DE102010044551A1 - Anode and their use in an alkaline electroplating bath - Google Patents

Abstract

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft eine Anode sowie deren Verwendung in einem alkalischen Galvanikbad. Diese Anode ist in der galvanotechnischen Anwendung für den Einsatz in stark alkalischen, galvanischen Elektrolyten auf Basis von Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid zum Abscheiden von Zink und Zinklegierungen auf Substraten von Stahl und Zink-Druckguss geeignet.The invention relates to an anode and its use in an alkaline electroplating bath. In electroplating, this anode is suitable for use in strongly alkaline, galvanic electrolytes based on sodium hydroxide or potassium hydroxide for the deposition of zinc and zinc alloys on substrates of steel and zinc die-cast.

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft eine Anode sowie deren Verwendung in einem alkalischen Galvanikbad. Diese Anode ist in der galvanotechnischen Anwendung für den Einsatz in stark alkalischen, galvanischen Elektrolyten auf Basis von Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid zum Abscheiden von Zink und Zinklegierungen auf Substraten von Stahl und Zink-Druckguss geeignet.The invention relates to an anode and its use in an alkaline electroplating bath. This anode is suitable in electroplating applications for use in strongly alkaline, galvanic electrolytes based on sodium hydroxide or potassium hydroxide for the deposition of zinc and zinc alloys on substrates of steel and zinc die-casting.

Nach dem Stand der Technik werden in der Funktion ähnliche Membrananoden auf dem Gebiet der kataphoretischen Tauchlackierung eingesetzt, um störende Anionen, die während des elektrophoretischen Lackierprozesses im wasserbasierten Lackierbad entstehen, über spezielle Anionenaustauschmembranen in einen verdünnten Säureanolyten zu überführen und somit aus dem Lackierbad zu entfernen.According to the state of the art, similar membrane anodes are used in the field of cataphoretic dip coating in order to transfer interfering anions, which are formed during the electrophoretic painting process in the water-based paint bath, via special anion exchange membranes into a dilute acid anolyte and thus to remove it from the paint bath.

Das Funktionsprinzip der Anionenaustauschmembran bei der Anwendung in der Galvanotechnik zur Metallabscheidung ist analog zu betrachten, jedoch müssen Besonderheiten wie:

• – Art der Membran
• – Querschnitte der stromleitenden Teile
• – chemische Beständigkeit der Materialien

den Anforderungen deutlich höherer angewendeter Stromstärken und kleinerer Spannungen, starke Alkalität der galvanischen Elektrolyte und der Anolyte angepasst sein.The principle of operation of the anion exchange membrane when used in electroplating for metal deposition is analogous, but features such as:

• - Type of membrane
• - Cross sections of the current-conducting parts
• - chemical resistance of the materials

be adapted to the requirements of significantly higher applied currents and lower voltages, strong alkalinity of the galvanic electrolytes and anolyte.

Stand der Technik ist weiterhin, in alkalischen Verzinkungselektrolyten am häufigsten Anoden aus Stahl, Edelstahl oder vernickeltem Stahl einzusetzen. Dabei werden verschiedene geometrische Formen gewählt, z. B. Platten in rechteckiger Form, Streckmetall in Rechteckform oder zylindrischer Form, Rundstäbe, Rohre und andere.The state of the art continues to be the most common use of anodes made of steel, stainless steel or nickel-plated steel in alkaline galvanizing electrolytes. In this case, different geometric shapes are chosen, for. As plates in rectangular shape, expanded metal in a rectangular or cylindrical shape, rods, tubes and others.

Stark alkalische galvanische Verzinkungselektrolyte neigen, je nach Elektrolytzusammensetzung, nach relativ kurzer Betriebszeit von einigen Wochen zu teilweise starken Ablagerungen auf den Anodenoberflächen. Das hat den Nachteil der allmählichen Verschlechterung der kathodischen Stromausbeute und somit der Effizienz des galvanischen Prozesses sowie der galvanischen Anlage. Die Kosten an Elektroenergie pro beschichteter Oberflächengröße steigen an.Strongly alkaline galvanic electrolytic electrolytes tend, depending on the electrolyte composition, after a relatively short operating time of a few weeks to partially strong deposits on the anode surfaces. This has the disadvantage of the gradual deterioration of the cathodic current efficiency and thus the efficiency of the galvanic process and the galvanic plant. The cost of electrical energy per coated surface area increases.

Diese Ablagerungen bestehen bei Natriumhydroxid basierten Elektrolyten zu großen Anteilen aus Natriumkarbonat und Natriumoxalat infolge der Oxidation an der Anodenoberfläche. Zusätzlich verändern organische Abbauprodukte die Ausgangseigenschaften der galvanischen Elektrolyte.These deposits are large proportions of sodium carbonate and sodium oxalate due to oxidation at the anode surface in sodium hydroxide based electrolytes. In addition, organic degradation products alter the initial properties of the galvanic electrolytes.

Ein regelmäßiger, teilweise hoher Reinigungsaufwand an den Anoden sowie den Behältern ist notwendig. Der Karbonatgehalt solcher Elektrolyte muss oft mit Kristallisatoren unter zusätzlichem Elektroenergieverbrauch gesenkt werden. Alternativ werden die galvanischen Bäder neu angesetzt. Die verbrauchten Elektrolyte werden entsorgt und erzeugen zusätzliche Chemikalien-, Entsorgungs- und Abwasserbehandlungskosten sowie Anlagenausfallzeiten.A regular, sometimes high cleaning effort on the anodes and the containers is necessary. The carbonate content of such electrolytes often has to be lowered with crystallizers with additional electric energy consumption. Alternatively, the galvanic baths are recalculated. The spent electrolytes are disposed of and generate additional chemicals, disposal and wastewater treatment costs, as well as equipment downtime.

Die in derEP 1 344 850 A1 beschriebenen Anoden sind auf Grund der eingesetzten, hochwertigen Werkstoffe

• – platiniertes Titan als Anodenwerkstoff
• – perfluorierte Kationenaustauscher-Membran sehr kostenintensiv in der Beschaffung und werden deshalb auch ausschließlich für alkalische Zink-Nickel-Elektrolyte verwendet. Der Zink-Nickel-Elektrolyt (Katholyt) wird hierbei durch eine Kationenaustauscher-Membran von der Anode getrennt. Als Anolyt wird verdünnte Schwefelsäure verwendet.

The in theEP 1 344 850 A1 described anodes are due to the used, high quality materials

• - Platinized titanium as the anode material
• - Perfluorinated cation exchange membrane very costly in the procurement and are therefore used exclusively for alkaline zinc-nickel electrolytes. The zinc-nickel electrolyte (catholyte) is separated from the anode by a cation exchange membrane. The anolyte used is dilute sulfuric acid.

