DE2527853B2 - Verfahren zur Verbesserung des Wasserhaushalts bei der Phosphatierung von Metallen - Google Patents

Verfahren zur Verbesserung des Wasserhaushalts bei der Phosphatierung von Metallen

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DE2527853B2 DE2527853A DE2527853A DE2527853B2 DE 2527853 B2 DE2527853 B2 DE 2527853B2 DE 2527853 A DE2527853 A DE 2527853A DE 2527853 A DE2527853 A DE 2527853A DE 2527853 B2 DE2527853 B2 DE 2527853B2
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Description

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Aufbereitung der Entfettungslösung eine Ultrafiltration durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Aufbereitungsanlage Calciumhydroxid als Fäflungsniittel, gegebenenfalls unter Mitverwendung von Mpgnesiumhydroxid, benutzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abtrennung des gebildeten Schlammes ein Schrägklärer eingesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Schlamm befreite Lösung über einen Tensidadsorber geleitet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Entfettungsstufe ein tensidhaltiger alkalischer Reiniger auf Ammoniumphosphat-Basis verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Phosphatierungsstufe eine Losung, die Phosphationen, schichtbildende Kationen und Peroxidbeschleuniger enthält und im wesentlichen frei von solchen Komponenten, die bei einer Neutralisation der Lösung mit Ca(OH)? wasserlösliche Salze ergeben, ist und gehalten wird, verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke vor dem Auslauf aus der Anlage mit entionisiertem Wasser nachbehandelt und dieses in einem isolierten Kreislauf, vorzugsweise unter Anwendung einer umgekehrten Osmose, regeneriert wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung des Wasserhaushalts bei der Phosphatierung von Metallen, wobei der Verfahrensgang eine oder mehrere w&ßifige Entfettungsstufen, eine oder mehrere nachfolgende Spülstufen (Sp E), die Phosphatierungsstufe Hnd mindestens zwei nachfolgende Spillstufen (Sp P) und SpP?)umfaßt-
Eip üblicher Verfahrensgang bei der Phosphatierung von i^IetaJUen umfaßt eine oder mehrere Entfettungsstufen Itfnter Verwendungwäßriger Reinigungslösungen, eine oder mehrere nachfolgende Spülstufen, dann die eigentliche Phospbatierungsbehandlung und anschlie ßendl mindestens zwei nachgeschaltete Spülstufen.
Die Erzeugung einwandfreier Phosphatschichten setzt; eine Metalloberfläche voraus, die frei von Konrosionsprodukten ist und auf der öl- und Fettfilme — wenn überhaupt — nur in sehr dünner Auflage vorhanden sind. Vor der Phosphatierung wird daher eine! Entfettung der Oberflächen durch ein- oder mehrstufige Behandlung mit wäßrigen Reinigungslösungen durchgeführt Die von den Oberflächen entfernten Öl-, Fett- und Schmutzverunreinigungen gehen in die Reinigungslösung über und reichern sich hierin nach und nach derart an, daß eine befriedigende Reinigung nicht mehr erfolgt. In der Praxis ist es bisher allgemein üblich, solche Reinigungslösungen nach Erschöpfen der Wirksamkeit zu verwerfen. Sie werden dann abgelassen und neu angesetzt Nach der Reinigungsstufe werden die Werkstücke mit Wasser gespült um anhaftende Reinigungslösung zu entfernen. In dem Spülwasser reichern sich daher ebenfalls Verunreinigungen an. Um ihre Konzentration nicht über die Schädlichkeitsgrenze ansteigen zu lassen, werden die Spülbäder mit kontinuierlichem Wasserdurchlauf betrieben bzw. von Zeit zu Zeit abgelassen und mit frischem Wasser angesetzt Die gereinigten und gespülten Werkstücke werden dann durch Behandlung mit einem wäßrigen sauren Phosphatierungsbad mit einem Phosphatüberzug versehen. An die Phosphatierungsstufe schließen sich mindestens zwei weitere Spülstufen an, um Reste der sauren Phosphatierungslösung von den Oberflächen zu entfernen. Auch diese Spülstufen werden üblicher weise mit kontinuierlicher Wasserzufuhr durchgeführt um einen unerwünschten Anstieg von schädlichen Komponenten zu vermeiden und einen guten Spüleffekt zu gewährleisten. Es ist bekannt, bei dem Spülprozeß nach der Reinigung und bei den Spülstufen nach der Phosphatierungsbehandlung das Spülwasser jeweils im Gegenstrom zum Werkstücksfluß zu führen. Obwohl hierdurch bereits beachtliche Wassereinsparungen möglich sind, ist der Gesamtbedarf an Frischwasser doch noch unerwünscht hoch. Seine Beschaffung ist mit hohen Kosten verbunden und bereitet in der erforderlichen Menge zunehmend Schwierigkeiten. Darüber hinaus ergibt der Anfall erheblicher Abwassermengen und deren Aufbereitung weitere Probleme und steigende Anforderungen.
Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren bereitzustellen, bei dem der Frischwasserbedarf und der Abwasseranfall erheblich erniedrigt ist
Die Aufgabe wird gelöst indem das Verfahren der eingangs genannten Art entsprechend der Erfindung in folgenden Verfahrensschritten durchgeführt wird:
a,) Zuführung der Entfettungslösüiig zu einer, vorzugsweise kontinuierlichen, Aufbereitung;
b) Rückführung der gereinigten Lösung in die Entfettungsstufe;
e) Führung des Spülwassers in den Spülstufen im Gegenstrom zum Werkstücksfluß kaskadenförmig von Spülstufe Sp P2 zu Sp Pi und zu Sp E;
d) Entnahme des Spülwassers aus der letzten SpfllstufeSpE;
e) Befreiung des Spülwassers von störenden gelösten Anionen und Kationen durch Zugabe geeigneter FSlIungsmittel in einer Aufbereitungsanlage;
f) Abtrennung des gebildeten Schlammes und
g) Rückführung des gereinigten Spülwassers mindestens in die Spülstufe Sp P?,
Zwar ist bei Weiner, »Die Abwässer in der Metallindustrie«, 3. Auflage (1965), Seiten 60-62, 66—68,136—140 und 144-147, die Wiederverwendung von weitgehend gereinigten Abwässern im eigenen Betrieb anstelle von Frischwasser allgemein als geeignetes Mittel zur L&mng oder zumindest sehr wesentlichen Erleichterung der Abwasserfrage angegeben, doch ist nicht zu entnehmen, wie eine Kreislaufführung von Betriebswasser innerhalb des Betriebes im Spezialfali eines Phosphatierungsprozesses ausgestaltet werden muß, um diesen kontinuierlich führen zu können.
Die in der DE-AS 10 35 445 beschriebene Arbeitsweise verfolgt das Prinzip, unmittelbar nach der insbesondere elektrochemischen Oberflächenbehandling die anhaftende Lösung auf den Werkstücksoberflächen direkt zu entgiften und dann die Entgiftungslösung zu 2s regenerieren und in die gleiche Behandlungsstufe zurückzuführen. Das im Anschluß daran durchgeführte Spülen mit Wasser soll dadurch nur noch die Aufgabe behalten, unschädliche Lösungsreste zu entfernen, wobei das hierbei anfallende Spülwasser dann ohne weitere Behandlung dem Vorfluter zugeführt wird. Als aktive Chemikalien, die direkt auf der Metalloberfläche zur Einwirkung gelangen sollen, sind beispielsweise Chlor-, SO-2 oder bariumhaltige Lösungen genannt Eine Übertragung dieses Arbeitsprinzips auf phosphatierte Metalloberflächen unter Einsatz von beispielsweise Cäsiumverbindungen zur »Entgiftung« der auf den Oberflächen ausgetragenen Phosphatierungslösung würde zur Bildung von unlöslichen und nicht abspülbaren Ablagerungen auf der Phosphatschicht führen, so daß ihre Brauchbarkeit nicht mehr vorausgesetzt werden kann.
