DE1303190B

DE1303190B -

Info

Publication number: DE1303190B
Application number: DEJ24189A
Authority: DE
Original assignee: JUNG ARN LOKOMOTIVFABRIK GmbH
Current assignee: JUNG ARN LOKOMOTIVFABRIK GmbH
Priority date: 1963-08-05
Filing date: 1963-08-05
Publication date: 1971-07-08
Also published as: DE1303190C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur fortlaufenden Aufbereitung salzsaurer Eisenbeizen, bei dem fortwährend ein Teil der Beizflüssigkeit aus dem Beizbad abgezogen und einem Reaktionsgefäß zugeführt wird, in dem durch Zugabe von Chlorgas das in der Beizsäure enthaltene FeCl₂ in FeCl₃ übergeführt wird, und bei dem der so behandelten Beize in einem Anionenaustauscher das Eisen in Form von FeCl₄" entzogen und die vom Eisen befreite Beize dem Beizbad wieder zugeführt wird. Ein solches Verfahren ist in der Zeitschrift »Stahl und Eisen«, 79 (1959), S. 1428, beschrieben.

Wie festgestellt wurde, setzt bei dem beschriebenen Verfahren eine befriedigende Abscheidung des Eisens im Anionenaustauscher voraus, daß FeCl₂ im Reak- xs tionsgefäß vollständig in FeCl₃ umgewandelt wird. Um dies zu erreichen, wird erfindungsgemäß so verfahren, daß die Zufuhr von Chlorgas zum Reaktionsgefäß in Abhängigkeit des in der gefilterten Beizlösung gemessenen Redoxpotentials so geregelt wird, ao daß das FeCl₂ in FeCl₃ ohne Ausbildung eines Chlorgasüberschusses umgewandelt wird. Dadurch, daß im Reaktionsgefäß das Redoxpotential der Beizflüssigkeit gemessen wird und dieses Potential einen unmittelbaren Anhalt über das Verhältnis von FeCl₃ zu FeCl₂ gibt, gelingt es, das FeCl₂ in FeCl₃ ohne Chlorgasüberschuß umzuwandeln. Das Redoxpotential folgt bekanntlich der Nernstschen Gleichung. Sie lautet:

Ort

R T

E = E₀ + —- In

In dieser bedeutet

E = Geberpotential,

E₀= Konst-Wert,

R = Gaskonstante,

T = absolute Temperatur,

F = Faraday-Konstante,

C = Konzentration von FeCl₂ bzw. FeCl₃.

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Mit der Messung des Redoxpotentials ist also die Voraussetzung dafür geschaffen, daß dem Reaktionsgefäß jeweils so viel Chlorgas und nicht mehr zugeführt wird, wie es für die Umwandlung von FeCl₂ in FeCl₃ erforderlich ist.

Der vom Eisen befreiten Beizflüssigkeit muß in an sich bekannter Weise Frischsäure, d. h. HCl, zugeführt werden. Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung geschieht dies vor Zuführung der Beizsäure zum Austauscher. Die Zuführung an dieser Stelle hat den Vorteil, daß durch die Säureanreicherung die Kapazität des Adsorbers bzw. Ionenaustauschers gesteigert wird.

Die Zeichnung zeigt zur Erläuterung des Verfahrens eine schematisch dargestellte Vorrichtung zur Aufbereitung der Metallbeize gemäß der Erfindung.

In der Zeichnung bezeichnet 1 das Beizbad und 2 eine Tauchpumpe, die die Flüssigkeit aus dem Beizbad absaugt und in einen Vorlaufbehälter 3 drückt, in dem Zunder und Beizschmutz ausgefiltert wird. Aus dem Behälter 3 fließt die zu behandelnde Beizsäure in ein Reaktionsgefäß 4, dem aus einem Chlorgasbehälter 5 über Ventile 6 und 7 nach Bedarf Chlorgas zugeführt wird. Dieser Vorgang wird durch ein automatisches Steuergerät 8 geregelt, das von einer Platinkalomelelektrode 9 im Reaktionsgefäß gesteuert wird. Diese mißt eine dem Redoxpotential der Flüssigkeit im Reaktionsgefäß entsprechende elektrische Spannung. Diese wird im Gerät 8 in Impulse für einen Elektromagneten 10 umgesetzt, der das Ventil 6 am Chlorgasbehälter 5 steuert.

Aus dem Reaktionsgefäß fließt die so behandelte Flüssigkeit, in der das FeCl₂ in FeCl₃ umgesetzt ist, über ein Ventil 11 in einen Behälter 12. Diesem wird aus einem Vorratsbehälter 13 über ein Ventil 14 der erforderliche Nachschub an HCl zugeführt. Danach wird die Flüssigkeit aus dem Pumpenbehälter 12 durch eine Pumpe 15 abgesaugt und über Ventile 16 und 17 einem Austauscher 18 zugeführt, aus dem sie über ein Ventil 19 wieder in das Beizbad 1 gelangt.

Der Austauscher 18 ist ein Anionenaustauscher und enthält eine Ionenaustauschmasse aus Kunstharz. Der Austauscher hat die Eigenschaft, bei Durchfluß der vorbehandelten Beizflüssigkeit aus dem FeCl₃ einen FeCl₄-Komplex zu bilden und an sich anzulagern. Durch den Austauscher wird der Beizflüssigkeit das in ihr enthaltene FeCl₂ entzogen, nachdem es im Reaktionsgefäß in FeCl₃ und im Austauscher in FeCl₄ umgewandelt wurde. Eine aufgesäuerte, eisenfreie Flüssigkeit wird dem Beizbad wieder zugeführt.

Wenn der Austauscher sich völlig mit FeCl₄ gesättigt hat, muß eine Regeneration des gesamten Austauschers erfolgen. Dies geschieht durch Zugabe von reinem Wasser, d. h. der Austauscher wird entsäuert, um den Komplex FeCl₄ zu zerstören. Das Eluat dieses Regenerationsvorganges enthält je nach Kapazität des Austauschers sehr viel FeCI₃ und, je nach Art der Entsäuerung, mehr oder weniger freie HCl. Das Eluat entspricht etwa litermäßig der zugeführten Wassermenge und kann einer normalen Neutralisationsanlage zugeführt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur fortlaufenden Aufbereitung salzsaurer Eisenbeizen, bei dem fortwährend ein Teil der Beizflüssigkeit aus dem Beizbad abgezogen und einem Reaktionsgefäß zugeführt wird, in dem durch Zugabe von Chlorgas das in der Beizsäure enthaltene FeCl₂ in FeCl₃ übergeführt wird, und bei dem der so behandelten Beize in einem Anionenaustauscher das Eisen in Form von FeCl₄ ^- entzogen und die vom Eisen befreite Beize dem Beizbad wieder zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr von Chlorgas zum Reaktionsgefäß (4) in Abhängigkeit des in der gefilterten Beizlösung gemessenen Redoxpotentials so geregelt wird, daß das FeCl₂ in FeCl₃ ohne Ausbildung eines Chlorgasüberschusses umgewandelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Redoxpotential an einer im Reaktionsgefäß eingebauten Platinkalomelelektrode abgenommen und über ein selbsttätiges Steuergerät in Schaltimpulse für ein Magnetventil umgesetzt wird, das den Zufluß des Chlorgases zum Reaktionsgefäß regelt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beizflüssigkeit vor dem Eintritt in den Austauscher (18) Frischsäure zugeführt wird.