Zum Tauchlackieren von Karosserieteilen mit Hilfe der Elektrophorese ist es be- kannt, die Karosserieteile als Kathode zu schalten, an der sich in einem geeigne- ten Elektrolyten dispergierte, positive Lackionen abscheiden, die durch eine elektrochemische Aufspaltung eines Lackgrundstoffes bereitgestellt werden. Bei der elektrochemischen Aufspaltung des Lackgrundstoffes gehen S~ureanionen und Chloridionen in L~sung. Obwohl die Anoden im allgemeinen gegen~ber dem eigentlichen Tauchbad durch semipermeable Membranen abgegrenzt sind, die die dispergierten Lackionen zur~ckhalten, k~nnen die gel~sten S~ure- und Chloridionen, aber auch andere Salzionen und von den Karosserieteilen gel~ste Metallionen durch diese Membranen diffundieren, so da sich die negativen lonen im Anodenbereich anreichern und die Anoden durch die S~ure- und Chlori- dionen korrosiv belastet werden. Um einer vorzeitigen Alterung der Anoden und einer Beeintr~chtigung der Tauchlackierung vorbeugen zu k~nnen, mu daher die lonenkonzentration, insbesondere der Chloride, beschr~nkt werden. Zu diesem Zweck wird jeweils ein Teil des Elektrolyten aus dem Anodenbereich abgezogen und durch entsalztes Wasser ersetzt. Das Entsalzen des dem Ano- denbereich zuzuf~hrenden Wassers ist jedoch aufwendig. Au erdem bereiten die im abgezogenen Teil des Elektrolyten enthaltenen, aus den Karosserieteilen gel~sten Metalle Schwierigkeiten bei der Entsorgung dieses Elektrolyten.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs geschilderten Art zum Aufbereiten eines f~r eine elektrophoretischen Lackierung eingesetzten Elektrolyten so auszugestalten, da der Einsatz von entsalztem Wasser zur Verd~nnung der lonenkonzentration im eingesetzten Elektrolyten weitgehend verringert werden kann.

Die Erfindung l~st die gestellte Aufgabe dadurch, da der abgezogene Teil des Elektrolyten einer umgekehrten Osmose unterworfen und dann zumindest als Teil der Ersatzfl~ssigkeit wieder dem eingesetzten Elektrolyten zugef~hrt wird.

Da bei einer umgekehrten Osmose die entsprechend ausgew~hlte Membran im wesentlichen nur vom L~sungsmittel ~berwunden wird, k~nnen die im abgezoge- nen Teil des Elektrolyten gel~sten lonen zur~ckgehalten und das Permeat in vorteilhafter Weise dem Elektrolyten als Ersatzfl~ssigkeit wieder zugef~hrt werden. Es braucht daher lediglich das bei der umgekehrten Osmose zur~ckge- haltene Konzentrat durch entsalztes Wasser ersetzt zu werden, was den Bedarf an entsalztem Wasser entscheidend verringert. Au erdem erleichtert die Kon- zentrierung der insbesondere durch die Schwermetalle gebildeten Schadstoffe deren Ausscheidung bei einer nachfolgenden Aufbereitung des ausgeschiedenen Konzentrats, so da sich insgesamt eine besonders wirtschaftliche Verfahrens- f~hrung ergibt.

Das R~ckhalteverm~gen der gel~sten lonen mit Hilfe der umgekehrten Osmose ist unterschiedlich. W~hrend eine gute Abtrennung vor allem der Chlorid- und Metallionen sichergestellt werden kann, mu mit einer etwas geringeren R~ck- haltef~higkeit gegen~ber den S~ureionen gerechnet werden. Um aus diesem Grunde einer m~glichen ~bers~uerung des eingesetzten Elektrolyten durch das r~ckgef~hrte Permeat entgegenzuwirken, kann der abgezogene Teil des Elek- trolyten vor der umgekehrten Osmose neutralisiert werden.