In ähnlicher Weise wird auch nach den Verfahren der US-PS 35 62 015 und 35 62 016 gearbeitet, indem der Austrag aus dem Behandlungsbad auf den Werkstücken jeweils direkt einer chemischen Neutralisationsbehandlung unterworfen und diese »Entgift.ingslösung« dann regeneriert und in der gleichen Stufe erneut eingesetzt wird. Auch hierbei soll das für die Nachspülung der entgifteten Oberflächen verwendete Wasser, da es keine zu hohen und damit anerwünschten Giftstoff-Anteile mehr enthalten soll, ohne weiteres abgeleitet werden.
In der DE-OS 23 27 304 ist die Aufbereitung der nach der Phosphatierbehandlung verwendeten Spülwässer, in der DE-OS 22 14 974 die Behandlung der vor der Phosphatierbehandlung eingesetzten Spülwässer angesprochen. Eine geschlossene Wasseraufbereitung bzw. Wasserführung ist weder der einen noch der anderen Druckschrift zu entnehmen. eo
Die Entfettung der Werkstücke kann in einer oder mehreren Stufen durchgeführt werden. Die Auswahl des wäßrigen Reinigers richtet sich nach der Art und dem Umfang der Verschmutzungen auf den zu behandelnden Oberflächen. In den meisten Fällen werden alkalische Reiniger verwendet. Sie enthalten ein anorganisches Gerüst und geeignete Tenside. Komponenten des anorganischen Gerüsts kennen Di- und Trialkaliphosphate, Tetraalkalipyrophosphate und andere kondensierte Alkaliphosphate, Alkaliborate, Alkalisilikate, Alkalicarbonate und schließlich auch Alkalihydroxide sein, Auch Zusätze, die die anschließende Phospbatierung aktivieren, können zu den Bestandteilen des anorganischen Gerüstes gehören. Als Tenside werden insbesondere für die Spritzreinigung gering schäumende Netzmittel bevorzugt- Die in". Reinigerbad angewandte Konzentration des anorganischen Gerüsts liegt üblicherweise zwischen 1 und 10 g/L der Netzmittelgehalt im Reinigerbad im allgemeinen etwa zwischen 0,03 bis 0,8 g/L
In manchen Anwendungsfällen kann jedoch auch heißes Wasser als Reinigerlösung in Betracht kommen, wobei beispielsweise durch Bespritzen, Fluten u. dgL für eine kräftige Relativbewegung zwischen Werkstückoberfläche und Flüssigkeit gesorgt werden sollte. Auch wäßrige Tensid-Lösungen können als Neutralreiniger zum Einsatz gelangen.
Üblicherweise werden jedoch alkalische Reiniger mit Tensid-Gehalt eingesetzt In diesem Fall kann es sich als vorteilhaft erweisen, anstelle voy, Alkaiiphosphat Ammoniumphosphat als alkalisierende Komponente einzusetzen. Dadurch kann im Gesamtkreislauf der Alkaligehalt niedriger gehalten werden.
