NO772817L - Fremgangsm}te ved rengj¦ring av gjenstander efter galvanisk og/eller kjemisk overflatebehandling - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved rengjoring av gjenstander efter galvanisk og/eller kjemisk overflatebehandling

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte ved rengjør-ing av gjenstander efter galvanisk og/eller kjemisk overflatebehandling for vedheftende vandige overflatebehandlingsmidler, fortrinnsvis for å gjenvinne de deri inneholdte verdifulle stoffer.

Fremgangsmåte til spyling av galvanisk eller kjemisk behandling av gjenstander i den hensikt å rengjøre dem for etter-følgende viderebehandling er kjent. Det til dette formål uteluk-kende anvendte behandlingsmiddel var vann..

Disse fremgangsmåter har imidlertid den ulempe at de arbeider med relativt store tap av de i overflatebehandlingsmidlene inne-, holdte verdifulle stoffer.

Store anstrengelser har derfor vært gjort for å forhindre disse tap av verdifulle metaller, og andre behandlingsstoffer av økonomiske grunner og nettopp i den senere tid også av miljøvern-grunner.

Således kan en minimerisering av spylevannsmengden oppnåes ved■den kjente fremgangsmåte, den såkalte sprøytespyling, og anvendelsen av f lergangskaskader . Dessuten h,ar også fordunstnings-henholdsvis , fordampningsmetoder funnet anvendelse.

En . i større omfang i galvanikken, elokserings-, fosfaterings-og beiseanlegg anvendt teknikk er dessuten gjenvinningen av spyle-vannet ved ioneutbytteanlegg, som arbeider 1 kretsløp.

Alle disse fremgangsmåter gir imidlertid intet tilfredsstillende resultat.

Således lar der seg efter den førstnevnte metode først ved

hjelp av en adskilt kostbar spillvannbehandling og kjemisk felning av hydroxydslam gjøre å gjenvinne de metalliske verdifulle stoffer relativt rent. Fordampnings- og fordunstningsmetodene er på ufor-

delaktig vis beheftet med særlig høye energiomkostninger. ' Ionebytte-anleggene gir nøytralsalt-biprodukter som belaster spillvannene miljøfintlig.

Generelt kan.dessuten sies at ingen av de kjente metoder tillater en endog tilnærmet kvantitativ gjenvinning av de verdifulle stoffer.

Oppgaven ved foreliggende oppfinnelse er derfor å fremskaffe en fremgangsmåte som tillater såvel en fullstendig rengjøring av gjenstandene efter utført overflatebehandling av den nevnte type, som en kvantitativ teknisk enkel gjenvinning av de fra behandlingen av gjenstandene vedheftende verdifulle stoffer.

Denne oppgave løses ifølge oppfinnelsen ved en fremgangsmåte som kjennetegnes.ved at gjenstandene behandles med et med vann ikke blandbart flytende oppløsningsmiddel, som oppviser en høyere eller lavere spesifikk vekt enn det vandige overflatebehandlingsmiddel.

Fordelaktige utførelsesformer av denne fremgangsmåte består dessuten -i, a) at der anvendes et oppløsningsmiddel som har .en spesifikk vekt på mer enn 1,25 eller mindre enn 0,75 p/cm 3,

b) at der anvendes et oppløsningsmiddel som ikke er brennbart,

c) ' at der anvendes et oppløsningsmiddel som er inert overfor det anvendte overflatebehandlingsmiddel,

d) ' at der anvendes et oppløsningsmiddel .som ikke er giftig,

e) at der anvendes et oppløsningsmiddel som har et kokepunkt over 3 5°C, f) at der som oppløsningsmiddel anvendes et halogenhydrocarbon, fortrinnsvis et klorfluorhydrocarbon,

g) at der som oppløsningsmiddel anvendes triklorfluorethan,

h) at der anvendes et oppløsningsmiddel som inneholder et fuktemiddel eller f uktemiddelblanding ,-

i) at der•anvendes'et oppløsningsmiddel som inneholder et amfotert, ikke-ionogent, anionaktivt og/eller kationaktivt fuktemiddel,

k) at behandlingen av gjenstanden skjer i en hertil egnet

anordning, fortrinnsvis et spylekammer,

1) at der anvendes et spylekammer med kjøleanordning,

m) at det i den undre del av spylekammeret under eller over

den vandige fase av overflatebehandlingsmidlet oppsamlede oppløsningsmiddel trekkes fra og anvendes igjen til behandling av gjenstandene, eller

n) at det i den undre del av spylekammeret under eller over oppløsningsmidlet oppsamlede vandige overflatebehandlingsmiddel trekkes av og eventuelt efter rensing,, fortrinnsvis ved filtrering over aktivkull, anvendes til ytterligere overflatebehandling.

