DE814231C

DE814231C - Verfahren zum Reinigen und Abbeizen von Metallen und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens

Info

Publication number: DE814231C
Application number: DEP30282D
Authority: DE
Inventors: Alfred Arthur Grahame Chapman
Original assignee: LARIVE DERUSTIT SARL SOC FR
Current assignee: LARIVE DERUSTIT SARL SOC FR
Priority date: 1947-06-06
Filing date: 1949-01-01
Publication date: 1951-09-20
Also published as: BE482434A; US2615840A; CH278602A; LU29036A1; FR1022302A; GB693951A

Description

CWiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 20. SEPTEMBER 1951

p 30282 VIa j 48a D

Bagnac, Lot (Frankreich)

Es sind bereits zahlreiche Verfahren zum Reinigen von eisenhaltigen Metallen und zum Ausglühen von Metallen im allgemeinen bekannt. Bestimmte dieser Verfahren benutzen eine elektrolytische Behandlung, wobei das zu behandelnde Stück in ein Bad eingetaucht wird, welches durch Lösungen verschiedener Produkte gebildet ist, z. B. Phosphate, Fluoride usw. und bei welchem es als Kathode benutzt wird. Diese bekannten Verfahren gestatten es nicht, eine vollständig saubere Oberfläche der behandelten Stücke zu erhalten, und überdies ist ihr Wirkungsgrad nicht so, daß der Rost aus dem kleinsten Zwischenräumen weggenommen werden kann.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren dieser Art, welches es ermöglicht, nach der Behandlung ein Stück von vollkommen sauberem und glänzendem Aussehen zu erhalten, einerlei, welchen Oxydationszustand das Stück vor der Behandlung gezeigt hat. Der Wirkungsgrad des Verfahrens ist derart, daß der Rost aus den kleinsten Rissen oder Zwischenräumen der in Behandlung befindlichen Stücke entfernt wird.

Das Verfahren gemäß der Erfindung gestattet nicht nur, den Rost aus Eisenmetallen zu entfernen, sondern gestattet ebenfalls weiterhin vollständig Weinstein, Galmei, Zement, Nickel, Chrom, Cadmium, Farbe, Email, kurz jedwede Produkte zu entfernen, welche an der Oberfläche der Eisenmetalle anhaften können. Es ist auch für Kupfer, Blei und ihre Legierungen geeignet, ohne auf ihre physikalischen Eigenschaften und ihre chemische Zusammensetzung die geringste schädigende Wirkung auszuüben.

Das Verfahren der Erfindung gestattet es, Stücke beliebiger Größenabmessungen zu behandeln, von Stücken mit einigen Gramm Gewicht bis zu den größten Lokomotivkesseln und gegebenenfalls noch größeren Stücken; die Anwendungsgrenze hängt einzig und allein von den Abmessungen des zur Verfügung stehenden Materials ab. Der Wirkungsgrad des Verfahrens ist derart, daß eine auf einem Bolzen festgerostete Schraube nach der Behandlung leicht von

ίο ihm abgedreht werden kann, wobei die beiden Teile wiederum ein völlig neues Aussehen angenommen haben. Das Verfahren gestattet es, den Rost aus jedweden Zwischenräumen oder Aushöhlungen herauszunehmen, wo er nicht entfernt werden kann, weder durch das Arbeiten mit Sand, noch durch irgend ein anderes Verfahren.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das zu reinigende oder zu entrostende Stück sorgfältig entfettet und mit warmem Wasser abgespült und als

ao Elektrode in einem elektrolytischen Bad verwendet, welches im wesentlichen aus einer Lösung geeigneter Dichte gebildet ist und welches eine Mischung von Alkalihydroxyd und Alkalicyanid enthält, vorzugsweise unter Zugabe eines Alkalihalogensalzes und

as eines geeigneten Peptisierungssalze.s, dann wird das Stück mit warmem Wasser abgespült, abtropfen gelassen und dann in ein Bad eines Schutzöles eingetaucht und von neuem abtropfen gelassen.

Als Peptisierungssalz kann beispielsweise ein alkalisches Metasilicat oder ein alkalisches Aluminat verwendet werden.

Die relativen Mengen der verschiedenen Bestandteile des elektrolytischen Bades hängen von verschiedenen Faktoren und insbesondere von der Geschwindigkeit ab, mit welcher das Arbeiten vor sich gehen soll, ferner von der Menge und der Art des zu entfernenden Rostes, von der Menge und der Art des zu entfernenden Niederschlages, Da gegebenenfalls auf einem vorhandenen Stück gleichzeitig verschiedene Produkte weggenommen werden sollen, muß die Zusammensetzung des Bades· notwendigerweise derart sein, daß es in möglichst weiten Grenzen verwendet werden kann, aber die zu verwendenden Bestandteile sind selbst durch die wirtschaftlichen Bedingungen und durch die Kosten der notwendigen chemischen Produkte begrenzt.

