DE2321692C2

DE2321692C2 - Verfahren zur Herstellung einer konzentrierten Lösung eines Ions aus einer verdünnteren Lösung

Info

Publication number: DE2321692C2
Application number: DE2321692A
Authority: DE
Inventors: Robert F. Burlington Ontario Hunter; Irving H. Etobicoke Ontario Spinner
Original assignee: Eco Tec Inc
Current assignee: Eco Tec Inc
Priority date: 1972-05-02
Filing date: 1973-04-28
Publication date: 1984-09-20
Also published as: CA984527A; IL42116A0; IT1051561B; IL42116A; DE2321692A1; FR2183187B1; SE393540B; FR2183187A1; GB1433338A; JPS583757B2; JPS4948564A

Description

ff 25 Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung konzentrierterer Lösungen eines Ions aus einer

|: verdünnteren Lösung, wobei die verdünntere, das Ion enthaltende Lösung durch ein erstes, zur Aufnahme dieses

;| Ions befähigtes lonenaustauscherbett geleitet wird und dann eine Regenerierlösung aus einem Vorratsbehälter

ξ! durch das erste Bett geführt und direkt aus dem ersten Bett durch ein zweites, zur Aufnahme eines zum Ion

entgegengesetzt geladenen Ions befähigtes lonenaustauscherbett geleitet wird und beide Betten nach dem Durchfließen der Regenerierlösung gewaschen werden.

Bei zahlreichen industriellen Prozessen ist es notwendig oder wünschenswert, stärker konzentrierte Lösungen eines bestimmten Ions einer Lösung herzustellen. Derartige Verfahren werden beispielsweise dann benötigt, wenn Abwässer aus industriellen Verfahren wertvolle Bestandteile in verdünnter Form enthalten. In zahlreichen Fällen könnten die Abwässer wieder als Einsatzmaterial für das Verfahren eingesetzt werden, wenn bestimmte Ionen in konzentrierter Form vorlägen; unter den üblichen Bedingungen werden derartige Abwasser aber häufig nur in Wassersysteme eingeleitet und verursachen dadurch eine unerwünschte Verschmutzung des Wassers und führen außerdem zu einem Verlust der wertvollen Bestandteile aus dem Verfahren.

Als Beispiel für ein Verfahren, bei dem die Konzentrierung eines Ions aus einer Lösung mit besonders guter Wirksamkeit angewendet wei den.könnte, wird auf das Chromplattieren hingewiesen. Das Chromplattieren kann beispielsweise in einer wäßrigen Lösung mit einem Gehalt an etwa 2 · 10⁵ bis 5 ■ 10⁵ ppm Chromsäure durchgeführt werden. Nach dem Chromplattieren werden die plattierten Gegenstände mit Wasser gespült; dieses verbrauchte Spülwasser enthält etwa 100 bis 500 ppm Chromsäure. Im allgemeinen wird von staatlichen Stellen festgelegt, daß industrielle Abwässer nicht mehr als 1 ppm Chromsäure enthalten dürfen. Hieraus ergibt sich deutlich, daß es sehr vorteilhaft wäre, die Chromsäure in dem verbrauchten Spülwasser so weit zu konzentrieren, « daß diese Lösung wieder als Einsatzlösung für das Plattierungsverfahren verwendet werden könnte.

Es sind zahlreiche Verfahren zur Erzeugung konzentrierterer Lösungen bestimmter Ionen aus verdünnten Lösungen bekannt; das gebräuchlichste Verfahren ist das Eindampfen. Allerdings hat sich keines dieser Verfahren im Hinblick auf Wirtschaftlichkeit und andere Faktoren als vollständig zufriedenstellend erwiesen.

Es sind auch bereits Versuche gemacht worden, für diese Zwecke Ionenaustauscher einzusetzen. Bei der Verwendung von Ionenaustauschern werden die zu konzentrierenden Ionen aus der verdünnten Lösung gesammelt, indem die Lösung durch ein erstes lonenaustauscherbett geleitet wird. Das gewünschte Ion wird dann aus dem ersten Austauscherbett entfernt, indem durch dieses Bett eine Regenerierlösung geleitet wird. Die aus dem Bett austretende Lösung wird in einem Vorratsbehälter gesammelt und dann durch ein zweites zur Aufnahme eines zum Ion entgegengesetzt geladenen Ions befähigtes lonenaustauscherbett geschickt. Wenn die Regenerierlösung stärker konzentriert als die verdünnte Lösung ist, wird auf diese Weise eine höher konzentrierte Lösung der erwünschten Komponente als Produkt des zweiten Austauscherbettes erhalten.

Wenn also eine die Ionen A und B enthaltende Lösung vorliegt und eine konzentriertere Lösung des Ions B gewünscht wird, kann dies durch den folgenden Verfahrensablauf erzielt werden:

Die Ionen A und E tragen entgegengesetzte Ladungen, so daß, wenn die Lösung durch einen Ionenaustauscher mit einem Gehalt an einem Ion D mit der gleichen Ladung wie das lon B und der Fähigkeit des Austausches mit dem lon B der Lösung geschickt wird, das lon D in Lösung geht und das Ion B vom lonenaustauscherbett festgehalten wird. Um das lon B wiederzugewinnen ist es daher notwendig, das Bett mit einer Lösung zu regenerieren, die das lon B aus dem Ionenaustauscher aufnimmt. Hierfür ist es notwendig, eine Regenerieriösung mit einem lon mit der gleichen Ladung wie das lon B und der Fähigkeit des Austausches mit dem Ion B im t>5 Austauscher zu verwenden. Dies kann beispielsweise das lon D sein, das vorher mit dem lon B ausgetauscht wurde. Außer daß das Ion D die gleiche Ladung wie das lon B haben muß, muß die Regenerierlösung notwendigerweise ein Ion mit einer entgegengesetzten Ladung zum lon D und somit auch entgegengesetzter Ladung zum Ion B enthalten. Dieses lon kann als C bezeichnet werden, so daß die Regenerieriösung aus einer Substanz

aus den Ionen C und D besteht Diese Substanz muß in konzentriertere Form vorliegen als die ursprüngliche Lösung von A— B.

Wenn die Lösung C— D durch das Bett hindurchgeschickt wird, tauscht sich das lon D mii dem im Bett vorliegenden Ion B aus, so daß das Eluas aus dem Austauscherbet! eine Lösung von C-B in konzentriertercr Form als die ursprünglich verwendete Lösung von A-B ist.