Foreliggende fremgangsmåte kan anvendes ved alle galvaniske og/eller kjemiske overflatebehandlingsmetoder, ved hvilke en ren-, gjøring og/eller en gjenvinning av de på gjenstandene efter ut-ført behandling fremdeles vedheftende vandige overflatebehandlingsmidler er nødvendig eller ønskelig.

Foreliggende fremgangsmåte egner seg derfor særlig til ren-gjøring åv gjenstander behandlet med kjemiske eller galvaniske bad for eksempel på basis av krom, nikkel,cobolt, kobber, cadmium,

zink, tinn, bly, sølv, gull eller legeringer derav, ved hvilke en • økonomisk anvendelse og miljøkrav forutsetter en mest mulig kvantitativ gjenvinning ' av de verdifulle stoffer.

Denne målsetning som ikke nåes ved noen. av de tidligere kjente fremaanasmåter, o<p>pnåes nu ved foreligaende fremganasmåte cå overraskende vis idet denne muliagjør en fullstendig rengjøring av de på den beskrevne måte behandlede gjenstander og oaså mulig-gjør en problemløs kvantitativ gjenvinning av det på gjenstandene efter behandlingen naturlig vedheftende behandlingsmiddel ved en teknisk- elegant fremgangsmåte.

Til dette formål behandles de behandlede gjenstander alltid med et med vann ublandbart flytende oppløsningsmiddel, som har en høyere eller lavere spesifikk vekt enn det vandige overflatebehandlingsmiddel, fortrinnsvis mer enn 1,25 p/cm 3 eller mindre enn 0,7 5 p/cm^.

Dette oppløsningsmiddel må altså spesielt oppfylle beting-elsene at det på den ene side er ublandbart.med vann og på den annen side har en fra vann så stor differensierende spesifikk vekt, også med deri oppløste stoffer, at der kan skje en relativt hurtig adskillelse i to faser.

Ifølge oppfinnelsen anvedbare oppløsningsmidler som har disse egenskaper, er for eksempel triklortrifluorethan og triklormono-fluormethan.

Disse oppløsningsmidler kan enten anvendes alene hver for

seg, eller når det er fordelaktig også i blanding med .hverandre.

Oppløsningsmidlene skal særlig for å oppnå en ufarlig anvendelse fortrinnsvis ikke være brennbare og være lite eller helst ugiftig, og bør være ikke spaltbare eller bare meget vanskelig spaltbar av de mest aggressivt virkende overflatebehandlingsmidler.

Det har dessuten vist seg hensiktsmessig, når oppløsnings-.midlet ikke har et for lavt kokepunkt, eller når dette allikevel skulle være tilfelle, å arbeide, under anvendelse av en egnet kjøle-anordning.

Som godt egnet kan derfor nevnes slike oppløsningsmidler

som har et kokepunkt på mest mulig over 35°C.

Det har dessuten vist seg hensiktsmessig, når oppløsnings-midlet som anvendes ifølge oppfinnelsen, tilsettes et fuktemiddel eller en fuktemiddelblanding, for om nødvendig å nedsette over-flatespenningen og derved fremme fjernelsen av vannfilmen fra de behandlede gjenstander.

Til dette kan alt efter det ønskede formål anvendes amfotere, ikke-ionogene, anionaktive og kationaktive fuktemidler eller bland-inger av slike, av hvilke fluor- eller klorholdige fuktemidler er særlig egnet.

Eksempelvis kan de følgende nevnes:

Amfotere fuktemidler

N-lauryl-3-imino-dipropionsyre-natriumsalt,

2-caprylimidazolinium-l-carboxymethy1-1-natriumethoxylat, lauroylamidopropyl-N-dimethylamino-eddiksyre,

lauroylamidopropyl-N-dimethylaminoxyd,

cetyldiethylaminotetraglycolethersulfat og andre.

Ikke- ionogene fuktemidler

nonylfenolpolyglycolether,

glycoldistearat,

ethoxylert polypropylenglycol, perfluoroctylsulfonamido-polyglycolether,

oljesyreamidopolyglycolether og andre.

Anionaktive fuktemidler

natriumlauryls.ulf at,

perfluoroctylsulfonsyre-kaliumsalt,

kokosfettsyresarkosid-natriumsalt,

dibutylnafthalinsulfonsyre-natriumsalt,

o-fosforsyreester av oleyloctaglycolether-triethanol-ammoniumsalt og andre.

