DE4031979A1 - Vorrichtung zum entfernen von verunreinigungen, die in chrom-galvanisierbaedern enthalten sind - Google Patents
Vorrichtung zum entfernen von verunreinigungen, die in chrom-galvanisierbaedern enthalten sindInfo
- Publication number
- DE4031979A1 DE4031979A1 DE19904031979 DE4031979A DE4031979A1 DE 4031979 A1 DE4031979 A1 DE 4031979A1 DE 19904031979 DE19904031979 DE 19904031979 DE 4031979 A DE4031979 A DE 4031979A DE 4031979 A1 DE4031979 A1 DE 4031979A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- membrane
- tank
- chrome plating
- electrolyte solution
- cylinder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D21/00—Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
- C25D21/16—Regeneration of process solutions
- C25D21/18—Regeneration of process solutions of electrolytes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von Verunreinigungen,
die in Chrom-Galvanisierbädern enthalten sind.
In der Galvanisierindustrie ist die Stromausbeute beim Chrom-Galvanisieren
niedriger als die bei den anderen Metall-Galvanisierprozessen. Der einzige
Weg, um die Qualität des Chrom-Galvanisierens zu verbessern ist der, einen
sauberen Elektrolyten zu verwenden. Jedoch sind beim Chrom-Schmuckgal
vanisieren ein Kupfer- und ein Nickel-Galvanisierschritt notwendig. Dies führt
zu Verunreinigungen, die im Galvanisiertank erzeugt werden. Weiterhin wird
beim Hart-Verchromen der zu plattierende Gegenstand einem Ätzprozeß un
terworfen und deshalb eine große Menge von Eisen verursacht, die das Galva
nisierbad verunreinigt.
Der Hauptnachteil beim Chrom-Galvanisieren sind die Elektrolyt-Giftstoffe. Die
Kosten für die Entgiftung des Abwassers einschließlich konzentrierter Chrom
säure sind hoch und deren Behandlung erzeugt eine Sekundär-Verschmut
zung.
Die herkömmliche Vorrichtung zum Entfernen von metallischen Verunreini
gungen, die in Galvanisierbädern enthalten sind, ist ein unglasierter
Keramikzylinder. Der typische unglasierte Keramikzylinder weist jedoch ge
wisse Nachteile auf, wie beispielsweise ein große Dicke (10-15 mm), niedrige
Porosität und niedrige Permeabilität (0,0016 ml/cm2/h). Weiterhin kann die
Sintertemperatur für die Aufbereitung des unglasierten Keramikzylinders nicht
effektiv kontrolliert werden. Dies führt dazu, daß die Membran verstopft oder
durch Chromsäure korrodiert wird. Eine andere Technologie zum Entfernen von
metallischen Verunreinigungen in Galvanisierbädern ist die einer Ionenaus
tauschmembrane oder einer fluorierten Membrane.
Bei der Anwendung der vorgenannten organischen Filme müssen die Tempe
ratur und die Konzentration der Chromsäure genau kontrolliert werden, um zu
verhindern, daß sich die funktionellen Gruppen der organischen Filme zerset
zen. Die Permeabilität (6 ml/cm2/h) der fluorierten Membrane ist höher als die
der Ionenaustauschmembrane. Der Unterschied des Flüssigkeitspegels zwi
schen der Innen- und der Außenseite der fluorierten Membrane darf nicht zu
groß sein. Die Flüssigkeit kann nicht umgerührt werden, um zu verhindern, daß
Flüssigkeit durch die Membrane tritt. Die Wirksamkeit dieser Membrane ist
wegen der vorgenannten Phänomene herabgesetzt. Weiterhin erhöht sich
während der Anwendung der Membran die Temperatur des Galvanisierbades
mit dem Anstieg der elektrischen Spannung, wodurch sich stürmisch Gas ent
wickelt. Der Unterschied zwischen dem Pegel innen und außen steigt kräftig.
Wasser muß zugefügt werden, um den verdampften Elektrolyten nachzufüllen,
wodurch die Betriebsbedingungen für die Ionenaustauschmembran und die
fluorierte Membran beschränkt sind. Ein anderer Nachteil der Membrane ist das
Verstopfungsproblem. Wenn der Membranetank klein ist, könnte die verstopfte
Membrane mit HCl und Wasser gewaschen werden. Wenn eine größere Mem
brane verwendet wird, ist die Reinigung der Membrane oder der Austausch des
verbrauchten Elektrolyten mühevoller.
Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung liegt deshalb darin, eine ver
besserte Vorrichtung zum Entfernen von Verunreinigungen in Chrom-Galvani
sierbädern zu schaffen.
Die vorliegende Vorrichtung zum Entfernen von Verunreinigungen in einem
Chrom-Galvanisierbad enthält einen Galvanisiertank; einen Membranetank;
einen im Membranetank angeordneten Membranzylinder zur Aufnahme der
Kathoden-Elektrolytlösung; einen Klärtank zur Aufnahme der Kathoden-Elek
trolytlösung, die zu klären ist; eine Umlaufvorrichtung, die mit dem Galvanisier
tank und dem Membranzylinder verbunden ist, um Anoden-Elektrolytlösung
umlaufen zu lassen; eine Pumpvorrichtung, die mit dem Membranzylinder und
dem Klärtank verbunden ist, um die Kathoden-Elektrolytlösung mit den Verun
reinigungen vom Membranzylinder zum Klärtank zu pumpen und Mitteln zum
Rückführen der regenerierten Kathoden-Elektrolytlösung vom Klärtank zum
Membranzylinder.
Die beim Erfindungsgegenstand verwendete Membran ist mittels einer speziel
len Keramik hergestellt, die bei 1100 bis 1150oC gesintert wurde, um ein Pro
dukt mit 2 bis 3 mm Dicke und einer Permeabilität von 0,1 bis 0,2 ml/cm2/h zu
schaffen. Die Permeabilität des Erfindungsgegenstandes ist 62 bis 124 mal so
groß wie die des Gegenstandes nach dem Stande der Technik. Während des
Elektrogalvanisierprozesses fließt CrO4- von der Kathode zur Anode, wäh
rend die in der Anoden-Elektrolytlösung enthaltenen metallischen Verunreini
gungen in die Kathode eintreten. Gleichzeitig wird trivalentes Chrom an der
Anode elektrolytisch zu hexavalentem Chrom oxidiert. Deshalb ist dies eine
doppelseitige Reaktion. Ein konventioneller unglasierter Keramikzylinder ist aus
einer Struktur mit hoher Dichte und niedriger Porosität gebildet, so daß CrO4
zur Anode und metallische Verunreinigungen langsam zur Kathode fließen.
Dies ist der Hauptunterschied zwischen dem Stand der Technik und dem vor
liegenden Erfindungsgegenstand. Bei letzterem kann der am Membranzylinder
gebildete Schlamm mittels einer Pumpe zum Klärtank hin abgezogen werden,
um zu verhindern, daß die Membrane verstopft wird und gewaschen werden
muß.
Die beiliegende Figur ist eine schematische Darstellung einer bevorzugten
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Bezugnehmend auf die Darstellung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung
einen Membrantank 1, einen Klärtank 2 und einen Galvanisiertank 3 auf. Drei
Membranzylinder 11 sind jeweils als Kathode im Membrantank angeordnet. Die
Gestalt des Membranzylinders 11 in Form einer Röhre und einem diese
umgebenden Drahtmaterial schafft eine gleichförmige Stromverteilung. Sein
Betriebsstrom liegt etwa bei 50 bis 60 A, was viel höher ist als der eines
herkömmlichen Zylinders. Während CrO4- von der Kathode zur Anode fließt
und die metallischen Verunreinigungen in die Kathode eintreten, bildet sich
Schlamm. Die Kathoden-Elektrolytlösung ist innerhalb des Membranzylin
ders 11 enthalten und die Anoden-Elektrolytlösung wird außerhalb des Mem
branzylinders 11 gehalten. Der Schlamm, der sich während des Elektro-Gal
vanisierprozesses bildet, wird innerhalb des Membranzylinders 11 gehalten. Die
Anoden-Elektrolytlösung ist sauber und zirkuliert vom Membrantank 1 zum
Galvanisiertank 3 durch die Röhre 12 und gelangt durch die Röhre 13 zurück in
den Membrantank 11. Jeder Membranzylinder 11 ist über eine Leitung 14 und
ein Trennventil 15 mit dem Klärtank 2 verbunden. So wird Schlamm, der sich
während des Galvanisierprozesses bildet, vom unteren Teil des Membran
tanks 11 zum oberen Teil des Klärtanks 2 abgezogen. Nach dem Absetzen
bleibt der Niederschlag am Boden des Klärtanks 2 zurück und die saubere Ka
thoden-Elektrolytlösung wird mittels einer Leitung 16 und einer Rückführ
pumpe 17 zum Membranzylinder 11 zurückgeführt. Der Membranzylinder 11,
wie er beim Erfindungsgegenstand verwendet wird, wird durch Schlamm oder
metallische Verunreinigungen nicht verstopft.