Als Nachteile der großtechnischen Anwendung derEP 1 344 850 A1 können genannt werden:

• a. Verdünnung des Zink-Nickel-Elektrolyten während des galvanischen Prozesses infolge Neutralisation des Natriumhydroxides durch Protonen des Schwefelsäure-Anolyten, die über die Kationenaustauscher-Membran „transportiert” werden und mit Hydroxidionen zu Wasser reagieren:H⁺_Anolyt + OH^–_Katholyt → H₂O_KatholytDieser Prozess läuft in einer Richtung ab und führt zu permanenter Verdünnung des Zink-Nickel-Elektrolyten.
• b. Volumenanstieg des Zink-Nickel-Elektrolyten: Die in Punkt a) beschriebene Verdünnung und die daraus resultierende, notwendige Zugabe von Natriumhydroxid zur Wiederherstellung der für die Legierungsabscheidung erforderlichen Natriumhydroxidkonzentration im Zink-Nickel-Elektrolyten führt zu einem kontinuierlichen Volumenanstieg des Elektrolyten. Durch Wassertransport vom Schwefelsäure-Anolyten über die Kationenaustauschmembran in den Katholyten (Zink-Nickel-Elektrolyten) infolge osmotischer Druckunterschiede wird dieser Effekt verstärkt.
• c. Aus a) und b) folgend wird ein zusätzlicher, erheblicher technischer und energetischer Aufwand betrieben, um den permanent entstehenden, schwach verdünnten Elektrolyt-Volumenüberhang mittels Vakuumverdampfer aufzukonzentrieren und diskontinuierlich wieder in den Prozess zurückzuführen.

As disadvantages of the large-scale application ofEP 1 344 850 A1 can be named:

• a. Dilution of the zinc-nickel electrolyte during the galvanic process due to neutralization of the sodium hydroxide by protons of the sulfuric acid anolyte, which are "transported" through the cation exchange membrane and react with hydroxide ions to form water: H⁺_anolyte + OH^-_catholyte → H₂ O_catholyte This process is unidirectional and leads to permanent dilution of the zinc-nickel electrolyte.
• b. Volume increase of the zinc-nickel electrolyte: The dilution described in point a) and the resulting necessary addition of sodium hydroxide to restore the sodium hydroxide concentration in the zinc-nickel electrolyte required for the alloy deposition leads to a continuous increase in the volume of the electrolyte. Water transport from the sulfuric acid anolyte via the cation exchange membrane into the catholyte (zinc-nickel electrolyte) due to osmotic pressure differences enhances this effect.
• c. From a) and b) following, an additional, considerable technical and energetic effort is operated to concentrate the permanently formed, weakly diluted electrolyte volume excess by means of a vacuum evaporator and discontinuously fed back into the process.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine kostengünstige Anode zur Verfügung zu stellen, die in stark alkalischen Elektrolyten die Bildung von Abbauprodukten minimiert, gebrauchte, mit herkömmlichen Anoden betriebene Zinkelektrolyte regeneriert und leistungsfähiger macht sowie neu angesetzte Elektrolyte auf konstant hohem Leistungsniveau hält.Proceeding from this, it is the object of the invention to provide a low-cost anode which minimizes the formation of decomposition products in strongly alkaline electrolytes, regenerates used zinc electrolytes operated with conventional anodes and makes them more efficient, and keeps new electrolytes at a constantly high level of performance.

Diese Aufgabe wird durch die Anode mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Anspruch 11 betrifft ein alkalisches Galvanikbad und Anspruch 15 die Verwendung der Anode. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten.This object is achieved by the anode with the features ofclaim 1.Claim 11 relates to an alkaline electroplating bath and claim 15 relates to the use of the anode. Further advantageous embodiments are contained in the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird eine Anode mit Ionenaustauschermembran für ein alkalisches Galvanikbad zur Abscheidung von Zink und/oder Zinklegierungen vorgeschlagen, wobei die Anode zumindest bereichsweise von der Ionenaustauschermembran umgeben ist, durch die die Anode von einem alkalischen Elektrolyten und der Kathode trennbar ist. Die erfindungsgemäße Anode zeichnet sich dadurch aus, dass die Ionenaustauschermembran eine Anionenaustauschermembran ist.According to the invention, an anode with an ion exchange membrane for an alkaline electroplating bath for depositing zinc and / or zinc alloys is proposed, wherein the anode is at least partially surrounded by the ion exchange membrane, by which the anode is separable from an alkaline electrolyte and the cathode. The anode according to the invention is characterized in that the ion exchange membrane is an anion exchange membrane.

Durch eine Anionenaustauschmembran wird der galvanische Zinkelektrolyt von der Anode getrennt, um unerwünschte Nebenreaktionen wie Oxidation der organischen Zusätze mit Bildung von Ablagerungen auf den Anodenoberflächen zu verhindern.An anion exchange membrane separates the galvanic zinc electrolyte from the anode to prevent undesired side reactions such as oxidation of the organic additives with formation of deposits on the anode surfaces.

Gealterte Elektrolyte, die Abbauprodukte enthalten, können bei Anwendung der erfindungsgemäßen Anode regeneriert und dadurch wieder leistungsfähiger werden. Folglich kann auf diese Weise auch die Standzeit verlängert werden, bevor ein neues Galvanikbad anzusetzen ist.Aged electrolytes containing decomposition products can be regenerated when using the anode according to the invention and thus become more efficient again. Consequently, in this way, the life can be extended before a new galvanic bath is to be set.

Dabei besteht die Anionenaustauschermembran bevorzugt aus Polyetheretherketon oder enthält dieses.In this case, the anion exchange membrane preferably consists of polyetheretherketone or contains this.

Polyetheretherketon gehört zur Gruppe der Polyetherketone. Diese zeichnen sich dadurch aus, dass sie hochtemperaturbeständige thermoplastische Kunststoffe sind. Der wichtigste Vertreter dieser Gruppe ist das Polyetheretherketon, dessen Schmelztemperatur 335°C beträgt. Polyetherketone sind gegen fast alle organischen und anorganischen Chemikalien beständig. Weiterhin sind sie bis etwa 280°C beständig gegen Hydrolyse.Polyetheretherketone belongs to the group of polyetherketones. These are characterized by the fact that they are high temperature resistant thermoplastics. The most important member of this group is the polyetheretherketone, whose melting point is 335 ° C. Polyether ketones are resistant to almost all organic and inorganic chemicals. Furthermore, they are resistant to hydrolysis up to about 280 ° C.