Es kann vorteilhaft sein, dem Bad ein Benetzungsmittel hinzuzugeben, welches es der Behandlungsflüssigkeit gestattet, in die kleinsten Zwischenräume einzudringen, wodurch die Wirksamkeit der Behandlung verbessert wird; die Benetzungsmittel können zweckmäßig von der Sulfongattung oder von der Gattung der sulfonierten Fettalkohole sein, wobei die zweckmäßige Konzentration zwischen 0,05 und 0,5 Gewichtsprozent oder etwa 0,5 g bis 5 g je Liter der Lösung sein kann.

Im Verlauf der Behandlung kann das Cyanid sich teilweise zersetzen und ergibt mit einem Teil der zu entfernenden Oxyde komplexe Eisensalze, daher sollte die Zusammensetzung des Bades überwacht werden und von Zeit zu Zeit Salze hinzugegeben werden, welche ihm die nötige Wirksamkeit wiedergeben.
Die Behandlung erfolgt bei der Temperatur der Umgebung bei geringer Gleichstromspannung, wobei die Stromdichte im allgemeinen in der Größenordnung von 3 bis 3,5 Ampere je dm² ist. Das zu reinigende bzw. zu entrostende Stück, welches in den Elektrolyten eingetaucht ist, wird anfangs mit dem negativen Pol der Anlage verbunden, und das Bad wird stark umgerührt, beispielsweise durch eine Druckluftverteilung, welche in dem unteren Teil des Behälters vorgesehen ist. Nach dieser ersten Behandlung wird der Strom vorzugsweise umgekehrt und während einer Dauer gehalten, welche etwa gleich ¹Z₅ der Zeit ist, während welcher das Stück die Kathode bildet. Dann "75 wird es gewaschen, abtropfen gelassen und mit einer |; Schicht aus einem Material bedeckt, welche seine ' Oxydation verhindert.

In der nachfolgenden Beschreibung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, auf welches die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist.

Abb. ι ist eine Ansicht des Behandlungsbehälters, wobei ein Teil weggebrochen ist, um die innere Anordnung zu zeigen; Abb. 2 ist eine Draufsicht entsprechend der Abb. 1;

Abb. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab die Anordnung der Anoden und des Luftanlaßrohres im Inneren des Behälters und ebenfalls die Anschlußstangen, welche außen vorgesehen und welche mit dem anderen Pol der Stromquelle verbunden sind;

Abb. 4 ist eine Endansicht eines der Anschlußklemmen der Verbindungskabel mit den Stangen, welche außen am Behälter vorgesehen sind;

Abb. 5 ist eine Darstellung, teilweise in Ansicht und teilweise im Schnitt, des in Abb. 4 dargestellten TeUs;

Abb. 6 zeigt das Ende eines Anschlußkabels, welches mit einem Endstück versehen ist, das sich den Verbindungsklemmen und den Verbindungsorganen mit »00 den zu behandelnden Stücken anpaßt, wobei gewisse Teile aus Gründen der Klarheit der Beschreibung im Schnitt wiedergegeben sind;

Abb. 7 ist eine Klemmschraube;

Abb. 8 zeigt eine andere Art eines Bügels, welcher ¹⁽55 auf dem zu behandelnden Stück mittels eines Bolzens befestigt ist;

Abb. 9 ist eine Stirnansicht des in Abb. 8 dargestellten Teils;

Abb. 10 ist eine Ansicht mit den im Schnitt wieder- 1*0 gegebenen Enden einer Stange, welche oberhalb des Behälters befestigt ist und welche es gestattet, an ihr leicht zu behandelnde Gegenstände aufzuhängen;

Abb. 11 und 12 stellen eine Seitenansicht und eine Draufsicht eines Korbes klar, der kleine zu behandelnde Stücke aufnehmen kann;

Abb. 13 zeigt in senkrechtem Schnitt einen Teil des Entrostungsbehälters, welcher mit einer Gasheizvorrichtung versehen ist;

Abb. 14 ist ein Schnitt durch Linie XIV-XIV der Abb. 13;

Abb. 15 ist eine allgemeine Darstellung der Anlage; Abb. 16 ist eine Draufsicht der gleichen Anlage.

