さらにこの文献は、１リットルの汚染されたオイルを浄化するために２０ｍｌの洗浄液だけで足りることを述べている。特許文献３は、オイル中のアルミニウム微細部分の苛性ソーダ溶液での処理が危険であると説明している。何故なら高爆発性の水素ガスが発生するからである。さらに比較的多量の苛性ソーダ溶液により制御が困難な泡が発生する。この方法を制御可能に作り上げ、水素ガスおよび泡の形成を低減または抑制するために特許文献３によるとアルミン酸ナトリウムの添加が提案される。しかしそれにより潤滑剤の浄化の際苛性ソーダ溶液とアルミニウム粒子の反応速度が強く抑制されるので、特許文献３の方法では相応なプロセス時間を遵守するために温度が上げられる。これと同じ問題および非常によく似た解決法に特許文献４も携わっていて、そこではメタケイ酸ナトリウム（水ガラス）が水酸化ナトリウムと共に使用される。メタケイ酸ナトリウムの使用により苛性ソーダ溶液を含む液体の粘度が非常に高くなり、水酸化ナトリウムとアルミニウムとの反応速度が激しく低減される。この方法でも、水ガラスの使用により抑制された方法を再び加速するために温度が上げられる。 Patent Document 3 describes a method for purifying a lubricant from aluminum processing. In this method, the lubricant is mixed with the cleaning aqueous solution. It mainly contains sodium aluminate and at least one equal weight of sodium hydroxide. Mixing with the lubricant is carried out at a temperature of 120 ° F. (48.9 ° C.) to 210 ° C. (98.9 ° C.). Furthermore, this document states that 20 ml of cleaning solution is sufficient to purify 1 liter of contaminated oil. Patent Document 3 explains that treatment of fine aluminum portions in oil with a caustic soda solution is dangerous. This is because highly explosive hydrogen gas is generated. In addition, a relatively large amount of caustic soda solution produces bubbles that are difficult to control. According to Patent Document 3, addition of sodium aluminate is proposed in order to make this method controllable and to reduce or suppress the formation of hydrogen gas and bubbles. However, this strongly suppresses the reaction rate between the caustic soda solution and the aluminum particles when purifying the lubricant, so that the temperature is raised in order to comply with the appropriate process time in the method of Patent Document 3. Patent Document 4 is also involved in this same problem and a very similar solution, in which sodium metasilicate (water glass) is used with sodium hydroxide. The use of sodium metasilicate makes the liquid containing the caustic soda solution very viscous and significantly reduces the reaction rate between sodium hydroxide and aluminum. This method also raises the temperature to re-accelerate the method suppressed by the use of water glass.
したがって本発明は、使用済み圧延オイルまたは表面仕上げオイルを浄化および再利用するための方法を提供するという課題に基づき、この方法は、先に挙げられた短所を回避するものである。 Accordingly, the present invention is based on the task of providing a method for purifying and reusing used rolling oils or surface finishing oils, which method avoids the disadvantages mentioned above.
この課題は、圧延プロセスまたは表面仕上げプロセスからのアルミニウムで汚染されたオイルの再生方法によって解決され、そこではアルミニウムで汚染された圧延オイルまたは表面仕上げオイルが水酸化アルカリ金属水溶液と混合され、水相とオイル相との間の相分離が引き起こされ、それに続いて水相がオイル相から分離され、オイル相から乾燥剤により残留水および場合により存在する懸濁質が取り除かれ、汚染されたオイルと水酸化アルカリ金属水溶液との質量比が少なくとも１：２となる。 This challenge is solved by a method of regenerating aluminum contaminated oil from a rolling process or surface finishing process, where aluminum contaminated rolling oil or surface finishing oil is mixed with an aqueous alkali metal hydroxide solution to form an aqueous phase. Phase separation between and the oil phase is triggered, followed by separation of the aqueous phase from the oil phase, from which the desiccant removes residual water and optionally present suspensions and contaminated oil. The mass ratio with the aqueous alkali metal hydroxide solution is at least 1: 2.
