DE4116353C1 - Removal of amorphous or partially dissolved silicon from aq. treatment soln. - by subjecting soln. collected in vessel to pressure-driven membrane filtration and returning silicon-free filtrate to treatment soln. - Google Patents
Removal of amorphous or partially dissolved silicon from aq. treatment soln. - by subjecting soln. collected in vessel to pressure-driven membrane filtration and returning silicon-free filtrate to treatment soln.Info
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Entfernen von amorphem und zum Teil gelöstem Silizium aus einer wäßrigen, sauren oder alkalischen Behandlungslösung, insbeson dere aus einer im Kreislauf geführten Lösung zur chemischen Behandlung von Bändern aus einer Eisen-Silizium-Legierung.The invention relates to a method for removal of amorphous and partially dissolved silicon from an aqueous, acidic or alkaline treatment solution, in particular from a circulated chemical solution Treatment of strips made of an iron-silicon alloy.
Unter den magnetischen Werkstoffen nehmen die Eisen-Sili zium-Legierungen hinsichtlich ihrer wirtschaftlichen Be deutung die erste Stelle ein, in dem sie umfangreiche Ver wendung zum Bau der Eisenkerne in elektrischen Maschinen und Transformatoren finden. Diese Bedeutung verdanken sie dem günstigen Einfluß des Siliziums auf die Ummagnetisie rungsverluste, wobei eine wesentliche Senkung der Umma gnetisierungsverluste durch Erhöhung des Siliziumgehaltes auf bis zu etwa 6% erreicht wird. Handelsübliche, kalt- oder warmgewalzte Dynamostähle enthalten derzeit einen Si liziumanteil von 3-4%.Among the magnetic materials are the iron silos zium alloys with regard to their economic Be interpretation the first place, in which they extensive Ver application for the construction of iron cores in electrical machines and find transformers. They owe this importance the favorable influence of silicon on the magnetism losses, with a substantial reduction in Umma loss of gnetisation by increasing the silicon content is reached up to about 6%. Commercial, cold or hot-rolled dynamo steels currently contain an Si silicon content of 3-4%.
Bei der chemischen Behandlung, insbesondere beim Beizen von Silizium enthaltenden Werkstoffen, fällt zum Teil damit auch zwangsläufig Silizium als Kieselsäure (SiO2) in der Behandlungslösung an, welches sich in dem Behandlungsbehäl ter und gegebenenfalls einem Umpumpbehälter, einen Wärme austauscher, in Rohrleitungen, Armaturen oder dgl. als Schlamm absetzt. Dieser Schlamm führt nicht nur zu einer Beeinträchtigung des Behandlungsvorganges und zu einer Ver stopfungsgefahr, sondern die Pumpen und die Armaturen ver schleißen erheblich schneller. Dieser Nachteil wird auch nicht dadurch beseitigt, daß der Behandlungsbehälter pe riodisch entschlammt wird.In chemical treatment, in particular when pickling materials containing silicon, silicon is inevitably obtained in the treatment solution as silicic acid (SiO 2 ), which can be found in the treatment container and, if applicable, a pumping container, a heat exchanger, in pipes, fittings or the like settled as sludge. This sludge not only leads to an impairment of the treatment process and a risk of clogging, but the pumps and the fittings wear considerably faster. This disadvantage is not eliminated by the fact that the treatment container is periodically desludged.
Zur Beseitigung dieses Schlammes ist es bekannt, einen be sonderen Sedimentationsbehälter vorzusehen, in dem sich das amorphe Silizium ohne oder mit Zusatz von Flockungshilfs mitteln absetzen kann. Silizium ist jedoch ein schwer sedi mentierbarer Stoff, so daß lange Verweilzeiten im Sedimen tationsbehälter erforderlich sind. Darüber hinaus erfordert ein Sedimentationsbehälter einen zusätzlichen Platzbedarf. Bei niedrigen Temperaturen tritt zusätzlich eine Zementa tionsgefahr auf, die zu nicht unerheblichen Schwierigkeiten führt.To remove this sludge it is known to be a to provide a special sedimentation container in which the amorphous silicon with or without the addition of flocculants can deposit funds. However, silicon is a difficult sedi mentable substance, so that long dwell times in the sediment tion containers are required. It also requires a sedimentation tank requires additional space. At low temperatures there is also a cement danger of causing too considerable difficulties leads.