Die zu entrostenden Stücke werden zunächst sorgfältig entfettet, damit der Elektrolyt alle Teile des ias Stückes benetzen kann. Dieses Entfetten sowie alle

anderen Arbeitsvorgänge des Verfahrens werden in einem Behälter von geeigneten Größen abmessungen vorgenommen, der aus einem beliebigen Material bestehen kann, welches den Flüssigkeiten, die er enthalten soll, widersteht. Das Entfetten erfolgt in einer warmen 4o°/₀igen Sodalösung, der ein Netzmittel, oder auch nicht, zugefügt werden kann, der Behälter, der diese Lösung enthält, kann durch eine beliebige geeignete Vorrichtung erwärmt werden, welche es gestattet, die Temperatur des Bades auf etwa 8o° zu bringen, wobei das Bad während der Behandlung dauernd umgerührt wird.

Nach Verbleiben von 15 bis 30 Minuten in dem Entfettungsbad wird das Stück während 5 bis 10 Minuten in einem ähnlichen wie dem vorbeschriebenen Behälter mit warmem Wasser abgewaschen, dann wird es in ein Reinigungs- oder Entrostungsbad eingetaucht, das durch eine Lösung von 30° Be, einer Mischung von Salzen der folgenden Mengenverhältnisse gebildet ist.

Natriumhydroxyd	NaOH	55bis8₅o/_o
Cyan natrium	NaCN	9 ■
Natriumsilicat	SiO₃Na₂	5 -
Natriumchlorid	NaCl	0 -
- 25%
■ 8%

welchem 0,05 bis 0,5 Gewichtsprozent eines geeigneten Netzmittels zugegeben wird, beispielsweise ein sulfonierter Fettalkohol.

Wenn das Wasser, das man zur Herstellung der Lösung verwendet, ein hartes Wasser ist, kann es zweckmäßig sein, es vorher weich zu machen, indem ihm ein geeignetes Weichmachungsmittel zugegeben wird, z. B. Natriummetaphosphat in einem Verhältnis, welches ι kg je 900 1 Lösung nicht überschreitet.

Die verschiedenen Bestandteile haben die folgenden Aufgaben:

Es ist zunächst wichtig, eine starke Konzentration in kaustischer Soda zu haben, um während der Elektrolyse bei einer Stromdichte von 3,5 Ampere je dm² ein starkes Freiwerden von Wasserstoff und Sauerstoff an den Elektroden zu erhalten. Dieses Freiwerden verursacht eine starke mechanische auflösende Wirkung auf den Rost oder die Niederschläge und erleichtert außerdem die emuldierende und die verseifende Wirkung auf alle fettigen Rückstände, welche an der Oberfläche der Stücke vorhanden sein könnten.

Die Aufgabe des Cyannatriums besteht hauptsächlich darin, die Trübung der behandelten Oberflächen zu beseitigen, denn die gesamten oxydierten Schichten werden in den Lösungen des Cyannatiiums leicht gelöst.

Das Radikal Chlor ist in den Fällen von Bedeutung, in denen das Chlor eine starke, lösende Wirkung auf den Rost und die Oxyde hat, insbesondere im nascierenden Zustand, wie es bei der Elektrolyse vorhanden ist, aber zufolge der starken auflösenden Wirkung, welches es auf die Behälter oder ihre Auskleidungen ausübt, muß der Prozentgehalt an Chlornatrium verhältnismäßig gering sein und kann gegebenenfalls gleich Null sein.

Das Silicat oder das Aluminat des Natriums wird auf Grund seiner Peptisierungswirkung verwendet, indem es ein Element liefert, das in halbkolloidaler Form verbleibt ; Silicium, Siliciumhydroxyd oder siliciumhaltige Säure bei einem Silicat, Aluminiumhydroxyd bei dem Aluminat, ein Element, welches mechanisch als Scheuermittel wirkt, wenn es in der Lösung dispergiert ist.

Die Rolle des Netzmittels besteht darin, die Oberflächenspannung zu verringern und so die Wirkung der Entrostungsprodukte zu erleichtern. Das Natriumphosphat, welches hartem Wasser zugegeben worden ist, hat den Hauptzweck, dieses Wasser weich zu machen und die Calciumsalze und MagnesiumsaLze in Lösung zu halten, wobei es die bestmögliche Verteilung oder Auflösung der verwendeten chemischen Erzeugnisse gestattet. '

Während das zu entrostende Stück als Kathode verwendet wird, kann man annehmen, daß zusätzlich zu der mechanischen Wirkung, welche sich aus der Eiltstehung von Wasserstoff an der Oberfläche des Metalls ergibt und ermöglicht die größten Oxydteilchen abzutrennen, eine Reduktion der Eisenoxyde durch den Wasserstoff gemäß der Formel Fe₂O₃ + 6 H = 2Fe + 3 H₂ O erfolgt, so daß sich auf dem Stück ein metallischer Niederschlag bildet.

Die Arbeitsdauer der Entrostung beträgt 30 Minuten bis 3 Stunden je nach dem vorhandenen Oxydationsgrad. Wenn diese erste Behandlungsperiode während der das zu entrostende Stück als Kathode verwendet wird, beendet ist, wird die Umlaufrichtung des Stromes während einer Zeitdauer umgekehrt, welche etwa gleich ¹J₅ der vorherigen Dauer ist, wobei das in Behandlung befindliche Stück dann die Rolle einer Anode spielt.