本発明の方法は、浄化されたオイルを圧延オイルまたは表面仕上げオイルとして再利用することを可能にする。本発明の方法の製品オイルは高い品質を有する。オイルの熱処理による汚染は再利用時には存在しない。本発明の方法によって工業圧延設備および表面仕上げ設備内のオイルの高い節減が可能となる。 The method of the present invention allows the purified oil to be reused as rolling oil or surface finishing oil. The product oil of the method of the present invention has high quality. Heat treatment contamination of oil does not exist during reuse. The method of the present invention enables high oil savings in industrial rolling equipment and surface finishing equipment.
本発明の方法により、圧延プロセス／表面仕上げプロセスからの汚染されたオイルを、廃棄物を生成する濾過および／または蒸留もしくは精留などの熱分離方法無しに非連続プロセスで浄化し、再び純オイルとして使用できる。容易に処理されるべき廃水が比較的少量発生する。得られる水酸化アルミニウムは水処理に使用されることができる。危険な廃棄物は回避される。エコロジカル・フットプリントは従来の浄化方法より明らかに低い。投資コストおよび運転コストについては同様である。 According to the method of the present invention, contaminated oil from a rolling process / surface finishing process is purified in a discontinuous process without a waste-producing filtration and / or thermal separation method such as distillation or rectification, and again pure oil. Can be used as. A relatively small amount of wastewater is generated that should be easily treated. The resulting aluminum hydroxide can be used for water treatment. Hazardous waste is avoided. The ecological footprint is clearly lower than traditional purification methods. The same applies to investment costs and operating costs.
本発明において圧延オイルおよび表面仕上げオイルは、圧延および表面仕上げを目的とするオイルおよびオイルを含む液体である。本発明においてオイルという概念は、脂肪アルコール、脂肪酸、脂肪酸エステルおよび平均的な灯油フラクション、鉱油、植物油および合成油ならびにそれらの混合物を含む。これらの化合物の炭化水素鎖は、例えば８〜２０、好ましくは１０〜１８の炭素原子を有することができる。先に挙げられた有機化合物の最終沸点は、アルミニウム産業で慣例のおよそ３２０℃の最も低い焼き鈍し温度以下にあるという。圧延オイルおよび表面仕上げオイルの動粘性率は４０℃で通常１０ｍｍ２／ｓ以下、好ましくは６ｍｍ２／ｓ以下である。圧延オイルおよび表面仕上げオイルはさらに慣例の圧延添加剤を含むことができる。 In the present invention, the rolling oil and the surface finishing oil are oils and liquids containing oils for the purpose of rolling and surface finishing. The concept of oil in the present invention includes fatty alcohols, fatty acids, fatty acid esters and average kerosene fractions, mineral oils, vegetable oils and synthetic oils and mixtures thereof. The hydrocarbon chains of these compounds can have, for example, 8 to 20, preferably 10 to 18 carbon atoms. The final boiling points of the organic compounds listed above are said to be below the lowest annealing temperature of about 320 ° C, which is customary in the aluminum industry. The kinematic viscosity of the rolling oil and the surface finishing oil is usually 10 mm 2 / s or less, preferably 6 mm 2 / s or less at 40 ° C. Rolling oils and surface finishing oils can further contain conventional rolling additives.
出発物質として本発明の方法で浄化されるオイルは、それ以前にアルミニウム製の箔および針金の表面仕上げおよび圧延のときに使用される。これらのオイルはその第１の使用に比べて金属摩擦により激しく汚染される。その中に含まれる不純物は、例えばアルミニウム砕片およびその他の金属砕片である。汚染されたオイル中のアルミニウム粒子の割合は、例えば５００〜４０００ｍｇ／ｌとなる。金属砕片の高濃度が圧延プロセスで、特に非常に薄いストリップの製造の際に製品品質を著しく損なう恐れがある。オイルの金属砕片での汚染度は圧延方法または表面仕上げ方法の間目視で確認でき、重量測定でも濁りの算定または粒子カウンタおよび粒径分析器での検査によって算定されることができる。 The oil purified by the methods of the invention as a starting material is previously used in the surface finishing and rolling of aluminum foils and wires. These oils are more heavily contaminated by metal friction compared to their first use. Impurities contained therein are, for example, aluminum debris and other metal debris. The proportion of aluminum particles in the contaminated oil is, for example, 500-4000 mg / l. High concentrations of metal debris can significantly compromise product quality in the rolling process, especially in the production of very thin strips. The degree of contamination of oil with metal debris can be visually confirmed during the rolling method or surface finishing method, and can also be calculated by weight measurement by turbidity calculation or inspection with a particle counter and particle size analyzer.