Aus der AT-PS 3 80 675 ist ein Verfahren zum Reinigen wäßriger, salzsaurer Lösungen, die Eisen (II)-Chlorid als ge lösten Hauptbestandteil enthalten, von Kieselsäure durch Neutralisation, Fällung und Abtrennung von dabei gebildetem Eisen (III)-Hydroxid bekannt. Bei diesem Verfahren wird die noch enthaltene freie Salzsäure vorzugsweise mit Schrott ab gestumpft, 3 bis 15 g/l Eisen werden in Form von vorwiegend zweiwertigem Eisenhydroxid durch Zugabe eines alkalischen Stoffes ausgefällt, das suspendierte Eisen (II)-Hydroxid wird einer Gleichstrom-Elektrolysezelle mit unlöslichen Elektroden ohne Diaphragma aufoxydiert und unter mäßigem Rühren in einem separaten Gefäß nachreifen gelassen, wobei gegebenenfalls noch ein an sich bekanntes Flockungshilfs mittel zugesetzt wird. Im Anschluß daran wird dekantiert und das aufoxydierte Oxyd schließlich mit der Hauptmenge der mitgerissenen Kieselsäure (SiO2), beispielsweise in ei ner Filterpresse, abgefiltert. Dieses Verfahren erfordert einen verhältnismäßig großen apparativen Aufwand und benö tigt lange Verweilzeiten. Ohne Flockungshilfsmittel und ohne eine Elektrolysezelle ist das Verfahren in wirtschaft lich vertretbarer Weise nicht durchführbar.From AT-PS 3 80 675, a process for cleaning aqueous, hydrochloric acid solutions containing iron (II) chloride as the main constituent dissolved, from silica by neutralization, precipitation and separation of iron (III) hydroxide formed is known. In this process, the free hydrochloric acid still present is preferably blunted with scrap, 3 to 15 g / l of iron are precipitated in the form of predominantly divalent iron hydroxide by adding an alkaline substance, and the suspended iron (II) hydroxide is used in a DC electrolysis cell Oxidized insoluble electrodes without a diaphragm and allowed to ripen in a separate vessel with moderate stirring, optionally adding a flocculant known per se. The mixture is then decanted and the oxidized oxide is finally filtered off with the majority of the entrained silica (SiO 2 ), for example in a filter press. This process requires a relatively large amount of equipment and requires long dwell times. Without flocculants and without an electrolysis cell, the process cannot be carried out in an economically justifiable manner.
Aus der EP-Veröffentlichung 01 41 034 ist ein Verfahren zur Entfernung von Kolloidpartikel einer Siliziumverbin dung aus einer verbrauchten Beizlösung nach dem Adsorp tionsbettverfahren bekannt, bei dem die Silizium-Kolloid partikel durch Adsorptionseffekte im Bett zurückgehalten und durch anschließendes Spillen mit Wasser freigesetzt werden. Dieses Verfahren ist ausschließlich für geringe Silizium-Konzentrationen geeignet. Durch dieses Adsorp tionsverfahren wird eine niedrige Trennleistung und damit ein geringer Silizium-Abscheidungsgrad erreicht, d. h., der Zulaufstrom an Beizlösung muß verhältnismäßig groß sein. Darüber hinaus fällt bei diesem Verfahren Silizium dioxid in verdünnter Form an.A process is known from EP publication 01 41 034 for removing colloid particles from a silicon compound from a used pickling solution after the adsorp tion bed process known in which the silicon colloid particles retained in bed by adsorption effects and released by subsequent spilling with water will. This procedure is only for minor ones Silicon concentrations suitable. Through this adsorp tion process becomes a low separation performance and thus achieved a low degree of silicon deposition, i. H., the inflow of pickling solution must be relatively large be. In addition, silicon falls with this process in diluted form.