Anschließend ist es notwendig, das Ion B von dem lon C zu trennen; dies wird meist in einem lonenaustauscherbett mit der Fähigkeit zur Aufnahme des Ions C aus der Lösung C-B durchgeführt. Zu diesem Zweck kann beispielsweise ein Austauscherbett mit einem Gehalt an dem Ion A verwendet werden, so daß, wenn die Lösung C-B durch dieses Bett geschickt wird, die ablaufende Lösung eine Lösung der Ionen A und B in stärker konzentrierter Form als die ursprünglich eingesetzte Lösung von A—B ist.

Die grundlegende Schicht bei solchen Methoden sind die Aufnahme des Ions B in ein Ionenaustauscherbett, das Aufnehmen des Ions B aus dem Bett mit einer Regenerierlösung mit einem Gehalt an einem Ion C mit einer zum Ion B entgegengesetzten Ladung und das Aufnehmen des Ions C aus der konzentrierten Lösung durch Durchleiten durch ein zweites Ionenaustauscherbett.

Zur Gewinnung von im Leerraum der Austauscherbetten noch verbleibenden Chemikalien werden beide Betten nach dem Ablaufen der Regenerierlösung gewaschen und die Waschlösungen gesammelt.

Ein in dieser Weise durchzuführendes Verfahren ist in »Galvanotechnik«, 55. (1964), Heft 5, S. 295-300 beschrieben.

Dabei wird die aus dem ersten Bett oei der Behandlung mit der Regenerierlösung austretende Lösung unmittelbar in das zweite Bett geleitet. Ferner werden die zwei Betten getrennt mit Waschwasser behandelt und das ablaufende Waschwasser aus beiden Betten verworfen.

Ionenaustauscherprozesse haben sich im industriellen Ausmaße zur Konzentration bestimmter Ionen in Lösungen nicht stark durchsetzen können, da bislang keine deutliche technische und wirtschaftliche Überlegenheit dieser Verfahren festzustellen war. Die Hauptkosten bei lonenaustauscherverfahren werden von den bei dem Verfahren verbrauchten Chemikalien bedingt, so daß jede Verringerung des Chemikalienverbrauches zu einer größeren Wirtschaftlichkeit der Verfahren führt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung konzentrierterer Lösungen eines Ions aus verdünnteren Lösungen zu entwickeln, bei dem der Verbrauch an Chemikalien auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird, und zwar wird vor allem der Verlust an Regenerierlösung verringert, die nach dem Passieren durch die Betten in den Leerräumen der Betten zurückbleibt.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die Waschlösung durch das zweite Bett und direkt zum und durch das erste Bett in einer zur Fließrichtung der Regenerierlösung entgegengesetzten Richtung geleitet und in den Vorratsbehälter für die Regenerierlösung geführt wird.

Im Gegensatz zu dem in »Galvanotechnik« (a. a. O.) beschriebenen Verfahren werden nämlich die lonenaustauscherbetten nicht einfach mit der Waschlösung gewaschen, sondern diese Waschlösung dient als Verdrängungsflüssigkeit, die die in den lonenaustauscherbetten und den verbindenden Leitungen befindlichen Lösungen in den Vorratsbehälter für die Regenerierlösung drängt, so daß diese zurückgewonnen werden und für eine erneute Verwendung zur Verfügung stehen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einem schematischen Diagramm die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Konzentrierung von gebrauchten Spülwässer aus dem Chromplattierungsverfahren.
F i g. 2 zeigt in einem schematischeti Diagramm Einzelheiten der Sammelvorrichtung aus Fig. 1.
Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung besteht aus einem Plattierungsbad 3, einem Spülbad 4, einem Kationenaustauscherbett 5 und einer später noch genau erläuterten Einrichtung 6. Das Plattierungsbad 3 ist mit dem Spülbad 4 durch einen Gang 7 verbunden, das Spülbad 4 ist mit dem Kationenaustauscherbett 5 durch eine Leitung 8 verbunden, das Kationenaustauscherbett 5 ist mit der Einrichtung 6 durch eine Leitung 9 verbunden und die Einrichtung 6 ist mit dem Plattierungsbad 3 durch eine Leitung 10 verbunden. Außerdem ist die Einrichtung 6 mit dem Spülbad 4 durch eine Leitung 11 verbunden. Ein Ventil 11a in der Leitung 11 ist so einstellbar, daß ein Ablaufen aus der Leitung 11 durch eine Leitung 11 b zum Abwasser ermöglicht wird.

Die Vorrichtung weist außerdem eine Zuleitung für Schwefelsäure 14 und einen Vorratsbehälter 13 für Natriumhydroxid auf. Der Behälter 12 für Schwefelsäure ist mit der Einrichtung 6 durch die Leitung 14 und der Behälter 13 für Natriumhydroxid ist mit der Einrichtung 6 durch eine Leitung 15 verbunden. Eine Leitung 16 führt von der Einrichtung 6 zum Abwasser. Ein Ventil 17 in der Leitung 10 ist so einstellbar, daß die aus der Einrichtung 6 stammende Lösung durch eine Leitung 18 zur Leitung 8 und zum Rücklauf durch die Einrichtung 6 verteilt werden kann. Eine Leitung 19 verbindet die Einrichtung 6 mit einer Leitungswasserquelle.

Wie sich aus F i g. 2 ergibt, besteht die Einrichtung 6 aus einem Anionenaustauscherbett 20 und einem Kationenaustauscherbett 21. Das obere Ende des Anionenaustauscherbettes 20 ist mit dem Boden des Kationenaustauscherbettes 21 durch eine Leitung 22 verbunden. Ein Ventil 23 am oberen Ende des Kationenaustauscherbettes kann so eingestellt werden, daß das obere Ende des Kationenaustauscherbettes 21 entweder mit der Leitung 10 zum Plattierungsbad 3, mit der Leitung 14 zum Schwefelsäurebehälter 12 oder mit der Leitung 9 zur Leitungswasserquelle verbunden werden kann.

Ein Ventil 24 am Boden des Kationenausiauscherbettes 21 il," so einstellbar, daß der Boden des Kationenaustauscherbettes mit der Leitung 16 zum Abwasser oder mit der Leitung 22 und dem Kopfende des Anionenaustauscherbettes 20 verbunden werden kann.

Ein Ventil 25 am unteren Ende des Anionenaustauscherbettes erlaubt die Verbindung des Bodens des Anionenaustauscherbettes 20 mii der Leitung 11 und dem Spülbad 4 oder mit der Leitung 15 und dem Behälter 13 für Natriumhydroxid.

Ein Ventil 26 am oberen linde des Anionenaustauscherbettes 20 ermöglicht die Verbindung des oberen Endes

des Anionenaustauscherbettes 20 mit dem Spülbad 4 durch die Leitung 9, mit dem Kationenaustauscherbett 5 und der Leitung 8 oder mit dem Boden des Kationenaustauscherbettes 21 durch die Leitung 22.