Bevorzugt weist die Anionenaustauschermembran der erfindungsgemäßen Anode eine Dicke von 0,1 mm bis 0,13 mm auf.Preferably, the anion exchange membrane of the anode according to the invention has a thickness of 0.1 mm to 0.13 mm.

Weiterhin weist die Anionenaustauschermembran bevorzugt einen spezifischen Widerstand von < 1 Ω/cm auf.Furthermore, the anion exchange membrane preferably has a specific resistance of <1 Ω / cm.

Eine weitere Variante der Anionenaustauschermembran ist ein mehrschichtiger Aufbau.Another variant of the anion exchange membrane is a multilayer structure.

Die Anode kann aus Stahl, Edelstahl, Nickel und/oder vernickeltem Stahl bestehen oder dieses enthalten. Weiterhin kann auch ein Streckmetall aus den vorgenannten Materialien in zylindrischer Form mit Schraubverschluss und Befestigungsvorrichtung an einer Anodenschiene eingesetzt werden.The anode can be made of steel, stainless steel, nickel and / or nickel-plated steel or contain this. Furthermore, an expanded metal of the aforementioned materials in cylindrical form with screw and fastening device can be used on an anode rail.

Die Anode kann rechteckig, rund, zylinderförmig oder rohrförmig sein. Weiterhin kann die Anode von Kunststoff, insbesondere in Form eines Kunststoffgewebes, Kunststoffwänden oder einem Kunststoffboden umgeben sein. Darüberhinaus kann die Anode starr oder flexibel sein.The anode may be rectangular, round, cylindrical or tubular. Furthermore, the anode may be surrounded by plastic, in particular in the form of a plastic fabric, plastic walls or a plastic floor. Moreover, the anode can be rigid or flexible.

Beispielsweise kann eine runde Anode zylindermantelförmig von einem inneren Stützgitterrohr, einer Anionenaustauschermembran sowie einem Schutzstrumpf, der z. B. aus Kunststoffgewebe bzw. einem Kunststoffgitter besteht, umgeben sein. Dabei sind bevorzugt der Schutzstrumpf, die Anionenaustauschermembran und das innere Stützgitterrohr schichtartig miteinander verbunden.For example, a round anode cylinder jacket of an inner support grid tube, an anion exchange membrane and a protective sock, the z. B. plastic fabric or a Plastic mesh is to be surrounded. In this case, the protective sock, the anion exchange membrane and the inner support grid tube are preferably connected to one another in a layered manner.

In einer kastenförmigen, bevorzugten Ausführungsvariante sind der Anolytzulauf und der Anolytablauf zueinander senkrecht angeordnet, wobei der Anolytzulauf an der Oberseite des Anodenkastens und der Anolytablauf an der Rückseite des Anodenkastens angeordnet ist. Dabei kann die Anode aus Steckmetall sein.In a box-shaped, preferred embodiment variant, the anolyte inlet and the anolyte outlet are arranged perpendicular to one another, the anolyte inlet being arranged on the upper side of the anode box and the anolyte outlet being arranged on the rear side of the anode box. In this case, the anode may be made of plug metal.

Gemäß einer weiteren Variante ist es bevorzugt, dass die Anode gewinkelt aufgebaut ist. Im Falle einer rohrförmigen, gewinkelten Variante kann die Anode beispielsweise als Spirale, die gegebenenfalls flexible ist, ausgeführt sein.According to a further variant, it is preferred that the anode is constructed angled. In the case of a tubular, angled variant, the anode may be designed, for example, as a spiral, which may be flexible.

Weiterhin verfügt jede in einem galvanischen Elektrolyten eingesetzte Anode bevorzugt über je einen Anolytzulauf und einen Anolytrücklauf, so dass alle Anoden über die gleichen Funktions- und Reaktionsbedingungen verfügen.Furthermore, each anode used in a galvanic electrolyte preferably has in each case one anolyte feed and one anolyte return, so that all the anodes have the same functional and reaction conditions.

Bei der Anwendung von Zink-Nickel-Legierungs-Elektrolyten hat sich teilweise der Einsatz von speziellen Anoden auf der Grundlage derEP 1 344 850 A1 bewährt, weil damit die Bildung von Abbauprodukten durch anodische Oxidation bei direktem Kontakt der Elektrolyte, bestehend aus Natriumhydroxid, Nickelsulfatlösung, Aminen als Komplexbildner und weiteren organischen Verbindungen, sehr stark reduziert wird und die kathodische Stromausbeute des galvanischen Prozesses von 30–50% ohne Anwendung von Anoden je nach Elektrolytzusammensetzung und angewendeter Stromstärke, auf 60–90% gesteigert werden kann.In the application of zinc-nickel alloy electrolytes, the use of special anodes based on theEP 1 344 850 A1 proven because it is the formation of degradation products by anodic oxidation in direct contact of the electrolytes, consisting of sodium hydroxide, nickel sulfate solution, amines as complexing agent and other organic compounds is greatly reduced and the cathodic current efficiency of the galvanic process of 30-50% without application of Anodes can be increased to 60-90%, depending on the electrolyte composition and applied current.

Anders als bei Anwendung von Kationenaustausch-Membrananoden, wie in derEP 1 344 850 A1 beschrieben, wird bei Anwendung der erfindungsgemäßen Anode der Einsatz von invest- und kostenintensiver, technischer Peripherie wie z. B. Vakuumverdampfer zur Einengung von Katholyt-Volumenüberhang gegenstandslos, da die auf Seite 3, Zeile 25 bis Seite 4, Zeile 14 beschriebenen Effekte nicht auftreten.Unlike when using cation exchange membrane anodes, as inUS Pat EP 1 344 850 A1 described using the anode according to the invention, the use of invest- and cost-intensive, technical peripherals such. B. vacuum evaporator for the constriction of catholyte volume excess pointless because the effects described onpage 3,line 25 topage 4,line 14 does not occur.

Erfindungsgemäß ist ein alkalisches Galvanikbad zur Abscheidung von Zink und/oder Zinklegierung mit einer Anode und einer Kathode vorgesehen, wobei die Anode von einem alkalischen Elektrolyten durch eine Ionenaustauschermembran getrennt ist. Erfindungsgemäß ist die Ionenaustauschermembran dabei eine Anionenaustauschermembran.According to the invention, an alkaline electroplating bath is provided for depositing zinc and / or zinc alloy with an anode and a cathode, wherein the anode is separated from an alkaline electrolyte by an ion exchange membrane. According to the invention, the ion exchange membrane is an anion exchange membrane.

