Projekt 18184/01

Regenerierung von Salzsäure-Beizlösungen in Feuerverzinkereien durch Ionenaustausch

Projektdurchführung

ERO Montage und Anlagenbau GmbH
Zur Bleiche 3 - 3 a
02747 Herrnhut

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Es gibt noch kein praxiserprobtes, kostengünstiges Regenerierverfahren als Beistelltechnik für Mischbeizlösungen. Ziel ist die Entwicklung, Realisierung, Praxiserprobung und technisch wirtschaftliche Optimierung einer Ionenaustauscheranlage als Demonstrationsanlage. Projekt-Teil 1 bezog sich auf die Erarbeitung der Bemessungsgrundlagen auf experimenteller Basis im Labormaßstab sowie die Konzipierung der Demonstrationsanlage als Bestandteil einer Systemlösung für den Erprobungsbetrieb.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenFolgende Arbeitsschritte waren Bestandteil von Projekt-Teil 1:
· Ermittlung der Kapazität des Ionenaustauscherharzes
· Bemessung der Eluiermittel· Maximierung der Zink-Konzentration im Eluat
· Stofftrennung anhand von Originalbeizlösungen
· Stoffstrombilanzierung und -optimierung
· Übertragung der verfahrenstechnischen Parameter vom Labormaßstab in den Praxismaßstab
· KostenüberschlagsrechnungProjekt-Teil 1 gliedert sich demzufolge in einen experimentellen sowie in einen konzeptionellen Teil.


Ergebnisse und Diskussion

Im Labormaßstab wurde der schwach basische Anionenaustauscher WOFATIT AD41 zur Zn2+/Fe2+ - Trennung in Modell- und Originallösung untersucht. Er wurde dazu in die Cl- - Beladung gebracht (Aktivierung). In der Gegenwart von 84 g/l Fe2+ und 115 g/l HCl(frei) konnten mit dem Ionenaustauscher im Säu-lenverfahren Zn2+ - Konzentrationen = 1g/l erreicht werden, so dass eine hohe Qualität für die Verwertung als abgearbeitete Eisenbeizlösung besteht.Es wurden mit dem Ionenaustauscher unter diesen Bedingungen Zn-Kapazitäten von ca. 1,5 eq/lH (entspricht 49 g/lH) erreicht. Es erfolgte eine fraktionierte Elution mit Wasser. Mit der zinkreichen Fraktion wurde das erforderliche Verhältnis Zn:Fe > 8:1 erreicht, allerdings muss zusätzlich aufkonzentriert werden. Das technische Konzept für Projekt-Teil 2 sieht deshalb die Kombination Ionenaustauscher/Vakuumverdampfer vor. Nach der Aufstockung der ZnCl2 - Lösung mit NH4Cl erfolgt teilweise eine Interne Verwertung im Fluxbad, ansonsten extern.Die anderen Eluat - Fraktionen werden ebenfalls intern eingesetzt (Eisenbeize, Spareluat).Durch HCl ist in der ersten Elutionsphase eine Verbesserung der Zn2+/Fe2+ - Trennung möglich.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Publikationen erfolgen erst nach erfolgreichem Abschluss von Projekt-Teil 2.


Fazit

Es sind die technisch-ökonomischen Voraussetzungen gegeben, die Verfahrenskombination Ionenaustauscher/Vakuumverdampfer unter Praxisbedingungen zu erproben.