Nicht dargestellte Pumpvorrichtungen können zum Bewegen der Lösungen durch die Anlage vorgesehen sein.

Beim Betrieb werden die zu plattierenden Gegenstände im Chromplattierungsbad 3 plattiert und dann über einen Gang 7 zum Spülbad 4 transportiert. Das Spülwasser aus dem Spülbad 4 wird durch die Leitung 8 abgezogen und durch das Kationenaustauscherbett 5 geschickt.

Das Kationenaustauscherbett 5 enthält einen stark sauren Kationenaustauscher in der Wasserstofform. Wenn das Verfahren mit einem Alkalichromat wie beispielsweise Natriumchromat durchgeführt wird, wird dieses im

ίο Kationenaustauscherbett 5 in Chromsäure umgewandelt. Selbst wenn das Plattieren mit Chromsäure durchgeführt wird, ist es meist notwendig, die Lösung durch einen Kationenaustauscher zu geben, bevor sie in die Einrichtung 6 eintritt, und zwar, um eventuell vorhandene Kationen wie Cr^+J, Ni ^{+ 2}, Fe⁺³ und Na⁺¹ zu entfernen. Werden die Schwermetallionen nicht entfernt, können sie zu Niederschlagsbildung im Anionenaustauscher bei hohen pH-Bedingungen (pH größer als 6) führen. Natrium- und andere Alkali- oder Erdalkalikationen führen, wenn sie nicht entfernt werden, zu einem Anstieg des pH-Wertes, wenn sie in der Anlage zirkulieren. Wenn der pH-Wert zu weit ansteigt, fallen die Schwermetalle, wie bereits ausgeführt, aus, so daß die Anionenaustauscherkapazität wesentlich weniger wirksam als beim Austausch von Monochromat ist.

Die aus dem Kationenaustauscherbett 5 austretende Lösung wird dann zur Einrichtung 6 durch die Leitung 9 geleitet. Das Austauscherbett 5 kann mit Schwefelsäurelösung wie beispielsweise 1 N Schwefelsäure regeneriert werden.

Die in das Anionenaustauscherbett 20 eintretende Lösung ist eine wäßrige Chromsäurelösung. In einer derartigen Lösung existieren verschiedene chromhaltige Ionen und gewisse Mengen nicht dissoziierter Chromsäure CrC*3. Als chromhaltige Anionen können beispielsweise C^(V-, CrO₄ ²-, HCrOV^- und höhere Chromatanionen wie Cr₃OiO^2- oder Cr₄Ou^2- vorliegen. Die chromhaltigen Anionen werden von dem Anionenaustauscherbe» 20 aufgenommen und die nichtdissoziierte Chromsäure dissoziiert zu chromhaltigen Anionen, sobald die Wasserstoffionen durch die Hydroxylionen des Bettes neutralisiert werden. Das Anionenaustauscherbett 20 liegt meist in Hydroxid- und niederer Chromatform vor. Soweit das Bett in Hydroxidform vorliegt, tauschen sich die Hydroxylionen des Bettes mit den chromhaltigen Anionen der Lösung aus. Soweit das Bett in niederer Chromatform vorliegt, kann es höhere chromhaltige Anionen aus der Lösung aufnehmen. Das Monochromat aus dem Bett reagiert beispielsweise mit Dichromat und anderen höheren Chromaten aus der Lösung, wodurch diese entfernt werden.

Aus Fig.2 ergibt sich, daß das Ventil 26 erst so eingestellt wird, daß die Lösung aus dem Kationenaustauscherbett 5 durch das Anionenaustauscherbett 20 vom oberen zum unteren Ende passiert und daß das Ventil 25 so eingestellt ist, daß die vom Boden des Anionenaustauscherbettes abfließende Lösung, die im wesentlichen reines Wasser ist, entweder durch die Leitung 11 als Rücklauf zum Spülbad 4 oder zum Abwasser geführt wird.

Wenn das Anionaustauscherbett 20 mit chromhaltigen Anionen beladen ist, wird das Ventil 25 so eingestellt, daß Natriumhydroxid aus dem Behälter 13 für Natriumhydroxid in den Boden des Anionenaustauscherbettes 20 durch die Leitung 15 eintreten kann. Das Ventil 26 am oberen Ende des Anionenaustauscherbettes 20 wird so eingestellt, daß die vom oberen Ende des Anionenaustauscherbettes 20 abfließende Lösung durch die Leitung 22 zum Ventil 24 am Boden des Kationenauslauscherbettes 21 fließt; das Ventil 24 wird so eingestellt, daß die aus dem Anionenaustauscherbett kommende Lösung durch die Leitung 22 im Bodenteil des Kationenaustauscherbcttcs eintritt und das Ventil 23 wird so eingestellt, daß die vom oberen Ende des Kationenaustauscherbettes 21 abfließende Lösung durch die Leitung 10 zum Plattierungsbad 3 geführt wird.

Im Anionenaustauscherbett 20 werden die chromhaltigen Anionen des Bettes durch die Hydroxylionen der Natriumhydroxidlösung ausgetauscht, so daß die aus dem Anionenaustauscherbett 20 abfließende Lösung Natriumkationen und chromhaltigen Anionen enthält und als Natriumchromatsalzlösung bezeichnet werden kann. Das Kationenaustauscherbett 21 besteht aus einem Kationenaustauscherharz in der Wasserstofform; im Kationenaustauscherbett 21 werden die Natriumionen der aus dem Anionenaustauscherbett 20 kommenden Lösung gegen die Wasserstoffionen des Bettes ausgetauscht, so daß sich eine Chromsäurelösung bildet, die im Plattierungsbad 3 verwendet werden kann.

Wenn die chromhaltigen Anionen aus dem Anionenaustauscherbett 20 wiedergewonnen worden sind, wird das Ventil 23 am oberen Ende des Katicncriauslaüscherbeites 21 50 eingestellt, daß Leitungswasser durch die Leitung 19 in den oberen Teil des Kationenaustauscherbettes einfließt. Die Ventile 24, 26 und 25 werden in der gleichen Stellung belassen, so daß das Leitungswasser abströmig durch das Kationenaustauscherbett 21, durch die Leitung 22 zum oberen Teil des Anionenaustauscherbettes 20, nach unten durch das Anionenaustauscherbett 20 und dann durch die Leitung 15 zum Behälter 13 für Natriumhydroxid fließt Das Waschwasser durchspült die Leerräume im Kationenaustauscherbett, fleißt durch die Leitung 22 sowie durch das Anionenaustauscherbett 20 und fließt zum Behälter 13 für Natriumhydroxid, so daß gleichzeitig der Leerraum im Anionenaustauscherbett 20 und die darin verbleibende Lösung in den Behälter für Natriumhydroxid 13 gespült werden.

