Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
In der Vergangenheit wurden die anfallenden Altelektrolytmengen bei der Fa. Bayer AG verwertet, das hei\u00dft als Verschnitt der Neuproduktion zugemischt. Durch die Standortverlagerung dieser Produktsparte der Fa. Bayer AG nach S\u00fcdafrika ist diese Vorgehensweise nicht mehr gegeben. Die Chroms\u00e4ure beziehenden Firmen k\u00f6nnen die Altelektrolyte nicht mehr in jedem Fall im Austausch dem Lieferanten zur\u00fcckgeben. Eine alternative Verwertung der Chromelektrolyte, die Umsetzung zu Dichromat, wird angeboten, bietet jedoch nur eine begrenzte Aufnahmekapazit\u00e4t. Daraus resultierend wird derzeit die Hauptmenge an Altchromelektrolyten entsorgt. Die anfallenden Schl\u00e4mme haben eine sehr hohe Schwermetallfracht. Sie stellen einen schwer zu entsorgenden Sonderm\u00fcll dar. Projektziel war, ein Verfahren zu entwickeln, das es erm\u00f6glicht, Altelektrolyte extern zu regenerieren und mit entsprechendem Zertifikat dem Wiedereinsatz zuzuf\u00fchren. Der Schwerpunkt sollte in der Aufarbeitung von Hartchromelektrolyten liegen, da es sich hier um gro\u00dfe Mengen handelt, die prozessbedingt relativ schnell mit hohen Fremd-metallkonzentrationen angereichert werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Erfahrungen von Laborversuchen mit speziellen Ionenaustauscherharzen nutzend, wurde eine Ionenaustauscheranlage entwickelt und gefertigt, die den Erfordernissen zur Durchf\u00fchrung der For-schungsarbeiten gerecht wird. Diese Anlage in der Gr\u00f6\u00dfe einer Technikumsanlage wurde teilautomatisiert, um reproduzierbare Versuchsparameter sicherzustellen, und diente \u00fcber den gesamten Zeitraum der Bearbeitung dieses Forschungsprojektes zur Durchf\u00fchrung der Regenerierversuche.
\nZuerst wurden Versuchsserien mit unterschiedlichen Harztypen f\u00fcr Eignungs- und Regeneriertests durchgef\u00fchrt. Hierbei wurden sowohl Standzeit als auch Regenerierungsm\u00f6glichkeit der Harze gepr\u00fcft. Nach der Auswahl des geeignetesten Ionenaustauscherharzes wurde mit den Versuchsserien begonnen.
\nDabei wurden die drei gebr\u00e4uchlichsten Arten Hartchromelektrolyte nacheinander bearbeitet. Um eine Statistik zu erm\u00f6glichen war es notwendig, gr\u00f6\u00dfere Mengen an Elektrolyt zu bearbeiten und zu analysieren. Pro Elektrolytart wurden mehrere Versuchsserien durchgef\u00fchrt, um eine Ergebnissicherheit zu gew\u00e4hrleisten. Die durchgef\u00fchrten Versuche bezogen sich nicht nur auf die Abreicherung der Fremdmetalle in den Altelektrolyten, sondern auch auf die Regenerierung des Ionenaustauscherharzes und dessen Standzeit. Mit einer begleitenden Analytik wurden die Elektrolyte vor der Regenerierung und in festgelegten Intervallen w\u00e4hrend der Versuche analytisch und anwendungstechnisch \u00fcberpr\u00fcft. Ebenfalls wurde die Regenerierung des Harzes analytisch begleitet. Durch diese Vorgehensweise war es m\u00f6glich, ein praxisnahes Aufbereitungsverfahren zu entwickeln.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Es wurden folgende Hartchromelektrolyten bearbeitet :
\n–\tMischsaure Elektrolyte,
\n–\tSelbstregulierende Bodensatzelektrolyte,
\n–\tSchwefelsaure sonderkatalysatorhaltige Elektrolyte.
\nNach umfangreichen Versuchen und deren Auswertung kann folgendes Ergebnis festgestellt werden:
\nPrinzipiell ist es m\u00f6glich, alle Altchromelektrolyte mit diesen Verfahren zu regenerieren.
\nSowohl mit im Labor k\u00fcnstlich angereicherten Chromelektrolyten als auch mit Altelektrolyten aus Galvanikbetrieben wurden mit dem Verfahren sehr gute Ergebnisse erzielt.
\nIn den Elektrolyten wurden bis zu 88 % der Fremdmetalle einschlie\u00dflich Chrom III-oxid entfernt.
\nDie Reinigungseffizienz ist dabei nicht vom Elektrolyttyp abh\u00e4ngig.