Der Metallgehalt der zu behandelnden Elektrolytlösung besteht aus 11 073 mg/l
Eisen, 650 mg/l Kupfer und 272 mg/l Zink. Nach einer Zirkulation von
192 Stunden mit der vorliegenden Vorrichtung, die zwei Membranzylinder 11
aufweist, lag der metallische Gehalt bei 4490 g/l Eisen, 172 mg/l Kupfer und
57,3 mg/l Zink. Die Konzentration von trivalentem Chrom hat sich von 15 g/l auf
2 g/l geändert.
Bei diesem Beispiel kommt eine Vorrichtung gemäß dem Stande der Technik
zum Einsatz. Nach einem Betrieb von 21 Stunden mit 9 V, 40 A und 30oC hat
sich das spezifische Gewicht des Elektrolyten von 1,22 auf 1,18 geändert. Nach
43 Stunden beträgt das spezifische Gewicht 1,15 und nach 137 Stunden liegt
es bei 1,07. Die durchschnittliche Temperatur lag bei 60oC. Das Gewicht der
Kathode hat sich um 2,3 kg vergrößert und das Gewicht des in der Kathode
enthaltenen Schlammes lag bei 3,1 kg.
Claims (2)
1. Vorrichtung zum Entfernen von Verunreinigungen, die in einem Chrom-
Galvanisierbad enthalten sind, mit
- - einem Galvanisiertank (3),
- - einem Membrantank (1),
- - einem innerhalb des Membrantanks (1) angeordneten Membranzylinder (11) zur Aufnahme einer Kathoden-Elektrolytlösung,
- - einem Klärtank (2), zur Aufnahme der zu klärenden Kathoden-Elektrolytlö sung,
- - einer Zirkulationsvorrichtung, die mit dem Galvanisiertank (3) und dem Membranzylinder (11) in Verbindung steht, zur Zirkulation der Anoden Elektrolytlösung,
- - einer Pumpvorrichtung, die mit dem Membranzylinder (11) und dem Klär tank (2) verbunden ist, um die Kathoden-Elektrolytlösung mit Verunreini gungen vom Membranzylinder (11) zum Klärtank (2) zu pumpen und
- - Mitteln zum Rückführen der regenerierten Kathoden-Elektrolytlösung vom Klärtank (2) zum Membranzylinder (11).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
wobei der Membranzylinder (11) eine Röhre und ein Drahtmaterial aufweist,
das die Röhre umgibt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904031979 DE4031979A1 (de) | 1990-09-26 | 1990-10-09 | Vorrichtung zum entfernen von verunreinigungen, die in chrom-galvanisierbaedern enthalten sind |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4030364 | 1990-09-26 | ||
DE19904031979 DE4031979A1 (de) | 1990-09-26 | 1990-10-09 | Vorrichtung zum entfernen von verunreinigungen, die in chrom-galvanisierbaedern enthalten sind |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4031979A1 true DE4031979A1 (de) | 1992-04-02 |
Family
ID=25897193
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904031979 Withdrawn DE4031979A1 (de) | 1990-09-26 | 1990-10-09 | Vorrichtung zum entfernen von verunreinigungen, die in chrom-galvanisierbaedern enthalten sind |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4031979A1 (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5403490A (en) * | 1992-11-23 | 1995-04-04 | Desai; Satish | Process and apparatus for removing solutes from solutions |
WO1995023247A2 (de) * | 1994-02-23 | 1995-08-31 | Atotech Deutschland Gmbh | Verfahren zur elektrolytischen abscheidung von metallen aus elektrolyten mit prozessorganik |
DE19743933A1 (de) * | 1997-10-04 | 1999-04-08 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Oberflächenbehandlung fester Körper, insbesondere Kraftfahrzeug-Karosserien |
DE102011006616A1 (de) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | Dürr Systems GmbH | Anlage für das Behandeln von Werkstücken mit einer Prozessflüssigkeit |
RU2471594C1 (ru) * | 2011-07-07 | 2013-01-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Есм" | Способ автоматического управления системой подготовки и регенерации электролита и устройство для его воплощения |
WO2014081330A1 (ru) * | 2012-11-23 | 2014-05-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Есм" | Способ подготовки и регенерации электролита и устройство для его воплощения |
-
1990
- 1990-10-09 DE DE19904031979 patent/DE4031979A1/de not_active Withdrawn
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5403490A (en) * | 1992-11-23 | 1995-04-04 | Desai; Satish | Process and apparatus for removing solutes from solutions |