Das zum Waschen der Betten verwendete Leitungswasser enthält Anionen wie Chloride, Sulfate und Nitrate sowie Kationen wie Calcium und Magnesium, die jeweils bis zu einem gewissen Grade von dem Anionen- bzw. Kationenaustauscherbett aufgenommen werden. Allerdings stellen die im Leitungswasser üblicherweise anzutreffenden Mengen dieser Ionen bei Verwendung als Waschlösung kein Problem dar, so daß jedes Wasser zum Waschen verwendet werden kann, das keine Ionen in solchen Mengen enthält, die den Ablauf des Verfahrens beeinträchtigen. In einigen Fällen hat es sich als günstig erwiesen, eine verdünnte Chromsäurelösung zu verwenden, die beispielsweise durch Abzweigen eines Teiles der Chromsäurelösung beim Eintreten in das Anionenaustauscherbett 20 aus dem Spülbad 4 erhalten werden kann. In diesen Fällen werden die chromhaltigen Anionen des Waschwassers im Anionenaustauscherbett aufgenommen, ohne daß die Wirksamkeit des Verfahrens beein-

trächtigt wird.

Beim weiteren Verlauf des Waschens wird die in den Behälter 13 für Natriumhydroxid eintretende Lösung praktisch reines Wasser werden, das die Nairiumhydroxidlösung verdünnen könnte. Eine gewisse Verdünnung führt zu keinen Schwierigkeiten, allerdings ist es dann notwendig, den Verlust durch Zugabe von Natriumhydroxid auszugleichen; dies kann durch Zugabe konzentrierter Natriumhydroxidlösung zu dem Behälter von Natriumhydroxid geschehen.

Aus praktischen Gründen ist es allerdings meist günstig, den Wasclivorgang so lange fortzuführen, bis die in den Behälter 13 für Natriumhydroxid eingetretene Wassermenge bereits eine zu starke Verdünnung darstellen könnte. In diesem Fall kann das Ventil 25 so eingestellt werden, daß die abfließende Lösung aus dem Anionenaustauscherbett 20 zum Abwasser geleitet und der Waschgang so lange fortgesetzt werden kann, bis die Austauscherbetten hinreichend gewaschen worden sind.

Nach Beendigung des Waschvorganges wird das Ventil 26 am oberen Ende des Anionenaustauscherbettes 20 so eingestellt, daß in den oberen Teil des Anionenaustauscherbettes verbrauchtes Spülwasser vom Spülbad 4 durch die Leitung 8, das Kationenaustauscherbett 5 und die Leitung 9 eintreten kann, während das Ventil 25 so eingestellt wird, daß die aus dem Boden des Anionenaustauscherbettes 20 abfließende Lösung durch die Leitung 11 zum Spülbad 4 zurückgeführt wird.

Gleichzeitig wird das Ventil 23 am oberen Ende des Kationenaustauscherbettes 21 so eingestellt, daß Schwefeisäure durch die Leitung 14 aus dem Schwefelsäurebehälter 12 in den oberen Teil des Kationenaustauscherbettes 21 eintritt, während die Einstellung des Ventiles 24 so durchgeführt wird, daß die aus dem Boden des Kationenaustauscherbettes abfließende Lösung durch die Leitung 16 zum Abwasser geleitet wird. Wenn Schwefeisäure durch das Kationenaustauscherbett 21 fließt, werden die Wasserstoffionen der Lösung gegen die Natriumionen des Bettes ausgetauscht, so daß das Bett durch die Entfernung des Natriums regeneriert wird und die vom Boden des Bettes abfließende Lösung im wesentlichen aus Natriumsulfat und überschüssiger Schwefelsäure besteht.

Unmittelbar nach der Regeneration des Kationenaustauscherbettes 21 ist es günstig, die Schwefelsäure durch eine kurze Spülung mit Leitungswasser zu entfernen. Dies kann durch Einstellung des Ventils 23 geschehen, so daß Leitungswasser durch die Leitung 19 in den oberen Teil des Kationenaustauscherbettes 21 eintritt, durch das Kationenaustauscherbett läuft und durch die Leitung 16 zum Abwasser geführt wird.

Nach der Behandlung des verbrauchten Chromsäurespülwassers im Anionenaustauscherbett 20 und der Regeneration des Kationenaustauscherbettes 21 wird der Zyklus wiederholt, wobei die Ventile 25,26,24 und 23 so eingestellt werden, daß Natriumhydroxidlösung aus dem Behälter 13 für Natriumhydroxid durch die Leitung 15 zum unteren Ende des Anionenaustauscherbettes 20, dann durch das Anionenaustauscherbett 20 und anschließend durch die Leitung 22 vom oberen Ende des Anionenaustauscherbettes 20 zum unteren Ende des Kationenaustauscherbettes 21, durch das Kationenaustauscherbett 21 und durch die Leitung 10 aus dem oberen Ende des Kationenaustauscherbettes 21 fließen kann.

Die zuerst vom oberen Ende des Kationenaustauscherbettes 21 abfließende Lösung entspricht der im Leerraum des Kationenaustauscherbettes vorhandenen Menge an Leitungswasser und der Menge des aus dem Leerraum des Anionenaustauscherbettes abfließenden, teilweise behandelten Chromsäurespülwassers. Diese Mischung kann durch Einstellung des Ventils 17 von der aus dem Kationenaustauscherbett 21 abfließenden konzentrierten Chromsäurelösung getrennt werden. Die zuerst abfließende Lösung kann auf diese Weise in Zufluß zum Abwasser oder Zufluß für eine getrennte Behandlung aufgeteilt oder kann durch Leitung 18 zur Sammeleinrichtung zurückgeführt werden.

Eine Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht somit aus drei Teilschritten: Der erste Teilschritt besteht im Behandeln einer Chromsäurelösung in einem Anionenaustauscherbett 20 zur Entfernung von chromhaltigen Anionen und zur Erzeugung einer im wesentlichen aus reinem Wasser bestehenden Lösung, während gleichzeitig das Kationenaustauscherbett 21 mit Schwefelsäure zur Entfernung von Natriumionen regeneriert wird und dabei als Produkt Natriumsulfat entsteht. Der zweite Schritt besteht in der Regenerierung des Anionenaustauscherbettes 20 mit Natriumhydroxid zur Entfernung der chromhaltigen Anionen und zur Erzeugung einer Natriumchromatsalzlösung, die direkt zum und durch den Kationenaustauscher 21 geleitet wird, in dem die Natriumionen entfernt werden und als Endprodukt eine Chromsäurelösung erhalten wird. Der dritte Teilschritt besteht im Durchschicken von Waschwasser vom oberen Ende des Kationenaustauscherbettes durch das Kationenaustauscherbett direkt zum oberen Ende des Anionenaustauscherbettes, durch das Anionenaustauscherbett und in den Behälter für Natriumhydroxid in einer zur Fließrichtung der NaOH beim Regenerieren entgegengesetzten Richtung.