Die DE-OS 16 21 549 offenbart ein Verfahren und eine An lage zur Regenerierung der in Beizbädern für Silizium stähle benutzten Beizflüssigkeit. Dabei wird die in der Flüssigkeit in Gelform enthaltene, hydratisierte Kiesel säure durch eine mit der Abscheidung des Eisensulfats ver bundene Filtrationsvorrichtung abgetrennt. Die Anlage, bei der die Filtrationsvorrichtung aus einer Mehrzahl von zu einander parallel geschalteten Säcken aus dem unter dem Handelsnamen "Tergal" bekannten Textilerzeugnis besteht, kann nur grobe Verunreinigungen zurückhalten, d. h., eine ausreichende Abtrennung der Kolloidpartikel ist damit nicht möglich. Unabhängig davon ist das vorbekannte Ver fahren und die Vorrichtung nicht für eine Salzsäure-Beiz lösung geeignet, die eine Temperatur von 80°-95°C auf weisen kann und bei der auch das Silizium in diesem Tempe raturbereich abgetrennt wird.DE-OS 16 21 549 discloses a method and an location for the regeneration in pickling baths for silicon steels used pickling liquid. The in the Hydrated pebble containing liquid in gel form acid by ver with the separation of iron sulfate bound filtration device separated. The plant, at which the filtration device from a plurality of bags connected in parallel from the under the Trade name "Tergal" known textile product, can only retain coarse contaminants, i.e. i.e., one there is sufficient separation of the colloidal particles not possible. Regardless of this, the known Ver drive and the device is not for a hydrochloric acid pickling Suitable solution that has a temperature of 80 ° -95 ° C can point and in which the silicon in this tempe ratur area is separated.
Im Pat. Abstr. of JP, C-427, Vol. 11/No. 184 (=JP 62-7 632 A) ist ein Verfahren zur Abtrennung von Kieselsäure aus einer Salzsäure-Beizlösung bekannt, bei dem der Salzsäure-Beizlö sung bestimmte Schäummittel zugesetzt werden. Durch die Schaumbildung und eine Schaumflotation wird eine Abtrennung der Kieselsäure aus der Salzsäure-Beizlösung bewirkt. Durch die zugesetzten Schäummittel werden die damit verbundenen Probleme in die nachfolgende Abwasserbehandlung verlagert. Eine derartige Silizium-Abtrennung kann bei Temperaturen von 80°C und höher nicht mit ausreichendem Wirkungsgrad durchgeführt werden.In Pat. Abstr. of JP, C-427, Vol. 11 / No. 184 (= JP 62-7 632 A) is a process for the separation of silica from a Hydrochloric acid pickling solution known, in which the hydrochloric acid pickling solution certain foaming agents can be added. Through the Foam formation and foam flotation becomes a separation the silica from the hydrochloric acid pickling solution. By the added foaming agents become the associated ones Problems relocated to the subsequent wastewater treatment. Such silicon separation can take place at temperatures of 80 ° C and higher is not sufficiently efficient be performed.
Ein ähnliches Verfahren ist auch aus dem Pat. Abstr. of JP, C-469, Vol. 12/No. 15 (= JP 62-1 71 925 A) bekannt. Auch hier werden Fremdstoffe, insbesondere organische Stoffe, wie Polyvinylalkohol, Polyacrylamide und dgl., der verbrauchten Salzsäure-Beizlösung zugegeben, wodurch die Silizium-Kolloidpartikel an die Zusatzstoffe agglo merieren und anschließend durch Filtration abgetrennt werden können. Auch dieses Verfahren kann bei Temperatu ren von über 80°C nicht mehr mit einem zufriedenstellen den Wirkungsgrad durchgeführt werden.A similar process is also known from Pat. Abstr. of JP, C-469, Vol. 12 / No. 15 (= JP 62-1 71 925 A) is known. Here too, foreign substances, especially organic ones Substances such as polyvinyl alcohol, polyacrylamides and the like, added to the used hydrochloric acid pickling solution, whereby the silicon colloid particles agglo on the additives merieren and then separated by filtration can be. This procedure can also be used at Temperatu ren above 80 ° C can no longer be satisfied with one the efficiency can be carried out.