Bevorzugt enthält das Galvanikbad eine alkalische Lösung als Anolyt. Dies hat den Vorteil, dass, im Fall von Membrandefekten, keine Säure den alkalischen Zink- oder Zinklegierungselektrolyten neutralisiert und im Extremfall unbrauchbar macht.The electroplating bath preferably contains an alkaline solution as anolyte. This has the advantage that, in the case of membrane defects, no acid neutralizes the alkaline zinc or zinc alloy electrolyte and, in extreme cases, renders it unusable.

Als Membran wird für diese Erfindung bevorzugt eine alkalibeständige Anionenaustauschmembran verwendet.As the membrane, an alkali-resistant anion exchange membrane is preferably used for this invention.

Bevorzugt ist die alkalische Lösung im Galvanikbad eine Natriumhydroxidlösung und/oder eine Kaliumhydroxidlösung.Preferably, the alkaline solution in the electroplating bath is a sodium hydroxide solution and / or a potassium hydroxide solution.

Dabei ist es bevorzugt, dass die alkalische Lösung einen pH-Wert im Bereich von 10 bis > 14 aufweist.It is preferred that the alkaline solution has a pH in the range of 10 to> 14.

Wird in der erfindungsgemäßen Anode die Anionenaustauschmembran durch eine Kationenaustauschmembran ersetzt und Schwefelsäure als Anolyt verwendet, kann die Regenerationsfunktion für bisher konventionell genutzte Zink-Nickel-Elektrolyte nicht erfüllt werden, da durch den Kontakt von Protonen aus dem Anolyt (Schwefelsäure) mit Cyanid-Ionen aus dem Katholyt (Zink-Nickel-Elektrolyt) an der Membran-Kathodenseite die Gefahr der Bildung von hochgiftiger Blausäure gegeben ist.If in the anode of the invention, the anion exchange membrane replaced by a cation exchange membrane and sulfuric acid used as the anolyte, the regeneration function for previously conventionally used zinc-nickel electrolytes can not be met, as by the contact of protons from the anolyte (sulfuric acid) with cyanide ions the catholyte (zinc-nickel electrolyte) on the membrane cathode side the risk of the formation of highly toxic hydrogen cyanide is given.

Erfindungsgemäß ist auch die Verwendung der beschriebenen Anode in einem Galvanikbad.The use of the described anode in a galvanic bath is also according to the invention.

Die bei der galvanischen Metallabscheidung an der Kathode verbrauchte negative Ladungsmenge entspricht der äquivalenten positiven Ladungsmenge, die in Form von einfach positiv geladenen Hydroxidionen an der Anode verbraucht werden und dabei Wasser und Sauerstoff bilden.The amount of negative charge consumed in the electrodeposition at the cathode corresponds to the equivalent amount of positive charge consumed in the form of simply positively charged hydroxide ions at the anode, thereby forming water and oxygen.

Anode:Anode:

• 4OH^– – 4e → 2H₂O + O₂ (I)4OH^- - 4e → 2H₂ O + O₂ (I)

Kathode: Cathode:

• Zn²⁺ + 2e → 2Zn (Metallabscheidung) (II)Zn²⁺ + 2e → 2Zn (metal deposition) (II)2H⁺ + 2e → H₂ (Wasserstoffabscheidung) (III)2H⁺ + 2e → H₂ (hydrogen separation) (III)

Die Reaktion (III) als Co-Reaktion zur Metallabscheidung (II) ist bei Verwendung von Membrananoden stark gebremst.The reaction (III) as co-reaction to the metal deposition (II) is greatly slowed down when using membrane anodes.

Daraus ergibt sich, dass ein gleichmäßiger Verbrauch von Hydroxidionen im Zink bzw. Zinklegierungselektrolyten sowie im Anolyten erfolgt, der mit Volumenverringerung einhergeht. Die Volumenverringerung wird im galvanischen Praxisbetrieb durch die notwendigen Ergänzungschemikalien teilweise kompensiert und je nach Volumenausschleppung mit der galvanisierten Ware und deren Warenträgern wird nach Erfordernis zusätzlich mit Wasser aufgefüllt.It follows that a uniform consumption of hydroxide ions takes place in the zinc or zinc alloy electrolyte and in the anolyte, which is accompanied by volume reduction. The volume reduction is partially compensated in the galvanic practice by the necessary supplemental chemicals and depending on volume carryover with the galvanized goods and their goods carriers is additionally filled with water if required.

Es wird somit kein kontinuierlicher Volumenzuwachs im galvanischen Elektrolyten infolge von Verdünnungseffekten erzeugt.Thus, no continuous increase in volume in the galvanic electrolyte due to dilution effects is produced.

Osmoseeffekte durch Wasserentzug aus dem Anolyten während Anlagenstillstandszeiten werden verhindert, indem der Anolyt auf eine höhere Natriumhydroxidkonzentration eingestellt wird als der Katholyt (Zinkelektrolyt).Osmosis effects from dehydration from the anolyte during plant downtime are prevented by adjusting the anolyte to a higher sodium hydroxide concentration than the catholyte (zinc electrolyte).

Aus den Labor- und Pilotversuchen hat sich bei einem Natriumhydroxidgehalt von 120 g/l im Zinkelektrolyten, eine Natriumhydroxidkonzentration von 150–160 g/l im Anolyten als günstig erwiesen.From the laboratory and pilot experiments, a sodium hydroxide concentration of 150-160 g / l in the anolyte was found to be favorable at a sodium hydroxide content of 120 g / l in the zinc electrolyte.

Bei zu hoher Konzentration von Natriumhydroxid im Anolyten erfolgt im stromlosen Zustand Osmose in entgegengesetzter Richtung, d. h. Verdünnung des Anolyten durch Wasser aus dem Katholyten mit Volumenanstieg des Anolyten bis zum Ausgleich der Ionenaktivitäten von Anolyt und Katholyt.At too high a concentration of sodium hydroxide in the anolyte in the de-energized state osmosis takes place in the opposite direction, d. H. Dilution of the anolyte by water from the catholyte with volume increase of the anolyte to balance the ionic activities of anolyte and catholyte.

Dieser Zustand ist unkritisch, da der Volumenzuwachs im Anolyten in den Katholyten zurückgeführt werden kann (in der Praxis hingegen kann der Anolyt aus den Membrananoden „überlaufen”).This condition is uncritical, since the volume increase in the anolyte can be traced back to the catholyte (in practice, however, the anolyte can "overflow" from the membrane anodes).

Die Volumenbilanz von Anolyt und Katholyt bleibt dabei ausgeglichen.The volume balance of anolyte and catholyte remains balanced.