\nFestgestellt wurde jedoch, dass bei den sonderkatalysatorhaltigen Elektrolyten teilweise auch typspezifische Zus\u00e4tze entfernt werden. Weiterhin war bei der angewandten Verfahrensweise technisch bedingt eine Verd\u00fcnnung des Elektrolyten bei Regenerierungsbeginn nicht zu vermeiden. Bei einer zuk\u00fcnftigen gro\u00dftechnischen Arbeitsweise kann dieser Verd\u00fcnnungsfehler jedoch durch Verfahrensoptimierung weitestgehend ausgeschlossen werden.
\nW\u00e4hrend des gesamten Versuchszeitraumes wurde mit der gleichen Harzf\u00fcllung gearbeitet. Der Altelektrolyt wurde unverd\u00fcnnt auf die S\u00e4ulen gegeben. Nach jedem Versuch wurde das Harz regeneriert und auf seine Best\u00e4ndigkeit hin untersucht. Es wurde festgestellt, dass sich das eingesetzte Harz nicht ver\u00e4nderte und immer vergleichbare Regenerierungskurven lieferte.
\nDie Best\u00e4ndigkeit des Harzes gegen\u00fcber konzentrierter Chroms\u00e4ure ist gegeben.
\nIn jedem Fall ist eine analytische und anwendungstechnische Kontrolle des regenerierten Elektrolyten notwendig. Durch entsprechende Korrekturhinweise f\u00fcr den Kunden und das Nachdosieren abgereicherter Komponenten wird das Einhalten der Sollparameter gesichert.
\nVerbrauchte Elektrolyte k\u00f6nnen mit diesem Verfahren einfach selektiv gereinigt werden; die umweltbelastende und kostenintensive Entsorgung kann entfallen.
\nBesonders f\u00fcr kleinere Galvanikbetriebe ist das Handling von Chroms\u00e4ureelektrolyten problematisch. Sie bevorzugen eine L\u00f6sung, bei der die alten Elektrolyte komplett oder teilweise abgepumpt werden und im Gegenzug ein fertiger Elektrolyt eingef\u00fcllt wird. Mit der neuen Verfahrensweise wird die Logistik f\u00fcr den Galvanikbetrieb verbessert, da f\u00fcr die Beschaffung und Entsorgung des Chromelektrolyten nur ein Ansprechpartner ben\u00f6tigt und ein direkter Austausch m\u00f6glich wird. Um Kosten und Aufwand zu mi-nimieren ist es g\u00fcnstig, dass eine Fachfirma f\u00fcr Galvanotechnik oder ein Entsorgungsfachbetrieb die Regenerierung \u00fcbernimmt. Durch die Anschaffung von Sammelbeh\u00e4ltern ist es m\u00f6glich, die drei Stan-dardelektrolyte nacheinander \u00fcber eine einzige Regenerationsanlage wiederaufzubreiten. Bei einer geeigneten Kooperation von Chroms\u00e4urelieferant und Entsorger k\u00f6nnen sogar individuell auf die einzelnen Kunden zugeschnittene Elektrolyte bereitgestellt werden. Dabei wird die TRITECH Oberfl\u00e4chentechnik GmbH den regenerierten Elektrolyten analysieren, ein Zertifikat ausstellen und ggf. notwendige Korrek-turen und Rezepturerg\u00e4nzungen f\u00fcr den jeweiligen Kunden empfehlen.
\nSo kann nicht nur die anfallende Abfallmenge an umweltsch\u00e4dlichen Elektrolyten, sondern auch die Ge-samtmenge der im Umlauf befindlichen Chroms\u00e4ure drastisch reduziert werden. Da Chrom(VI)-verbindungen gesundheitssch\u00e4dlich sind, kann durch diese neue Art der Wiederverwendung die Umwelt deutlich entlastet werden.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Das Verfahren wurde bei einer Posterpr\u00e4sentation durch die TRITECH Oberfl\u00e4chentechnik GmbH einem ausw\u00e4hlten Kundenkreis vorgestellt. Dabei wurde gro\u00dfes Interesse an einer zuk\u00fcnftigen Vermarktung ge\u00e4u\u00dfert.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
In diesem Projekt wurde ein Verfahren entwickelt, um stark mit Fremdmetallen verunreinigte Hartchromelektrolyte mittels spezieller Ionentauscher zu regenerieren. Dies wurde erfolgreich durchgef\u00fchrt und in einer Versuchsanlage an repr\u00e4sentativen Chromelektrolyten erprobt. Durch den Einsatz dieses Verfahren in einem geeigneten Unternehmen k\u00f6nnten die Kosten f\u00fcr die Lohnbeschichter gesenkt, die im Umlauf befindliche Menge an gesundheitssch\u00e4dlichen Chromelektolyten reduziert und die Abfallmenge drastisch verkleinert werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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