Damit der abgezogene Teil des Elektrolyten unter Einhaltung eines vorteilhaften Permeatdurchsatzes einer umgekehrten Osmose unterworfen werden kann, ist f~r eine an den Volumenstrom angepa te Membranfl~che zu sorgen, was im all- gemeinen mehrere Membranbaueinheiten erfordert, denen jeweils ein Teilstrom

des abgezogenen Elektrolyten zugef~hrt wird. Besonders g~nstige Konstruk- tionsverh~ltnisse ergeben sich in diesem Zusammenhang, wenn der abgezogene Teil des Elektrolyten einer umgekehrten Osmose in mehreren Kreisl~ufen unter- worfen wird, wobei das Permeat jedes Kreislaufes als Teil der Ersatzfl~ssigkeit dem eingesetzen Elektrolyten und das Konzentrat zumindest teilweise dem n~chsten Kreislauf zugef~hrt werden. Dies ist ohne Verschlechterung der Trenn- bedingungen m~glich, weil die R~ckhaltef~higkeit insbesondere gegen~ber den Chloridionen ~ber die in Frage kommenden Konzentrationsbereiche weitgehend gleich bleibt. Die im Vergleich zum jeweils vorhergehenden Kreislauf h~here lonenkonzentration in den nachfolgenden Kreisl~ufen w~rde daher lediglich eine Verminderung des Permeatdurchsatzes bedingen, wenn kein Ausgleich durch einen an die h~here lonenkonzentration angepa ten, gr~ eren F~rderdruck in den einzelnen Kreisl~ufen erfolgte. Das Konzentrat jedes Kreislaufes kann somit auch dem durch den abgezogenen Teil des Elektrolyten gebildeten Zulauf vor der Zulaufabzweigung zu diesem Kreislauf zugemischt werden, so da sich die lonenkonzentration des Zulaufes zu den einzelnen Kreisl~ufen stufenweise von Kreislauf zu Kreislauf erh~ht.

Anhand der Zeichnung wird das erfindungsgem~ e Verfahren zum Aufbereiten eines f~r eine elektrophoretische Lackierung eingesetzten Elektrolyten n~her erl~utert, und zwar wird der Verfahrensablauf in einem Blockschaltbild einer Anlage zur Durchf~hrung des Verfahrens gezeigt.

Gem~ dem dargestellten Ausf~hrungsbeispiel ist das Tauchbad 1 f~r die elek- trophoretische Lackierung, beispielsweise von als Kathode geschalteten Karos- serieteilen 2, mit Anoden 3 ausger~stet, die gegen~ber dem eigentlichen Tauch- bad durch semipermeable Membranen 4 abgetrennt sind, so da der eingesetzte Elektrolyt im Anodenbereich frei von Lackionen bleibt, die mit dem Bindemittel an der Kathode abgeschieden werden. Die anfallenden, im Elektrolyten gel~sten Anionen, vor allem S~ure- und Chloridionen, k~nnen jedoch die Membranen 4 durchdringen, was zu einer entsprechenden Konzentration dieser Anionen im Anodenbereich f~hrt. Damit diese lonenkonzentration nicht eine vorzeitige Elektrodenkorrosion bedingt und damit die Tauchlackierung beeintr~chtigt, mu die lonenkonzentration verd~nnt werden. Zu diesem Zweck wird ein Teil des

Elektrolyten aus dem Anodenbereich abgezogen und einem Zwischenspeicher 5 zugef~hrt, aus dem der abgezogene Elektrolyt zur Weiterbehandlung mit Hilfe einer umgekehrten Osmose abgepumpt wird. Die daf~r eingesetzten Membran- baueinheiten 6 sind jeweils ~ber eine gesonderte Pumpe 7 an eine gemeinsame Zulaufleitung 8 angeschlossen. Das Permeat der einzelnen Membranbauein- heiten 6 wird ~ber eine Sammelleitung 9 einem Permeatbeh~lter 10 zugef~hrt, aus dem der Elektrolyt im Anodenbereich des Tauchbades 1 um den zur Verd~n- nung der lonenkonzentration abgezogenen Teil erg~nzt wird. Das Konzentrat aus den Membranbaueinheiten 6 wird ~ber Konzentratleitungen 11 wieder der Zulaufleitung 8 zugef~hrt, und zwar in Str~mungsrichtung vor der jeweiligen Zulaufabzweigung 12, so da sich f~r jede Membranbaueinheit ein Kreislauf a, b, c, und d ergibt. Dies ist m~glich, weil die R~ckhaltef~higkeit der Membranbau- einheiten 6 insbesondere gegen~ber den Chloridionen in den auftretenden Konzentrationsbereichen von der ionenkonzentration weitgehend unabh~ngig ist.