Die Verwendung von Membrananoden mit Anionenaustauschmembran in gebrauchten Zink-Nickel-Elektrolyten ermöglicht eine Regenerierung derselben, indem Cyanid-Ionen, die bei konventionellem Betreiben von Zink-Nickel-Bädern (ohne Membrantechnik) durch chemische Umsetzung an der Anode gebildet werden und die kathodische Stromausbeute senken, auf Grund ihrer negativen elektrischen Ladung in den Anolyten gelangen und mit diesem gezielt entsorgt werden können.The use of membrane anodes with anion exchange membrane in used zinc-nickel electrolytes enables regeneration thereof by cyanide ions formed by conventional zinc-nickel baths (without membrane technology) by chemical reaction at the anode and lowering the cathodic current efficiency , due to their negative electrical charge in the anolyte and can be disposed of with this targeted.

Weiterhin werden, wenn auch in geringem Umfang, Karbonat- und Sulfationen, welche ebenfalls den galvanischen Abscheideprozess verlangsamen, aus dem Zink- bzw. Zinklegierungselektrolyten über die Anionenaustauschmembran in den Anolyten überführt und können systematisch entfernt werden.Furthermore, although to a lesser extent, carbonate and sulfate ions, which also slow the electrodeposition process, are transferred from the zinc or zinc alloy electrolyte via the anion exchange membrane to the anolyte and can be systematically removed.

Anhand der folgenden1 bis5 sowie anhand von Beispiel 1 soll der anmeldungsgemäße Gegenstand näher erläutert werden, ohne diesen auf diese Varianten einzuschränken.Based on the following 1 to 5 as well as with reference to Example 1, the application according to the object will be explained in more detail, without limiting this to these variants.

1 zeigt einen Anodenaufbau mit zylindrischer Form. 1 shows an anode structure with a cylindrical shape.

2 zeigt einen Anodenaufbau mit einem Membrankörper in Kastenform. 2 shows an anode structure with a membrane body in box form.

3 zeigt einen Anodenaufbau mit gewinkelter Rohrform. 3 shows an anode structure with angled tubular shape.

4 zeigt mehrere Anoden in einem galvanischen Bad. 4 shows several anodes in a galvanic bath.

5 zeigt den schematischen Aufbau eines galvanischen Bads. 5 shows the schematic structure of a galvanic bath.

1a zeigt eine Ausführungsform der Anode1 in schematischer Darstellung. Diese weist eine zylinderförmige Form auf. An der Oberseite ist der Anolytzulauf2 mittig sowie der Anolytrücklauf4 der Natronlauge als Anolyt3 seitlich dargestellt. Diese Ausführungsform weist einen Schraubverschluss5 auf. Die Anode1 ist von einem inneren Stützgitterrohr8 sowie der Anionenaustauschermembran7 umgeben. Als Materialien für die Anionenaustauschermembran7 sind beispielsweise fumasep^® FAB oder auch fumasep^® FAA der Fa. Fumatech einsetzbar. Der Schutzstrumpf6 aus Kunststoffgewebe kann beispielsweise aus Polypropylen gefertigt sein. Weiterhin kann ein äußeres Schutzgitterrohr optional vorliegen. Die Anode1 als Rohranode kann wahlweise aus Stahl, Edelstahl, Nickel oder Streckmetall aus dem vorgenannten Material in zylindrischer Form mit Schraubverschluss5 und Befestigungsvorrichtung an der Anodenschiene vorliegen. Der Anolytrücklauf4 gewährleistet eine Entgasung des Anolyten3 von Sauerstoff, welcher beim galvanischen Prozess an der Anode1 gebildet wird. Als Anolyt3 wird beispielsweise Natronlauge eingesetzt (150 bis 180 g/l Natriumhydroxid). An der Anodenbefestigung9 erfolgt zusätzlich die Stromzuführung. Weiterhin ist unterhalb der Anode1 der Fluss des Anolyten19 dargestellt. 1a shows an embodiment of theanode 1 in a schematic representation. This has a cylindrical shape. At the top is theAnolytezulauf 2 centered and theAnolytrücklauf 4 the caustic soda asanolyte 3 shown on the side. This embodiment has ascrew cap 5 on. Theanode 1 is from an inner support grid pipe 8th and theanion exchange membrane 7 surround. As materials for theanion exchange membrane 7 are, for example fumasep^® FAB or fumasep^® FAA Fa. Fumatech used. The protective stocking 6 made of plastic fabric can be made for example of polypropylene. Furthermore, an outer protective grid pipe may optionally be present. Theanode 1 as tubular anode can optionally made of steel, stainless steel, nickel or expanded metal from the aforementioned material in cylindrical form withscrew cap 5 and fastening device on the anode rail. Theanolyte return 4 ensures degassing of theanolyte 3 of oxygen, which in the galvanic process at theanode 1 is formed. Asanolyte 3 For example, caustic soda is used (150 to 180 g / l sodium hydroxide). At theanode attachment 9 In addition, the power supply takes place. Furthermore, below theanode 1 the river of theanolyte 19 shown.

In1b ist eine Seitansicht einer Anode1 mit Schraubverschluss5 gezeigt. Auf dem Schraubverschluss5 ist die Anodenbefestigung9 angeordnet. Weiterhin sind der Anolytzulauf2 sowie der Anolytrücklauf4 dargestellt.In 1b is a side view of ananode 1 withscrew cap 5 shown. On thescrew cap 5 is theanode attachment 9 arranged. Furthermore, theAnolytzulauf 2 as well as theanolyte return 4 shown.

1c zeigt eine um 90° gedrehte Darstellung von1b aufgebaut aus einer Anode1 mit Schraubverschluss5 sowie darauf angeordneter Anodenbefestigung9. Weiterhin sind der Anolytzulauf2 sowie der Anolytrücklauf4 abgebildet. 1c shows a rotated by 90 ° representation of 1b constructed from ananode 1 withscrew cap 5 and arranged thereonanode attachment 9 , Furthermore, theAnolytzulauf 2 as well as theanolyte return 4 displayed.

In2 ist eine kastenförmige Variante der erfindungsgemäßen Anode1 dargestellt. Die Anode1 weist hier eine Rechteckform auf. Sie wird von dem Anodenkasten11 umgeben. Durch den Anolytzulauf2 sowie den Anolytablauf4' wird das Flüssigkeitsniveau des Anolyten10 im Anodenkasten11 reguliert. Der Anolytzulauf2 ist an der Oberseite des Aufbaus angeordnet. Der Anolytablauf4' ist an der Rückseite des Anodenkastens11 lokalisiert. Die Anode1 kann aus Streckmetall bestehen.In 2 is a box-shaped variant of the anode according to theinvention 1 shown. Theanode 1 here has a rectangular shape. It is from theanode box 11 surround. By theAnolytezulauf 2 as well as the Anolytablauf 4 ' becomes the liquid level of theanolyte 10 in theanode box 11 regulated. Theanolyte feed 2 is located at the top of the body. The anolyte outlet 4 ' is at the back of theanode box 11 localized. Theanode 1 can be made of expanded metal.

