191641. lajstromszámú szabadalom • Eljárás elektrolit visszanyerésére
191 641 2 A találmány tárgya eljárás és elektrolit visszanyerésére vonatkozik galvánfürdőkben való kezelés során. Fémes szerelvények, munkadarabok folyadékban való kezelésénél, így felület előkészítésnél, vagy felületkikészítésnél, pl. maratás, zsírtalanítás, galvanizálás alkalmával, a tárgyak felületéről, bemélyedéseiből a nedvesítő folyadékot, ill. az abban oldott anyagokat el kell távolítani azért, hogy a szennyeződés a következő nedves művelet kezelő fürdőjének üzemét ne zavarja, illetve az utolsó műveletet követő száradásnál utólagos korróziót okozó vagy esztétikailag kifogásolható foltok ne maradjanak vissza. A műszaki irodalomból különféle ajánlások ismeretesek, melyek az öblítőrendszerek hatásfokát taglalják. Ezekből megismerhető, hogy magasabb hőfokon üzemelő felületkikészítő fürdők párolgási veszteségét olyan öblítőkből képzett sorból pótolják, amelyekben már több-kevesebb elektrolit-dúsulás állapítható meg. A pótlást vagy átmeréssel vagy átszívatással végzik. Azonban szobahőmérsékleten üzemelő felületkikészítő fürdőknél gyakorlatilag a kihordott elektrolitot visszahordani nem tudják. A felületkikészítő technológiai fürdőkből a munkadarabok által az öblítővizekbe kihordott elektrolit-, mint köztudott, — lényegében nehézfémsók és szerves adalékok elegye, ill. oldata. Az öblítővizeket a lefolyókba és csatornahálózatba való eresztés előtt méregteleníteni kell, amikor is a nehézfém-ionokat kicsapatják, kiülepítik, azonban újrahasznosításuk nem lehetséges, ill. költséges. A ki nem ülepíthető sóoldatok veszélyesen szenynyezik a környezetet. Attól eltekintve, hogy a használt vegyszerek igen költségesek és a keletkező hulladékok az eljárásokat drágítják, külön problémát jelent a keletkezett iszapok megfelelő izolálása, egyáltalán a környezetvédelem biztosítása. A hagyományosnak tekinthető galvanizáló eljárásoknál nem gondoltak arra, hogy az öblítővíz jelentős elektrolit oldatot visz a munkadarabokról a csatorna-rendszerbe, illetve, hogy azokat vissza lehet nyerni, hanem azokat az öblítővízzel elfolyatták. (Orgován: „Felületvédelmi zsebkönyv. ) A szabadalmi irodalomban már található utalás a galvanizáló fürdők elektrolitjának visszanyerésére. Ilyent ismertet pl. az 1.482.941 sz. angol szabadalmi leírás. Ez olyan megoldást tárgyal, amely szerint az öblítést elfolyásmentes kádban végzik és amelynél hőközlés útján bepárlással biztosítják az öblítővíz elektrolit-tartalmának besűrítését. így azt a galvanizáló kád párolgási veszteségének pótlására fel lehet használni. Ezen megoldásnak hibája, hogy igen költséges bemházást jelent és energiaigényes. Méréseket végeztünk arra nézve is, hogy környezeti hőmérsékleten való üzemeltetés esetén, ha a galvánfürdő párolgási veszteséget az öblítő vizével pótoljuk, milyen mértékű elektrolit megtakarítás érhető el. A kísérletek azt igazolták, hogy a legkedvezőbb esetben is az elektrolitnak csak mintegy 16,6%-át tudták az újrafelhasználási célokra fordítani és az elfolyó öblítővízzel az elektrolitnak 83,4%-a jut a csatornarendszerbe, ami az anyagpazarláson túl számottevően szennyezi a környezetet, és ezek a szennyeződések a talajvizet is károsítják, ami előre nem látható következményekkel jár. A találmány célja olyan megoldás biztosítása, amely a felsorolt hátrányoktól mentes, külön beruházást a találmány megvalósítása nem igényel. 