Während dieser letzten Entrostungsphase entladen sich die Chlorionen direkt auf dem zu entrostenden Stück, und die letzten Oxydteilchen werden schnell durch das nascierende Chlor entfernt: Fe₂O₃ + 6Cl = 2 FeCl₃ + 30. Der Angriff auf das Stück geht daher außerordentlich Schnell vor sich, wenn die Konzentration des Alkalichlorids die Grenzen überschreitet, welche oben angegeben sind. Während dieser Behandlungsphase kann sich eine leichte Oxydation des Eisens bilden, das vorher durch die Elektrolyse niedergeschlagen ist, aber das gebildete Oxyd wird sofort durch das Cyanid aufgelöst und am Ende der Behandlung haben die Stücke ein glänzendes Aussehen und sind vollkommen sauber.

Diese auflösende Wirkung, welche das Alkalicyanid no in komplexe Salze auf der Basis von Ferri- oder Ferrocyanid umwandelt, schwächt die Cyanidlösung, so daß es zweckmäßig ist, periodisch eine neue Menge dieses Stoffes zuzugeben.

Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens kann man vom Augenblick des in Tätigkeitsetzens der Anlage und während einer ausreichend langen Periode, beispielsweise ein Jahr, ein Entrostungs- und Abbeizungsbad verwenden und dieses neue Bad, deren Zusammensetzung aus den oben angegebenen Grenzen hervorgeht, soll in der Dichte, d. h. bei 30 ° Be aufrechterhalten bleiben, indem man ihm von Zeit zu Zeit entweder Wasser zugibt, wenn die Dichte zu groß ist, oder, wenn die Dichte zu klein ist, eine Mischung von geeigneten Salzen zugibt, die als Regenerationsmischung bezeichnet wird und welche einen erhöhten

Prozentsatz an Cyanür enthält. Die Zusammensetzung dieser Regenerationsmischung kann zwischen den folgenden Grenzen liegen:

Natriumhydroxyd	NaOH	45 bis 81
Cyannatrium	NaCN	15 - 40
Natriumchlorid	NaCl	3 - 12
Natriumsilicat	SiO₈Na₂	0,5 - 3
		Gewichtsteile

In dieser Zusammensetzung ist der Prozentgehalt des Cyanids wichtiger als in der Zusammensetzung des neuen Bades; der Anteil an Silicat ist reduziert. Im Verlaufe der Elektrolyse wird dieses Produkt wie oben angegeben zersetzt und ergibt ein Silicat in halbkolloidalem Zustand, welches durch die dauernde Bewegung des Bades in Suspension gehalten wird. Dieses Silicat bleibt beinahe vollständig in dem Behälter, ohne eine Zersetzung zu erleiden.

ao Nach dem Entrosten werden die behandelten Stücke mit warmem Wasser gewaschen, sie müssen in dem Waschbehälter eine genügend lange Zeit bleiben, nicht nur um die letzten Teilchen des Elektrolyten zu entfernen, sondern auch, um sie auf eine genügende Tem-

»5 peratur zu bringen, so daß sie schnell getrocknet werden können. Sie werden dann in ein ölbad eingetaucht, welches ihre Oxydation in der Außenluft verhindert. Ein solches Bad kann durch eine Losung von 2O°/₀ Lanolin in Kerosin gebildet werden. Sie werden dann abgetrocknet und können bald wieder verwendet werden.

Dieses Behandlungsverfahren hat eine so vollständige Wirkung, daß die Muttern, Bolzen und Gewindegänge und alle Verbindungen, welche vor der Behand-.35 lung nicht voneinander getrennt werden konnten und sich als unbrauchbar erwiesen, gereinigt sind und von neuem verwendet werden können. In vielen Fällen können Werkzeugmaschinen, welche durch Witterungseinflüsse unbrauchbar und schwer beschädigt waren, von neuem ohne Demontage wieder benutzt werden.

Als ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein frisches Bad durch eine Lösung von 30⁰ Βέ einer Mischung von Natriumsalzen nach der folgenden Formel gebildet:

Natriumhydroxyd	(NaOH)	77.20	0/ /0
Cyannatrium	(NaCN)	13,67	°/o
Natriumsilicat	(SiO₄Na₂)	4.24	0/ /0
Wasser u. dgl.		4,89	0/ /ο-

Dieses Bad kann während einer genügend langen Dauer, etwa 1 Jahr, verwendet werden unter der Bedingung, daß es von Zeit zu Zeit regeneriert wird, indem ihm die notwendige Menge der folgenden Mischung, Regenerationsmischung bezeichnet, zugegeben wird:

Cyannatrium (NaCN)

Natriumhydroxyd (NaOH)

Natriumchlorid (NaCl)

Natriumsilicat (SiO₈Na₂)
Wasser usw.