In3 ist eine gewinkelte Rohrform aus Kunststoff dargestellt. Die Anode1 besteht in dieser Ausführungsform aus flexiblem Anodenmaterial, beispielsweise Edelstahl, und ist als Spirale ausgeführt. In dieser Ausführungsform weist die Anode1 eine rohrförmige, gewinkelte Ummantelung20 auf.In 3 is an angled pipe shape made of plastic. Theanode 1 consists in this embodiment of flexible anode material, such as stainless steel, and is designed as a spiral. In this embodiment, the anode 1 a tubular,angled sheath 20 on.

In4 ist ein galvanisches Bad mit Galvanisiertrommel21 und Anodenschienen23 zum Befestigen und zur Stromübertragung der Anoden1 für das Betreiben von mehreren Anoden1 dargestellt. Der Anolytkreislauf verläuft über eine Umwälzpumpe13, einen Filter14 sowie je einen Durchflussmengenmesser15 pro Anode. Dabei ist jede Membrananode über Zulaufableitungen24 und Rücklaufableitungen25 in den Anolytkreislauf eingebunden. Somit ist gewährleistet, dass alle Anoden1 die gleichen Reaktionsbedingungen erhalten können. Weiterhin weist der Aufbau einen Anolytvorratsbehälter12 auf. Durch diesen Aufbau ist es möglich, zu jeder Zeit Korrekturen des Natriumhydroxidgehaltes, Natriumcarbonatgehaltes sowie des Anolytvolumens durchzuführen. Weiterhin können über die Anionenaustauschermembran7 separierte, den galvanischen Prozess hemmende Anionen, wie beispielsweise Cyanid, Carbonat oder Sulfat, entfernt werden.In 4 is a galvanic bath with galvanizingdrum 21 andanode rails 23 for fastening and power transmission of theanodes 1 for operatingmultiple anodes 1 shown. The anolyte circuit passes through acirculation pump 13 , afilter 14 and one flowmeter each 15 per anode. Each membrane anode is viainlet outlets 24 and returnpipes 25 involved in the anolyte circuit. This ensures that allanodes 1 can obtain the same reaction conditions. Furthermore, the structure has ananolyte reservoir 12 on. By this construction, it is possible to carry out at any time corrections of the sodium hydroxide content, sodium carbonate content and the anolyte volume. Furthermore, via theanion exchange membrane 7 separated, the galvanic process inhibiting anions, such as cyanide, carbonate or sulfate are removed.

5 zeigt eine Variante des Galvanikbads. Die Anoden1 sind dabei von dem Anolyten3 umgeben und von dem Zink-Nickel-Elektrolyt18 durch jeweils eine Anionenaustauschermembran7 separiert. Die Anoden1 sowie die Kathode17 befinden sich in einem Elektrolytbehälter16. Als Anolyt3 umgibt Natronlauge die Anoden1. 5 shows a variant of the electroplating bath. Theanodes 1 are from theanolyte 3 surrounded and by the zinc-nickel electrolyte 18 by a respectiveanion exchange membrane 7 separated. Theanodes 1 as well as thecathode 17 are in anelectrolyte container 16 , Asanolyte 3 Caustic soda surrounds theanodes 1 ,

Beispiel 1:Example 1:

Technische Voraussetzungen:Technical requirements:

• Versuchsanordnung: siehe5Experimental arrangement: see 5

Labor-Membran-Anode:∅ V2A-Rohr-Anode:1/2'' (2,07 cm)Nutzlänge Stahlrohranode:12 cmGeometrische Fläche Stahlrohranode:0,8 dm² Anolytzelle mit Anionenaustauschmembran:∅ Membran-Röhre:65 mmLänge Membranröhre:11 cmOberfläche Membranröhre:2,5 dm²Volumen Membranröhre:max. 330 mlVolumen Membranröhre effektiv:250 mlAnzahl der Anolytzellen:2 Stück Anolyt: NatronlaugeNaOH1. Tag120 g/l2. Tag150 g/l3. Tag180 g/l Kathode: Stahlblech 21 × 15 cmGeometrische Fläche: 2 Seiten6,4 dm² Zink-Nickel-Elektrolyt: Performa 285Zustand:gebrauchtFarbe:braunElektrolytbehälter:KunststoffVolumen:10 Liter Elektrolytzusammensetzung:Zn6,8 g/lNi0,83 g/lNaOH120,0 g/lNa₂CO₃89,0 g/lNa₂SO₄12,7 g/lCyanid24 mg/l Galvanisierdaten:Stromstärke:13 AKathodische Stromdichte:~2 A/dm²Anodische Stromdichte:~8 A/dm²Expositionszeit pro Galvanisierzyklus:2 hLaboratory membrane Anode: ∅ V2A tube anode: 1/2 '' (2.07 cm) Effective length of tubular steel anode: 12 cm Geometric surface steel tube anode: 0.8 dm² Anolyte cell with anion exchange membrane: ∅ Membrane tube: 65 mm Length of membrane tube: 11 cm Surface membrane tube: 2.5 dm² Volume membrane tube: Max. 330 ml Volume membrane tube effective: 250 ml Number of anolyte cells: 2 pieces Anolyte:caustic soda NaOH 1 day 120 g /l 2 day 150 g / l 3rd day 180 g / l Cathode:steel sheet 21 × 15 cm Geometric area: 2 pages 6.4 dm² Zinc-nickel electrolyte: Performa 285 Status: second hand Colour: brown Electrolyte container: plastic Volume: 10 liters Electrolyte composition: Zn 6.8 g / l Ni 0.83 g / l NaOH 120.0 g / l Na₂ CO₃ 89.0 g / l Na₂ SO₄ 12.7 g /l cyanide 24 mg / l Galvanisierdaten: Current: 13A Cathodic current density: ~ 2 A / dm² Anodic current density: ~ 8 A / dm² Exposure time per plating cycle: 2 h

Versuchsdurchführung:Experimental procedure:

• a) Der Zink-Nickelelektrolyt wurde mit 30 Ah/l belastet, d. h. drei Tage ca. je 8 Stunden mit der beschriebenen Strombelastung.a) The zinc-nickel electrolyte was loaded with 30 Ah / l, i. H. three days approx. 8 hours each with the described current load.
• b) Die chemische Zusammensetzung hinsichtlich Natriumhydroxid (NaOH), Nickel (Ni), Zink (Zn) wurde regelmäßig analytisch überprüft und durch Zugaben von Nickellösung, Natronlauge sowie Auflösen von Zinkmetall konstant gehalten.b) The chemical composition with regard to sodium hydroxide (NaOH), nickel (Ni), zinc (Zn) was regularly checked analytically and kept constant by adding nickel solution, sodium hydroxide and dissolving zinc metal.
• c) Die Kathodenbleche wurden im Zyklus von einer Stunde entnommen und die Schichtdicke der Zink-Nickel-Schicht vermessen.c) The cathode sheets were removed in the cycle of one hour and measured the layer thickness of the zinc-nickel layer.