Kationaktive fuktemidler

pentaoxyethylstearylammoniumklorid,

perfluoroctylsulfonamidopropy1-trimethyl-ammoniumjodid, cetyltrimethylammoniumbromid og andre. j

I tilfelle rengjøring av gjenstander behandlet med kromsyre-holdige midler eller bad er anvendelsen av mot disse inerte fluorholdige fuktemidler uomgjengelig nødvendig.

Foreliggende behandling av gjestandene kan skje i en til dette egnet vanlig anordning, for eksempel i et spylekammer. Dette er, som ovenfor nevnt, i tilfelle av lavtkokende oppløsningsmidler fortrinnsvis forsynt med en kjøleanordning, som også er fordel-aktiv ved overflatebehandlinger som skjer ved høyere temperaturer, som for eksempel ved-varmnikkelbad.

Ved utføringen av foreliggende fremgangsmåte blir det ved gjenstandene efter den tilsvarende behandling vedheftende overflatebehandlingsmiddel kvantitativt fjernet ved behandlingen med oppløsningsmidlet som kan skje ved påsprøytning, pådusjing eller påhelning i en permanent eller intermitterende utført arbeids-metode, og kan påbegynnes i en beholder hvortil mest hensiktsmessig spylekamre selv er egnet.

I den undre del av beholderen, henholdsvis spylekamret, skjer så en faseadskillelse hvorved alt efter det anvendte opp-løsningsmiddels spesifikke vekt dette enten separeres over eller

under det vandige overflatebehandlingsmiddel.

Det hører derfor dessuten til gjenstanden for foreliggende oppfinnelse på den ene side at oppløsningsmidlet avtrekkes ved egnede anordninger, som pumper og forbinder systemet, og på ny anvendes til rengjøring, såvel som på den annen side det fraskilte vandige overflatebehandlingsmiddel, eventuelt efter rensing, fortrinnsvis ved filtrering, anvendes til videre overflatebehandling.

Disse forholdsregler muliggjør'derfor tilsammen såvel en fullstendig rengjøring av gjenstandene efter utført overflatebehandling som også én kvantitativ gjenvinning . av de anvendte verdifulle stoffer i teknisk enkel fremgangsmåte.

Av dette fremgår i enkelte tilfeller andre fordeler som for eksempel muligheten for å konstruere mindre overflatebehahdlings-anlegg, for eksempel galvaniseringsanlegg, såvel som den nesten fullstendige unngåelse av spillvann, og dermed oppnåelsen av for-bildemessig miljøvern.

De følgende eksempler tjener til å belyse oppfinnelsen.

Eksempel , 1

Deler av stål eller jern, for eksempel skruer, ble behandlet galvanisk i en vandig nikkelektrolytt av vanlig sammensetning ved 55°C i en panne, ble derpå tatt ut av badet og overført.i-et spylekammer...Derpå ble delene oversprøytet med en oppløsning som be-sto av triklortrifluorethan (kokepunkt 47,6°C, spesifikk vekt 1,582 kp/m 3) og 5 vektdeler av et fuktemiddel på basis av perfluor-octylsulf onsyre .

Besprøytningen skjedde i intervaller med en totalvarighet fra 2 til 5 minutter, hvorved der ble oppnådd en fullstendig ren-gjøring av de forniklede deler for vedheftende badoppløsning.

Rengjøringen av ytterligere deler skjedde i en flere timers fremgangsmåterytme. med lignende virkning og samtidig ble den er-holdte blanding av den fra delene avspylte vandige nikkelelektrolytt og oppløsningsmiddel-fuktemiddeloppløsningen oppfanget i den undre del av spylekamret, hvor der alltid skjedde en øyeblikkelig adskillelse i to skikt. Over et pumpe- og rørforbindingssystem ble nu den undre oppløsningsmiddel-fuktemiddelfase anvendt til matning av sprøytedysene og den øvre vandige elektrolyttopp-løsning ble efter å ha passert et aktivkullfilter ført til karet

med nikkelelektrolytt.

Fremgangsmåten arbeidet fritt for spillvann og der inntråtte intet■merkbart elektrolyttap.

Forsøket ble gjentatt med samme resultat under anvendelse

av et fuktemiddel på basis av ethoxylert polypropylenglycol.

Eksempel 2

Den i eksempel 1 beskrevne fremgangsmåte ble utført under anvendelse av triklortrifluorethan som oppløsningsmiddel uten. fuktemiddeltilsetning. Skjønt intet fuktemiddel.var tilstede, førte også dette forsøk til en tilfredsstillende rengjøring av de galvaniserte deler. Gjenvinningen av oppløsningsmidlet og den medførte elektrolyttvæske skjedde praktisk, talt kvantitativt.