Gemäß einem der erfindungsgemäßen Merkmale wird die Entfettungslösung einer Aufbereitung zugeführt und die gereinigte Lösung in die Entfettungsstufe zurückgeführt Die Aufbereitung erfolgt vorzugsweise kontinuierlich. Die Art der Aufbereitung der Reinigerlösung kann in verschiedener Weise erfolgen, je nach der Art der aufgenommenen Verschmutzungen. Da die Hauptaufgabe der wäßrigen Reinigungsmittellösungen im allgemeinen in der Entfernung ölhaltiger Verschmutzungen besteht und die öle und Fette in mehr oder weniger starkem Maße in der Lösung emulgiert sein können, wird bei der erfindungsgemäßen Aufbereitung vorzugsweise eine Ultrafiltration durchgeführt Die gegebenenfalls vorher durch Dekantation oder Grobbzw. Feinfiltration von abgesetzten unlöslichen Sioffen befreite ölhaltige Reinigungslösung wird dabei durch eine Membran gepreßt, deren Poren so bemessen sind, daß sie gelöste niedermolekulare Substanzen mit dem Wasser durchläßt und den aufgenommenen Ölanteil zumindest in einem solchen Ausmaß zurückhält, daß das Permeat ohne Schwierigkeiten dem Entfettungsbad wieder zugeführt werden kann. Ultrafiltriervorrichtungen und ihre Anwendung zur Abtrennung von öl aus Flüssigkeiten sind bekannt (vgl. z. B. DE-OS 24 22 777). Geeignete und bevorzugte Membranmaterialien sind solche auf Basis von anorganischen Oxiden. Der Einsatz der Ultrafiltration hat nicht nur den Vorteil, daß der störende ölanteil aus der Lösung entfernt wird, sondern auch den Vorzug, daß die dem Entfettungsbad wieder zugefünrte Lösung auch gelöste Stoffe des alkalischen Gerüsts und gegebenenfalls auch Tenside noch enthält Der Verbrauch an Reiniger wird dadurch erniedrigt
Die regenerierte Lösung wird dem Entfettungsbad oder bei mehrstufiger Entfettung der letzten Entfettungsstufe wieder rjgeführt Dies kann beispielsweise auch dadurch geschehen, daß die regenerierte Lösung im Anschluß an die Entfettungsstufe bzw. die letzte Entfettungsstufe durch einen gesonderten Sprühring auf die entfetteten Werkstücke aufgebracht wird und dann durch gerichteten Ablauf in die Entfettungsstufe gelangt. Bei dieser Arbeitsweise ist der Eintrag von verunreinigter Entfettungslösung in die nachfolgende Spülstufe verringert.
Das bei der Ultrafiltration anfallende Retentat kann durch erneute Ultrafiltration weiter eingeengt werden. Eine Einengung kann auch über eine Verdampfung der wäßrigen Phase, zum Beispiel mittels eines Dünnschichtverdampfers, erfolgen. Der volumenmäßige Umfang an zu verwerfendem Öl und Verunreinigungen, die einem Auffangbehälter zugeführt werden, läßt sich dementsprechend niedrig halten.
Wie bereits erwähnt, wird eine Durchführung der Ultrafiltration bei der vorzugsweise kontinuierlichen Aufbereitung der Entfettungslösung wegen der erzielbaren besonderen Vorteile bevorzugt. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, andere Methoden anzuwenden. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn Befettungen von den behandelten Oberflächen entfernt werden, ohne daß eine wesentliche Einulgierung des Öles in der Reinigungsmittellösung stattfindet. Zur Abtrennung der öl-, Fett- und Festkörperanteile können beispielsweise die Verfahren des Aufschwimmens, des Sedimentierens, Zentrilugicrens. Hitrierens und/oder Fiotierens dienen.
Der Verbrauch bzw. die Verluste des Entfettungsbades an Reinigerkomponenten werden durch entsprechende Ergänzung mit den Komponenten des anorganischen Gerüstes und Tensid ausgeglichen. Im Entfettungsbad auftretende Wasserverluste können beispielsweise aus dem Kreislauf des regenerierten Spülwassers nachgefüllt werden.
Die zu phosphatierenden Werkstücke werden nach der Entfettung in einer oder mehreren Stufen gespült, dann in der Phosphatierungsstufe mit dem gewünschten Überzug versehen und dann erneut in mindestens zwei Spülstufen mit Wasser gespült. Erfindungsgemäß wird in den Spülstufen das Spülwasser im Gegenstrom zum Werkstücksfluß kaskadenförmig von den Spülstufen nach der Phosphatierung zu der Spülstufe nach der Entfettung geführt. Aus dieser Spülstufe wird das Spülwasser abgenommen und einem Reaktor zugeführt, um unerwünschte gelöste Anionen und Kationen auszufällen. Phosphate und Schwermetalle können beispielsweise durch Neutralisation mit Erdalkalihydroxid. insbesondere Ca(0H)2, ausgefällt werden. Die Reaktionsmischung wird dabei auf einen pH-Wert von etwa 8.5 gebracht. Gelöste Alkaliionen werden nicht ausgefällt, stören im allgemeinen aber weniger, zumindest solange nicht eine übermäßige Anreicherung in den Spülbädern eintritt. Der Eintrag von Alkaliionen aus der Entfettungsstufe kann beispielsweise dadurch herabgesetzt werden, daß anstelle von Alkalimetallsalzen im Reinigergerüst Ammoniumphosphat eingesetzt wird. In diesem Fall kann es sich empfehlen, bei der Neutralisation des aus der Spülstufe nach der Entfettung abgeführten Spülwasser: zusätzlich zum Ca(OH); Magnesiumionen einzuführen, um gelöste Ammoniumionen als schwerlösliches Magnesiumammoniumphosphat auszufällen. Der Eintrag von Alkaliionen und unerwünschten Anionen in den Spülwasserkreislauf kann insbesondere auch dadurch beeinflußt werden, daß man das Einbringen solcher Kationen und Anionen in die Spülzone nach der Phosphatierungsstufe vermeidet. Dies läßt sich besonders vorteilhaft dadurch erreichen, wenn die Phosphatierung mit einer solchen Lösung durchgeführt wird, die im wesentlichen frei von Komponenten, die bei einer Neutralisation der Lösung mit Ca(OHJi wasserlösliche Salze ergeben, durchgeführt und die Lösung auch in dieser Weise ergänzt wird. Eine solche Phosphatierungsmethode ist in der DE-OS 23 27 304 vorgeschlagen worden. Sie wird bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise in der Phosphatierungsstufe bevorzugt eingesetzt. Bei einem solchen Verfahren wird zur Beschleunigung der Ausbildung des Phosphatüberzuges Peroxid verwendet, und die zum Ansatz und zur Erzeugung des Bades eingesetzten Chemikalien werden so ausgewählt, daß nur solche Anionen und Kationen in das Phosphatierungsbad gelangen, die bei einer Neutralisation der Lösung mit Ca(OH)2 zu schwer- bzw. unlöslichen Salzen führen. Die in die Spülstufen nach der Phosphatierungsstufe
to eingebrachten Reste des Phosphatiemngsbades und die Rückführung des Spülwassers in das Spülbad nach der Entfettung ergibt daher keine zusätzliche Belastung durch Anionen und Kationen, die nach der Aufbereitung des Spülwassers durch geeignete Fällungsmittel im Kreislauf verbleiben.
Der bei der Neutralisation des abgezogenen Spülbades entstehende Niederschlag kann durch die bekannten Methoden der Schlammabtrennung, z. B. durch Sedimentation und/oder Filtration von der Lösung entfernt werden. Besonders vorieiiharie Ergebnisse lassen sich durch Einsatz eines Schrägklärer erzielen. Der abgetrennte Schlamm kann zur weiteren Einengung einem Schlammeindickbehälter und einer Filterpresse zugeführt werden.
j-, Die entschlammte Lösung kann anschließend zunächst über einen Tensidadsorber geleitet werden. Dies empfiehlt sich, wenn in der Entfettungsstufe eine tensidhaltige Lösung eingesetzt wird, was in den meiste.■< Anwendungsbereichen der Fall sein wird. Als
jo Tensidadsorber kann beispielsweise ein Filter aus Aktivkohle verwendet werden. Vorzugsweise wird jedoch ein regenerierbares Austauscher-System eingesetzt.
Die in der vorgenannten Weise aufbereitete Spüllö-
)t sung wird dann der mindestens zweiten Spülstufe nach der Phosphatierung zugeführt und kaskadenförmig im Gegenstrom zum Werkstücksfluß in der beschriebenen Weise weiter verwendet. Bevorzugt wird die regenerierte Spüllösung im Anschluß an die mindestens zweite
4(i Spülstufe auf die Werkstücke aufgesprüht und der Ablauf in diese Spülstufe eingeführt.
Zur Erzielung fortlaufend guter Ergebnisse ist es zweckmäßig, den gesamten Durchfluß des Kreislaufes mindestens so hoch zu halten, daß das in die zweite bzw.
■r, letzte Spülstufe eingebrachte Spülwasser einen pH-Wert im Bereich zwischen 6 und 9,5 hat.
Der im Gesamtkreislauf auftretende Fehlbedarf an Wasser kann zweckmäßig durch Zufuhr von Frischwasser im Anschluß an die letzte Spülstufe durch
"><i Aufsprühen auf die Werkstücke und Einfließenlassen in die letzte Spülstufe nachgestellt werden. Die Verwendung von salzarmem Frischwasser ist von Vorteil.
Im Anschluß an die erfindungsgemäße Arbeitsweise kann vor dem Werkstücksauslauf aus der Anlage auch
v> noch eine gesonderte Nachbehandlung, z. B. durch Abbrausen mit vollentsalztem Wasser oder Anwendung eines passivierenden Nachbehandlungsmittels, vorgenommen werden, falls dies erwünscht ist. Bei Anwendung von vollentsalztem Wasser empfiehlt sich eine
mi Regenerierung in einem isolierten Kreislauf, z. B. durch Umkehrosmose oder Ionenaustauscher.
Bei dem erfindungsgemäßen Kreislaufverfahren ist auch die Möglichkeit gegeben, den in der Phosphatierungsstufe anfallenden Schlamm in die Arbeitsweise mit
to einzubeziehen. Die Schlammabtrennung erfolgt dabei in der üblichen Weise, jedoch wird der Dünnschlamm mit in die Aufbereitungsanlage zur Reaktion mit geeigneten Fällungsmitteln eingeführt.
Durch die erfindungsgemäße Arbeitsweise ist es möglich gemacht, Phosphatierungsprozesse mit einem erheblich verminderten Bedarf an Frischwasser und sehr geringem Anfall an Abwasser zu führen.
Ein bevorzugter Verfahrensgang ist in der Figur schematisch dargestellt.
In dem nachstehenden Beispiel ist der erheblich verbesserte Wasserhaushalt im Vergleich zu herkömmlichen Arbeitsweisen näher erläutert.
In einer 5-Zonen-Durchlauf-Spritzanlage für Automobil-Karosserien wurden 30 000 m2 Stahloberfläche täglich (= 16 h) nach folgendem Verfahrensgang behandelt:
1. Stufe: Entfettung (wäßriger alkalischer tensidhaltiger
Reiniger. 3 g/l; Na-Gehalt 0,9 g/l)
2. Stufe: Spülung (Badvolumen 6 m3)
3. Stufe: Phosphatierung (Phosphatierungslösung enthaltend 2,8 g/l Zn. 7,0 g/l P2O5, 0,01 g/l Ni, η ι «,/ι w,ru\
4. Stufe: Spülung (Badvolumen 6 m>)
5. Stufe: Spülung (Badvolumen 6 m3)
Anschließend wurde mit vollentsalztem Wasser nachgebraust.
Der Austrag an Lösung pro m2 behandelter Oberfläche beläuft sich in der Praxis auf etwa 100 ml/m2. Der Spülwasserbedarf in jeder Zone ist daher mit 5 l/m2 (Verdünnung I : 50), entsprechend 150m3/Tag, einzusetzen. Für die übliche Durchlaufspülung werden daher 3 χ 150 = 450 mVTag benötigt.
Im Falle einer Kaskadenführung der Spülbäder (mit täglichem Neuansatz) vermindert sich der Spülwasser
verbrauch auf 150 + 18 (Neuansatz) = etwa 170 m3/ Tag.
Nach Einsatz der erfindungsgemäßen Kreislaufführung und Ausfällung von störenden gelösten Anionen und Kationen in einem Reaktor mittels Ca(OH)2 und anschließender Klärung und Rückführung der Lösung betrug der Wasserbedarf (mit täglichem Neuansatz) nur mehr 45 m'/Tag (30 Neuansatz + 15 Ergänzung). Die abgezogene Menge des Dünnschlammes betrug dabei 0,5 l/m2 = 15m3/Tag. Eine weitere Senkung des Wasserbedarfs ist daher durch weitere Schlammaufbereitung möglich, so daß weniger Frischwasser zur Ergänzung der Verluste durch Schlammabzug benötigt wird.