Am Ende des ersten Teilschrittes ist das Anionenaustauscherbett teilweise mit chromhaltigen Anionen beladen und enthält außerdem im Leerraum teilweise behandelte Chromsäurelösung; währenddessen wird das Kationenaustauscherbett regeneriert und enthält im Leerraum Leitungswasser. Am Ende des zweiten Teilschrittes ist das Anionenaustauscherbett regeneriert und enthält im Leerraum Natriumhydroxid und kleine Mengen Chromsalzlösung, während das Kationenaustauscherbett teilweise mit Natrium beladen ist und im Leerraum Natriumhydroxixd-, Natriumchromatsalzlösung und kleine Mengen Chromsäure enthält Am Ende des dritten ω Teilschrittes enthalten beide Betten im Leerraum Leitungswasser.

Wichtig bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß das Waschen im Gegenstrom zur Strömungsrichtung der Regenerierlösung erfolgt

So wird das Kationenaustauscherbett durch Durchfließenlassen der Waschlösung durch das Bett in Gegenstromrichtung zu der Richtung gewaschen, in welcher die Regenerierlösung durch das Bett durchgeflossen war, während das Anionenaustauscherbett mit der aus dem Kationenaustauscher ausfließenden Waschlösung gewaschen wird, indem diese Waschlösung direkt aus dem Kationenaustauscherbett zum Anionenaustauscherbett geleitet und durch das Anionenaustauscherbett in Gegenrichtung zu der Richtung geführt wird, in welcher die

ρ Regenerierlösung durch das Anionenaustauscherbett geströmt war.

Diese Verfahrensführung hat eine wesentliche Auswirkung auf die Mengen der im Verfahren verlorengehenden Chemikalien und somit auf die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens. Dies läßt sich am besten — wie folgt — ;, beschreiben. Dazu wird zuerst auf den Zustand hingewiesen, bei welchem die aus dem Anionenaustauscherbett

j 5 ausfließende Regenerierlösung direkt zu dem und durch das Kationenaustauscherbett geleitet wird. Wenn das

; Anionenaustauscherbett mit Natriumhydroxid regeneriert wird, fließt das Natriumhydroxid durch das Bett und

!.-.- nimmt dabei aus dem Bett die chromhaltigen Anionen auf, so daß eine Natriumchromatsalzlösung das obere

■ Ende des Anionenaustauscherbettes verläßt. Zu Beginn ist diese, den oberen Teil des Anionenaustauscherbettes

I verlassende, Lösung praktisch eine reine Natriumchromatlösung, anschließend ist es eine Mischung aus Natri-

j' ίο umchromatsalz und Natriumhydroxid und schließlich nach der Regeneration des Bettes ist die Lösung eine reine

S;| Natriumhydroxidlösung.

!,j Im Kationenaustauscherbett werden die Natriumchromatsalze zu Chromsäure und jegliches vorhandenes

fß Natriumhydroxid zu Wasser umgesetzt. Soweit sich das Natriumhydroxid zu Wasser umsetzt, tritt ein Verlust an

If₁ Natriumhydroxid aus dem System ein. Die aus dem Anionenaustauscherbett austretende Lösung wird direkt auf

E; 15 das Kationenaustauscherbett geleitet, so daß die erste durch das Kationenaustauscherbett fließende Lösung im

JU wesentlichen eine reine Natriumchromatsalzlösung ist. Anschließend folgt eine Mischung aus Natriumhydroxid

P und Natriumchromatsalzen und schließlich folgt eine Lösung aus im wesentlichen reinem Natriumhydroxid. Das

„,., Kationenaustauscherbett befindet sich zu Anfang in einem hochgradig regenerierten Zustand und nimmt dabei

& schnell und wirksam Natriumionen aus der durchfließenden Lösung auf. In diesem Verfahrensabschnitt ist die

Kj 20 durchfließende Lösung aber im wesentlichen eine Lösung reiner Natriumchromatsalze. Wenn das Bett stärker

|| mit Natrium beladen ist, nimmt seine Fähigkeit zur Aufnahme von Natriumionen ab; beim erfindungsgemäßen

|;i Verfahren erreicht zu diesem Zeitpunkt die reine Natriumhydroxidlösung das Kationenaustauscherbett, das mit

j·;■■> Natriumionen so stark beladen ist, daß nur wenig Natriumhydroxid zu Wasser umgesetzt wird, so daß dieses im

,ίΐ; Bett verbleibt und in der im folgenden beschriebenen Weise zur Wiederverwendung gewonnen werden kann.

ti; 25 Durch Überführen der Regenerierlösung direkt vom Anionenaustauscherbett auf das Kationenaustauscher-

?■■ bett ist es daher möglich, die Wirksamkeit des Verfahrens stark zu erhöhen und den Chemikalienverlust durch

'■ Anwendung des Kationenaustauscherbettes in der zur Umwandlung der Natriumchromatsalze in Chromsäure

; besonders aktiven Form zu verringern, da die Anwendung des Austauscherbettes in aktiver Form zur Umwand-

^I lung von Natriumhydroxid in Wasser und damit zu einem zwingenden Verlust von Natriumhydroxid vermieden 30 wird.

Beim erfindungsgemäßen Waschen der Betten nach Beendigung des Durchleitens der Regenerierlösung , durch die Betten enthält das Kationenaustauscherbett im Leerraum im wesentlichen am oberen Ende reine

Chromsäure, im Mittelteil Natriumchromatsalze und im unteren Teil Natriumhydroxid, während das Anionenaustauscherbett im Leerraum im oberen Teil geringe Mengen Natriumchromatsalze aufweist, während der Rest '. 35 des Leerraumes im wesentlichen von reinem Natriumhydroxid ausgefüllt ist.

