Verfahren zur Regenerierung von Zinksulfatlösungen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regenerierung von Zinksulfatlösungen und eine Vorrichtung zur Durch­führung des Verfahrens.

[0002] Zinksulfatlösungen werden als Elektrolyt beispielsweise bei der elektrolytischen Verzinkung von Stahlerzeugnissen eingesetzt. Voraussetzung für eine einwandfreie Zinkab­scheidung sind die Einhaltung sowohl der Badtemperatur als auch des pH-Wertes. Wird mit unlöslichen Anoden gearbeitet, kommt es sowohl zu einer Verarmung der Zink­konzentration im Bad als auch zu einer Erniedrigung des pH-Wertes. Der Elektrolyt bedarf also einer ständigen Regenierung. Möglich ist eine Regenerierung durch Auflösen von metallischem Zink im zu regenerierenden Elektrolyten. Eine solche Regenerierung im laufenden Betrieb setzt eine hinreichend schnelle Auflösung des metallischen Zinks im Elektrolyten voraus. Unter normalen Bedingungen, d.h. den bei der elektrolytischen Verzinkung vorliegenden Bedin­gungen, vollzieht sich die Auflösung des Zinks zu langsam. Zu einer schnelleren Auflösung des metallischen Zinks würde beitragen, wenn es dem Elektrolyten eine sehr große Oberfläche bieten würde und wenn eine hohe Lösungstempe­ratur eingestellt würde. Eine größere Oberfläche läßt sich dem metallischen Zink nur durch eine aufwendige Zer­kleinerung vermitteln, höhere Lösungstemperaturen führen zumal bei niedrigen pH-Werten zu erhöhter Korrosion an der Anlage. Bei der Regenerierung von Zink-Nickelelektro­ lyten mit metallischen Zink kommt erschwerend hinzu, daß eine hohe Lösungstemperatur eine reduktive Nickelab­scheidung auf dem Zink begünstigt, die das Inlösunggehen des Zinks behindert.

[0003] Ausgehend vom im vorausgehenden umrissenen Stand der Technik liegt der Erfindung das Bedürfnis nach einem Ver­fahren zur Regenerierung von Zinksulfatlösungen zugrunde, das unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile wirt­schaftlich arbeitet.

[0004] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Regenerations­verfahren gelöst, bei dem die zu regenerierende Zinksulfat­lösung durch eine Schüttung in Kontakt mit Platin befind­lichen kleinstückigen metallischen Zinks geleitet wird.

[0005] Platin, das selbst von der zu regenerierenden Lösung nicht angegriffen wird, fördert das Inlösunggehen des von der Lösung beaufschlagten Zinks in einem Maße, daß diese Form der Regenerierung betrieblich zur Anwendung kommen kann, ohne eine Erhöhung der Temperatur der Lösung mit ihren nachteiligen Folgen in Kauf nehmen zu müssen. Wenn das metallische Zink auch in kleinstückiger Form zum Einsatz kommt, braucht seine Zerkleinerung doch nicht so weit getrieben zu werden, daß damit unvertretbar hohe Kosten verbunden wären. Als Einsatzmaterial eignet sich dann auch Zinkgranulat.

[0006] Anlagentechnische Vorgabe für die Durchführung des Rege­nerationsverfahrens ist der möglichst umfassende Kontakt des Platins mit dem Zink. Dafür bietet sich die Aus­ kleidung bzw. Innenbeschichtung des die Zinkschüttung ent­haltenden, von der zu regenerierenden Lösung durchströmten Behälters mit Platin an bzw. seine Herstellung aus platin­beschichteten Wandelementen. Eine andere Möglichkeit der Herstellung des Kontakts zwischen dem Platin und dem Zink bietet der Einbau eines zumindest oberflächig aus Platin bestehenden Gittergerüstes in dem Behälter, das gegebenen­falls auch zusätzlich vorgesehen werden kann. Als besonders geeigneter Werkstoff für den Bau des Behälters und/oder des Gittergerüstes erweist sich platiniertes Titan.

[0007] In der Praxis wird so verfahren, daß aus dem Elektrolyse­bad laufend eine Teilmenge abgezweigt und der Regenerie­rung zugeführt wird, und die regenerierte Teilmenge dem Elektrolysebad dosiert wieder zugesetzt wird, so daß sich eine anhaltend konstante Zusammensetzung des Elektrolyse­bades einstellt.

Ansprüche

1. Verfahren zur Anhebung des pH-Wertes und zur Anreicherung der Zinkionen in Zinksulfatlösungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinksulfatlösung in Gegenwart von Platin in Kontakt mit klein­stückigem metallischem Zink gebracht wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen das Zink aufnehmenden, von der Zinksulfatlösung durchströmten Behälter, dessen Wandung mit Platin belegt ist.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den das Zink aufnehmenden, von der Zinksulfatlösung durchströmten Behälter ein zumindest oberflächig aus Titan bestehendes Gittergerüst eingefügt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, gekenn­zeichnet durch platiniertes Titan als Werkstoff für den Behälter bzw. das in dem Behälter einzufügende Gittergerüst.