DE1960357C3 - Verfahren zur kontinuierlichen elektrolytischen Regenerierung von in Beizereien anfallenden kupfer- und zinkhaltigen Lösungen - Google Patents
Verfahren zur kontinuierlichen elektrolytischen Regenerierung von in Beizereien anfallenden kupfer- und zinkhaltigen LösungenInfo
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Description
3 4
einandergeschaltete, bedarfsgemäß einer Durchspü- Im Anschluß an die Nachipülung erfolgt die
lung unterworfene Kationen- und Anionenaustau- Spritzspülung des gebeizten Gutes in der Anlage 3.
scher in Form des Eluats des Kationenaustauschers Die hier anfallenden hochverdünnten Beizlösungen
gemeinsam mit den Kupferionen der Beizlösung oder gelangen über Leitung 11 zu den hinteremanderge-
den Zinkionen des Standspülbades elektrolytisch auf- S schalteten Kationen- und Anionenaustauschern 12
gearbeitet wird. Für diese Aufarbeitung sind durch und 13. Das vollentsalzte Wasser wird über Leitung
die getrennte elektrolytische Regeneration des Beiz- 14 der Spritzspülung 3 wieder zugeführt und kann
bades und des Standspülbades nunmehr günstige Vor- auch — wie der Pfeil 15 andeutet — zur Ergänzung
aussetrungen geschaffen, da beide Elektrolysen völlig der Bäder 1 und 2 dienen.
unabhängig voneinander unter den für sie günstigsten »= Das Eluat des Anionenaustauschers 13, dem über
Bedingungen hinsichtlich pH-Wert, Stromstärken Leitung 16 NaOH + Spülwasser zugeführt wird,
und Spannungen, sowie Auswahl des Kathoden- und kann, da es lediglich Natriumsalze enthält, über die
Anodenmaterials betrieben werden können. Leitung 17 in die Kanalisation abgelassen werden.
Erfindungsgemäß ist diese Art der Aufarbeitung Das Eluat des Kationenaustauschers, der über Leides
Eluats .licht auf seine Einführung in eine be- 15 tung 18 mit Säure + Wasser beschickt wird, gelangt
stimmte vorhandene Elektrolyse beschränkt, hierfür über Leitung 19 zu den Bädern 1 und/oder 2 oder
kommt vielmehr gleichermaßen auch eine Einfüh- den Elektrolysen 6 und/oder 10. Die Elektrolyse 10
rung in das Beizbad und/oder das Standspülbad und/ oder das Bad 2 wird aus dem Behälter 20 automa-
oder in deren Elektrolysen in Betracht. Im Falle der tisch mit den für die Aufrechterhaltung des günstig-Einführung
des Eluats in die Beizlösung erreicht man 20 sten pH-Wert-Bereiches benötigten Säureentzug oder
gleichzeitig eine Ergänzung der Beizlösungsverluste. Basenzugabe versorgt. Im Behälter 1 mit 60001 4- bis
Die zur Durchführung des Verfahrens verwendete 6°, oiger Schwefelsäure werden z. B. pro Stunde
Beizanlage besteht z. B. aus dem Behälter 1 für kon- 900 kg Messing gebeizt, im Behälter 2 durch Tauzentrierte
Beizlösung, dem Behälter 2 für das Stand- chen gespült und schließlich in der Spritzspüleinspülbad
und die Spritzspülung 3. Der Behälter 1 ist 35 richtung 3 von letzten Resten anhaftender Metallioüber
eine Pumpe 4 und ein Filter 5 mit der Elektroly- nen und Säure befreit. Der Inhalt der Behälter 1
sezelle 6 verbunden, aus der die entkupferte Lösung und 2 wird zur Abscheidung der gelösten Metalle
über Leitung 7 in das Beizbad zurückgeführt wird. kontinuierlich über die Elektrolysen 6 und 10 ge-Das