ρ Wenn beide Betten getrennt wie bei den bekannten Verfahren gewaschen werden, ist die aus dem Kationen-

ji austauscherbett abfließende Lösung eine Natriumchromatsalzlösung. Diese Natriumchromatsalzlösung kann

£ entweder ins Abwasser abgeleitet oder getrennt zu einem brauchbaren Regeneriermittel aufgearbeitet werden.

l·- Beim erfindungsgemäßen Waschen fließt die aus dem Kationenaustauscherbett austretende Lösung direkt in

ü 40 das Anionenaustauscherbett. Diese Lösung ist anfangs eine Natriumhydroxidlösung, dann eine Natriumchro-

ß matsalzlösung und schließlich eine Chromsäurelösung. Zu diesem Zeitpunkt ist das Anionenaustauscherbett

|i hochgradig regeneriert, so daß die Natriumchromalsaize zu Natriumhydroxid umgewandelt werden, das in den

|i; Behälter für Natriumhydroxid zurückfließt und wieder für die Regeneration eingesetzt werden kann. Vorhandelf ne Chromsäure wird zu Wasser umgewandelt und fließt ebenfalls in den Behälter für Natriumhydroxid, wo sie

|| 45 nur die Lösung im Natriumhydroxidbehälter verdünnt und so als Verdünnungswasser wirkt.

|| Die Beschreibung bezog sich bislang auf Verfahren zur Herstellung konzentrierter Chromsäurelösungen.

p| Allerdings ist das erfindungsgemäße Verfahren überall anwendbar, wo konzentriertere Lösungen eines Ions aus

,!? einer Lösung mit einem Gehalt an dieser Komponente erhalten werden sollen.

|| Das erfindungsgemäße Verfahren kann daher beispielsweise auch zur Konzentrierung von Lösungen mit

II 50 einem Gehalt an Nickelsulfat und Nickelchlorid aus Nickelplattierungsprozessen angewendet werden. In diesen Il Fällen ist das Nickelkation im Gegensatz zu den chromhaltigen Anionen beim Chromplattierungsprozeß von K primärer Wichtigkeit, so daß die Nickeüösungen zuerst durch ein Katicp.enaustauscherbett und dann durch ein Β AnionenaustauEcherbett geleitet werden.

fjli Das zweite Ionenaustauscherbett kann nach dem Waschen durch Durchleiten eines zur Aufnahme des zum

55 Ion entgengegesetzt geladenen Ions aus dem zweiten Bett geeigneten Regeneriermittels regeneriert werden.

Um eine maximale Wirksamkeit zu erreichen, werden die Lösungen durch die Austauscherbetten vorzugsweise in senkrechter Richtung hindurchgeleitet und war so, daß eine bestimmte Lösung ein Bett vom oberen Ende her durchfließt, wenn sie weniger dicht als die vorher durch dieses Bett geflossene Lösung ist, oder vom unteren Ende des Bettes her durchgeleitet wird, wenn sie dichter als die vorher durch das Bett geflossene Lösung ist 60 Wenn beispielsweise die Regenerierlösung eine größere Dichte als die zu konzentrierende Lösung aufweist wird sie vorzugsweise durch das Anionenaustauscherbett vom unteren Ende aus durchgeleitet, während, wenn sie eine geringere Dichte als die zu konzentrierende Lösung aufweist, sie vorzugsweise von oben her durch das Anionenaustauscherbett geleitet wird. Auch wenn beispielsweise die Waschlösung eine geringere Dichte als die Regenerierlösung aufweist wird sie vorzugsweise vom oberen Ende durch beide Betten hindurchgeschickt; 65 wenn die Waschlösung eine größere Dichte als die Regenerierlösung aufweist, wird sie vorzugsweise vom unteren Ende her durch beide Austauscherbetten geleitet.

Diese Arbeitsweise reduziert wesentlich die Gefahr der Vermischung der Lösungen; eine detaillierte Erklärung einer solchen Verfahrensweise eines lonenaustauscherprozesses ist in der US-PS 33 85 788 gegeben. Die

Wichtigkeit dieser Verfahrensführung hängt natürlich vom Dichteunterschied der beiden Lösungen ab, da die Wirksamkeit im Gegensatz zu Lösungen mit einem deutlichen Dichteunterschied bei Lösungen mit einem geringen Dichteunterschied weniger ausgeprägt ist.

Außerdem wird das Verfahren vorzugsweise so durchgeführt, daß mindestens 50% der Bettlänge während des Durchfließens der Lösung aktiv sind. Die Vorzüge dieser Verfahrensweise sind beispielsweise in der US-PS 33 86 914 angegeben. Nach der dort beschriebenen Verfahrensmethode werden die Lösungen mit einer solchen Fließgeschwindigkeit und während einer solchen Zeitspanne durch die Betten geleitet, daß im Fall einer Behandlung einer Lösung mindestens 50% der mit der Lösung in Kontakt befindlichen Bcttlänge aktiv zur Aufnahme der Ionen aus der Lösung befähigt sind, wahrend im Fall eines Regenerationsschrittes mindestens 50% der mit der Regenerierlösung in Kontakt befindlichen Bettlänge aktiv zur Aufnahme der Ionen aus dem Regeneriermittel befähigt sind. Die Hauptvorzüge dieser Verfahrensweise liegen darin, daß die zur Überführung eines gegebenen Ions notwendige Harzmenge so klein wie möglich gehalten werden kann und daß das Verfahren in dieser Art im allgemeinen mit verhältnismäßig kurzen Austauscherbetten und kurzen Austauschzeiten durchgeführt werden kann. Die bevorzugten Bettlängen der Austauscherbetten und Austauschzeiten für ein bestimmtes System können beispielsweise gemäß der US-PS 33 86 914 bestimmt werden.

Vorzugsweise wird die zu konzentrierende Lösung durch das erste Bett in einer solchen Kließgeschwindigkeit und während einer solchen Austauschzeit durchgeschickt, daß mindestens 50% der Austauscherbettlänge aktiv das zu konzentrierende lon aufnehmen.

Vorzugsweis wird auch die Regenerierlösung durch das erste und zweite Bett mit einer solchen Fließgeschwindigkeit und während einer solchen Austauschzeit geleitet, daß mindestens 50% der Länge des ersten Bettes aktiv an der Abgabe des zu konzentrierenden Ions in die Regenerierlösung während des Durchfließens der Regenerierlösung durch das erste Bett beteiligt sind und daß mindestens 50% der Länge des zweiten Bettes aktiv an der Aufnahme des Gegenions aus der Regenerierlösung während des Durchfließens der Regenerierlösung durch das zweite Bett beteiligt sind.

Wenn das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer stärker konzentrierten Chromsäurelösung eingesetzt wird, ist die zu konzentrierende Lösung eine Chromsäurelösung und die Regenerierlösung eine wäßrige Lösung eines Alkalihydroxids, und zwar vorzugsweise des Natriumhydroxids, die Waschlösung ist Wasser und das erste Bett ist ein Anionenaustauscherbett, während das zweite Bett ein Kationenaustauscherbett ist.