33-09°/o
55.10%

9.27%
0,48%
1,96·/,.

Diese Mischung wird in einer ge nügendenMenge in dem vorgenannten bereits benutzten Bad aufgelöst, um seine Dichte auf 30 ° Be zu bringen.

Das Verfahren kann mit Hilfe von Elektrolysenbehältern beliebiger Art benutzt werden, welche aus Materialien bestehen, welche den vorgenannten chemischen Agentien widerstehen. In den Zeichnungen sind verschiedene Vorrichtungen wiedergegeben, mit denen ausgezeichnete Resultate erzielt worden sind. Die Behälter können vorteilhaft mit weichem Stahlblech ausgekleidet sein, welche zweckentsprechend durch Winkeleisen gemäß der Abmessung und den Maximalgewichten der zu behandelnden Stücke verstärkt sind. Sie können von der gleichen Gattung oder von verschiedenen Gattungen sein, wobei der Entrostungsbehälter außerdem die notwendige Ausrüstung für die Elektrolyse und die Entfettungs- und Waschbehälter eine Heizvorrichtung aufweisen.
, Die Abb. 1 und 2 zeigen einen Behälter, der für den Arbeitsvorgang des Entrostens geeignet ist. Der Behälter ι besteht aus Blech und seine Seiten i° sind untereinander und mit dem Boden i⁶ verschweißt, er umfaßt an seinem oberen Teil einen Rand 2, auf welchem Holzstücke oder Rippen 3 befestigt sind, die als Isoliermittel benutzt werden, um die Stromzuführungsschienen 4 und 13 zu tragen. Im Inneren des Behälters speist eine Leitung 5 für komprimierte Luft durch herabgeführte Röhren 6 zwei Sammelleitungen 7, die am unteren Teil angeordnet sind und welche Verbindungsrohre 8 tragen, die in beiden Richtungen um 45 ° geneigt sind. Ein Kupferstück 9 ist mit einem der Pole der Niederspannungsanlage verbunden, welche einen Umschalter enthält, der eine Maximalleistung durchlassen kann, und auf diesem Stück 9 sind vier Laufschienen 4 aus Kupfer befestigt, zwischen welchen die Anoden 11 befestigt sind, welche durch Platten aus weichem Stahl gebildet werden (siehe Abb. 3). Die Befestigung der Stangen und der Anoden kann leicht mit Hilfe von Schraubenbolzen 10 befestigt werden, welche die Rippen 3 und die Schienen 4 durchdringen, welche durch Ringe 12 in geeignetem Abstand von einander gehalten werden. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Anoden auf den vier Seiten des Behälters vorgesehen und werden in einem geringen Abstand von seinen Wandungen gehalten, von denen sie elektrisch isoliert sind.

Der zweite Pol der Stromquelle ist mit äußeren Schienen 13 verbunden, welche nur auf der einen Seite des Behälters vorhanden sind und welche eine bestimmte Anzahl von Stücken 14 tragen, die Anschlußklemmen bilden. Diese Klemmen sind in den Abb. 4 und 5 noch besonders dargestellt, sie sind aus Messing oder aus Phosphor-Bronze gebildet und enthalten einen Körper, in welchem zwei Schlitze 15 eingearbeitet sind, welche zwei und drei Laufschienen 13 aufnehmen können, ein Loch 16 gestattet die Befestigung auf den Schienen 13 vermittels eines Bolzens. Der Aufnahmeteil für den Strom, welcher am oberen Teil vorgesehen ist, wird durch einen Vorsprung 17 gebildet, der außen mit Gewinde versehen ist und bei ιη⁰· konisch verläuft, um den weiblichen Teil der Verbindung zu bilden; der männliche Teil, der an dem Verbindungskabel 18 befestigt ist (Abb.6), umfaßt eine hohle Stange

aus Bronze oder aus Messing, in welcher das Kabel 18 Aufnahme findet; die Stange endet am anderen Ende durch ein Kabel 19, das dem Konus 17° des weiblichen Teils zugeordnet ist und welches an der Stelle seines größten Durchmessers mit einer Schulter 19" versehen ist, die als Widerlager einer mit öffnung versehenen Verriegelungsschraube 20 dient.