Zur Ausfallung von Anionen und Kationen im Reaktor wurden 170 mg/1 Ca(OH)2 benötigt. Die Konzentration an nichtfällbaren Substanzen im Kreislauf von insgesamt ca. 30 mJ (3 Spülbäder, Reaktor, Schrägklärer, Pumpensumpf) betrug nach 1 Tag unter etwa 90 mg/1 Na und unter 50 mg/1 lensid. Die in der Entfettungsstufe verwendete Lösung wurde einer kontinuierlichen ölseparation zugeführt und die regenerierte Lösung wieder in das Reinigerbad zurückgeführt. Es ist daher ersichtlich, daß die Wassereinsparung im Vergleich zur üblichen Durchlaufspülung in Karosserie-Anlagen 90% ausmacht und auch im Vergleich zu einer Kaskadenspülung noch sehr erheblich ist.
Darüber hinaus entfallen bei der erfindungsgemäßen Kreislaufführung die Kosten, die normalerweise zur Aufbereitung der im Turnus von 2—3 Tagen verworfenen Reinigungsbäder aufgewendet werden müssen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche?
1. Verfahren zur Verbesserung des Wasserhaushalts bei 4er Phospbatierung von Metallen, wobei der Yitf?h£ensfjw»g ejne oder mehrere wäßrige Ehtfertiihgsstufen, eine öäef mehrere nachfolgende Spülstufen (SpE), die Phosphatierungsstufe und mindestens zwei nachfolgende Spülstufen (Sp P( und Sp P2) umfaßt, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
a) Zuführung der Entfettungslösung zu einer, vorzugsweise kontinuierlichen, Aufbereitung;
b) Rückführung der gereinigten Lösung in die Entfettungsstufe;
c) Führung des Spülwassers in den Spülstufen im Gegenstrom zum Werkstücksfluß kaskadenförmig von Spülstufe Sp P2 zu Sp Pi und zu Sp E;
d) Entnahme des Spülwassers aus der letzten Spülstufe Sp E;
e) Befreiung des Spülwassers von störenden gelösten Anionen und Kationen durch Zugabe geeigneter Fällungsmittel :n einer Aufbereitungsanlage;
f) Abtrennung des gebildeten Schlammes und
g) Rückführung des gereinigten Spülwassers mindestens in die Spülstufe Sp P2.
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DE2527853A DE2527853B2 (de) 1975-06-23 1975-06-23 Verfahren zur Verbesserung des Wasserhaushalts bei der Phosphatierung von Metallen
AT963475A AT340739B (de) 1975-06-23 1975-12-18 Mehrstufiges verfahren zur phosphatierung von metallen
NL7600896A NL7600896A (nl) 1975-06-23 1976-01-29 Werkwijze voor het fosfateren van metalen.
SE7602885A SE420324B (sv) 1975-06-23 1976-02-27 Forfarande for forbettring av vattenhushallningen vid fosfatering av metaller
BR7601595A BR7601595A (pt) 1975-06-23 1976-03-17 Processo para melhorar o aproveitamento de agua na fosfatizacao de metais
GB10639/76A GB1504475A (en) 1975-06-23 1976-03-17 Process for phosphating metal surfaces
BE168155A BE843217A (fr) 1975-06-23 1976-06-21 Procede pour economiser l'eau lors de la phosphatation
IT24556/76A IT1061122B (it) 1975-06-23 1976-06-22 Processo per la fosfatazione dei metalli
FR7618971A FR2315548A1 (fr) 1975-06-23 1976-06-22 Procede pour economiser l'eau lors de la phosphatation de metaux
CH802476A CH620248A5 (en) 1975-06-23 1976-06-23 Method for the more economical use of water in phosphating metals
JP51073402A JPS524439A (en) 1975-06-23 1976-06-23 Phosphating process for metal
ES449153A ES449153A1 (es) 1975-06-23 1976-06-23 Procedimiento para economizar agua durante la fosfatacion demetales.

