Projekt 09298/01

Membranelektrolytische Regenerierung von Chromatierlösungen

ProjekttrÀger

Rudolf Jatzke Galvanik HartchromInh. GĂŒnter Holthöfer
Edisonstr. 7
33689 BielefeldZielsetzung und Anlass des Vorhabens Ziel der Untersuchungen war es, ein Verfahren zu erhalten, daß die in-line-Regeneration von Chromatierlösungen ermöglicht. Der Elektrolyt sollte hierbei durch das Entfernen der Kationen und der Reoxidation von Cr3+ zu Cr6+ regeneriert werden. Dieses fĂŒhrt im Idealfall dazu, daß der Elektrolyt, der vorher regelmĂ€ĂŸig erneuert wurde, eine unendliche Standzeit hat. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenZunĂ€chst wurden verschiedene Anoden getestet, da es zu starken Korrosionseffekten kam. Daran anschließend wurde eine mobile Anlage in den Betrieben der Kooperationspartner jeweils fĂŒr 3 Monate getestet. Hierbei war es wichtig, die Anlage den entsprechenden VerhĂ€ltnissen anzupassen und jeweils zu optimieren. WĂ€hrend der gesamten Versuchszeit wurde sowohl der Katholyt als auch der Elektrolyt stĂ€ndig kontrolliert und analysiert, um auf eventuelle Störungen direkt reagieren zu können. Ebenfalls wurde die Wirksamkeit der Regeneration getestet. In diesem Langzeittest wurde auch die Standzeit des Katholyten getestet, wobei beachtet werden mußte, ob der Wirkungsgrad variiert. Des weiteren sollte die Standzeit der Membran erhöht werden. Ergebnisse und Diskussion ZunĂ€chst wurden fĂŒr die Versuche zwei neue Anlagen gebaut, eine kleine Anlage fĂŒr die Vorversuche und eine grĂ¶ĂŸere transportable Anlage fĂŒr die Versuche in den Betrieben. Beide Anlagen wurden besonders abgedichtet um die Aerosolbildung zu vermeiden. Die große Anlage verfĂŒgt zusĂ€tzlich noch ĂŒber einen GaswĂ€scher. In der kleinen Anlage wurden zunĂ€chst verschiedene Anoden getestet. Hierbei zeigte sich, daß die keramikbeschichteten Titan-Anoden am besten fĂŒr unsere Zwecke geeignet sind. Der Vorteil dieser Anoden ist, daß sie sowohl eine hohe LeitfĂ€higkeit als auch eine gute BestĂ€ndigkeit haben. Ein weiterer Vorteil ist, daß sie fĂŒr alle getesteten Badtypen eingesetzt werden können. Dieses ist entscheidend, da so die Anlage fĂŒr verschiedene Badtypen genutzt werden kann, ohne daß grĂ¶ĂŸere Umbauten notwendig sind. Bei allen getesteten Schwarz- und Gelbchromatierungen konnte gezeigt werden, daß die Regeneration ohne Probleme möglich ist. Sind in der Chromatierung Zink und Eisen als Störionen vorhanden, so werden beide gleichermaßen entfernt. Die Ausbeute bei den abgeschiedenen Metallen lĂ€ĂŸt sich durch das Variieren des pH-Wertes optimieren. So liegt das pH-Optimum im allgemeinen bei pH 3.0. Die Reoxidation von Cr3+ zu Cr6+ ist bei allen Chromatierungen gegeben. Betrachtet man alle Ergebnisse, so stellt man bei allen Versuchen, sowohl in der kleinen Anlage als auch der großen Anlage fest, daß pro Amperestunde 0,12 g Zink abgeschieden werden. Es konnte zudem gezeigt werden, daß sich die Anlage auch fĂŒr Blauchromatierungen eignet, die aufgrund ihrer geringen Konzentration an Salzen nur eine geringe LeitfĂ€higkeit haben. Öffentlichkeitsarbeit und PrĂ€sentation Artikel im Westfalenblatt (29./30.05.97, 12.09.97, 17.06.98) Artikel in der Neuen WestfĂ€lischen (12.09.97, 18.06.98) Fernsehbericht (04.06.97, 3SAT) Vortrag IHK (06.11.97) Verleihung Umweltschutzpreis im Rahmen der Envitec (02.03.98 - 2. Preis) Umweltstiftung konkret Nr. 3 Fazit Die in dem Projekt erzielten Ergebnisse zeigen, daß fĂŒr Chromatierungen eine in-line- Regeneration möglich ist. Nach dem Anpassen der Anlage auf die jeweilige Chromatierung konnten keinerlei negative EinflĂŒsse auf den Chromatierungsprozeß festgestellt werden. Selbst Chromatierungen mit geringer LeitfĂ€higkeit können regeneriert werden. In diesem Fall werden jedoch aufgrund der schlechten LeitfĂ€higkeit grĂ¶ĂŸere Anlagen benötigt. Als Anode empfiehlt sich der Einsatz von keramikbeschichteten Titan-Anoden, da diese fĂŒr alle getesteten Chromatierungen geeignet sind und eine gute LeitfĂ€higkeit haben.

Übersicht

Telefon

05205/5288

Telefon

05205/5288

Bundesland

Niedersachsen

Fördersumme

49.339,67 €

Förderzeitraum

01.10.1996 - 20.01.1999