Anodisieren von Aluminium – verbrauchte Spülwässer effizient und nachhaltig aufbereiten

Anodisieren ist in der Oberflächenbehandlung von Aluminium ein weit verbreitetes Verfahren, um bestmögliche Beschichtungsergebnisse zu erzielen. Dabei fallen in den einzelnen Prozessschritten verschiedenste Abwässer an, die eine gezielte Aufbereitung erfordern. Hierbei ist das Verfahren der Vakuumdestillation eine effiziente und vor allem nachhaltige Lösung.

Beim Anodisieren von Aluminium, auch Eloxieren genannt, bildet sich eine stabilisierende harte Oxidschicht auf dem behandelten  Metallstück und sorgt so für eine beständigere Oberfläche. Das Produkt wird dadurch vor Witterungseinflüssen, Korrosion und Rissbildung geschützt.

Das Verfahren der Anodisierung wird heute in den verschiedensten Industriebereichen angewendet. Dazu gehören beispielsweise die Luftfahrt, das Baugewerbe oder die Medizintechnik aber auch Bereiche, wie die Herstellung von Sportausrüstung. Durch die glänzende schöne Oberfläche wird das Ergebnis hier insbesondere für dekorative Zwecke verwendet.

Das Verfahren wird auch im Bereich der Herstellung von hochwertiger Sportausrüstung angewendet.

Das Verfahren

Das Anodisierungsverfahren besteht üblicherweise aus fünf Prozessschritten. Der erste Schritt ist die chemische Vorbehandlung. Hier werden die Teile alkalisch entfettet. Darauf folgt in der Regel eine saure Beize. Abschließend steht eine sorgfältige Spülung mit VE Wasser an.

Die nächsten Schritte werden je nach den gewünschten Eigenschaften der Teile gewählt. Beispielsweise für einen Glanzeffekt, werden sie an dieser Stelle in ein entsprechendes Bad getaucht.
Dann wird die eigentliche Anodisierung in beispielsweise einem Gleichstrom-Schwefelsäure-Verfahren durchgeführt. Der elektrochemische Prozess erzeugt Sauerstoff, der sich direkt mit dem Aluminium verbindet und Aluminiumoxid erzeugt.

Das neu gebildete Aluminiumoxid kann unmittelbar nach der Anodisierung Pigmente oder andere Substanzen aufnehmen, wodurch die individuelle metallische Farbgebung entsteht.
Der letzte Schritt ist die Versiegelung. Durch die Versiegelung, bei der die Poren in der Schicht verdichtet werden, verwandelt sich die Oberfläche in eine geschlossene Schicht. Diese ist nicht nur sehr korrosionsbeständig, sondern auch schmutzabweisend und sie behält die Farbe langfristig.

Auf jeden einzelnen Arbeitsschritt folgt immer auch das sorgfältige Spülen der Teile. Hierbei entstehen verschiedenste Abwässer, die es aufzubereiten gilt. Oftmals werden die Industrieabwässer eingeleitet. Dem geht in der Regel eine chemisch-physikalische Aufbereitung voraus. Mögliche Probleme hierbei sind zum einen der große Betreuungsaufwand sowie der enorme Platzbedarf dieser Anlagen. Zum anderen aber auch die Einhaltung der gesetzlichen Einleit-Grenzwerte. Probleme verursachen oft zu hohe Schwer Metall oder Nitrit-Konzentrationen. Abwasserfrei, und damit ganz ohne Einleitung kommt die Vakuumdestillation aus.  

Die Vakuumdestillation

Die anfallenden Spülwässer aus dem Anodisierungsverfahren sind in der Regel sehr gut für die Aufbereitung mit Hilfe von Vakuumverdampfern geeignet.

Die Vakuumdestillation basiert auf dem einfachen Prinzip der Stofftrennung nach  Siedepunktunterschieden – das Industrieabwasser wird verdampft. Alle Substanzen, die einen höheren Siedepunkt als Wasser haben, verbleiben im Verdampfungsrückstand. Dazu gehören Schwermetalle, Salze, Öle, Fette oder Tenside. Weil der Wasseranteil verdampft wird, reduziert sich der Rückstand auf 0,5 bis 5 Prozent des ursprünglichen Volumens. Der aufsteigende Wasserdampf, auch Brüden genannt, ist nahezu frei von Verunreinigungen.

Die Qualität des gewonnen Destillats ist so gut, dass es innerhalb des Produktionsprozesses wiederverwendet und im Kreislauf geführt werden kann.

Zu beachten ist jedoch immer die Menge der anfallenden Spülwässer. Bei größeren Wassermengen kann eine Vorbehandlung empfehlenswert oder sogar notwendig sein. Hierzu eigenen sich Ionentauscher oder auch das Verfahren der Umkehrosmose.

Kleinere Mengen fallen meist bei spezialisierten Industrieunternehmen, wie der Luftfahrtindustrie an, die sich auf die Anodisierung immer gleicher Teile beschränken. Hier ist in der Regel eine unkomplizierte Aufbereitung der Spülwässer und idealerweise auch eine Kreislaufführung möglich.

Funktionsprinzip der Vakuumdestillation.

Ein Vakuumdestillationssystem bietet dem Anwender durch die Kreislaufführung umwelttechnische und wirtschaftliche Vorteile. Zum einen kann der Bedarf an Frischwasserressourcen enorm zurückgefahren werden und zum anderen entfällt ein Großteil der Entsorgungskosten, wenn das Wasser durch die nachhaltige Aufbereitung für die Produktion zurückgewonnen werden kann.  Die Investition rechnet sich dadurch meistens bereits nach weniger als zwei Jahren.

Fazit

Andosieren von Aluminium ist als Verfahren in der Oberflächentechnik zunehmend stärker vertreten. Das liegt einerseits an der Langlebigkeit, die den Teilen durch den Prozess verliehen wird. Andererseits spielt aber auch der dekorative Aspekt eine Rolle, da neben einem schönen Glanz, auch eine vielseitige Farbgebung möglich ist.

Bei der Aufbereitung der anfallenden Spülwässer sind Unternehmen über kurz oder lang gezwungen, über nachhaltige und wirtschaftliche Lösungen nachzudenken. Zum einen wird der Beitrag der Industrie zum Schutz unserer Umwelt immer wichtiger, zum anderen können enorme Kosten durch die Realisierung der Kreislaufführung des Wassers eingespart werden.

Die komfortabelste Lösung ist hierzu die Vakuumdestillation. Das Wasser kann ohne großen Aufwand effizient und sicher aufbereitet und idealerweise sogar im Produktionsprozess wiederverwendet werden.

Autor:

Vincent Eggmann

Gebietsvertriebsleiter Frankreich-Ost

H2O GmbH

Quelle: www.springerprofessional.de