In dem Pat. Abstr. of JP, C-279, Vol. 9/No. 104 (= JP 5 92 29 486 A) wird zur Abtrennung von Silizium aus einer Salz säure-Beizlösung eine Filtrationsvorrichtung vorgeschla gen, die eine Filtrierschicht aus Silicagel-Pulver mit einer Korngröße von gleich oder kleiner als 4 mm enthält. Die Silizium-Kolloidpartikel werden hier selektiv an der Filtrierschicht absorbiert. Der Nachteil dieser bekannten Filtrationsvorrichtung besteht darin, daß die Filtrier schicht ständig ausgetauscht bzw. erneuert werden muß, wo durch nicht nur zusätzliche Entsorgungsprobleme, sondern auch zusätzliche Entsorgungskosten entstehen.In the Pat. Abstr. of JP, C-279, Vol. 9 / No. 104 (= JP 5 92 29 486 A) is used to separate silicon from a salt acid pickling solution suggested a filtration device gene with a filter layer of silica gel powder contains a grain size equal to or smaller than 4 mm. The silicon colloid particles are selectively attached to the Filter layer absorbed. The disadvantage of this known Filtration device is that the filtration layer must be exchanged or renewed wherever through not only additional disposal problems, but there are also additional disposal costs.
In der JP 63-1 44 122 A (Derwent-Abstract) ist schließlich ein Verfahren zur Entfernung von Silizium aus einer Salz säure-Beizlösung bekannt, bei der der Salzsäure-Beizlösung kohlenstoffhaltige Zusatzstoffe zur Agglomeration der Si lizium-Partikel zugesetzt werden. Anschließend werden die Silizium-Partikel durch Filtration abgetrennt. Dazu werden Filter verwendet, die eine Porengröße von 1 µm besitzen. Dieses vorbekannte Verfahren läuft bei einer Temperatur von 60°C ab. Bei höheren Temperaturen der Salzsäure-Beiz lösung ist eine derartige Behandlung nicht möglich.Finally, in JP 63-1 44 122 A (Derwent abstract) a process for removing silicon from a salt Acid pickling solution known for the hydrochloric acid pickling solution carbon-containing additives for agglomeration of the Si silicon particles are added. Then the Silicon particles separated by filtration. To do this Filters are used that have a pore size of 1 µm. This previously known method runs at a temperature from 60 ° C. At higher temperatures the hydrochloric acid pickling such a treatment is not possible.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde ein Verfah ren aufzuzeigen, mit dem ohne großen apparativen Aufwand amorphes und zum Teil gelöstes Silizium aus einer wäßrigen, sauren und alkalischen Behandlungslösung in kürzester Zeit und ohne daß Flockungshilfsmittel zugesetzt werden müssen, entfernt werden kann.The invention is therefore based on the object of a method show with the without great expenditure on equipment amorphous and partially dissolved silicon from an aqueous, acidic and alkaline treatment solution in no time and without the need to add flocculants, can be removed.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei ei nem solchen Verfahren vorgeschlagen, daß ein Teil der Sili zium enthaltenden Behandlungslösung abgezogen und einem Vorlagebehälter zugeführt wird, daß die in dem Vorlagebe hälter befindliche Lösung einer druckbetriebenen Membran filtration unterzogen und das weitgehend vom Silizium be freite Filtrat wieder der Behandlungsflüssigkeit zugeführt und die mit Silizium aufkonzentrierte Lösung in den Vorla gebehälter zurückgeführt wird und daß die stark mit Sili zium aufkonzentrierte Lösung aus dem Vorlagebehälter abge zogen und entsorgt wird.To solve this problem, according to the invention at ei nem proposed such a method that part of the Sili treated treatment solution and one Storage container is fed that in the storage solution of a pressure-operated membrane subjected to filtration and be largely from silicon freed filtrate fed back to the treatment liquid and the solution concentrated with silicon in the template container is returned and that the strong with Sili zium concentrated solution from the storage container moved and disposed of.
