DE3725924A1 - Method for processing metal-containing rinse waters, especially rinse waters from electroplating - Google Patents

Method for processing metal-containing rinse waters, especially rinse waters from electroplating

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Abstract

For the purpose of processing metal-containing rinse waters, especially electroplating rinse waters, a combination of electrolysis and reverse osmosis is proposed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten metall­ haltigen Spülwässern, insbesondere Galvanikspülwässern.The invention relates to a method for processing metal containing rinsing water, in particular electroplating rinsing water.

Beim Galvanisieren werden die vom Galvanikbad kommenden Werkstücke nacheinander in mehrere Spülbäder getaucht. Bedingt durch das Haftwasser an den Werkstücken findet mit dem Transport der Werkstücke auch eine Metallver­ schleppung vom Galvanikbad zu den Spülbädern statt. Die sich dabei einstellende Metallionenkonzentration ist in der ersten Spüle am höchsten und in der letzten Spüle am geringsten.When electroplating, those coming from the electroplating bath Workpieces immersed in several rinsing baths one after the other. Due to the adhesive water on the workpieces with the transport of the workpieces also a metal ver drag from the electroplating bath to the rinsing baths instead. The the resulting metal ion concentration is in in the first sink and highest in the last sink least.

Um den Spüleffekt aufrechtzuerhalten, ist es erforderlich, die Metallionkonzentration in den Spülbädern nicht zu hoch ansteigen zu lassen.To maintain the rinsing effect, it is necessary the metal ion concentration in the rinsing baths is not too high to let it rise.

Beispielsweise kann dies dadurch erreicht werden, daß im Gegenstrom zum Werkstücktransport in das letzte Spülbad Frischwasser eingeleitet wird und vom ersten Spülbad rela­ tiv stark metallhaltiges Spülwasser abgeführt wird.For example, this can be achieved in that Countercurrent to the workpiece transport in the last rinsing bath Fresh water is introduced and rela from the first rinsing bath tiv strong metal-containing rinse water is removed.

Dieses metallhaltige Spülwasser verursacht eine erhebliche Belastung des Abwassers und stellt außerdem einen Verlust des Galvanikelektrolyten dar.This metal-containing rinse water causes a considerable amount Waste water pollution and also represents a loss of the electroplating electrolyte.

Es ist daher bekannt, Galvanikspülwässer mittels Umkehr­ osmose aufzubereiten.It is therefore known to use electroplating rinse water by means of reversal to prepare osmosis.

Mit der Umkehrosmose kann zwar in der Regel eine hohe Permeatqualität erreicht werden, jedoch arbeitet sie bekannt­ lich um so unwirtschaftlicher, je höher die Metallionenkon­ zentration der zu behandelnden Lösung ist; d. h. mit der Umkehrosmose können nur mit erheblichem mechanischem und wirtschaftlichen Aufwand Spülwässer so weit aufkonzentriert werden, daß deren Konzentrat direkt in das Galvanikbad rückführbar ist. With reverse osmosis can usually a high Permeate quality can be achieved, however, it works known the higher the metal ions, the more uneconomical concentration of the solution to be treated; d. H. with the Reverse osmosis can only be done with considerable mechanical and economic effort rinse water so far concentrated be that their concentrate directly into the electroplating bath is traceable.  

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen mit dem auf wirtschaftliche Weise einerseits ein Abwasser mit möglichst geringer Metallionen­ konzentration erhalten wird und andererseits eine Rück­ führung der Metallionen in den Galvanikprozeß ermöglicht wirkt.The invention is therefore based on the object To create procedures with the in an economical way on the one hand, waste water with the lowest possible metal ions concentration is obtained and on the other hand a return metal ions in the electroplating process works.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Hauptanspruch gelöst.This task is accomplished by the method according to the main claim solved.

Die Elektrolyse arbeitet im Gegensatz zur Umkehrosmose um so wirtschaftlicher, je höher die Metallionenkonzentration ist. Durch die erfindungsgemäße Kombination von Elektro­ lyse und Umkehrosmose wird daher ein besonders wirtschaft­ liches Verfahren zur Aufarbeitung von metallhaltigen Spül­ wässern gefunden.In contrast to reverse osmosis, electrolysis works the more economical the higher the metal ion concentration is. By the combination of electro according to the invention lysis and reverse osmosis will therefore be a particularly economical option Lich process for processing metal-containing rinsing water found.

Die Unteransprüche 2 bis 4 beinhalten bevorzugte Ausge­ staltungen des Verfahrens gemäß Hauptanspruch.The sub-claims 2 to 4 contain preferred Ausge Events of the process according to the main claim.

Durch die Rückführung der Metallionen in das Galvanikbad kann eine fast vollständige Kreislaufführung erreicht werden.By returning the metal ions to the electroplating bath an almost complete circulation can be achieved.