先に説明された汚染されたオイルは、本発明にしたがって希釈水酸化アルカリ金属水溶液と撹拌のもとで混合される。基本的に洗浄液の量は、オイルのアルミニウム粒子での汚染の度合いに応じて決定される。本発明の方法では、使用される水酸化アルカリ金属水溶液の質量が通常汚染されたオイルの少なくとも２倍の質量となる。 The contaminated oil described above is mixed with diluted alkali metal hydroxide aqueous solution under stirring according to the present invention. Basically, the amount of cleaning liquid is determined according to the degree of contamination of the oil with aluminum particles. In the method of the present invention, the mass of the aqueous alkali metal hydroxide solution used is at least twice the mass of the normally contaminated oil.
好ましくは汚染されたオイルが水酸化アルカリ金属水溶液中に取り込まれる。本発明において水酸化アルカリ金属溶液は、水酸化アルカリ土類金属および／または水酸化アルカリ金属の溶液を表す。本発明による特別に適した水酸化アルカリ金属は水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムである。水酸化アルカリ金属の水溶液中の濃度は、好ましくはオイル中に存在するアルミニウムが完全に溶液中に取り込まれるほど高い。通常好ましくは仕込まれる水酸化アルカリ金属の量は、オイル中に存在するアルミニウム粒子およびその他の金属粒子に比べて過剰の水酸化アルカリ金属が存在するように決められる。水酸化アルカリ金属溶液は、本発明にしたがって溶液の質量に対して好ましくは１〜９重量％、特に好ましくは２〜７重量％の濃度で含まれることができる。仕込まれた水酸化アルカリ金属溶液は、本発明の方法では水酸化アルカリ金属溶液の質量に対して例えば２〜５重量％の水酸化アルカリ金属の濃度を有することができる。水酸化アルカリ金属水溶液の体積による割合は、圧延オイルおよび水酸化アルカリ金属水溶液の体積に対して好ましくは４０％Ｖ／Ｖ以上であることができる。 Preferably the contaminated oil is incorporated into the aqueous alkali metal hydroxide solution. In the present invention, the alkali metal hydroxide solution represents a solution of alkaline earth metal hydroxide and / or alkali metal hydroxide. Specially suitable alkali metal hydroxides according to the present invention are sodium hydroxide and potassium hydroxide. The concentration of alkali metal hydroxide in aqueous solution is preferably so high that the aluminum present in the oil is completely incorporated into the solution. Usually preferably the amount of alkali metal hydroxide charged is determined so that there is an excess of alkali metal hydroxide compared to the aluminum particles and other metal particles present in the oil. The alkali metal hydroxide solution can be contained in a concentration of preferably 1 to 9% by weight, particularly preferably 2 to 7% by weight, based on the mass of the solution according to the present invention. In the method of the present invention, the charged alkali metal hydroxide solution can have a concentration of alkali metal hydroxide of, for example, 2 to 5% by weight based on the mass of the alkali metal hydroxide solution. The ratio by volume of the alkali metal hydroxide aqueous solution can be preferably 40% V / V or more with respect to the volume of the rolling oil and the alkali metal hydroxide aqueous solution.
水酸化アルカリ金属水溶液と汚染されたオイルは集中的に混合される。水酸化アルカリ金属水溶液のオイルとの集中的混合によってアルミニウムがオイル相から取り除かれる。その際アルミニウムは水酸化アルミニウムおよびさらにアルミン酸塩へと変換され、それらはアルカリ性の水相に溶解する。場合によりオイル中に含まれる添加剤に関連して石けんも形成されることができる。アルミン酸塩もアルカリ性の水相中に溶解し続ける。場合により存在するその他の金属も水酸化物として溶解する。 The alkali metal hydroxide aqueous solution and the contaminated oil are intensively mixed. Aluminum is removed from the oil phase by intensive mixing of the aqueous alkali metal hydroxide solution with the oil. Aluminum is then converted to aluminum hydroxide and further aluminate, which dissolve in the alkaline aqueous phase. In some cases, soap can also be formed in connection with the additives contained in the oil. The aluminate also continues to dissolve in the alkaline aqueous phase. Other metals present in some cases also dissolve as hydroxides.