Versuchsergebnisse: Test results:

• a) Zu Beginn der Versuche wurde auf dem Kathodenblech eine durchschnittliche abgeschiedene Schichtdicke von 9 μm gemessen. Das entspricht einer kathodischen Stromausbeute von ca. 30%.a) At the beginning of the experiments, an average deposited layer thickness of 9 μm was measured on the cathode plate. This corresponds to a cathodic current efficiency of approx. 30%.
• b) Nach einer Strombelastung des Elektrolyten von ca. 20 Ah/l wurde eine Farbveränderung von braun nach weinrot beobachtet. Dies deutete qualitativ darauf hin, dass durch den Galvanisierprozess keine neuen Abbauprodukte durch anodische Oxidation entstehen konnten. Zum Vergleich: Ein neu angesetzter Zink-Nickel-Elektrolyt ist von violetter Farbe und zeigt nach geringer Strombelastung eine weinrote Färbung.b) After a current load of the electrolyte of about 20 Ah / l, a color change from brown to burgundy was observed. This indicated qualitatively that the plating process did not lead to any new decomposition products due to anodic oxidation.For comparison, a newly prepared zinc-nickel electrolyte is of violet color and shows a burgundy color after a low current load.
• c) Mit dem Farbwechsel konnte ein deutlicher Anstieg der kathodischen Stromausbeute gemessen werden: Nach einer Beschichtungszeit von einer Stunde wurde eine durchschnittliche Schichtdicke von 15 μm gemessen. Dies entspricht einer kathodischen Stromausbeute von ca. 50%.c) With the color change, a significant increase in the cathodic current efficiency was measured: After a coating time of one hour, an average layer thickness of 15 μm was measured. This corresponds to a cathodic current efficiency of about 50%.
• d) Nach den täglichen Stillstandszeiten ohne Strombelastung (ca. 12–14 Stunden) mit Verbleib der mit Anolyt gefüllten Membranröhren im Zink-Nickel-Bad wurde nach dem ersten Tag festgestellt, dass das Anolytvolumen in beiden Membranröhren um ca. 25% gesunken war und unterhalb des Zink-Nickel-Elektrolyt-Niveaus lag. Die Natriumhydroxidkonzentration des verbliebenen Anolyten hatte sich auf 150 g/l erhöht. Die Ursache ist mit osmotischen Druckunterschieden zwischen Anolyt und Katholyt (Zink-Nickel-Elektrolyt) erklärbar.d) After the daily downtime without current load (about 12-14 hours) with the fate of anolyte filled membrane tubes in the zinc-nickel bath was found after the first day that the anolyte volume in both membrane tubes had fallen by about 25%, and below the zinc-nickel electrolyte level.The sodium hydroxide concentration of the remaining anolyte had increased to 150 g / l. The cause can be explained by osmotic pressure differences between anolyte and catholyte (zinc-nickel electrolyte).
• e) Eine Erhöhung der Natriumhydroxidkonzentration auf 150 g/l und Auffüllen des Anolytvolumens in den Membranröhren mit demineralisiertem Wasser führte nach dem zweiten Tag zu keinem Wasserentzug im Anolyten.e) Increasing the sodium hydroxide concentration to 150 g / l and filling the anolyte volume in the membrane tubes with demineralized water resulted in no dehydration in the anolyte after the second day.
• f) Eine Erhöhung der Natriumhydroxidkonzentration auf 180 g/l im Anolyten am dritten Tag zeigte nach der Stillstandszeit einen Volumenanstieg des Anolyten in den Membranröhren über das Elektrolytniveau des Zink-Nickel-Bades bis zum Überlaufen. Durch Wasserentzug (Osmose) aus dem Zink-Nickel-Elektrolyten hatte sich eine Natriumhydroxidkonzentration von 155 g/l im Anolyten eingestellt.f) Increasing the sodium hydroxide concentration to 180 g / L in the anolyte on the third day after the downtime showed an increase in the volume of the anolyte in the membrane tubes above the electrolyte level of the zinc-nickel bath until overflowing.By dehydration (osmosis) from the zinc-nickel electrolyte, a sodium hydroxide concentration of 155 g / l had set in the anolyte.
• g) Nach einer Strombelastung des Zink-Nickel-Elektrolyten von 30 Ah/l (dritter Tag) konnte eine weitere Leistungssteigerung des Zink-Nickel-Elektrolyten nachgewiesen werden: Die durchschnittliche gemessene Schichtdicke nach einer Stunde Beschichtungszeit betrug nunmehr 19 μm. Das entspricht einer kathodischen Stromausbeute von ca. 60%.g) After a current load of the zinc-nickel electrolyte of 30 Ah / l (third day), a further increase in performance of the zinc-nickel electrolyte could be detected: The average measured layer thickness after one hour of coating time was now 19 microns. This corresponds to a cathodic current efficiency of approx. 60%.
• h) Folgende Analysenwerte wurden nach 30 Ah/l Strombelastung ermittelt (Verlust durch durch übergelaufenen Anolyt infolge Osmose nicht berücksichtigt):h) The following analysis values were determined after 30 Ah / l current load (loss due to overflowing anolyte due to osmosis not taken into account):

Zink-Nickel-Elektrolyt:Zn6,5 g/lNi0,9 g/lNaOH125,0 g/lNa₂CO₃86,0 g/lNa₂SO₄12,0 g/lCyanid11 mg/l Anolyt:Zn0,1 g/lNi10 mg/lNaOH155,0 g/lNa₂CO₃5 g/lNa₂SO₄4 g/lCyanid5 mg/lZinc-nickel electrolyte: Zn 6.5 g / l Ni 0.9 g / l NaOH 125.0 g / l Na₂ CO₃ 86.0 g / l Na₂ SO₄ 12.0 g /l cyanide 11 mg / l anolyte: Zn 0.1 g /l Ni 10 mg / l NaOH 155.0 g / l Na₂ CO₃ 5 g / l Na₂ SO₄ 4 g /l cyanide 5 mg / l

Versuchsauswertung: Data analysis:

