Projekt

Beim Beizen von Metallen fallen erhebliche Mengen verbrauchter Beizsäure an. Ziel des Vorhabens war die Feststellung der technischen Einsetzbarkeit und Wirtschaftlichkeit der Membrantrennverfahrens Nanofiltration für eine produktionsintegrierte Beizsäure-Regeneration. Für das Beispiel einer Schwefelsäure-Beize sollten die unverbrauchte freie Säure als Filtrat dem Beizprozess wieder zugeführt und die Metalle im stark verringerten Abwasservolumen aufkonzentriert werden. Egebnisse: Die Eignung der Nanofiltration für die Behandlung betrieblicher Schwefelsäure-Beizen wurde in Labor-, Technikums- und Betriebsversuchen gezeigt. Mit technischen Modulen konnten optimale Werte für Permeatfluss, Eisenrückhalt und Schwefelsäurerückhalt erzielt werden. Die Metallkonzentrationen erreichten dabei etwa 80 g/l im Konzentrat und die Schwefelsäurekonzentrationen etwa 250 g/l im Filtrat (Permeat). Es wurden Permeatflüsse bis 30 l/m²h und Metallrückhalte bis 99 % erzielt, während die Schwefelsäure die Membran ungehindert passieren konnte.
Die Ergebnisse machen deutlich, dass die Nanofiltration den Beizbetrieben im Vergleich zur Neutralisation eine erhebliche Senkung der Altsäuremenge bei gleichzeitig hohen Rückgewinnungsraten für die freie Säure ermöglicht. In Abhängigkeit von der Eisenkonzentration in der Altsäure können bis zu 99 % der freien Säure und des Wassers wieder in den Beizprozess zurückgeführt werden. Für die im Vorhaben betrachteten Fallbeispiele von kleinen und mittleren Unternehmen mit unterschiedlichen Altsäuremengen wurde die Wirtschaftlichkeit für den Einsatz einer Nanofiltration eindeutig nachgewiesen. Grundsätzlich ist die Nanofiltration in allen Betrieben mit Schwefelsäure-Beize einsetzbar. Für den Erfolg der betrieblichen Anwendung ist es aber wichtig, in praxisbezogenen Tests zuvor die bestgeeigneten Membranen und Betriebsparameter sowie den Einfluss von sonstigen Badinhaltsstoffen, beispielsweise Beizinhibitoren, zu ermitteln. Im BFI sind dafür die geeigneten Labor- und Demonstrationseinrichtungen vorhanden.