本発明の方法では、汚染されたオイルに水酸化ナトリウムとアルミン酸ナトリウムの混合物も水酸化ナトリウムとメタケイ酸ナトリウムの混合物も添加されない。 In the method of the present invention, neither a mixture of sodium hydroxide and sodium aluminate nor a mixture of sodium hydroxide and sodium metasilicate is added to the contaminated oil.
水相とオイル相との間の相境界面における相分離を改善するために水溶性ポリアルキレングリコールが添加されることができる。２０℃で水とそれぞれの混合比において完全に相分離することなく溶解しているポリアルキレングリコールが使用される。相分離のためのポリアルキレングリコールの添加は、特に圧延オイルが酸などの添加剤を含むときに有効である。この酸は１２〜１６の炭素原子をもつ脂肪酸であり得る。ポリアルキレングリコールは、好ましくは粘度等級１４０のものである。ポリアルキレングリコールの動粘性率は、１４０ｍｍ２／ｓ〜１６０ｍｍ２／ｓ、好ましくはおよそ１５０ｍｍ２／ｓである。動粘性率はＡＳＴＭ Ｄ−７０４２の回転粘度計により決定された。好ましくはポリアルキレングリコールはエチレン単位およびプロピレン単位を含む。水酸化アルカリ金属溶液およびポリアルキレングリコールの質量に対して１〜１０重量％、好ましくは３〜６重量％の量で使用されることができる。驚くことに、水溶性ポリアルキレングリコールが酸性添加剤と共に存在するオイルの処理を改善することが示された。 Water-soluble polyalkylene glycols can be added to improve phase separation at the phase boundary between the aqueous phase and the oil phase. Polyalkylene glycols that are dissolved in water at 20 ° C. at their respective mixing ratios without complete phase separation are used. The addition of polyalkylene glycol for phase separation is particularly effective when the rolling oil contains additives such as acids. This acid can be a fatty acid with 12-16 carbon atoms. The polyalkylene glycol is preferably of a viscosity class 140. Kinematic viscosity of the polyalkylene glycol, 140mm 2 / s~160mm 2 / s , preferably approximately 150 mm 2 / s. The kinematic viscosity was determined by an ASTM D-7042 rotational viscometer. Preferably the polyalkylene glycol contains ethylene and propylene units. It can be used in an amount of 1 to 10% by weight, preferably 3 to 6% by weight, based on the mass of the alkali metal hydroxide solution and the polyalkylene glycol. Surprisingly, water-soluble polyalkylene glycols have been shown to improve the treatment of oils present with acidic additives.
汚染されたオイルと水酸化アルカリ金属水溶液との混合は、好ましくは撹拌機を装備した反応器内で室温（およそ２０℃）で行われることができる。汚染されたオイルと水酸化アルカリ金属水溶液から得られる混合物は４５℃またはそれ以上の温度に加熱されない。本発明の方法は、１５℃〜３０℃またはそれ以上の温度でも実施されることができる。好ましくはプロセス温度が１５℃〜２５℃である。 Mixing of the contaminated oil with the aqueous alkali metal hydroxide solution can preferably be carried out at room temperature (approximately 20 ° C.) in a reactor equipped with a stirrer. The mixture obtained from the contaminated oil and aqueous alkali metal hydroxide solution is not heated to a temperature of 45 ° C. or higher. The method of the present invention can also be carried out at temperatures of 15 ° C. to 30 ° C. or higher. Preferably the process temperature is 15 ° C to 25 ° C.