Beizgut wird vom Behälter 1 in das Standspül- pumpt. In der Elektrolyse 6 werden pro Stunde etwa
bad 2 gebracht. Die Lösung dieses Bades wird über 30 500 kg Kupfer und in der Elektrolyse 10 etwa 1000 g
die Pumpe 8 und das Filter 9 der Elektrolysezelle 10 Zink metallisch abgeschieden. Die Standzeiten der
und aus dieser in das Standspülbad zurückgeführt. Bäder 1 und 2 sind unendlich.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
- Abweichend von dem vorgenannten Aufarbei-Patentanspriiche- längsverfahren kann man das Spntzspulwasser überPatentansprüche. Kationen- und Anionenaustauscher von den Metall-1- Verfahren zur kontinuierlichen elekirolyti- und Sulfationen befreien. ^^^^sehen Regenerierung von in Beizereien anfallen- 5 neue ^^^^den kupfer- und zinkhaltigen Lösungen, wobei schers kann, da es nurdie zu beizenden Metalle zuerst in die Beizlösung enthält, ohne weiteres ^.^gebracht, anschließend in ein Standspülbad ge- werden, nicht jedoch das EJuatteucht und schließlich mit Wasser durch Spriizen schers. Dieses ^teh\v^mCvon letzten Resten der Standspülbadlösung be- ίο gen sauren Lösung die der a ifreit werden, dadurch gekennzeichnet, aufwendigen Aufarbeitung !^: ^8",^ *UJ*daß aus der Beizlösung nur die Kupferionen oder das metallsulfathaltige, KaHoneneluat. f-^olyt.schIonen mit ähnlichem Normpotential und aus entkupfern ""d ^nschheßend^ übe r die Hydroxideeinem nachfolgenden Standspülbad die restlichen entgiften. Auch dieses Verfahren .st sehr aufwendig,Kationen, instesondere die Zinkionen abgeschie- «5 so daß die Zuhilfenahme einer Ionenaustausch-An-den werden. lage für die Aufarbeitung des Spntzspulwassers, das
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- naturgemäß in großen Mengen anfallt, kernen durchkennzeichnet, daß die elektrolytische Abschei- greifenden Vorteil bringt. nHi^h^ <?i*nri7 ; dung der restlichen Kationen in einem pH-Wert- Die Erfindung gestattet eine unendl'^e Standzeit bereich von etwa 2 bis 4 vorgenommen wird. *» der Beizlösung und des Nachspulbades. Darüber hin-
- 3. Verfahren nach Anbruch 1 und 2, dadurch aus ermöglicht sie eine lohnende Anwendung von gekennzeichnet, daß das Spntzspülwassei nach Ionenaustauschern fur die Aufarbeitung des Spntzan sich bekannter Aufarbeitung über hinteieinan- Spülwassers durch Einsparung der aufwendigen Aufdergeschaltete, bedarfsgemäß einer Durchspülung arbeitung des metallionenhaltigen Eluats des Katiounterworfene Kationen- und Anionenaustauscher 25 nenaustauschers. 11, , ,
in Form des Eluats des Kationenaustauschers ge- Erfindungsgemäß erfolgt die kontinuierliche c ekmeinsam mit den Kupferionen der Beizlösung trolytische Regenerierung von in Beizereien_anfallen- oder den Zinkionen des Standspülbades elektro- den kupfer- und zinkhaltigen Losungen, wobei1 die zu lytisch aufgearbeitet wird. beizenden Metalle zuerst in die Beizlosung ge-3o bracht, anschließend in ein Standspulbad getaucht und schließlich mit Wasser durch Spritzen von letzten Resten der Standspülbadlösung befreit werden.dadurch, daß aus der Beizlösung nur die Kupferionen oder Ionen mit ähnlichem Normpotential und 35 aus einem nachfolgenden Standspülbad die restlichenBeizbäder werden durch ständige kathodische Ab- Kationen, insbesondere