Die Verminderung des jeweiligen Permeatdurchsatzes zufoge der h~heren lonenkonzentration kann durch eine entsprechende Druckerh~hung ~ber die Pumpen 7 ausgeglichen werden, die lediglich den Druckverlust im jeweiligen Kreislauf a, b, c, d abzudecken haben. Der f~r die umgekehrte Osmose erforder- liche Zulaufdruck wird ~ber eine Vordruckpumpe 13 und eine anschlie ende Hauptdruckpumpe 14 sichergestellt.

Das Konzentrat aus dem letzten Kreislauf d wird verworfen bzw. in geeigneter Weise aufbereitet, wobei sich wegen der vergleichsweise hohen Schadstoffkon- zentration vorteilhafte Trennbedingungen er~ffnen. Als Schadstoffe sind vor allem die aus den Karosserieteilen herausgel~sten Metallionen zu werten, die die Membranen 4 um die Anoden 3 des Tauchbades 1 trotz ihrer positiven Ladung durchdringen und von den Membraneinheiten 6 im Konzentrat zur~ckgehalten werden. Der verworfene Volumenstrom des Konzentrates mu allerdings bei der R~ckf~hrung des Permeats in das Tauchbad 1 ber~cksichtigt werden. Dieser verworfene Volumenstrom wird durch entsalztes Wasser ersetzt, das dem Permeatbeh~lter 10 zugef~hrt wird, wie dies durch die Versorgungsleitung 15 angedeutet ist.

Da die R~ckhaltef~higkeit der Membranbaueinheiten 6 gegen~ber S~ureionen

geringer als gegen~ber den Chlorid- und Metallionen ist, besteht die Gefahr, da der Elektrolyt im Tauchbad 1 durch das r~ckgef~hrte Permeat ~bers~uert wird.

Aus diesem Grund wird der aus dem Tauchbad 1 abgezogene Teil des Elek- trolyten neutralisiert, indem dem abgezogenen Elektrolyten im Zwischenspeicher 5 ein Neutralisationsmittel, z. B. Natronlauge, ~ber die Zuleitung 16 zugef~hrt wird. Die Neutralisation vor der umgekehrten Osmose ist wegen der begrenzten S~urebelastbarkeit der Membranbaueinheiten vorteilhaft.

Bei einer Anlage zum Tauchlackieren von Karosserieteilen mit Hilfe eines elek- trophoretischen Abscheidens der Lackionen auf den als Kathode geschalteten Karosserieteilen konnten f~r den eingesetzten Elektrolyten im Anodenbereich t~gliche Frachten von 200 kg S~ure (davon ca. 160 kg Amidosulfons~ure, 30 kg Essigs~ure und 10 kg Milchs~ure), 1280g Chloride, 400 g Fe3+, 200 g Ni2+ und CrVl sowie ca. 40 g Pb2+ ermittelt werden. Aus der Chloridfracht l~ t sich errech- nen, da der zur Verd~nnung der lonenkonzentration aus dem Anodenbereich t~glich abzuziehende Teil des Elektrolyten etwa 40 m3 ausmacht. Durch das erfindungsgem~ e Aufbereitungsverfahren konnten 95 % dieses Volumenstro- mes durch das in das Tauchbad r~ckflie ende Permeat ersetzt werden, weil durch die umgekehrte Osmose ein R~ckhalt an Chloriden von etwa 90 % und an Metallen von etwa 99 % erzielt wurde. Der S~rer~ckhalt belief sich auf ca. 65 %.

Der t~gliche Bedarf an entsalztem Wasser konnte demnach von den bisher erfor- derlichen 40 m3 auf 2 m3 verringert werden.

Es braucht wohl nicht besonders hervorgehoben zu werden, da die Erfindung nicht auf das beschriebene Ausf~hrungsbeispiel beschr~nkt ist, und ~berall dort vorteilhaft zur Anwendung kommen kann, wo bei einer elektrophoretischen Lackierung ~berh~hte lonenkonzentrationen auftreten, die die Elektroden bela- sten und damit das Lackierverfahren beeintr~chtigen k~nnen. Es ist dabei nur von untergeordneter Bedeutung, ob die Lackionen kathodisch oder anodisch auf dem Werkst~ck abgeschieden werden.