反応器は、好ましくは底に向けて円錐形に成形された反応器であり得る。撹拌装置として通常の撹拌機が使用できる。したがって例えば軸向き撹拌機（プロペラ撹拌機）が特に適しており、これは反応器内でアルミニウムを含むオイル相と水酸化アルカリ金属の水相との集中的混合を可能にする。接線撹拌機（アンカー撹拌機）も考えられる。好ましくは反応器は通気される。反応器の通気によってアルミニウム洗い出し中の水素ガスの濃度の上昇が回避されるはずである。 The reactor can preferably be a reactor shaped conical towards the bottom. A normal stirrer can be used as the stirrer. Thus, for example, an axial stirrer (propeller stirrer) is particularly suitable, which allows intensive mixing of the aluminum-containing oil phase and the aqueous phase of the alkali metal hydroxide in the reactor. A tangential stirrer (anchor stirrer) is also conceivable. Preferably the reactor is aerated. Reactor aeration should avoid an increase in the concentration of hydrogen gas in the aluminum washout.
オイルと水酸化アルカリ金属水溶液との混合は、好ましくはオイル相に金属アルミニウムが存在しなくなるまで行われる。しかし必ずしもオイル相に完全に金属アルミニウムが存在しなくならなくてもよい。２つの相の集中的混合は、それぞれ反応器のサイズおよび撹拌強度に応じて例えば３０分〜１２０分間継続できる。それには視覚的な目視検査で十分である。浄化前のオイルは暗く不透明であり、浄化後は明るく透明である。オイルは浄化後、水のように透明な色から黄色がかった色を有する。 The mixing of the oil with the aqueous alkali metal hydroxide solution is preferably carried out until no metallic aluminum is present in the oil phase. However, the oil phase does not necessarily have to be completely free of metallic aluminum. Intensive mixing of the two phases can last, for example, 30 to 120 minutes, depending on the size of the reactor and the stirring intensity, respectively. A visual visual inspection is sufficient for this. The oil before purification is dark and opaque, and after purification it is bright and transparent. After purification, the oil has a clear to yellowish color like water.
それに続いて水相とオイル相へ相分離が行われるまで反応器内の液体が放置される。それには液体容積に関連して３０分〜１２０分間の時間が必要であろう。比較的高い密度の水相は反応器の下方部分に沈積する。比較的低い密度のアルミニウムの無いオイルは水相の上方に浮上する。相分離の程度または両相の分離の進行は、分離プロセス中、反応器内の液体の導電性測定によってまたは視覚的に監視される。水相は相分離後に分離される。それは、例えばアルミン酸塩／水酸化アルミニウムを含む、場合によりその他の水酸化金属を含む水相を、反応器の下方部分から流出させることによって行われる。代替的に好ましくは反応器の下方部分に水または水性液体が供給され、そのことで浄化された圧延オイルを反応器内の上方部分の液面の上昇によって流出させることができる。このプロセスの実施では、場合によりまだ存在する懸濁質が格子によって容易に引き止められることが有利である。 Subsequently, the liquid in the reactor is left until phase separation is performed into the aqueous phase and the oil phase. It will take 30 to 120 minutes in relation to the liquid volume. The relatively dense aqueous phase deposits in the lower part of the reactor. A relatively low density aluminum-free oil floats above the aqueous phase. The degree of phase separation or the progress of separation of both phases is monitored by measuring the conductivity of the liquid in the reactor or visually during the separation process. The aqueous phase is separated after phase separation. It is done by draining an aqueous phase containing, for example, aluminate / aluminum hydroxide, and optionally other metals hydroxide, from the lower portion of the reactor. Alternatively, preferably, water or an aqueous liquid is supplied to the lower portion of the reactor, whereby the purified rolling oil can be drained by raising the liquid level in the upper portion of the reactor. In carrying out this process, it is advantageous that the suspension, which may still be present, is easily retained by the lattice.
場合によりオイル相はさらに一度または二度脱塩水で洗浄される。洗浄のときにもオイルと洗浄に使用される水との集中的な混合が行われる。それに続いて再びオイル相と洗浄水相の相分離が行われる。その後洗浄水は、先にアルカリ性アルミン酸塩を含む水相のように分離される。オイルと洗浄水の混合時間および相分離時間は、水酸化金属溶液での洗浄およびその分離のときと同様に選択されることができる。 In some cases, the oil phase is washed once or twice with demineralized water. Intensive mixing of oil and water used for cleaning is also performed during cleaning. Subsequent phase separation of the oil phase and the wash water phase is performed again. The wash water is then separated like an aqueous phase containing alkaline aluminate first. The mixing time and phase separation time of the oil and the washing water can be selected as in the case of washing with the metal hydroxide solution and its separation.
