Projekt 13542/01

Planung und Erstellung einer Anlage zur Rückgewinnung von System- und Modellwachsen aus Wachsabfällen aus der Feingußindustrie

Projektdurchführung

MORSA WachswarenfabrikSALLINGER GmbH
Nordstr. 3
86381 Krumbach

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die Feingussindustrie in der Bundesrepublik Deutschland verwendet jährlich ca. 1000 Tonnen Stamm- und Modellwachse, die nur zu einem geringen Teil und auf sehr einfache und wenig schonende Weise recycelt werden. Das bisherige Recycling erfordert einen hohen Bedarf an Frischwachs und belastet das recycelte Wachs sehr. Die Verunreinigung durch mineralische Bestandteile und durch Wasserdampf legt nahe, ein Recyclingverfahren zu wählen, das einerseits einen Umwelt schonenden Wasserentzug durch Verdampfung unter Vakuum vornimmt und andererseits hinsichtlich der Reinigung von mineralischen Verunreinigungen die unterschiedlichen spezifischen Gewichte nutzt und Schwerkraftverfahren einsetzt. Dadurch sollte es möglich sein, die Verunreinigungen ohne Umweltbelastung zu beseitigen, Crack-Reaktionen zu vermeiden, einen erheblichen Teil des Wachses wieder der Verwendung zuzuführen und damit auch Entsorgungsaufwand zu sparen.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden1. Laboruntersuchungen
· Filtration· Zentrifugation
· Einsatz von Lösungsmitteln
· Trocknungsverfahren
2. Halbtechnische Versuche und Apparateentwicklung
· Dekantervorversuche
· Herstellung erster Proben für Feldversuch
· Entwicklung und Konstruktion eines Vakuum-Versuchstrockners
· Planung und Aufbau der halbtechnischen Versuchsanlage


Ergebnisse und Diskussion

Versuche mit Laborzentrifugen und Zentrifugen zeigten, dass die unterschiedlichen Bestandteile des verwendeten Wachses vor allem in die Phasen Reinwachs, Wasser, Füllmittel und Schmutzteile getrennt werden konnten. Der Einsatz von Lösungsmitteln in Laborversuchen hingegen zeigte erhebliche Probleme auf. Verschiedene Trocknungsverfahren wurden getestet.
In Vorversuchen mit Dekanterzentrifugen, Trocknungsanlagen und Filtrierungsvorrichtungen sowie Tensiden bestätigten sich die Ergebnisse aus dem Laborversuch in größerem Maßstab. Der Einsatz von organischen Lösungsmitteln wurde aus ökologischen, technischen und ökonomischen Erwägungen heraus nicht weiter berücksichtigt. Vor allem muss beim Lösungsmitteleinsatz die Gefahr einer Veränderung der Wachsqualität beachtet werden. Versuche mit dem Recycling des Füllstoffes Polystyrol gelangen.
Die Gesamtheit der vorliegenden Ergebnisse hat den Aufbau einer halbtechnischen Versuchsanlage ermöglicht. Gleichzeitig konnte aufgezeigt werden, dass die Überführung des Verfahrens in die Produktion nur über Langzeitfeldversuche in Kooperation mit den Anwendern möglich ist. Insbesondere zeigte sich eine stark unterschiedliche Qualität der Wachse der verschiedenen Feingießereien nach deren Verwendung sowie unterschiedliche Ansprüche - sowohl anwendungstechnisch als auch hinsichtlich der gewünschten Parameter.
Ökologische Vorteile: Einerseits wird durch das Recyclingverfahren keine Umweltbelastung hervorgerufen, andererseits wird eine hohe Menge an Wachsabfall sowie ein Teil der Menge des Neuwachses durch die hohe Wiederverwendungsquote gespart.
Eine Schädigung des Wachses kann aufgrund der verwendeten technischen Methoden ausgeschlossen werden. Zusätze oder Hilfsmittel, welche Umwelt belastend sind oder direkt oder indirekt am Arbeitsplatz gesundheitsschädigend, können vermieden werden.
Aufgrund des erheblich geringeren Neuwachseinsatzes sowie des geringeren Entsorgungsaufwands ist das Wachsrecycling wirtschaftlich darstellbar.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

1. Vortrag über die F+E-Ergebnisse vor dem Verband der Feingussindustrie am 17.11.2000.
2. Die Ergebnisse der Arbeiten werden den verschiedenen Feingussfirmen ebenso präsentiert wie durch Betriebsbesichtigungen dargestellt.
3. Darüber hinaus ist eine Patentanmeldung geplant.
4. Das Verfahren selbst und dessen Vorteile werden im Internet auf einer ausführlichen Homepage der Firma MORSA präsentiert.
5. Die Firma MORSA bereitet eine Informationsbroschüre über ihr Recyclingverfahren und dessen Möglichkeiten vor.


Fazit

- Die umfangreichen, bereits anwendungsorientierten Versuche einschließlich der Rückmeldungen der Anwender haben durchweg positive Ergebnisse gezeigt.
- Eine Überführung der Versuchsergebnisse in die Routineproduktion im Bereich der Stammwachse erfolgt im Herbst des Jahres 2001.
- Die Nutzung der Versuchsergebnisse und der anwendungstechnischen Untersuchungen im großen Maßstab im Modellwachsbereich wird zu einem etwas späteren Zeitpunkt erfolgen.
- Es scheint möglich, die Wachsqualität grundsätzlich weiterzuentwickeln, um Feingusswachse anbieten zu können, die nicht den üblichen Alterungsprozessen unterliegen. Hierzu liegen erste Ergebnis-se vor.
- Voraussichtlich ab August/September 2001 können in größerem Umfang bereits einfach und mehrfach genutzte Wachse als Stammwachs recycelt werden. Die Qualität des Recyclings einschließlich der gewünschten physikalischen Kenndaten kann mit der jeweiligen Feingießerei individuell abge-stimmt werden.