Die gleiche Verbindungsanordnung durch männlichen und weiblichen Konus ist auf allen den Teilen vorgesehen, welche den Strom zu den behandelnden Stücken führen. Da sie genügend Größenabmessungen haben, kann man sie mit dem Pol der Stromquelle verbinden, indem man an ihnen einen Bügel oder Klemmen befestigt, welche durch die Abb. 7 bis 9 wiedergegeben sind. Der Klemmbügel der Abb. 7 besteht aus einem U, deren einer Schenkel mit einem weiblichen Verbindungsorgan gemäß vorstehender Beschreibung und einer V-förmigen Kerbe 21 versehen ist, während der zweite Schenkel eine Mutter für eine Befestigungsschraube 22 bildet. Die Klammer der Abb. 8 und 9 dient dazu, auf dem unter Behandlung befindlichen Stück durch einen Bolzen befestigt zu werden, der sich in diesem Teil verdreht und umfaßt einen weiblichen Verbindungsteil 17, der mit einem Teil 23 fest verbunden ist, welcher eine Bohrung 24 aufweist, welche dazu dient, den Befestigungsbolzen hindurchzuführen. Die beiden Teile 17 und 23 sind in einem solchen Abstand voneinander angeordnet, daß das Verdrehen der Mutter 20 des männlichen Teils der Verbindung ermöglicht wird.

Oberhalb des Behälters können in geeigneter Höhe eine gewisse Anzahl von Traversen vorgesehen werden, beispielsweise Schwellen, wenn die zu entrostenden Stücke schwer sind, und der Strom wird den Stücken unmittelbar vermittels der Klammern oder Klemmen zugeführt, wie sie beschrieben wurden; wenn die Stücke leichter sind, körnen sie durch einfache runde Stangen 25 von geeignetem Durchmesser gebildet werden, von denen ein Beispiel in der Abb. 10 wiedergegeben ist. Diese Stangen sind an ihren Enden mit weiblichen Verbindungsteilen 17 versehen, und sie können aufgeschweißte Abstandsringe 26 enthalten. Die zu behandelnden Stücke werden auf diesen Traversen vermittels Haken in S-Form oder durch geeignete Ketten aufgehängt, und die Ringe 26 spielen bei der Aufhängung durch Ketten eine wichtige Rolle, denn sie verhindern das Gleiten der Ketten während der Behandlung.

Wenn die zu entrostenden Stücke kleine Größenabmessungen haben, werden sie einfach in Körben aus Stahl 26" (Abb. 11 und 12) angeordnet, die durch verschweißte Elemente gebildet sind und an dem oberen Teil einen Haken 27 und unten einen Ring 28 aufweisen. Es ist auf diese Weise möglich, mehrere Körbe, einen über dem anderen derart aufzuhängen, daß die gesamte Höhe des Behälters nutzbar gemacht wird.

Bemerkt sei, daß die zu behandelnden Stücke den

Anoden bildenden Platten 11 nicht zu sehr genähert werden dürfen und daß sie in einer Entfernung gehalten werden sollten, welche mindestens 10 cm zwischen den Anoden und den unter Behandlung stehenden Stücken ist. Es ist selbstverständlich, daß die Stücke an den Befestigungspunkten der Klammern oder Verbindungsklemmen sorgfältig gereinigt sind, um einen leichten Stromdurchgang zu ermöglichen.

Die Entfettungs- und Abspülbehälter enthalten natürlich die Elektrolyse-Anordnung nicht, aber sie müssen erwärmt werde 1 körnen, um die Temperatur der Flüssigkeit auf etwa 80° zu bringen.

Die Abb. 13 und 14 zeigen eine vorteilhafte Ausführung für die Erwärmung der Behälter mittels Gas. Brennerreihen 29 sind unter dem metallischen Behälter i° angeordnet. In geringem Abstand von den Seiten i^a des Behälters bildet eine Blechumhüllung 30 mit den Wandungen i" eine Leitung für die heißen Abgase, welche eine große Menge der sie enthaltenden Kalorien an die Seitenwandungen des Behälters abgeben. Die allgemeine Anlage kann gemäß der Anordnung der Abb. 15 und 16 ausgeführt werden. Bei dieser Ausführungsform sind die Behälter einer neben dem anderen in einer Aushöhlung 35 angeordnet, derart, daß der obere Rand der Behälter sich etwa 1 m oberhalb des Bodens befindet, und zwischen den Behältern und 3en Rändern der Aushöhlung sind Laufgitter angeordnet, welche eine Bewegung rings um die Behälter gestatten.

Vor dem Entrostungsbehälter 1 befinden sich der Entfettungsbehälter 31 und der erste Abspülbehälter 32, beide werden durch Gas vermittels der Reihen 29 beheizt. Der zweite Abspülbehälter 33, welcher dem Entrostungsbehälter folgt, ist wie Behälter 31 und 32 ausgebildet. Unter der Annahme, daß der Aufenthalt der Stücke in den Behältern 32 und 33 von nur geringer Dauer ist, braucht man für die beiden Waschvorgänge nur einen einzigen Behälter vorzusehen. Zum guten Arbeiten der Anlage ist es jedoch vorzuziehen, beide Behälter vorzusehen.