2 A találmány feladatul tűzte ki a munkadarabok által kihordott elektrolit nagy hányadának visszanyerését és a környezetszennyező hatások lényeges kiküszöbölését. A találmány eljárás elektrolit visszanyerésére galvánfürdőkből, melynek során a kezelendő munkadarabot zsírtalanítás és előkezelés után elsőként folyóvizes öblítőben öblítjük; majd elfolyásmentes visszanyerőkádba öblítjük. Onnét a darabokat a technológiai galvánfürdőbe helyezzük. A galvanizálási folyamat befejezte után a munkadarabot ismét ugyanazon elfolyásmentes vísszanyerőkádban öblítjük, majd befejezésül folyóvízben öblítjük. A párolgási veszteséget az elfolyásmentes fürdőből pótoljuk. A továbbiakban a találmány szerinti eljárás foganatosítási módját ismertetjük részletesen, kiviteli példa keretében, rajz segítségével. A találmány legáltalánosabb megoldása esetén a munkadarabokat a zsírtalanítási művelet után 1 folyóvizes öblítőbe rakjuk. Onnen elfolyásmentes 3 visszanyerőkádba öblítjük, majd a munkadarabokat a technológiai fürdőbe, azaz 2 galvanizáló fürdőbe rakjuk. A galvanizálás vagy felületkezelés után a darabokat ismét az elfolyásmentes 3 visszanyerőkádba helyezzük és ezután a munkadarabok a szokványos 4 folyóvizes öblítőbe kerülnek, mely rekeszes kaszkádöblítő is lehet. Ez utóbbi esetben a víz a folyóvizes kaszkádöblítő egyik rekeszébe folyik és a túlfolyó mindig a legutolsó rekeszen van elrendezve, elfolyás onnét lehetséges. A munkadarab mozgását a,b,c,d nyilak mutatják, amelyek egyben a mozgás sorrendjét is szemléltetik. A találmány szerint a 2 galvanizáló fürdő párolgási veszteségét az elfolyásmentes 3 visszanyerőkád vizéből pótoljuk, miután az már jelentős mennyiségű elektrolitot tartalmaz, amit a tárgyak a 2 galvanizáló fürdőből hordtak ki. A találmány szerinti eljárás alapján kísérleteket végeztünk, melynek során galvanizáló elektrolit helyett jól titrálható n/10 kénsavat használtunk. A munkadarabok által áthordott elektrolit mennyiségét műveletenként 2—2 ml-ben határoztuk meg. A kísérlethez már zsírtalanított munkadarabokat használtunk. Öblítővízként desztillált vizet alkalmaztunk. Az elfolyás nélküli öblítő hasznos térfogata a kísérletben 25 ml volt. A kísérlet alatt külön edényben gyűjtöttük a galvanizáló fürdőbe, illetve a folyóvizes öblítőbe az elfolyásmentes öblítőből áthordott kénsav-oldatot. Ötven öblítési ciklus után az elfolyásmentes öblítő kénsavkoncentrációja a kísérlethez használt n/10 kénsav koncentrációjának csupán 49%-a volt és közel ugyanannyi kénsav-oldat jutott vissza a galvanizáló fürdőbe, mint amennyi elment volna az elfolyó vízben. Példa: Galvanikus nikkelezésnél a galvánfürdő öszszes sóterhelése 248 g/1 volt. A fürdő üzemi hőmérséklete 55 °C volt. Összehasonlító méréseket végeztünk tartós üzemelés során a hagyományos módszer és a találmány szerinti eljárás alapján, melynek adatait az alábbi táblázat mutatja. (A találmány szerint a párolgási veszteséget az elfolyásmentes öblítőből pótolták.) Mint az adatokból látható, az a műszaki intézkedésünk, hogy az előkezelt munkadarabokat elsőként az elektrolitot is tartalmazó elfolyásmentes 3 visszanyerőkádba helyeztük, majd a galvanizálás után nem egy folyóvizes öblítőbe, hanem ugyanabba az elfolyásmentes 3 visszanyerőkádba merítettük és csak ezt követően 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 00 65
