DE3630157A1

DE3630157A1 - Verfahren zur reinigung von fluxbaedern, wie sie beim feuerverzinken verwendet werden

Info

Publication number: DE3630157A1
Application number: DE19863630157
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-09-04
Filing date: 1986-09-04
Publication date: 1988-03-10

Description

Ü1Stand der Technik

Beim Feuerverzinken werden Fluxbäder verwendet, welche im wesentlichen aus Zinkammonchloridlösungen bestehen. Meist wird das sogenannte Doppelsalz verwendet, welches je Molekül Zinkchlorid zwei Molekühle Ammonchlorid enthält. Die Dichte der Lösungen liegt meist zwischen 1,25 und 1,35.

Frisch angesetzte Fluxbäder reichern sich im Betrieb trotz guter Spülung der gebeizten Stahlteile mit Eisensalzen an. Diese Eisenanreicherung ist aus einer Reihe von verzinkungstechnischen Gründen unerwünscht.

Will man die Nachteile bei der Verwendung des mit Eisensalzen angereicherten Fluxes vermeiden, dann muß man das Eisen aus den Bädern entfernen. Dies geschieht durch Fällung als Eisen-III-hydroxid. Meist wird die Oxidation und die Fällung mit Ammoniak außerhalb des Fluxbeckens bei pH-Werten zwischen pH 3 und pH 5 vorgenommen. Zur Oxidation wird meist Wasserstoffperoxid oder Luft verwendet. Nach der Fällung läßt man das gefällte Eisen ab setzen oder man verwendet Schrägklärer, mit denen man ein kontinuierliches Absetzen des Eisenschlammes erzielt. Der so eingedickte Eisenschlamm wird dann einem Filter aufgegeben. Meist ist das eine Filter presse, welche mit einer Exzenterschneckenpumpe be schickt wird. Man erzielt dabei Filterkuchen (bis zu 45% Feststoff), welche stichfest sind. Diese enthalten neben dem Eisenschlamm noch Zinkdiaminchlorid, das sich auch durch mehrmaliges Waschen mit Wasser nicht vollständig entfernen läßt, so daß der Schlamm oft nicht auf einer Hausmülldeponie gelagert werden darf.

Wie die Praxis zeigt, wird das Fluxbecken auch mit gefälltem Eisenhydroxid verunreinigt, obwohl die Fällung desselben in einem dafür bestimmten Behälter erfolgt. Oft bilden sich beträchtliche Ablagerungen von Eisenschlamm am Boden des Fluxbehälters, was aus verzinkungstechnischen Gründen unerwünscht ist. Es wurde nun ein Verfahren gefunden, mit dem die Verunreinigungen mit Eisenhydroxid vermieden werden können.

Verfahrensbeschreibung

Aus einem Fluxbecken, das unter einem pH-Wert von 3 betrieben wird, wird mit einer Pumpe das Flux in einen Behandlungsbehälter gefördert.

Dort wird es der Einwirkung von Gleichstrom ausgesetzt. Dabei entsteht nur an der Anode Eisen-III-hydroxid. Durch eine von der Schlammpumpe (Pos. 4, Bild 1) her vorgerufene Strömung entlang der Anode, wird der ge bildete Eisenschlamm in die Filterpresse gefördert.

Da nur an der Anode Schlammbildung auftritt, bleibt das Fluxbad klar und frei von jeglicher Schlammablagerung.

An der Kathode scheidet sich Zink ab. Dieses enthält geringe Mengen Eisen. Die Kathoden werden nach Bedarf ausgewechselt und im Abbeizbecken abgebeizt oder im Zinkbad abgeschmolzen. Danach sind sie wiederverwend bar.

Für die Anode verwendet man ein inertes Material z. B. Grafit. Sie steckt in einer Halterung aus Kunststoff (Bild 2) und ist von einer Filterhülle umgeben. Zwischen der Elektrode (Anode) und der Filterhülle strömt das Flux kontinuierlich an der Anode vorbei, sobald die Schlammpumpe eingeschaltet wird. Beim Einschalten des Gleichstroms entsteht Eisen-III-hydroxid-Schlamm, welcher von der Strömung mitgerissen wird. Die Strom stärke des Gleichstromes hängt vom Eisengehalt der Fluxlösung und von der stündlich abzuscheidenden Menge Eisen ab. Die Gleichspannung liegt zwischen 3 und 15 Volt.

Für die Kathode verwendet man z. B. Eisen oder Aluminium. Im Kathodenbereich muß für intensive Badbewegung gesorgt werden. Mitunter ist auch eine Überlagerung des gleich stromes mit Wechselstrom vorteilhaft, um eine dendrit ische Abscheidung des Metalles zu verhindern. Pro Amperestunde werden ca. 1 Gramm Zink und ca. 2 Gramm Eisenschlamm abgeschieden.

Während der Elektrolyse sinkt der pH-Wert der Fluxlösung. Er wird durch Lösen von Zinkdiaminchlorid korrigiert. Dabei entsteht Zinkammoniumchlorid:

Zn(NH₃)₂Cl₂ + 2 HCl --- ZnCl₂ + 2 NH₄Cl

Der Zinkverlust im Flux wird durch Zugabe von Abbeize ausgeglichen.

Claims

Fluxbad für Feuerverzinkungszwecke, dadurch gekenn zeichnet, daß:
1. Das Fluxbad bei einem pH-Wert betrieben wird, der ein Ausfallen von Eisen-III-hydroxid verhindert.
2. Das im Fluxbad enthaltene Eisen durch Einwirkung von Gleichstrom an der Anode als Eisen-III-hydroxid abgeschieden wird.
3. Der Abtransport des abgeschiedenen Eisenschlammes aus dem Anodenbereich sofort und kontinuierlich geschieht.
4. Der Abtransport des Eisenschlammes gemäß Anspruch 3 durch eine Fluxströmung entlang der Anode bewirkt wird.
5. Zur Korrektur des pH-Wertes des Fluxbades Zink diaminchlorid - Zn(NH₃)₂Cl₂ - verwendet wird.
6. Das Zinkdiaminchlorid aus Abbeizen, gewonnen wird, wie diese in Verzinkereien anfallen.
7. Das Zinkdiaminchlorid aus Abbeizen gewonnen wird, aus denen vorher das Eisen ausgeschieden wurde.