Das Kationenaustauscherbett kann nach dem Waschen durch Durchleiten eines anderen Regeneriermittels mit der Fähigkeit zur Aufnahme von Alkaliionen aus dem Bett regeneriert werden. Vorzugsweise ist dieses Regeneriermittel wäßrige Schwefelsäure. Das Kationenaustauscherbett wird vorzugsweise unmittelbar nach dem Durchfließen der Schwefelsäure mit Leitungswasser gespült.

Wie bereits angegeben, werden alle Lösungen vorzugsweise senkrecht durch die Betten geleitet, um ein Vermischen der weniger dichten Lösungen zu verhindern, so daß die weniger dichten Lösungen durch die Betten vom jeweils oberen Ende und die dichteren Lösungen jeweils vom unteren Ende durch die Betten geleitet werden. Bei der Konzentration von Chromsäurelösungen hat sich als besonders günstig herausgestellt, die Chromsäurelösung von oben durch das Anionenaustauscherbett zu leiten, dann die Regenerierlösung durch beide Betten vom unteren Ende her durchzuleiten, die Waschlösung durch beide Betten vom oberen Ende her durchzuleiten und das andere Regeneriermittel zur Regenerierung des Kationenaustauscherbettes durch das Kationenaustauscherbett vom oberen Ende her durchzuleiten.

Die durch das Anionenaustauscherbett fließende Chromsäurelösung braucht keine reine Chromsäure zu sein, allerdings sollte sie keine Schwermetalle oder Alkali- oder Erdalkalimetalle in solchen Mengen enthalten, daß die Wirksamkeit der Austauscherbetten beeinträchtigt werden kann. Wenn die Chromsäurelösung beispielsweise durch Behandlung einer Alkalichromatlösung im Kationenaustauscherbett erzeugt worden ist, ist keine Vorbehandlung notwendig; wenn allerdings die Chromsäurelösung das Spülwasser aus einem Chromsäureplattierungsprozeß ist, ist es meist notwendig, die Lösung in einem Kationenaustauscherbett vorzubehandeln, um eine Chromsäurelösung mit einer für das Verfahren ausreichenden Reinheit zu erhalten. Die Waschlösung kann beliebiges Wasser sein, das keine Anionen oder Kationen in solchen Mengen enthält, daß die Wirksamkeit des Verfahrens beeinträchtigt wird. Leitungswasser ist eine geeignete Waschlösung; ebenso brauchbar ist eine verdünnte Chromsäurelösung.

Es braucht nicht betont zu werden, daß die in dem Anionenaustauscherbett nach dem Durchfließen der Chromsäurelösung verbleibende Lösung und die im Kationenaustauscherbett nach dem Durchfließen der Schwefelsäurelösung und des Leitungswassers verbleibenden Lösungsreste von der Lösung, die aus dem Kationenaustauscherbett während des Waschens der Betten mit der Waschlösung ausfließt, getrennt werden. Die getrennten Lösungen können entweder ins Abwasser geleitet oder zu dem Anionenaustauscherbett zurückgeführt werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Beispiele näher erläutert

Beispiel 1

Zwei Ionenaustauscherbetten mit einer Höhe von 7,6 cm und einer lichten Weite von 40,6 cm wurden in der in F i g. 1 und 2 dargestellten und weiter oben beschriebenen Weise miteinander gekoppelt Das erste Bett wurde mit einem Anionenaustauscherharz (7 1 »DOWEX« 1-x8), das zweite Austauscherbett wurde mit einem Kationenaustauscherharz (7 1 »DOWEX« 50 w-x8) gefüllt Die Harze wurden in beiden Enden der Betten durch geeignete Siebe zurückgehalten; Einlaßleitbleche wurden zur Verteilung der Lösungen über die Bettfließfläche verwendet

Eine verdünnte Elektrolytlösung mit einer durchschnittlichen Konzentration von 0316 e CtO-JI wurde dann

aus einem Chromelektroplattierungsspültank gepumpt durch ein passendes Filter gegeben, um teilchenförmiges Material zurückzuhalten, und üann durch ein 303 cm hohes Kationenaustauschsrbett (101 »DOWEX« 50-x8) geleitet Die aus diesem Kationenaustauscherbett austretende Lesung wurde dann in der beschriebenen Weise in das Anionenaustauscherbett eingeleitet Das 30,5 cm hohe Kationenaustauscherbett wurde mit der Hand alle 2 bis 15 Tage mit Schwefelsäurelösung regeneriert

Das Spülwasser aus der Plattierung wurde dann mit einer Fließ geschwindigkeit von 40 l/min während 25 Minuten durch das Anionenaustauscherbett gepumpt. Die aus dem Anionenaustauscherbett ausfließende Lösung war im wesentlichen chromfrei und wurde in den Spültank zurückgeleitet Gleichzeitig wurde das 7,6 cm hohe Kationenaustauscherbett durch Einleiten von 1176g Schwefelsäure (als 100%ige Säure) und nachfolgendem

ίο Spülen mit Leitungswasser regeneriert Die Regenerationsbedingungen sind in der später folgenden Tabelle augeführt

Nach 25 Minuten wurde der Durchfluß des Plattierungsspülwassers abgestoppt und die Ventile so eingestellt daß die in den Leerräumen beider Betten vorhandene Lösung durch eine in den unteren Teil des Anionenaustauscherbettes eingepumpte Natriumhydroxidlösung verdrängt wurde. Die verdrängte Lösung bestand aus Wasser aus dem Kationenaustauscherbett und verdünnter Chromsäurelösung aus dem Anionenaustauscherbett die am oberen Ende des Kationenaustauscherbettes austrat Als im wesentlichen der ganze Lerraum (9,88 1) mit dem Natriumhydroxidregenerierlösung gefüllt war, wurde der Ausfluß aus dem Kationenaustauscherbett aufgeteilt so daß etwa 81 konzentrierte Elektrolytlösung gesammelt werden konnten. Der Rest der verdrängten Lösung wurde ins Abwasser eingeleitet nachdem eine geeignete Behandlung zur Entfernung der geringen noch verbliebenen Mengen an Chrom+⁶ durchgeführt worden war.

Die konzentrierte Elektrolytlösung hatte folgende Zusammensetzung:

CrO₃ 44.2 g/l

SO₄-² 0,16 g/l

Fluorid gleiches Verhältnis von F- VCr⁺" wie irn Plattierungsbad

Cl-¹ 0,09 g/l

Cr⁺³ 0,00 g/l

Die Verdrängungs- (in den Leerräumen beider Betten vorhandene Lösung) und Produktfließgeschwindigkeiten (konzentrierte Elektrolytlösung) waren 2 bzw. 6 l/min. Während jedes Zyklus wurden 480 g Natriumhydroxid (berechnet als 100%ig) verbraucht; diese Menge wurde automatisch wieder aufgefüllt um eine konstante durchschnittliche Regenerierlcsungskonzentration aufrecht zu erihalten.