水酸化金属水溶液の分離後または洗浄水の分離後に、浄化されたオイルが反応器から取り除かれる。オイルはアルミニウムの洗い流し後通常水で飽和されているかほぼ飽和されている。したがってオイル中の水の割合は例えばおよそ１００ｐｐｍであり得る。オイル中の残留水を減らすためにオイルが濾過装置を介して運ばれる。 After the separation of the aqueous metal hydroxide solution or the washing water, the purified oil is removed from the reactor. The oil is usually saturated or nearly saturated with water after rinsing the aluminum. Therefore, the proportion of water in the oil can be, for example, approximately 100 ppm. The oil is carried through a filtration device to reduce residual water in the oil.
この濾過装置はオイルの乾燥に使用される。それはさらに、場合によりオイル中にまだ存在している懸濁質の除去に使用される。濾過装置は水の化学的または物理的結合のための１つまたは複数の物質を含むことができる。そのような物質または乾燥剤は、例えばシリカゲル、モレキュラーシーブ、硫酸ナトリウムおよび硫酸マグネシウムを含む。硫酸ナトリウムがとりわけ好ましい。濾過装置はいわゆる筒形フィルタとして形成されることができ、これは水の化学的または物理的結合のための物質（乾燥剤）で充填される。オイルの乾燥により、水も、オイル中にまだ存在している場合には懸濁質もオイルから分離される。得られたオイルはほぼ無水である。これは、オイル中の水飽和が最大可能な水飽和の２０〜７０％、好ましくは５０％またはそれ以下であることを表す。オイル中の水飽和は、容量水センサで算定されるかまたはカールフィッシャー法による滴定によって算定されることができる。本発明の方法の製品オイルは金属砕片をほとんど含まない。オイル純度は濁りの測定により算定されることができる。そのようにして得られたオイルは純オイルとして表面仕上げ法または圧延法に再利用されることができる。 This filtration device is used to dry the oil. It is also optionally used to remove suspensions that are still present in the oil. The filtration device can contain one or more substances for the chemical or physical binding of water. Such substances or desiccants include, for example, silica gel, molecular sieves, sodium sulphate and magnesium sulphate. Sodium sulphate is particularly preferred. The filtration device can be formed as a so-called tubular filter, which is filled with a substance (desiccant) for the chemical or physical binding of water. Drying of the oil separates both the water and the suspension, if still present in the oil, from the oil. The oil obtained is almost anhydrous. This means that the water saturation in the oil is 20-70%, preferably 50% or less of the maximum possible water saturation. Water saturation in oil can be calculated by volumetric water sensors or by titration by the Karl Fisher method. The product oil of the method of the present invention contains almost no metal debris. Oil purity can be calculated by measuring turbidity. The oil thus obtained can be reused as pure oil in a surface finishing method or a rolling method.
溶解アルミニウムを含む水相は中和されることができる。中和は例えば硫酸の添加によって行われることができる。その場合水酸化アルミニウムおよび場合によりその他の水酸化金属が沈殿する。水酸化アルミニウムの沈殿のときに懸濁質および残りのオイルが混ざり込み、共に沈殿して水から分離する。水と固相の分離後に、しかしながらそのようにして得られた水はしばしば更なる処理なく直接排出器の要求と一致して下水網へ運ばれることができる。 The aqueous phase containing molten aluminum can be neutralized. Neutralization can be carried out, for example, by the addition of sulfuric acid. In that case, aluminum hydroxide and optionally other metals hydroxide are precipitated. During the precipitation of aluminum hydroxide, the suspension and the remaining oil are mixed and together precipitate to separate from the water. After separation of the water and the solid phase, however, the water thus obtained can often be transported directly to the sewer network in line with the requirements of the drainer without further treatment.
アルミニウムのオイルからの洗い流しは、２つの並列接続した反応器内でもいわゆる振り子式装入操作で行われることができ、または本発明の方法の異なるプロセス段階が両反応器内で並行して実施される。 The flushing of aluminum from oil can also be carried out in two parallel reactors by a so-called pendulum charging operation, or different process steps of the method of the invention are carried out in parallel in both reactors. To.
