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Leitfaden für Sonderabfälle

Oberflächenvorbehandlung


Lagerung von Quecksilber zur Rückgewinnung
Lagerung von Quecksilber zur Rückgewinnung
Foto: REMONDIS
 

Strahlen

Beim Strahlen werden Strahlmittel auf die Werkstückoberfläche geschleudert, um bestimmte Oberflächeneigenschaften zu erzeugen oder störende Schichten abzutragen. Als Strahlmittel kommen überwiegend mineralische Stoffe (Sand) und metallische Granulate oder Stahlkies zum Einsatz.
 
Für besondere Anwendungen werden auch Strahlmittel aus Kunststoffen und natürlichen Hartstoffen (z.B. Nussschalen) verwendet. Je nach behandeltem Objekt können sich im Strahlmittelrückstand zum Teil Schadstoffe anreichern. Hinsichtlich möglicher Schadstoffgehalte ist vorwiegend das Abstrahlen von Beschichtungen und Anstrichen relevant. Beim Strahlen von Neuteilen wird nur der Metallabrieb eingetragen.
 
Als typische Abfälle fallen an
  • Verbrauchte Strahlmittel (mit und ohne schädliche Verunreinigungen).

Beizen, Dekapieren

Das Beizen dient der Entfernung von Oxidschichten (z.B. Zunder, Rost, Korrosionsprodukte) zur Erzeugung metallisch reiner Oberflächen. Als Beizsäuren werden in Abhängigkeit vom Werkstoff und dessen Oberflächenverunreinigung hauptsächlich Salz- und Schwefelsäure eingesetzt, in untergeordnetem Maße auch Phosphor-, Salpeter- (Gefahr von Bildung nitroser Gase), Fluss- und Chromsäure.
 
Beim Beizen von Aluminium kommen auch Laugen (Natronlauge) zur Anwendung. In den Beizlösungen werden vorhandene Metalloxide und in geringem Umfang auch das Metall der Bauteile selbst aufgelöst. Dadurch reichern sich in den Beizlösungen Metallionen an, so dass sich die Beize im Laufe der Zeit verbraucht und ausgewechselt werden muss. Treten im Prozessverlauf, insbesondere nach der Behandlung in alkalischen Lösungen (z.B. alkalische Entfettung), dünne Oxid- oder Anlaufschichten auf, so werden diese durch Dekapieren entfernt. Als Dekapierlösungen kommen verdünnte saure oder alkalische Lösungen zur Anwendung (z.B. verdünnte Mineralsäure oder verdünnte Natriumcyanid-Lösung). Speziell zum Aufhellen von Zinkschichten wird eine 0,3 bis 1-%ige Salpetersäure eingesetzt. Verbrauchte Beiz- und Dekapierlösungen werden in der Regel einer betriebsinternen Abwasserbehandlungsanlage zugeführt oder müssen als gefährlicher Abfall entsorgt werden.
 
Als typische Abfälle fallen an
  • verbrauchte Beiz-/Dekapier-Lösungen (sauer/alkalisch),
  • Metallschlämme aus der Abwasserbehandlung.

Phosphatieren, Passivieren, Chromatieren (Konversionsbeschichtung)

Das Phosphatieren, Passivieren und Chromatieren sind unterschiedliche Verfahren zur Erzeugung sogenannter Konversionsschichten auf der Metalloberfläche. Die Verfahren können sowohl als Vorbehandlungsschritte vor dem Lackieren, Schweißen, Kleben oder vor Umformprozessen als auch zur Nachbehandlung gebeizter oder galvanisierter Teile (z.B. verzinkte Teile) angewendet werden. Die dabei aufgebrachte Konversionsschicht dient dazu, den Korrosionsschutz der Metalloberfläche und (bei einer nachfolgenden Lackierung) die Haftung von Lacken zu verbessern. Welche Konversionsverfahren zum Einsatz kommen, hängt vom Werkstoff, den gewünschten Korrosionseigenschaften sowie den weiteren Veredelungs- und Verarbeitungsschritten ab.
 
Zur Konversionsbeschichtung von Stahl und verzinktem Stahl vor dem Lackieren sind die Eisen- oder Zinkphosphatierung am gebräuchlichsten. Eisenphosphatierlösungen bestehen im wesentlichen aus Alkaliphosphaten und freier Phosphorsäure, Zinkphosphatierlösungen enthalten zusätzlich Zink- Nickel- bzw. Manganionen.
 
In beiden Fällen werden in der Regel weitere Hilfsstoffe (Beschleuniger, Korrekturmittel) zugesetzt. Verfahrensbedingt fällt vor allem bei der Zinkphosphatierung ein phosphathaltiger Schlamm an, der einen Teil- oder Vollaustausch des Bades bedingt.
 
Zur Verbesserung der Eigenschaften von Phosphatierschichten kann auf die Phosphatierung eine Nachpassivierung folgen. Hierzu werden hauptsächlich passivierende Nachspülmittel auf der Basis von Chrom-(VI)- oder Chrom-(III)-Lösungen eingesetzt.
 
Zur Erzeugung eines guten Haftgrunds für den Auftrag von Umformungshilfsmitteln (Ziehen, Pressen usw.) kommt in der Regel eine Manganphosphatierung zum Einsatz. Manganphosphatierbäder enthalten neben Manganphosphat und freier Phosphorsäure häufig Nitrate und Nitrite als Beschleuniger sowie Nickelsalze zur Verbesserung der Schichtbildung. Bei der Konversionsbeschichtung von Aluminium vor dem Lackieren sowie von Metalloberflächen zur Erzeugung bestimmter Eigenschaften (z.B. Farbe, Rauhigkeit, Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit) ist die Chromatierung (Gelbchromatierung bzw. Grünchromatierung) das gängigste Verfahren. Hier wird überwiegend mit Chrom-(VI)-haltigen Verbindungen gearbeitet. Ist eine Weiterbehandlung gebeizter Teile nicht sofort möglich, werden die Teile zum Aufbringen einer temporärer Korrosionsschutzschicht passiviert. Als Passivierungsmittel werden bei Eisen meist verdünnte Chromat-, Nitrat- oder Nitritlösungen sowie bei Kupfer bevorzugt verdünnte Cyanid-, Weinstein- oder Weinsäurelösungen verwendet. Die beim Phosphatieren, Passivieren oder Chromatieren in der Regel anfallenden verbrauchten Prozesslösungen und Spülwässer können entweder einer geeigneten betriebsinternen Abwasserbehandlungsanlage zugeführt werden oder müssen als gefährlicher Abfall entsorgt werden.
 
Als typische Abfälle fallen an
  • Phosphatierschlämme aus dem Phosphatierprozess, verbrauchte Prozesslösungen und Spülwässer aus der Chromatierung und Passivierung (evtl. chromathaltig) sowie
  • Metallschlämme aus der Abwasserbehandlung (evtl. chromathaltig).