Beim Austritt aus dem Abspülbehälter 33 müssen die Stücke abtropfen. Sie können zu diesem Zweck auf einem Gitter 36 angeordnet werden, unterhalb dem eine schräge Platte 37 vorgesehen ist, die durch eine Leitung 38 mit dem Behälter 33 verbunden ist, so daß die aus den abgespülten Stücken abfließende Flüssigkeit unmittelbar in den Behälter ^3 zurückkehrt. Der Schutz nach der Behandlung erfolgt in dem Behälter 34, und das schließliche Abtropfen auf dem Gitter 39, das ähnlich dem Gitter 36 ausgebildet ist, welches mit der gleichen Einrichtung zum Sammeln der abgetropften Flüssigkeit versehen ist.

Die Anlage wird durch eine Fördereinrichtung bedient, welche in geeigneter Höhe oberhalb der verschiedenen Behandlungsbehälter umlaufen kann. Vorteilhaft ist der Boden der Aushöhlung 35 abgeschrägt und mit einem undurchlässigen Material ausgekleidet, damit Flüssigkeiten, welche hier zusammenlaufen, abgezogen werden können und welche die Reinigung erleichtern.

An dem Verfahren und an den beschriebenen Stoffen können durch Austausch technisch äquivalenter Mittel selbstverständlich Abänderungen vorgenommen wer- iao den, ohne dadurch aus dem Rahmen der Erfindung herauszukommen. Insbesondere können die oben als Beispiele für die Herstellung der verschiedenen Bäder angegebenen Natriumsalze durch ähnliche Salze aus einem anderen Alkalimetall) z. B. Kalium ersetzt werden. Die oben angegebenen Mengenverhältnisse kön-

nen abgeändert werden, um chemischen Äquivalenten Rechnung zu tragen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Entrosten oder Abbeizen von Eisenmetallen, Kupfer, Blei und ihren Legierungen, dadurch gekennzeichnet, daß, nachdem die zu behandelnden Stücke sorgfältig entfettet und abtropfen gelassen sind, sie als Elektroden in einem Elektrolysebehälter verwendet werden, der eine wäßrige Lösung einer Mischung von Alkalihydroxyd und Alkalicyanid unter Zusatz einer geringeren Menge von Alkalichlorid und eines Peptisierungssalzes enthält, die Elektrolyse während einer genügenden Dauer aufrechterhalten bleibt, um die letzten Spuren an Rost oder eines zu entfernenden Niederschlages verschwinden zu lassen, die Stücke

ao dann abtropfen gelassen, dann getrocknet und in ein Bad eines Schutzöles eingetaucht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stück während einer Dauer, welche zwischen 30 Minuten bis 3 Stunden liegen

as kann, je nach der Größe und der Art des zu entfernenden Niederschlages als Kathode verwendet, dann der Strom umgekehrt wird, das Stück während einer Zeitdauer als Anode verwendet wird, die genau gleich ¹^ der vorhergehenden Zeitdauer ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Peptisierungssalz durch ein Alkalimet asilicat oder durch ein Alkalialuminat gebildet ist.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrolyt eine wäßrige Lösung von 30⁰ Be einer Mischung ist, welche 55 bis 85 Gewichtsprozent Natriumhydroxyd, 9 bis 25°/₀ Natriumcyanid, von 0 bis 12 % Natriumchlorid, 3 bis 8% Natriummetasilicat enthält mit oder ohne Zugabe eines geeigneten Netzmittels in der Größenordnung von 0,05 bis o,5°/₀.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzmittel von der Gattung der Sulfonate ist oder durch einen sulfonierten Fettalkohol gebildet ist.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad während der Elektrolyse dauernd bewegt wird, beispielsweise durch Einführung von Druckluft.