Wird ein Festbett-Elektrolyse-Granulat verwendet, werden neben den Metallionen auch Verunreinigungen, wie z. B. organische Stoffe, adsorbiert. Damit läßt sich der Frisch­ wasserbedarf bzw. Abwasseranteil noch weiter verringern, insbesondere dann, wenn nach jeder zweiten oder dritten Rückspülung die komplette Granulatfüllung erneuert wird.If a fixed bed electrolysis granulate is used in addition to the metal ions also impurities such. B. organic substances, adsorbed. With that the freshness reduce water consumption or wastewater content even further, especially if after every second or third Backwashing the complete granulate filling is renewed.

Die Erfindung wird anhand nachstehendem Ausführungsbei­ spiel näher erläutert.The invention is illustrated by the following game explained in more detail.

Die Abbildung zeigt ein Aufarbeitungsschema mit zwei Spül­ bädern, die einem nicht gezeigten Galvanikbad nachgeschaltet sind. Die im Galvanikbad galvanisierten Werkstücke werden zunächst im Spülbad 1 und danach im Spülbad 2 durch Tauchen und/oder Abspritzen gespült. Hierdurch kommt es zu einer Elektrolytverschleppung vom Galvanikbad in das Spülbad 1 und vom Spülbad 1 in das Spülbad 2. Folglich ist die Metallionenkonzentration im Spülbad 2 geringer als im Spülbad 1. The figure shows a refurbishment scheme with two rinsing baths, which are connected downstream of an electroplating bath, not shown. The workpieces galvanized in the electroplating bath are first rinsed in the rinsing bath 1 and then in the rinsing bath 2 by dipping and / or spraying. This leads to an electrolyte carryover from the electroplating bath into the rinsing bath 1 and from the rinsing bath 1 into the rinsing bath 2 . As a result, the metal ion concentration in the rinsing bath 2 is lower than in the rinsing bath 1 .

Der Anreicherung der Metallionenkonzentration in der Spüle 2, die weniger metallhaltiges Spülwasser enthält, wird durch die Umkehrosmoseanlage 11 entgegengewirkt. Hierzu wird das Wasser der Spüle 2 über Leitung 12 und Pumpe 5 der Umkehrosmoseanlage (nachfolgend mit UO be­ zeichnet) zugeführt. Das in der UO gewonnene Permeat ist von hervorragender Qualität und kann Metallionkon­ zentrationen von weit unter 0,5 ppm aufweisen. Es wird über Leitung 18 in die Spüle 2 zurückgeleitet. Dort fließt es entlang der Schikane 23 nach unten, von dort im wesentlichen, wie durch Pfeil 24 dargestellt, zum Überlauf der Schikane 22 und von dort wieder zur UO. Um kontinuierlich andere Verunreinigungen aus dem Spül­ bad auszuschleusen, kann ein Teilstrom des Permeates, z. B 5% der Umwälzmenge, über Leitung 17 abgeleitet werden.The enrichment of the metal ion concentration in the sink 2 , which contains less metal-containing rinsing water, is counteracted by the reverse osmosis system 11 . For this purpose, the water of the sink 2 is fed via line 12 and pump 5 to the reverse osmosis system (hereinafter referred to as UO). The permeate obtained in the UO is of excellent quality and can have metal ion concentrations of well below 0.5 ppm. It is returned to the sink 2 via line 18 . There it flows down along the chicane 23 , from there essentially, as shown by arrow 24 , to the overflow of the chicane 22 and from there again to the UO. In order to continuously discharge other impurities from the rinsing bath, a partial stream of the permeate, e.g. B 5% of the circulating volume can be derived via line 17 .

Hinsichtlich seines Restgehaltes an Metallsalzen liegt dieses Permeat weit unter den Werten, die in der 5. No­ velle zum Wasserhaushaltsgesetz festgelegt sind und kann daher bedenkenlos in die Kanalisation eingeleitet werden.With regard to its residual content of metal salts this permeate is far below the values in the 5th No velle to the Water Resources Act and can therefore be safely discharged into the sewage system will.

Als Ersatz für den ausgeschleusten Permeatanteil kann Frischwasser über Leitung 15 in die Spüle 2 eingeführt werden. Die Niveauregelung in Spüle 2 erfolgt über Niveausteuerung 13 und Ventil 14.Fresh water can be introduced into the sink 2 via line 15 as a replacement for the discharged permeate portion. The level control in sink 2 takes place via level control 13 and valve 14 .

Das in der UO anfallende Konzentrat wird über Leitung 16 in den Elektrolysekreis des Spülbads 1 eingeleitet. Ein sich daraus ergebender Spülwasserüberschuß in der Spüle 1 kann über den Überlauf 3 zur Spüle 2 geleitet werden. In das Spülbad 1 werden Metallionen sowohl durch Aus­ schleppen aus dem Galvanikbad als auch durch den Kon­ zentratstrom der UO über Leitung 16 eingetragen.The concentrate obtained in the UO is introduced via line 16 into the electrolysis circuit of the rinsing bath 1 . A resulting excess rinse water in the sink 1 can be directed to the sink 2 via the overflow 3 . In the rinsing bath 1 metal ions are introduced both by dragging them out of the electroplating bath and by the concentrate stream of the UO via line 16 .