Durch die Maßnahmen wird in der Behandlungslösung ein kon stanter, jedoch äußerst niedriger Siliziumgehalt erreicht. Dadurch erhöht sich die Standzeit der Behandlungslösung nicht unerheblich. Die Schlammablagerung wird beträchtlich reduziert, so daß eine Verstopfung von Rohrleitungen und Armaturen vermieden und der Verschleiß von Pumpen und Arma turen verringert wird.Through the measures, a con Stanter, but extremely low silicon content reached. This increases the service life of the treatment solution not insignificant. The sludge deposit becomes considerable reduced, so that a blockage of pipes and Valves avoided and the wear of pumps and arm doors is reduced.
Weitere Merkmale eines Verfahrens gemäß der Erfindung sind in den Ansprüchen 2-8 offenbart. Further features of a method according to the invention are disclosed in claims 2-8.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is based on a in a drawing tion illustrated embodiment explained in more detail.
In dieser Zeichnung ist das Verfahrensschema einer Beizan lage gezeigt, die zum Beizen eines siliziumhaltigen Stahl bandes dient und bei der das Beizen mittels einer salz sauren Behandlungslösung erfolgt. Diese Behandlungslösung befindet sich in einem Beizbehälter 1, durch den das Stahl band senkrecht zur Zeichnungsebene bewegt wird.In this drawing, the process diagram of a pickling plant is shown, which is used for pickling a silicon-containing steel strip and in which the pickling is carried out using a salt-acid treatment solution. This treatment solution is located in a pickling tank 1 through which the steel band is moved perpendicular to the plane of the drawing.
Dem Beizbehälter 1 ist ein Umpumpbehälter 2 zugeordnet, in den die Behandlungslösung durch freien Fall über eine Lei tung 7 aus dem Beizbehälter 1 strömt. Von dem Umpumpbehäl ter 2 führt eine Leitung 3 mit einer Pumpe 4 zu einer an sich bekannten Heizeinrichtung 5, in der die Behandlungs flüssigkeit vor dem Eintritt in den Beizbehälter 1 auf eine vorgegebene Temperatur, beispielsweise 80°C, erwärmt werden kann. Von der Heizeinrichtung 5 führt eine Leitung 6 zu dem Beizbehälter 1. Über die Leitungen 3, 6, den Beizbehälter 1 einer Leitung 7 und den Umpumpbehälter 2 wird die Behand lungsflüssigkeit, die hier Silizium enthält, im Kreislauf gefördert.The pickling tank 1 is assigned a pump-around container 2 , into which the treatment solution flows through free fall via a line 7 from the pickling tank 1 . From the Umpumpbehäl ter 2 leads a line 3 with a pump 4 to a known heating device 5 , in which the treatment liquid can be heated to a predetermined temperature, for example 80 ° C, before entering the pickling tank 1 . A line 6 leads from the heating device 5 to the pickling tank 1 . About the lines 3 , 6 , the pickling tank 1 of a line 7 and the pumping tank 2 , the treatment liquid, which contains silicon here, is promoted in the circuit.
An die Leitung 6 ist eine Leitung 8 angeschlossen, die zu einem Vorlagebehälter 9 führt. Dieser Vorlagebehälter 9 be sitzt einen kegelförmigen bzw. kegelstumpfförmigen Boden 10, an dessen tiefster Stelle eine Leitung 11 angeschlossen ist. Mit Abstand über der Leitung 11 mündet in den Vorlagebehäl ter 9 eine Leitung 12, in die eine Pumpe 13 eingesetzt ist und die zu einem Membranfilter 14 führt. Dieser Membranfil ter 14 ist in vorteilhafter Weise als Querstrom-Membranfil ter ausgebildet und demzufolge mit einem Membranfilterkör per 15 versehen. Von der rückwärtigen Seite des Membranfil ters 14 führt eine Leitung 16 zum Beizbehälter 1, während oberhalb der Leitung 12 und vor dem Membranfilterkörper 15 eine Leitung 17 vorgesehen ist, die in den Vorlagebehäl ter 9 zurückführt.A line 8 is connected to the line 6 , which leads to a storage container 9 . This storage container 9 be sits a conical or frustoconical bottom 10 , at the lowest point a line 11 is connected. At a distance above the line 11 opens into the Vorlagebehäl ter 9, a line 12 into which a pump 13 is inserted and which leads to a membrane filter 14 . This membrane filter 14 is advantageously designed as a cross-flow membrane filter and is consequently provided with a membrane filter body by 15 . From the rear side of the membrane filter ters 14 , a line 16 leads to the pickling tank 1 , while above the line 12 and in front of the membrane filter body 15, a line 17 is provided which leads back into the storage container 9 .
Über die Leitung 8 wird nun aus der Leitung 6 ein Teil der im Kreislauf geführten Behandlungslösung abgezogen und in den Vorlagebehälter 9 gefördert. Die in dem Vorlagebehälter 9 befindliche Lösung wird über die Leitung 12 mit der Pumpe 13 über den Membranfilter 14 geleitet, in dem die Silizium partikel in Form einer Deckschicht auf der Fläche des Mem branfilterkörpers 15 zurückgehalten werden, so daß über die Leitung 16 eine siliziumarme, wäßrige Lösung dem Beizbe hälter 1 wieder zurückgeführt wird. Bedarfsweise kann das aus dem Membranfilter 14 über die Leitung 16 austretende Filtrat vor seinem Eintritt in den Beizbehälter 1 in an sich bekannter Weise regeneriert werden. Vor dem Membran filterkörper 15 reichert sich die wäßrige Lösung mit Sili ziumpartikeln an, die über die Leitung 17 wieder in den Vorlagebehälter 3 gelangt. Durch diesen Kreislauf erhöht sich zwangsläufig die Siliziumkonzentration der wäßrigen Lösung im Vorlagebehälter 9.A portion of the treatment solution circulated is now withdrawn from line 6 via line 8 and conveyed into storage container 9 . The solution contained in the collecting tank 9 is passed via line 12 to the pump 13 via the membrane filter 14, in which the silicon, particles retained in the form of a layer on the surface of the Mem branfilterkörpers 15, so that via the conduit 16, a low-silicon, aqueous solution the Beizbe container 1 is returned. If necessary, the filtrate emerging from the membrane filter 14 via the line 16 can be regenerated in a manner known per se before it enters the pickling tank 1 . In front of the membrane filter body 15 , the aqueous solution is enriched with silicon particles that get back into the storage container 3 via line 17 . This circuit inevitably increases the silicon concentration of the aqueous solution in the storage container 9 .
Die stark mit Silizium angereicherte bzw. aufkonzentrierte Lösung, die sich hauptsächlich im unteren Bereich des Vor lagebehälters 9 befindet, wird über die Leitung 11 abgezo gen und entsorgt. Zur Minimierung der zu entsorgenden Schlammenge kann die im Kreislauf geführte Lösung vor ihrem Abzug aus dem Vorlagebehälter 9 aufkonzentriert und als solche über die Leitung 11 abgezogen werden. Diese ab gezogene Lösung kann dann einer Abwasserbehandlungseinrich tung zugeführt werden, in der die Lösung gereinigt wird. The highly enriched with silicon or concentrated solution, which is mainly located in the lower region of the storage container 9 , is withdrawn via line 11 and disposed of. To minimize the amount of sludge to be disposed of, the circulated solution can be concentrated before it is withdrawn from the storage container 9 and can be withdrawn as such via the line 11 . This drawn off solution can then be fed to a waste water treatment device in which the solution is cleaned.
Bei dem beschriebenen Verfahren kann die Behandlungsflüs sigkeit entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich über die Leitung 8 aus der Leitung 6 abgezogen und dem Vorlage behälter 9 zugeführt werden. Auch das Ansaugen von mit Si lizium angereicherter Lösung aus dem Vorlagebehälter 9 über die Leitung 12 mit der Pumpe 13 und das Zuführen zum Mem branfilter 14 sowie das Weiterleiten der siliziumarmen Lö sung in den Beizbehälter 1 und das Abfördern der mit Sili ziumpartikel angereicherten Lösung von dem Membranfilter 14 über die Leitung 17 zum Vorlagebehälter 9 kann kontinuier lich oder diskontinuierlich durchgeführt werden. Gleiches gilt auch für das Abziehen der mit Silizium aufkonzentrier ten Lösung aus dem Vorlagebehälter 3 über die Leitung 11.In the described method, the treatment liquid can be withdrawn either continuously or discontinuously via line 8 from line 6 and the container 9 can be supplied. Also the suction of silicon-enriched solution from the reservoir 9 via the line 12 with the pump 13 and the supply to the membrane filter 14 as well as the forwarding of the low-silicon solution in the pickling tank 1 and the removal of the solution enriched with silicon particles from that Membrane filter 14 via line 17 to storage container 9 can be carried out continuously or discontinuously. The same also applies to the removal of the solution concentrated in silicon from the storage container 3 via the line 11 .
Um ein Zusetzen des Membranfilterkörpers 15 zu vermeiden, muß die Filterfläche, auf der die Silizium- und andere Schlammpartikel als Deckschicht zurückgehalten wurden, in bestimmten Zeitabständen gereinigt werden. Diese Reinigung erfolgt vorzugsweise auf chemischem Wege, wobei die über wiegend aus amorphen Siliziumpartikeln gebildete Deck schicht unter Spülung mit alkalischen und/oder sauren, vor zugsweise Natronlauge und/oder Fluorwasserstoff enthalten den Reinigungsmitteln entfernt wird.In order to avoid clogging of the membrane filter body 15 , the filter surface on which the silicon and other sludge particles have been retained as a cover layer must be cleaned at certain time intervals. This cleaning is preferably carried out chemically, the covering layer formed predominantly from amorphous silicon particles being removed with rinsing with alkaline and / or acidic detergents, preferably containing sodium hydroxide solution and / or hydrogen fluoride.
Bei einem konkreten Ausführungsbeispiel wird eine silizium haltige, salzsaure Beizlösung, die ca. 85 g Eisen (II)/l und 80 g freie HCl/l sowie einen Gesamtsiliziumgehalt von 2000 mg/l bei 80°C enthält, aus der Leitung 6 abgezogen und über die Leitung 8 dem Vorgabebehälter 9 zugeführt. Von die ser Lösung werden in dem Membranfilter 14, der eine Membran porengröße von 0,01-0,2 µm aufweisen kann, etwa 97% des Siliziums zurückgehalten, so daß die über die Leitung 16 dem Beizbehälter 1 zufließende Lösung nur noch etwa 60 mg/l an Silizium enthält. Vorzugsweise besitzt der Membranfilter 14 eine Porengröße von 0,1-0,2 µm.In a specific exemplary embodiment, a silicon-containing, hydrochloric pickling solution which contains about 85 g of iron (II) / l and 80 g of free HCl / l and a total silicon content of 2000 mg / l at 80 ° C. is drawn off from line 6 and fed to the default container 9 via the line 8 . From this solution, about 97% of the silicon is retained in the membrane filter 14 , which may have a membrane pore size of 0.01-0.2 μm, so that the solution flowing through the line 16 to the pickling tank 1 is only about 60 mg / l of silicon contains. The membrane filter 14 preferably has a pore size of 0.1-0.2 μm.
Bei einer Erhöhung der Siliziumkonzentration des Beizbades auf 6000 mg/l bleibt die Qualität des über die Leitung 16 aus dem Membranfilter 14 austretenden Filtrats weitgehend unverändert. Die während des Filtrationsvorganges am Fil terkörper 15 gebildete Deckschicht aus Siliziumpartikel und gegebenenfalls Kohlenstoff wird diskontinuierlich abge spült. Die siliziumschlammhaltige Lösung vom Boden des Vor lagebehälters 9 wird ebenfalls in regelmäßigen Zeitabstän den abgesaugt und entsorgt.When the silicon concentration of the pickling bath is increased to 6000 mg / l, the quality of the filtrate emerging from the membrane filter 14 via the line 16 remains largely unchanged. The cover layer of silicon particles and possibly carbon formed during the filtration process on the filter body 15 is rinsed discontinuously. The silicon sludge-containing solution from the bottom of the storage container 9 is also suctioned off and disposed of at regular intervals.
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