7. Verfahren nach ,einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolyse bei der Temperatur der Umgebung durchgeführt wird.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß imFalle der Verwendung eines harten Wassers diesesWasser durch eineZugabe von Natriummetaphosphat weich gemacht wird in einem Mengenverhältnis, welches 1 kg je 900 1 Lösung nicht überschreitet.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Entfetten der Stücke in einer Lösung von 40⁰Z₀IgCm Ätznatron vorgenommen wird, die auf etwa 80 ° gehalten wird, und die Stücke während einer Zeitdauer von 15 bis 30 Minuten in diese Lösung eingetaucht werden.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abspülen nach dem Entrosten in sehr warmem Wasser erfolgt und daß die Stücke genügend lange Zeit in diesem Wasser bleiben, um eine Temperatur zu erreichen, die ihr schnelles Abtrocknen nach dem Abtropfen gestattet.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzbad nach dem Entrosten durch eine Mischung von 2o°/₀. Lanolin in Kerosin gebildet ist.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Beginn des Arbeitens der Anlage und während einer genügend langen Zeitdauer ein Entrostungs- und Abbeizungsbad verwendet wird, dessen Dichte auf 30° Be gehalten wird, je nachdem, ob diese Dichte zu stark oder zu gering ist, entweder Wasser oder eine Mischung von geeigneten Salzen hinzufügt, wobei die Regenerationsmischung einen erhöhten Prozentsatz an Cyanid enthält, um die Hauptzusammensetzung des Elektrolysebades in die gewünschten Grenzen zu bringen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß diese Regenerationsmischung 45 bis 81% Natriumhydroxyd, 40 bis 15% Natriumcyanid, 3 bis i2°/₀ Natriumchlorid, 0,5 bis 3°/₀ Natriumsilicat enthält, wobei die Prozentgehalte in Gewichten ausgedrückt sind und die Salze als trocken angenommen werden, oder einer Mischung ähnlicher Salze eines anderen Alkalimetalles, deren Verhältnisse berechnet sind und bei denen den chemischen Äquivalenten Rechnung getragen ist.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das frische Bad durch eine wäßrige Lösung von 30 ° Be einer Salzmischung gebildet wird, welche 77,2 Gewichtsteile Natriumhydroxyd, 13,67 Gewichtsteile Cyannatrium, 4,24 Gewichtsteile Natriumsilicat, 4,79 Gewichtsteile Wasser und basischer Salze enthält, welche Verunreinigungen bilden, wobei die Regenerierungsmischung die folgende Zusammensetzung hat:

Natriumcyanid NaCN

Natriumhydroxyd NaOH
Natriumchlorid NaCl

Natriumsilicat , SiO₃Na₂

Wasser und Verunreinigungen

33.09%

9.27%
0,48%
2,06%

15. Anlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen erwärmten Behälter für die Entfettung der Stücke, einen erwärmten Behälter zum Abtropfen vor der Behandlung, «inen Elektrolysebehälter mit einer den Elektrolyt dauernd in Bewegung haltende Vorrichtung, eine Stromquelle geringer Spannung und hoher Leistung enthält, welche eine Vorrichtung zur schnellen Umkehr des niedergespannten Stromes i«5 umfaßt, einen erwärmten Abspülbehälter nach der

Behandlung, eine Abtropfeinrichtung für die gespülten Stücke, einen Eintauchbehälter, der ein Schutzöl enthält, eine Abtropfvorrichtung der geölten Stücke und Vorrichtungen zum Transport der Stücke von einem Ende der Anlage zum anderen Ende, und zum Eintauchen und Herausheben der Teile, wobei die Abtropfvorrichtungen vorzugsweise mit schrägen Platten versehen sind, die unten vorgesehen sind und mit geeigneten Leitungen, welche die Flüssigkeiten den Behandlungsgefäßen wieder zuführen.

i6. Anlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolysebehälter einen Aufnahmebehälter aus einem undurchdringlichen und gegen die benutzten chemischen Produkte unangreifbaren Material besteht und daß Elektroden aus weichem Stahl senkrecht um den Behälter in geringem Abstand von seinen Wandungen angeordnet und direkt auf fortlaufenden Stangen aufgehängt sind, welche mit einem der Pole der Stromquelle verbunden sind, eine Leitungsanlage, welche mit einem Vorratsbehälter komprimierter Luft verbunden ist und zwei Sammelleitungen speist, welche waagerecht im unteren Teil der Behälter angeordnet sind, und diese Sammelleitungen mit schrägen Verbindungsrohren versehen sind, damit die eingedrückte Luft einen dauernden Umlauf des Elektrolyten ermöglicht, und der zweite Pol der Stromquelle mit einer Reihe von fortlaufenden Stangen verbunden ist, welche auf der einen Seite des Behälters vorgesehen sind und auf diesen Stangen die Verbindungsklemmen für die Kabel befestigt sind, welche die zu behandelnden Stücke mit der Stromquelle verbinden.

17. Anlage nach den Ansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß isolierte Querträger in geeigneter Höhe oberhalb der Elektrolysebehälter angeordnet sind und daß die zu behandelnden Stücke, welche mit dem elektrischen Stromkreis durch Kabel verbunden sind und welche durch Bügel oder Verbindungsklammern an den Stücken befestigt sind, an diesen Querträgern aufgehängt sind.

18. Anlage nach den Ansprüchen 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß metallische Körbe, welche die zu behandelnden Stücke enthalten, an den Traversen aufgehängt sind, welche oberhalb der Behälter angeordnet sind und daß der eine der Pole der Stromquelle mit diesen Traversen verbunden ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

O 1532 9.