Nachdem 8 1 des Produktstromes gesammelt worden waren, wurden die Ventile wieder in Ausgangsposition gestellt, so daß Leitungswasser am oberen Ende des Kationenaustauscherbettes mit einer Fließgeschwindigkeit von 4 i/min eintreten konnte. Die in den Leerräumen vorliegende Flüssigkeit, die aus Chromsäure, Natriumchromatsalzen und Natriumhydroxid (5,2 I in jedem Bett und 0,5 1 zwischen den Betten) bestand, wurde aus den Betten wieder ausgetrieben und strömte vom Boden des Anionenaustauscherbettes im wesentlichen als für die Wiederverwendung brauchbare Natriumhydroxidlösung aus. Der Zufluß des Leitungswassers wurde weiter aufrechterhalten, um Verdünnungswasser zur Herstellung des Regenerierkonzentrates bereitzustellen und ein zusätzliches Waschen zu bewirken. Nachdem eine ausreichende Menge Verdünnungswasser erhalten worden war, wurde die ausströmende Lösung ins Abwasser eingeleitet und ein weiteres Durchfließen für 30 Sekunden gestattet. Der Arbeitszyklus wurde dann wiederholt.

Die Gesamtzeit des Arbeitszyklus betrug 36 Minuten, so daß die auf den gesamten Arbeitszyklus bezogene Fließgeschwindigkeit (Nettofließgeschwindigkeit) des Plattierungsspülwassers 33,4 l/min betrug. 98% der im Elektroplattierungsspülwassers vorhandene Chromsäure wurden wiedergewonnen. Die Verluste treten überwiegend mit dem sauren Regeneriermittel aus dem Kationenaustauscherbett auf. Die konzentrierte Elektrolytlösung wurde in das Plattierungsverfahren zurückgegeben und teilweise durch Wasser und Elektrolytherstellungslösung ersetzt.

B e i s ρ i e 1 2

Mit der im Beispiel 1 beschriebenen Ausrüstung wurde eine zweite Charge verarbeitet, wobei aber die Konzentration des Plattierungsspülwassers, die Behandlungszeit des Plattierungsspülwassers, die Fließgeschwindigkeit des Wassers zur Entfernung des Regeneriermittels aus dem Kationenaustauscherbett und der Chemikalienverbrauch geändert wurden. Die Betriebsbedingungen sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.

In diesem Verbrauch wurde ein Produktstrom mit einer Konzentration von 55 g CKVl erhalten; dies entspricht einer 97%igen Wiedergewinnung des Elektrolyten. Die uls Einsatz verwendete Chromsäurespüllösung enthielt durchschnittlich 4,90 g CrOj/l.

Beispiel 3

Mit der im Beispiel 1 beschriebenen Ausrüstung wurde eine dritte ('lunge bearbeitet, wobei aber die Konzentration des Plattierungsspülwassers, die Bchandlungszcil des l'lattierungsspülwa.ssers und der Verbrauch an b5 Natriumhydroxid gegenüber den in Beispiel 2 angegebenen Bedingungen geändert wurden. Die Arbeitsbedingungen sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.

In diesem Verbrauch wurde ein Produkstrom mit einer Konzentration von 78,9 g CrOj/l erhalten; dies entspricht einer 97°/oigen Wiedergewinnung des Elektrolyten. Die als Einsatz verwendete Chromsäurespüllö-

sung enthielt durchschnittlich 7,74 g CrOj/1. Verfahrensbedingungen aus den Beispielen 1 bis

Behandlungszeit des Plattieningsspülwassers in min Zykluszeit in min

Fließgeschwindigkeit des Plattierungsspülwassers in l/min Verdrängungsfließgeschwindigkeit in l/min Produktfließgeschwindigkeit in l/min Verdrängungsfließgeschwindigkeit beim Waschen in l/min Fließgeschwindigkeit der Säureregeneriermittel in l/min

Fließgeschwindigkeit des Waschwassers zur Entfernung des Säure- 2 4 4 '5

regeneriermittels aus dem Kationenaustauscherbett in l/min Nettofließgeschwindigkeit in l/min Verdrängungsleervolumen in 1 Produktvolumen in 1

durchschnittliche Einlaßkonzentration in gCrCh/l 0,316 4,90 7,74 20

Säureverbrauch in g K^SCVZyklus Laugenverbrauch in g H2S(VZyklus

Beispiel Nr.	25	2	15	3	10
1	36	26	21
48,0	51,5	54,0
2	2	2
6	6	6
4	4	4
2	2	2
2	4	4
33,4	29,8	24,3
9,88	9.88	9,88
8.0	8,0	8,0
0,316	4,90	7,74
1177	945	945
480	420	480

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen ²⁵

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer konzentrierten Lösung eines Ions aus einer verdünnteren Lösung, wobei die verdünntere, das Ion enthaltende Lösung durch ein erstes, zur Aufnahme dieses Ions befähigtes

Ionenaustauscherbett geleitet wird und dann eine Regenerierlösung aus einem Vorratsbehälter durch das erste Bett geführt und direkt aus dem ersten Bett durch ein zweites, zur Aufnahme eines zum Ion entgegengesetzt geladenen Ions befähigtes lonenaustauscherbett geleitet wird und beide Betten nach dem Durchfließen der Regenerierlösung gewaschen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschlösung durch das zweite Bett und direkt zum und durch das erste Bett in einer zur Fließrichtung der Regenerierlö-

sung entgegengesetzten Richtung geleitet und in den Vorratsbehälter für die Regenerierlösung geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man nach dem Durchfließen der Waschlösung durch das zweite Bett zur Abgabe des zum Ion entgegengesetzt geladenen Ions aus dem zweiten Bett ein anderes Regeneriermittel führt

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Lösungen senkrecht durch die Betten hindurchgeleitet werden und daß die Regenerierlösung durch das erste Bett von unten durchgeleitet wird, wenn sie eine größere Dichte als die verdünntere Lösung aufweist, oder daß sie von oben durch das Bett hindurchgeleitet wird, wenn sie eine geringere Dichte als die verdünntere Lösung aufweist und daß die Waschiösung durch das erste und das zweite Bett jeweils von oben durchgeleitet wird, wenn sie eine geringere Dichte als die Regenerierlösung aufweist, oder daß sie durch das erste und das zweite Bett von unten durchgeleitet wird, wenn sie eine höhere Dichte als die Regenerieriösung aufweist.