Eksempel 3

Den i eksempel 1 beskrevne fremgangsmåte ble utført under anvendelse av en vanlig svaksyre-zinkelektrolytt. Som oppløsnings-middel tjente triklortrifluorethan som som fuktemiddel inneholdt 3 vekt% cetyldiethylaminopolyglycolether-sulfat.

Rengjøringsvirkningen var optimal. Elektrolyttap ved med-føring var efter flere dagers arbeide ikke påvisbar.

Eksempél 4

Den i eksempel 1 beskrevne fremgangsmåte ble'utført under anvendelse av en vanlig alkalisk cyanidholdig zinkelektrolytt.

Som oppløsningsmiddel tjente triklortrifluorethan inneholdende

som fuktemiddel 2 vekt% kokosfettsyresarkosid. Delene var fri for residuer. Oppløsningsmidlet kunne tilbakeføres praktisk talt kvantitativt til videreanvendelse.

Claims (16)

1. Fremgangsmåte ved rengjøring av gjenstander efter galvanisk og/eller kjemisk overflatebehandling, for vedheftende vandige overflatebehandlingsmidler, fortrinnsvis for gjenvinning av de heri inneholdte verdifulle stoffer, karakterisert ved at gjenstandene behandles med et med vann ublandbart flytende oppløsningsmiddel som har en høyere eller lavere spesifikk vekt enn det vandige overflatebehandlingsmiddel.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at der anvendes et oppløsnings-middel som har en spesifikk vekt på mer enn 1,25 eller mindre enn 0,75 p/cm <3.>

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at der anvendes et oppløsnings-middel som ikke er brennbart.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at der anvendes et oppløsnings-middel som er inert overfor det anvendte overflatebehandlingsmiddel.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1-4, karakterisert ved at der anvendes et oppløsnings-middel som ikke er giftig.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1-5, karakterisert ved at der anvendes et oppløsnings- o middel som har et kokepunkt over 3 5 C.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1-6, karakterisert ved at der som oppløsningsmiddel anvendes et halogenhydrocarbon, fortrinnsvis et klorfluorhydrocarbon.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1-7, karakterisert ved at der som oppløsningsmiddel anvendes triklortrifluorethan.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1-8, karakterisert ved at der anvendes et oppløsnings-middel som inneholder et fuktemiddel eller fuktemiddelblanding.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at der som fuktemiddel anvendes et amfotert, ikke-ionogent, anionaktivt og/eller kationaktivt fuktemiddel.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at der som fuktemiddel anvendes: N-lauryl-(3-amino-dipropionsyre-natriumsalt, 2-caprylimidazolinium-l-carboxymethyl-l-natriumethoxylat, lauroylamidopropyl-N-dimethylamino-eddiksyre, lauroylamidopropy1-N-dimethylaminoxyd, cetyldiethylaminotetraglycolethersulfat, nonylfenylpolyglycolether, glycoldistearat., ethoxylert polypropylenglycol, perfluoroctylsulfonamido-polyglycolether, oljesyreamidopolyglycolether, natriumlaurylsulfat, perfluoroctylsulfonsyre-kaliumsålt, kokosfettsyresarkosid-natriumsalt, dibutylnafthalinsulfonsyre-natriumsalt, o-fosforsyreester av oleyl-octaglycolether-triethanol-ammoniumsalt, pentaoxyethylstearylammoniumklorid, perfluoroctylsulfonamidopropyl-trimethyl^ ammoniumjodid eller cetyltrimethylammoniumbromid.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 1-11, karakterisert ved at behandlingen av gjenstandene utføres i en hertil egnet anordning, fortrinnsvis et spylekammer.

13. Fremgangmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at der anvendes et spylekammer med kjøleanordning.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 12 eller 13, karakterisert ved at det i den undre del av spylekamret, under eller over den vandige fase av overflatebehandlingsmidlet oppsamlede oppløsningsmiddel trekkes.av og anvendes på ny til behandling av gjenstandene.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at det i den undre.del av spylekamret, under eller over oppløsningsmidlet,' oppsamlede vandige overflatebehandlingsmiddel trekkes av, og, eventuelt efter rensing, fortrinnsvis ved filtrering over aktivkull, på ny anvendes til overflatebehandling.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 1-15, karakterisert ved at den anvendes til rengjøring av gjenstander efter behandling med kjemiske eller galvaniske bad på basis av krom, nikkel, cobolt, kobber, cadmium, zink,tinn, bly, sølv, gull eller legeringer derav.