• a) Die Versuche zeigten ein deutliches Absinken der Zyanidkonzentration im Zink-Nickel-Elektrolyten infolge Entfernung über die Anionenaustauschmembran, wobei die absolute Menge an Zyanid im Anolyten nicht wieder gefunden wurde. Dies kann auf oxidative Zersetzung von Zyanid im Anolyten zurückzuführen sein.a) The experiments showed a significant decrease in the cyanide concentration in the zinc-nickel electrolyte due to removal via the anion exchange membrane, wherein the absolute amount of cyanide in the anolyte was not found again. This may be due to oxidative decomposition of cyanide in the anolyte.
• b) Da die Neuentstehung von Zyanid durch die Anionenaustauschmembran verhindert wurde, verringerte sich kontinuierlich die Konzentration von Zyanid im Zink-Nickel-Elektrolyten.b) Since the formation of cyanide by the anion exchange membrane was prevented, the concentration of cyanide in the zinc-nickel electrolyte continuously decreased.
• c) In der Folge sinkender Zyanid-Konzentration erfolgten eine Farbänderung des Zink-Nickel-Elektrolyten sowie eine deutlich messbare Steigerung der kathodischen Stromausbeute.c) As a result of decreasing cyanide concentration, a color change of the zinc-nickel electrolyte and a clearly measurable increase in the cathodic current yield took place.
• d) Karbonat- und Sulfat-Ionen wurden in geringem Umfang aus dem Zink-Nickel-Elektrolyten entfernt. Dies trägt ebenfalls zur Steigerung der kathodischen Stromausbeute bei.d) Carbonate and sulfate ions have been slightly removed from the zinc-nickel electrolyte. This also contributes to the increase in the cathodic current efficiency.
• e) Um Ausfällungen und Ablagerungen von Kalzium- oder Magnesiumkarbonat und -sulfat zu vermeiden, da diese Salze die Membranfunktion stark beeinträchtigen oder zum Totalausfall führen können, muss der Anolyt unbedingt mit voll entsalztem Wasser angesetzt und ergänzt werden.e) In order to avoid precipitation and deposits of calcium or magnesium carbonate and sulfate, since these salts can severely impair membrane function or lead to total failure, the anolyte must always be prepared and supplemented with demineralized water.

Der Test einer in1a dargestellten Anode im Pilotversuch hat die Funktionsweise entsprechend den dargelegten Laborversuchen bestätigt.The test of an in 1a The anode shown in the pilot test has confirmed the operation according to the laboratory tests described.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• EP 1344850 A1[0008, 0009, 0026, 0027]EP 1344850 A1[0008, 0009, 0026, 0027]

Claims (15)

Translated fromGerman

Anode mit Ionenaustauschermembran für ein alkalisches Galvanikbad zur Abscheidung von Zink und/oder Zinklegierungen, wobei die Anode zumindest bereichsweise von der Ionenaustauschermembran umgeben ist, durch die die Anode von einem alkalischen Elektrolyten und der Kathode trennbar ist,dadurch gekennzeichnet, dass die Ionenaustauschermembran eine Anionenaustauschermembran ist.An anode with an ion exchange membrane for an alkaline galvanic bath for the deposition of zinc and / or zinc alloys, wherein the anode is at least partially surrounded by the ion exchange membrane, by which the anode of an alkaline electrolyte and the cathode is separable,characterized in that the ion exchange membrane is an anion exchange membrane ,Anode gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Anionenaustauschermembran aus Polyetheretherketon besteht oder dieses enthält.Anode according to the preceding claim, characterized in that the anion exchange membrane consists of or contains polyetheretherketone.Anode gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anionenaustauschermembran ein Dicke von 0,1 mm bis 0,13 mm aufweist.Anode according to one of the preceding claims, characterized in that the anion exchange membrane has a thickness of 0.1 mm to 0.13 mm.Anode gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anionenaustauschermembran eine spezifischen Widerstand von < 1 Ω/cm aufweist.Anode according to one of the preceding claims, characterized in that the anion exchange membrane has a specific resistance of <1 Ω / cm.Anode gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anionenaustauschermembran einen mehrschichtigen Aufbau aufweist.Anode according to one of the preceding claims, characterized in that the anion exchange membrane has a multilayer structure.Anode gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode aus Stahl, Edelstahl, Nickel und/oder vernickeltem Stahl besteht oder dieses enthält.Anode according to one of the preceding claims, characterized in that the anode consists of or contains steel, stainless steel, nickel and / or nickel-plated steel.Anode gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode rechteckig, rund, zylinderförmig oder rohrförmig ist.Anode according to one of the preceding claims, characterized in that the anode is rectangular, round, cylindrical or tubular.Anode gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode starr oder flexibel ist.Anode according to one of the preceding claims, characterized in that the anode is rigid or flexible.Anode gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode von Kunststoff, insbesondere in Form eines Kunststoffgewebes und/oder Kunststoffgitters, Kunststoffwänden und einem Kunststoffboden, umgeben ist.Anode according to one of the preceding claims, characterized in that the anode of plastic, in particular in the form of a plastic fabric and / or plastic mesh, plastic walls and a plastic bottom, is surrounded.Anode gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode gewinkelt aufgebaut ist.Anode according to one of the preceding claims, characterized in that the anode is constructed at an angle.Alkalisches Galvanikbad zur Abscheidung von Zink und/oder Zinklegierungen mit einer Anode und einer Kathode, wobei die Anode von einem alkalischen Elektrolyten durch eine Ionenaustauschermembran getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ionenaustauschermembran eine Anionenaustauschermembran ist.An alkaline plating bath for depositing zinc and / or zinc alloys with an anode and a cathode, the anode being separated from an alkaline electrolyte by an ion exchange membrane, characterized in that the ion exchange membrane is an anion exchange membrane.Galvanikbad gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es eine alkalische Lösung als Anolyt enthält.Electroplating bath according to the preceding claim, characterized in that it contains an alkaline solution as anolyte.Galvanikbad gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die alkalische Lösung eine Natriumhydroxidlösung und/oder eine Kaliumhydroxidlösung ist.Electroplating bath according to the preceding claim, characterized in that the alkaline solution is a sodium hydroxide solution and / or a potassium hydroxide solution.Galvanikbad gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die alkalische Lösung einen pH-Wert im Bereich von 10 bis > 14 aufweist.Electroplating bath according to one of claims 13 to 15, characterized in that the alkaline solution has a pH in the range from 10 to> 14.Verwendung der Anode gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 in einem Galvanikbad gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14.Use of the anode according to one of claims 1 to 10 in a galvanic bath according to one of claims 11 to 14.

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