DE19536635A1

DE19536635A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Rückgewinnung von Metallen aus insbesondere Spülwässern

Info

Publication number: DE19536635A1
Application number: DE1995136635
Authority: DE
Inventors: Wolf-Thilo Fortak
Original assignee: FORTAK WOLF THILO
Current assignee: FORTAK WOLF THILO
Priority date: 1995-09-22
Filing date: 1995-09-22
Publication date: 1997-03-27

Description

Die Erfindung betrifft einen Vorrichtung zur elektrochemischen Rückgewinnung von gelösten Metallen. Ein spezielles Einsatzgebiet ist die Rückgewinnung aus Spül- bzw. Abwässern von Galvanikanlagen.

Nach der galvanischen Beschichtung von Gegenständen werden diese mit Wasser gespült oder abgesprüht. Dadurch wird Elektrolyt in das Spülbecken verschleppt. Zur Vermeidung einer Konzentrationserhöhung und vor Ableitung in Abwasseranlagen müssen die gelösten Metalle aus der Spülflüssigkeit entfernt werden.

Ein bekanntes Verfahren hierfür ist die Entfernung der Metallionen mittels Ionenaustauscher. Der dabei entstehende Metallschlamm wird häufig deponiert, da eine Rückgewinnung aufwendig ist. Das bewirkt eine Umweltbelastung und den Verlust wertvoller Metalle.

Zur Reinigung und Rückgewinnung ist auch das elektrolytische Verfahren bekannt. Die gegebenenfalls aufkonzentrierte Spülflüssigkeit wird sortenrein in Elektrolysezellen verarbeitet. Dabei scheidet sich das gelöste Metall an der Kathode ab. Gleichzeitig wird das ggf. enthaltene Cyanid an der Anode zersetzt. Die Kathode ist plattenförmig und wird nach einer bestimmten Zeit bzw. Plattenstärke ausgewechselt. Nachteilig ist einerseits die Handhabung der Katoden, die aus Blech angefertigt, manuell in die Elektrolysezellen eingesetzt und wieder entfernt werden müssen. Zum Wiedereinsatz des Metalles ist anschließend eine Aufarbeitung der Platten erforderlich. Andererseits sind zur wirtschaftlichen Leistung große Anodenflächen aus teurem Platin-Iridium-beschichteten Titanmetall erforderlich, die eine begrenzte Haltbarkeit aufweisen.

In der DE-OS 30 14 021 wird vorgeschlagen, die Kathode als lose Schüttung aus Graphitgranulat auszubilden. Nach Erreichen einer bestimmten Beschichtungsstärke wird das Granulat entnommen und verbrannt.

Für die Galvanisierung von Kleinteilen ist es weiterhin bekannt, diese als lose Schüttung auf einer Kathode anzuordnen. Um die Ausbildung von störenden Grenzschichten zu vermeiden, erfolgt durch einen Rüttler oder Rotaion einer Trommel eine kontinuierliche Umschichtung der Teile. Aufgrund der großen Oberfläche ist eine höhere Stromstärke und damit gute Raum- Zeit-Ausbeute vorhanden.

Entsprechend der DE-OS 41 21 965 werden in einer Trommel Pellets als Keime für das rückzugewinnende Metall verwendet. Nachteilig ist, daß nach einer bestimmten Zeit die Pellets entnommen und die Trommel neu beschickt werden muß. Die Pellets besitzen eine unterschiedliche Größe und erfordern somit eine weitere Aufbereitung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, in einem kontinuierlichen Prozeß die Rückgewinnung der gelösten Metalle in einer solchen gleichförmigen Ausbildung zu erreichen, die einen unmittelbaren Wiedereinsatz in Galvanikanlagen ermöglicht.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruch 1. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist im Anspruch 5 aufgeführt.

Weitere günstige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Mit dieser Erfindung lassen sich gleichmäßig große, einheitliche Metallpellets erzeugen, die unmittelbar in einem Anodenkorb für die Galvanisierung wiederverwendet werden können. Die Vorrichtung wird kontinuierlich betrieben, wodurch der manuelle Aufwand niedrig ist.

Nachfolgend wird die Erfindung an einem Beispiel erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Elektrolysezelle in der Vorderansicht (geschnitten).

Fig. 2 zeigt die Zelle nach Fig. 1 in der Seitenansicht.

Fig. 3 zeigt die Einzelheit A aus Fig. 1.

