| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Renere teknologiprojekter 1996

Genvinding af chromsyreholdige procesbade

Et forprojekt om genvinding af chromateringsbade ved membranelektrolyse tegnede lovende perspektiver for anvendelse af metoden. Næste skridt var derfor en praktisk afprøvning i såvel laboratorieskala som fuldskala.

Genvinding af chromsyreholdige procesbade er et vigtigt element, når der skal indføres renere teknologi i galvanobranchen og beslægtede brancher. Der kan spares proceskemikalier, og virksomhederne kan reducere mængderne af kemikalieaffald, når denne regenereringsmetode indføres. Et tidligere miljøprojekt, "Genanvendelse af chromateringsbade til zink og aluminium" (Arbejdsrapport fra Miljøstyrelsen nr. 27, 1991), tydede på, at det i visse tilfælde endda kan være økonomisk attraktivt. Samtidig vil det skabe mulighed for at lave delvis lukkede systemer uden spildevand og affald.

Chromateringsbade indeholder chromsyre (CrO₃) som hovedbestanddel. Når metalemner af zink eller aluminium dyppes i badet, sker der en kemisk reaktion på metallets overflade, hvor der dannes et korrosionsbestandigt chromatlag. Herved går noget af metallet i opløsning, så badet efterhånden forurenes med det pågældende metal. Samtidig omdannes noget chromsyre til chrom (+3). Badet vedligeholdes ved at tilsætte mere chromsyre, men efterhånden ophobes der så mange forureninger i badet, at det må kasseres. Det kasserede bad kan genbruges, hvis badet ’renses’ i en membranelektrolysecelle.

Forholdet er næsten det samme i chromsyrebejdsebade og forchromningsbade. Her ophobes fremmedmetaller også i badene under drift, og der dannes chrom (+3) ved reduktion af chromsyre, når den reagerer med metaloverfladen. Chromsyrebejdsebade bruges til ætsning af aluminiumsoverflader, mens forchromningsbade anvendes til elektrolytisk udskillelse af blanke chromlag på metalgenstande af kobber, messing og stål.

Der er gennemført en række laboratorieforsøg med rensning og regenerering af chromateringsbade og chromsyrebejdsebade, fordi der ikke findes praktiske erfaringer med membranelektrolyse til ’rensning’ af disse bade. Disse forsøg har givet nogle værdifulde resultater og vurderinger af metodens anvendelsesmuligheder.

Der er også gennemført målinger og overvågning af to fuldskala anlæg – et til rensning af et forchromningsbad og et til rensning af et zink gulchromateringsbad. Disse undersøgelser viser klart, at metoden virker, men der tabes dog betydelige mængder chrom ved renseprocessen. Tabet afhænger af badets forureningsgrad.

Gulchromateringsbade til zink indeholder normalt en del chlorid, som oxideres til chlor ved anoden i elektrolysecellen. Derved sker der en voldsom udvikling af chlorgas fra anlægget, og dette problem skal løses, før metoden kan anvendes i praksis. Chloridholdige chromateringsbade bør renses batchvis, og der skal være udsugning med luftrensning på elektrolysecellen. Under renseprocessen må badet ikke opbevares i produktionslokalet, da det vil give anledning til chlordampe i lokalet.

Chloridproblematikken kan også løses ved at anvende salpetersyreholdige chromateringsbade uden chlorid. I branchen er der dog tradition for at anvende chloridholdige bade, da de giver den farve og den korrosionsbestandighed, som kunderne ønsker. Forsøg med prøveemner har imidlertid vist, at man med salpetersyre kan opnå en gulfarvet overflade, der ligner den, man kan opnå med de chloridholdige bade.

Selv om der under projektet er afdækket nogle problemer ved at anvende membranelektrolyse til regenerering af chromsyreholdige procesbade, så har det vist sig, at metoden og udstyret kan fungere. Både anlægget og systemet kan dog givetvis optimeres. Alternative katodevæsker bør afprøves, og oxidationen af chrom (+3) bør forbedres. Endvidere må driftsrutinerne kunne optimeres og lægges i faste rammer, så fjernelsen af fremmedmetallerne bliver hurtigere og mere komplet.

Et af målene med projektet var at nå frem til en komplet beskrivelse og forståelse af, hvordan metoden fungerer, så kapacitet og renseeffektivitet samt andre driftsdata kan angives for forskellige driftsområder. Dette mål er ikke opnået fuldt ud.

Forfatter/udførende institution

Flemming Dahl og Peter Hardis, MILJØ-KEMI, Dansk Miljøcenter A/S.

Der er udført forsøg hos virksomhederne Indu-Lak ApS og Roskilde Galvanisering A/S samt hos MILJØ-KEMI. Endvidere er indhentet praktiske driftserfaringer fra fuldskalaanlæg hos Tandrups Metalvarefabrik og Astral Galvano A/S.

Rapporten er udarbejdet med tilskud fra Rådet vedr. genanvendelse og mindre forurenende teknologi.

ISSN nr. 0908-9195
ISBN nr. 87-7810-562-5