die Zinkionen abgeschiedenscheidung der durch den Beizvorgang gelösten Me- werden.talle und gleichzeitige Ergänzung der mit dem Austra- Überraschenderweise hat sich nämlich gezeigt daß gen des Beizgutes entnommenen Lösung über längere eine separate kathodische Abscheidung der Zink-Zeit in Wirkung gehalten. Man taucht z. B. zu beizen- 40 Ionen eine absolut vollständige Regeneration des des Messing in ein mineralsaures Bad, anschließend Nachspülbades bewirkt, so daß sich seine bisherige in ein wäßriges Stand-Spülbad und entfernt schließ- häufige Erneuerung erübrigt. Gleichzeitig wird aber lieh die letzten Spuren der anhaftenden Säure durch die Wirksamkeit der Beizlösung, aus der nunmehr Abspritzen mit Wasser. überhaupt keine Zink-Ionen abgeschieden werden,Es ist bekannt, die Cu-Ionen aus der Beizlösung 45 nicht im geringsten beeinträchtigt. Auch die Standmittels Elektrolyse zu entfernen und anschließend zeit der Beizlösung wird urch das erfindungsgemaße aus der entkupferten Lösung das Zink und sonstige Verfahren, ven-'-»Uch wegen der verbesserten, näm-Kationen kathodisch abzuscheiden. Infolge des ho- lieh durch die , -^.geschaltete Zinkabscheidung nicht hen Säuregrades des Elektrolysates der Kupferelek- beeinträchtig ·> Abscheidung unendlich. Darüber trolyse geht jedoch zwischenzeitlich abgeschiedenes 50 hinaus wur.i? '-~">nt, daß die Abscheidung des Zink auf Grund chemischer Gleichgewichtszustände Zinks aus d,.; · hspülbad deshalb besonders vorwieder in Lösung. Die kathodische Zinkabscheidung teilhaft ist, wen durch die Ausschleppverluste der bleibt daher unvollständig. Überdies erfordert dieses konzentrierten Bieizlösung sich deren Zn-Gehalt bei Verfahren einen hohen Energieaufwand. Eine bal- der unendlichen Standzeit auf einen nicht störenden digp vollständige Erneuerung des Beiz- und Stand- 55 Gleichgewichtszustand von etwa 60 bis 70 g Zn/1 einspülbades ist daher unvermeidbar. stellt.Auch die Aufarbeitung des Spritzspülwassers ist Wie weiterhin gefunden wurde, hat sich für die ka-mit einem erheblichen Aufwand verbunden, denn thodische Aufbereitung des Nachspülbades — alsoman muß das metallhaltige, saure Spülwasser neutra- für die elektrolytische Abscheidung der restlichenlisieren, den Niederschlag sich absetzen lassen, abfil- 60 Kationen — die Einhaltung eines pH-Wert-Bereichestrieren, über Filterpressen entwässern und den Filter- von etwa 2 bis 4 als vorteilhatt erwiesen. Dieserkuchen, der noch etwa 70%H2O enthält, zu einem pH-Wert-Bereich läßt sich durch Saüreentzug undtrockenen, sehr mannigfaltig zusammengesetzten und Wasser- oder Basezugabe aus einem Vorratsbehälterdaher wenig wertvollen Metallhydroxid verarbeiten. zum Bad oder zur Elektrolyse automatisch regeln.Diese zahlreichen Verfahrensschritte erfordern einen 65 Die Erfindung schafft weiterhin die Möglichkeit,verhältnismäßig hohen Aufwand an Anlage- und Be- die Regenerierung des Spritzspülwassers dadurchtriebskosten, der in keinem Verhältnis zu dem Wert sehr vorteilhaft zu gestalten, daß das Spritzspülwas-der zurückgewonnenen Metallhydroxide steht. ser nach an sich bekannter Aufarbeitung über hinter-
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