Dieses stärker metallhaltige Spülwasser der Spüle 1 wird einer Elektrolysebehandlung unterworfen. Hierzu wird Wasser aus der Spüle 1 über Leitung 6, Pumpe 4 und Filter 7 einer Elektrolysezelle 8 zugeführt und von dort über Leitung 19 in die Spüle 1 zurückgeleitet. Dort fließt es entlang der Schikane 21 nach unten, von dort im wesent­ lichen, wie durch Pfeil 25 dargestellt zum Überlauf der Schikane 20 und von dort wieder über Leitung 6 zur Elektro­ lysezelle 8.This more metal-containing rinsing water from the sink 1 is subjected to an electrolysis treatment. For this purpose, water is supplied from the sink 1 via line 6 , pump 4 and filter 7 to an electrolysis cell 8 and from there is returned to the sink 1 via line 19 . There it flows along the chicane 21 downwards, from there in wesent union, as shown by arrow 25 to the overflow of the chicane 20 and from there again via line 6 to the electrolytic cell 8 .

Das an der Elektrode 10 abgeschiedene Metall kann durch Umpolen anodisch aufgelöst und in das nicht abge­ bildete Galvanikbad rückgeführt werden.The metal deposited on the electrode 10 can be anodically dissolved by reversing the polarity and returned to the electroplating bath not shown.

Damit ist eine weitgehende Rückgewinnung des Elektrolyten erreicht.This means that the electrolyte is largely recovered reached.

Die Abreicherung der Metallionenkonzentration in der Spüle 1 mittels Elektrolyse wird aus wirtschaftlichen Gründen zweckmäßig auf minimal 5 ppm begrenzt.The depletion of the metal ion concentration in the sink 1 by means of electrolysis is expediently limited to a minimum of 5 ppm for economic reasons.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann selbstverständlich auch bei Anlagen mit mehr als 2 Spülbädern angewendet wer­ den. Es versteht sich, daß sowohl der Elektrolysekreislauf als auch der Umkehrosmosekreislauf mehr als ein Spülbad umfassen kann. Wesentlich ist dabei nur, daß die stärker metallhaltigen Spülwässer einer Elektrolysebehandlung und die weniger metallhaltigen Spülwässer einer Umkehrosmose­ behandlung unterworfen werden.The method according to the invention can of course be used also used in systems with more than 2 rinsing baths the. It is understood that both the electrolysis circuit as well as the reverse osmosis cycle more than a rinsing bath may include. It is only essential that the stronger metal-containing rinse water of an electrolysis treatment and the less metal-containing rinsing water of a reverse osmosis be subjected to treatment.

Claims (4)

1. Verfahren zum Aufbereiten von metallhaltigen Spülwässern, insbesondere Galvanik-Spülwässern, dadurch gekennzeichnet, daß die weniger metallhaltigen Spülwässer einer Umkehrosmosebe­ handlung und die stark metallhaltigen Spülwässer einer Elektrolysebehandlung unterworfen werden, wobei das an­ fallende Konzentrat der Umkehrosmosebehandlung in den Kreislauf der Elektrolyse eingeschleust wird.1. A process for the preparation of metal-containing rinse waters, in particular electroplating rinse waters, characterized in that the less metal-containing rinse waters are treated with a reverse osmosis treatment and the metal rinse waters with a high metal content are subjected to an electrolysis treatment, with the concentrate of the reverse osmosis treatment being introduced into the circuit of the electrolysis. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bei der Elektrolyse abgeschiedene Metall in das Galvanik­ bad rückgeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the Metal deposited in the electroplating process during electrolysis bad is returned. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Elektrolysezelle abgeschiedene Metall durch Umpolen anodisch aufgelöst und mit einer entsprechenden Rückspül­ lösung in das Galvanikbad rückgespült wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the Metal deposited in the electrolysis cell by reversing the polarity anodized and with an appropriate backwash solution is flushed back into the electroplating bath. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Festbett-Elektrolysegranulat eingesetzt wird und dieses Granulat nach jeder 2. oder 3. Rückspülung erneuert wird.4. The method according to claim 3, characterized in that a Fixed bed electrolysis granulate is used and this Granules are renewed after every 2nd or 3rd backwash.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995018767A1 (en) * 1994-01-11 1995-07-13 Bwt Aktiengesellschaft Process for treating aqueous solutions from production processes
EP1884278A1 (en) * 2006-07-24 2008-02-06 ATOTECH Deutschland GmbH Apparatus and method for rinsing of liquid from work pieces
WO2012055776A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 Siemens Aktiengesellschaft Method for reprocessing mine waters

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