WO1995023247A2 (de) * | 1994-02-23 | 1995-08-31 | Atotech Deutschland Gmbh | Verfahren zur elektrolytischen abscheidung von metallen aus elektrolyten mit prozessorganik |
WO1995023247A3 (de) * | 1994-02-23 | 1996-01-11 | Atotech Deutschland Gmbh | Verfahren zur elektrolytischen abscheidung von metallen aus elektrolyten mit prozessorganik |
DE19743933A1 (de) * | 1997-10-04 | 1999-04-08 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Oberflächenbehandlung fester Körper, insbesondere Kraftfahrzeug-Karosserien |
DE19743933B4 (de) * | 1997-10-04 | 2009-11-19 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Oberflächenbehandlung fester Körper, insbesondere Kraftfahrzeug-Karosserien |
DE102011006616A1 (de) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | Dürr Systems GmbH | Anlage für das Behandeln von Werkstücken mit einer Prozessflüssigkeit |
RU2471594C1 (ru) * | 2011-07-07 | 2013-01-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Есм" | Способ автоматического управления системой подготовки и регенерации электролита и устройство для его воплощения |
WO2014081330A1 (ru) * | 2012-11-23 | 2014-05-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Есм" | Способ подготовки и регенерации электролита и устройство для его воплощения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3885682T2 (de) | Verfahren zum Galvanisieren von Metallen. | |
DE69317315T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Nickel-Elektroplattierung | |
DE3739580C2 (de) | ||
EP0638664A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Regenerierung einer Metallionen und Schwefelsäure enthaltenden Lösung | |
DE2208076A1 (de) | Verfahren zur elektrolytischen Behandlung von Industrieabwässern und Vorrichtung zur Durchführung desselben | |
DE1094245B (de) | Bleidioxyd-Elektrode zur Verwendung bei elektrochemischen Verfahren | |
DE2833939A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von metallfolien durch elektrolytische abscheidung | |
DE3608855A1 (de) | Verfahren zur entkupferung von raffinerieelektrolyten | |
DE69419970T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Elektroplattierung | |
DE4031979A1 (de) | Vorrichtung zum entfernen von verunreinigungen, die in chrom-galvanisierbaedern enthalten sind | |
DE10326767B4 (de) | Verfahren zur Regenerierung von eisenhaltigen Ätzlösungen zur Verwendung beim Ätzen oder Beizen von Kupfer oder Kupferlegierungen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung desselben | |
DE2607512C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Metallpulvers, Elektrolysezelle zur Durchführung des Verfahrens und Anwendung des Verfahrens | |
DE2623277B2 (de) | Verfahren und Anlage zum Aufbereiten von schwermetallhaltigen Abwässern unter Rückgewinnung von Schwermetallen | |
EP0575699A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Regenerierung einer Metallionen und Schwefelsäure enthaltenden wässrigen Lösung sowie Verwendung | |
EP0240589A1 (de) | Verfahren zur Regenerierung eines stromlosen Verkupferungsbades und Vorrichtung zur Durchführung desselben | |
DE4407448A1 (de) | Elektrolyseverfahren zum Regenerieren einer Eisen-III-Chlorid- oder Eisen-III-Sulfatlösung, insbesondere zum Sprühätzen von Stahl | |
DE2940741C2 (de) | ||
EP0341415A1 (de) | Verfahren zum galvanischen Abscheiden eines Zink-Nickel-Legierungsüberzuges auf einem Stahlband | |
DE2105816A1 (de) | Verfahren zur Entfernung von Eisenverunreinigungen aus Nitrisierungssalzbädern | |
EP0079032B1 (de) | Vorrichtung zum galvanischen Beschichten eines metallischen Werkstücks | |
DE2406574C2 (de) | ||
DE2747562C2 (de) | ||
EP3426825A1 (de) | Elektrolytische raffination von rohgold | |
DE624723C (de) | Einrichtung zur elektrolytischen Scheidung von Kupfer-Silber-Legierungen | |
DE2836720C2 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen elektrolytischen Regenerierung einer Silbercyanid enthaltenden, bei Galvanisierungsprozessen anfallenden Waschlösung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |