In dem Projekt "Elektrochemische Oxidation an bordotierten Diamantelektroden zur Behandlung von Chemisch Nickel Bädern" soll im Rahmen eines Up Scalings eine Pilotanlage aufgebaut werden, um Hypophosphit und Phosphit elektrochemisch zu Phosphat zu oxidieren. Hypophosphit ist Bestandteil der Bäder, Phosphit entsteht als Nebenprodukt bei der chemischen Beschichtung mit Nickel, der sogenannten außenstromlosen Beschichtung.
Aus ökonomischen und ökologischen Gründen steht die Entsorgung der verbrauchten Lösungen aus dem Prozess der außenstromlosen Beschichtung im Fokus der Beschichter. Ebenso hat die Reinigung von Abwässern an Bedeutung gewonnen. Gelangen Phosphorspezies in die Umwelt, so führt dies in den meisten Fällen zum überdurchschnittlich starken Wachstum von Pflanzen, der sogenannten Eutrophierung. Aus diesem Grunde arbeitet die Hochschule Niederrhein im Rahmen des Projektes ‘Elimination des Phosphits in Abwässern aus der Beschichtungsbranche‘ an der Aufbereitung von Abwässern und verbrauchten Bädern, die bei dem Beschichtungsprozess ‘Chemisch Nickel‘ entstehen. Hierzu steht eine, von der Hochschule patentierte Aufbereitungstechnologie zur Verfügung (DE102012100481, Stabbündelelektrode). Das Hauptaugenmerk der Arbeiten liegt auf der Eliminierung des Schwermetalls Nickel und der Oxidation der Phosphorspezies zu Phosphat.
Die Stabbündelelektrode und die ablaufenden elektrochemischen Vorgänge sind geeignet, um den Oxidationszustand des Phosphors zu erhöhen, wenn herkömmlichen Methoden versagen. Die Stabbündelelektrode arbeitet dabei insbesondere sehr gut im Bereich niedriger Konzentrationen. Die im Chemisch Nickel Bad vorhandenen Phosphorspezies werden an einer Stabbündelelektrode aus bordotierten Diamanten (BDD) zu Phosphat oxidiert. Die anodische Oxidation von Hypophosphit (H2PO2-) und Phosphit (HPO32-) zu Phosphat (PO43-) findet an der Elektrodenoberfläche statt. Der größte Vorteil der Stabbündelelektrode, gegenüber den herkömmlichen Plattenelektroden, liegt in der verhältnismäßig großen Oberfläche. Um eine Rückreaktion des Phosphats zu vermeiden, ist eine kathodenseitige Abschirmung des Bades durch ein Diaphragma notwendig. Die Versuche zeigen, dass die Stromdichte, der Volumenstrom, die Badzusammensetzung und die Elektrolysezeit in der Zelle einen Einfluss auf die Phosphorumwandlung haben.