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4321063A1 (de) * 1993-06-24 1995-01-05 Budenheim Rud A Oetker Chemie Verfahren zur Aufarbeitung von Phosphatschlämmen
DE19637415A1 (de) * 1996-09-13 1998-03-26 Bayerische Motoren Werke Ag Phosphatierungsanlage
DE102016215233A1 (de) * 2016-08-16 2018-02-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Entfetten eines Bauteils

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5910430B2 (ja) * 1976-04-19 1984-03-08 日本ペイント株式会社 リン酸塩皮膜化成処理方法
JPS6041148B2 (ja) * 1977-05-19 1985-09-14 日本ペイント株式会社 金属表面のリン酸塩皮膜化成処理方法
DE2738282A1 (de) * 1977-08-25 1979-03-01 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum aufbringen von phosphatueberzuegen
JPS54155135A (en) * 1978-05-29 1979-12-06 Nippon Packaging Kk Treatment of metal surface cleaned water
AU591231B2 (en) * 1986-02-18 1989-11-30 Parker Chemical Company Aluminum cleaning process
DE4024085A1 (de) * 1990-07-28 1992-02-06 Daimler Benz Ag Verfahren zum reinigen und phosphatieren von metallischen werkstuecken, insbesondere von kraftfahrzeugkarosserien, vor deren lackierung
DE19921135A1 (de) * 1999-05-07 2000-11-09 Henkel Kgaa Verfahren zur nickelarmen Zinkphoshatierung mit anschließender Wasserbehandlung
WO2003078684A1 (de) * 2002-03-20 2003-09-25 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Verfahren zur phosphatierung von metalloberflächen mit verbesserter wertstoff-rückgewinnung
CN107881517A (zh) * 2017-12-29 2018-04-06 鞍山贯邦环保新材料有限公司 一种环保的金属表面除锈磷化处理装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1035445B (de) * 1954-12-07 1958-07-31 Richard Springer Dr Anordnung zur Verhuetung des Auftretens giftigwirkender Abwaesser bei der Oberflaechenbehandlung von Metallen
US3562016A (en) * 1968-07-05 1971-02-09 Lancy Lab Continuous treatment of carry-over on ferrous metal workpieces
US3562015A (en) * 1968-07-05 1971-02-09 Lancy Lab Treatment of phosphate type carry-over on metal workpieces
DE2214974C3 (de) * 1972-03-28 1979-05-03 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Spritzreinigung von Metalloberflächen vor der Phosphatierung
JPS49122440A (de) * 1973-03-28 1974-11-22
NL179546C (nl) * 1973-05-10 Union Carbide Corp Module voor gebruik in een ultrafiltratie-inrichting.
DE2327304C3 (de) * 1973-05-29 1982-01-21 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zum Aufbringen von Phosphatüberzügen auf Metalle

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4321063A1 (de) * 1993-06-24 1995-01-05 Budenheim Rud A Oetker Chemie Verfahren zur Aufarbeitung von Phosphatschlämmen
DE19637415A1 (de) * 1996-09-13 1998-03-26 Bayerische Motoren Werke Ag Phosphatierungsanlage
DE19637415C2 (de) * 1996-09-13 2001-04-19 Bayerische Motoren Werke Ag Phosphatierungsanlage
DE102016215233A1 (de) * 2016-08-16 2018-02-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Entfetten eines Bauteils

Also Published As

Publication number Publication date
GB1504475A (en) 1978-03-22
AT340739B (de) 1977-12-27
FR2315548B1 (de) 1981-11-27
ATA963475A (de) 1977-04-15
DE2527853A1 (de) 1977-01-13
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SE420324B (sv) 1981-09-28
FR2315548A1 (fr) 1977-01-21
BE843217A (fr) 1976-10-18
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JPS524439A (en) 1977-01-13
SE7602885L (sv) 1976-12-24
ES449153A1 (es) 1977-07-16
BR7601595A (pt) 1977-09-13

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