本発明の方法は周囲温度で実施されることができる。熱の形のエネルギー供給は必要ない。この方法はバッチによるかまたは連続して実施されることができる。 The method of the present invention can be carried out at ambient temperature. No energy supply in the form of heat is required. This method can be carried out batchwise or continuously.
以下に本発明の方法の実施形態が図１を考慮して例示的に説明される。 Hereinafter, embodiments of the method of the present invention will be schematically illustrated with reference to FIG.
表面仕上げローラ構脚１内でのアルミニウム薄板の表面仕上げは冷潤滑剤としての表面仕上げオイルの添加（８〜１０ｌ／分）のもとで行われる。そのために表面仕上げオイルが純オイルタンク１から表面仕上げローラ構脚１へ運ばれる。配管３を介してアルミニウムが蓄積した使用済み表面仕上げオイルが汚染された表面仕上げオイル用の澱み容器４へ移される。配管５を通じて汚染されたオイルが反応器７内へ運ばれる。反応器７はプロペラ撹拌機８および強制通風機９を具備する。強制通風機９により反応器７内の水素ガスの蓄積が回避されるはずである。バッチ法では、アルミニウム粒子を洗い流すために配管５を介して汚染されたオイルが反応器内へ運ばれる前に、反応器７内に希釈された水酸化アルカリ金属溶液がアルミニウムに対して２〜３％の苛性ソーダ溶液よりおよそ１０倍化学量論的に過剰に仕込まれる。配管５および配管６を介して希釈された水酸化アルカリ金属溶液も反応器７内に運ばれることができる。水酸化アルカリ金属は高濃縮溶液として貯蔵タンク１０に保管されることができる。所望の水酸化アルカリ金属濃度に調整するために、液体の水酸化アルカリ金属溶液が貯蔵タンク１０から配管１１を介して混合機内へ移され、そこで水源１４から配管１３を介して水を添加することで所望の濃度にされる。下方へ向けて円錐形に形成された反応器７内でアルミニウムで汚染された使用済み圧延オイルと水酸化アルカリ金属溶液との集中的混合がプロペラ撹拌機８を用いて行われる。水酸化アルカリ金属溶液と圧延オイルまたは表面仕上げオイルとの混合により金属アルミニウムの水酸化アルミニウムへの更なる移行が行われるはずである。それに続いて反応器７内でアルカリ性の水相とオイル相の相分離が引き起こされる。相分離の程度は導電性の測定によって決定される。反応器内の相分離が充分に完了すると、アルカリ性の水相が反応器の底から抜き取られ配管１９を介して中和などの更なる処理２０へ運ばれる。それに続いてオイル相が反応器７から抜き取られ配管１５を介して筒形フィルタ１６へ運ばれる。筒形フィルタ１６内でオイルの乾燥が行われる。さらに懸濁質がフィルタ１６を通る際にフィルタ物質内に引き止められる。フィルタから流出したオイルが配管１７を介して純オイルタンク１内へ運ばれる。そこからそれは再び表面仕上げ法で使用されるために表面仕上げローラ構脚２に供給される。
Surface Finishing The surface finishing of the aluminum sheet in the
Claims (6)
アルミニウムで汚染された前記圧延オイルまたは表面仕上げオイルが水酸化アルカリ金属水溶液と混合され、水相とオイル相との間の分離が引き起こされ、それに続いて前記水相が前記オイル相から分離され、前記オイル相から乾燥剤により残留水および場合により存在する懸濁質が取り除かれ、前記水酸化アルカリ金属水溶液の質量は、前記汚染された圧延オイルまたは表面仕上げオイルの質量の少なくとも２倍となることを特徴とする方法。 A method of regenerating oil contaminated with aluminum debris from a rolling / surface finishing process.
The aluminum-contaminated rolling oil or surface finishing oil is mixed with an aqueous alkali metal hydroxide solution, causing a separation between the aqueous phase and the oil phase, which is subsequently separated from the oil phase. The desiccant removes residual water and optionally existing suspension from the oil phase so that the mass of the aqueous alkali metal hydroxide solution is at least twice the mass of the contaminated rolling oil or surface finishing oil. A method characterized by.
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