Auf einem Untergestell 13 ist ein Behälter 1 elastisch gelagert. Über diesem ist eine Abdeckung 10 frei aufgehängt, die die Anode 9 trägt. Der Behälter 1 hat ein Zu- und Ablauf 14 und 15 für das Elektrolyt. Auf dem Boden des Behälters 1 ist eine Titanplatte als Kathode 8 angebracht. An der linken Behalterseite 1 ist in Höhe der Abdeckung 10 eine Dosieröffnung 2 für Granalien angeordnet und an der gegenüberliegenden Seite, neben einer Öffnung 4 im Behälter 1, ein Auffangbehälter 11. In diesem befindet sich ein Siebkorb 12 aus Titan. Unterhalb der Öffnung 4 erstreckt sich drehbar auf einer waagerechten Welle ein Siebrechen 5. Mittels eines Arbeitszylinders ist der Siebrechen vom Behälterboden bis ca. 45° zur Senkrechten schwenkbar. Über der Kathode 8 befindet sich eine Schüttung aus Granalien 3 und Pellets 6 bis in Höhe der Öffnung 4. Ein Schwingungserreger 7 ist unter dem Boden des Behälters 1 angeordnet.

Die Erfindung wirkt wie folgt:
Von einem Spülbad für galvanisierte Teile wird kontinuierlich Flüssigkeit abgezogen, dem erfindungsgemäßen Elektrolysebehälter 1 zugeführt und nach der Behandlung zu Galvanikanlage wieder zurückgeführt. Gleichzeitig werden laufend Granalien als Keime eingebracht, die auf der Kathode 8 eine Schüttgutkathode bilden. Durch die Elektrolyse lagert sich an den Granalien Metall an, so daß diese zu Pellets 6 anwachsen. Schwingungen des Schüttgutes bewirken eine ständige Erneuerung der wirksamen Kathodenoberfläche, verhindern ein Zusammenwachsen der Teile, sichern eine gleichmäßige Verteilung und bewirken einen Transport der Pellets 6 in Richtung der Öffnung 4. Dort werden die Pellets ab einer Mindestgröße mit Hilfe der Siebrechens 5 kontinuierlich entfernt und gesammelt. Die Zufuhr der Spülflüssigkeit und der Granalien, die Stromstärke, das Pelletwachstum und die Pelletentfernung werden so gesteuert, daß ein kontinuierlicher Prozeß erreicht wird.

Bezugszeichenliste

1 Behälter
2 Dosieröffnung
3 Granalien
4 Öffnung
5 Siebrechen
6 Pellets
7 Schwingungserreger
8 Kathode
9 Anode
10 Abdeckung
11 Auffangbehälter
12 Siebkorb
13 Untergestell
14 Zufluß
15 Abfluß
16 Arbeitszylinder

Claims

1. Verfahren zur Rückgewinnung von Metallen aus insbesondere Spülwässern, bei dem kontinuierlich eine Elektrolytlösung einen Behälter durchfließt, in dem zwischen einer Anode und einer Schüttgutkathode eine Spannung anliegt und der Behälter in Bewegung versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß

- dem kontinuierlich von Spülwasser durchflossenen Elektrolysebehälter Granalien zugegeben werden, die sich durch sich anlagerndes Metall zu Pellests entwickeln,
- die Pellets ab einer Mindestgröße kontinuierlich aus dem Elektrolysebehälter entnommen werden,
- in Abhängigkeit von der Entnahme der Pellets Granalien als Keime neu zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Granalien aus dem gleichen Metall wie das auszufallende Metall bestehen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten von Granalien einer Größe von 1-5 mm aufweisen.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Granalien Drahtabschnitte sind.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bestehend aus einem Behälter mit Zu- und Abführung für das Elektrolyt, mit darin angeordneten Anoden, einer Kathode mit aufgebrachter Schüttung und einem Schwingungsgeber für die Schüttung, der am Behälter angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß

- an einer Behälterseite über dem Flüssigkeitsspiegel eine Dosieröffnung (2) für eine Dosiereinrichtung für Granalien (3) angeordnet ist,
- an der der Dosieröffnung (2) gegenüberliegenden Seite im Behälter (1) eine Öffnung (4) für eine klassierende Entnahmeeinrichtung (5) angeordnet ist,

· neben der Öffnung (4) ein Auffangbehälter (11) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Behälter (1) an der Öffnung (4) ein Siebrechen (5) gelagert und mit einer Antriebseinheit so verbunden ist, daß eine Bewegung vom Behälterboden bis zum Ablaufwinkel für Pellets bewirkt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode (8) auf der Bodenplatte des Behälters (1) angeordnet ist, aus Titanblech besteht und seitlich aus dem Behälter oberhalb des Flüssigkeitsspiegel herausgeführt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode (9) zwischen 5 den unteren Enden der Behälterabdeckung (10) angeordnet und diese über dem Behälter (1) frei aufgehängt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode (9) aus vielfach abgewinkeltem Streckmetall ausgebildet ist und sich annähernd über die gleiche Fläche wie die Kathode (8) erstreckt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Auffangbehälter (11) ein Siebkorb (12) aus Titan angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangbehälter (11) mit dem Behälter (1) in Verbindung steht.