電鍍廢水中Cr(VI)對(duì)環(huán)境形成嚴(yán)峻的污染,是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。各地都在研究開發(fā)新的代鉻鍍層。其中三價(jià)鉻鍍鉻液能夠代替Cr(VI)的鍍液,尤其是裝飾性鍍層已有適當(dāng)數(shù)量的產(chǎn)品逐漸推廣應(yīng)用。但現(xiàn)在三價(jià)鉻鍍液鍍硬鉻工藝的工業(yè)化出產(chǎn)尚不成熟。因?yàn)镃r(VI)鍍液電鍍硬鉻層的硬度較高、結(jié)合力和耐磨性好,鍍層可達(dá)1000m以上。所以從當(dāng)今工業(yè)產(chǎn)品的種類和運(yùn)用情況來(lái)看,還需Cr(Ⅵ)鍍液鍍硬鉻。問(wèn)題是如何選用一種適合的添加劑下降CrO的質(zhì)量濃度,削減帶出量,改善水洗辦法,收回運(yùn)用,從源頭削減Cr(VI)對(duì)環(huán)境的污染。
采用稀土低鉻鍍鉻工藝
1.1鍍液組成及工藝條件
鉻酐120g/L
稀土添加劑1.2g/L
硫酸0.6g/L
Θ45~50℃
Jk25~30A/dm
1.2工藝特點(diǎn)
(1)經(jīng)濟(jì)效益好某廠硬鉻車間有大、中、小3個(gè)鍍鉻槽共1萬(wàn)多升溶液運(yùn)用稀土添加劑,對(duì)林業(yè)、機(jī)械、挖掘機(jī)的軸類件尺度鍍鉻,拋光呈鏡面,鍍層為80
m左右,其它零件在250m上下(鍍層需精磨)。該稀土低鉻鍍液由原標(biāo)準(zhǔn)(250g/LCrO,)鍍鉻液轉(zhuǎn)化而成,鍍液P(CrO)將下降50%,進(jìn)步'7為30%以上。例如,同樣d為80~0.18mm,z為1300mm的銷軸,原鍍液電鍍需2.5h,稀土低鉻鍍液僅1.5h。原鍍液轉(zhuǎn)化配槽一項(xiàng)節(jié)省鉻酐1t多,按當(dāng)時(shí)單價(jià)所節(jié)余的鉻酸溶液還能夠出產(chǎn)100萬(wàn)元產(chǎn)量的鉻鍍層,不用運(yùn)用新的鉻酐原料。
(2)帶出量較少實(shí)踐標(biāo)明,鍍液質(zhì)量濃度越高,溶液黏度會(huì)越大,帶出量也會(huì)越多。以鋁氣缸鍍鉻為例,原鍍液P(CrO,)為250g/L,水洗收回槽中的CrO含量很高。以當(dāng)時(shí)的3個(gè)水洗槽為例,剖析其槽中P(CrO)結(jié)果是:第1水洗槽為15.8g/L;第2水洗槽為4.7g/L;第3水洗槽為1.4g/L左右。自改用稀土低鉻鍍液進(jìn)行出產(chǎn)以后,因?yàn)镃rO質(zhì)量濃度的下降,帶出量較少。如第1水洗槽中P(CrO)從原來(lái)的15.8g/L下降到7L左右。
操控帶出量及水洗辦法
2.1削減帶出量的辦法
從鍍槽中取出鍍件時(shí),粘附在鍍件外表上鍍液的數(shù)量因條件而異,其規(guī)模很大。一般為i00~400mL/m,鎳/鉻層一般為60mL/m左右。帶出液不只浪費(fèi)了資源,還嚴(yán)峻污染了環(huán)境,國(guó)標(biāo)考核該項(xiàng)
指標(biāo)意義在于促進(jìn)企業(yè)在工藝和裝備方面采納辦法,從源頭削減污染物,削減鍍件從鍍槽中帶出鍍液的數(shù)量。與帶出量有關(guān)的要素,除了鍍液自身的質(zhì)量濃度外,還有以下方面的原因:
(1)工件形狀開孔或凹槽部分多的鍍件,從槽中帶出鍍液的數(shù)量會(huì)多;(2)裝掛方法鍍件出槽附著的液體因重力而落人底部,所以鍍件裝掛時(shí)應(yīng)將其棱角垂直于鍍槽的液面,盲孔或凹槽應(yīng)向下;(3)脫液時(shí)刻鍍件從槽中取出應(yīng)在上空停留3~10S,一起運(yùn)用振蕩的輔助手法,能夠促進(jìn)脫液。(4)噴發(fā)水洗運(yùn)用水壓噴發(fā)呈霧狀,初始使?jié)獾囊后w從鍍件外表悉數(shù)流回槽內(nèi),大大削減帶出量。
2.2進(jìn)步水洗的效率
實(shí)踐標(biāo)明,只要有效地操控鍍件從鍍槽中的帶出量及其水洗的操作辦法,一般3—4個(gè)水洗槽即可。關(guān)鍵是加快對(duì)附在鍍件外表的液體分散到清洗水中,因而,必須注意以下辦法:
(1)進(jìn)步洗水的溫度,尤其在冬季。(2)用壓縮空氣進(jìn)行拌和。3)在水洗槽中移動(dòng)工件。4)工件從水洗槽中取出后再放回槽中往復(fù)水洗兩次。5)工件經(jīng)末槽水洗完畢后,很好用布擦拭外表。查看工件在各槽中水洗是否完全,能夠用試紙測(cè)定水洗槽中取出的工件外表上水的pH??雌涫欠衽c該水洗槽的pH相等。
新國(guó)標(biāo)的出臺(tái),對(duì)電鍍工作者和電鍍企業(yè)是十分嚴(yán)峻的考驗(yàn)。清潔出產(chǎn)是一個(gè)持續(xù)改善環(huán)境行為和環(huán)境續(xù)效的進(jìn)程,它具有動(dòng)態(tài)發(fā)展的特點(diǎn)
電鍍硬鉻進(jìn)行的各項(xiàng)工作都是采用技術(shù),這樣子可以加快工作效率,電鍍硬鉻是一種傳統(tǒng)的表面電鍍技術(shù),至今我們都還在使用,效果是非常好的。我們知道鍍硬鉻是鍍硬鉻工藝。是在各種基體表面鍍一層較厚的鉻鍍層,它的厚度一般在20μm以上,利用鉻的特性提高零件的硬度、耐磨、耐溫和耐蝕等性能。
電鍍硬鉻是一種傳統(tǒng)的表面電鍍技術(shù),已經(jīng)應(yīng)用長(zhǎng)達(dá)70多年。鍍鉻層硬度高、耐磨、耐蝕并能長(zhǎng)期保持表面光亮且工藝相對(duì)比較簡(jiǎn)單,成本較低。長(zhǎng)期以來(lái),鉻鍍層除了作為裝飾涂層外,還廣泛作為機(jī)械零部件的耐磨和耐蝕涂層。電鍍硬鉻鍍層技術(shù)常常用來(lái)修復(fù)破損部件。
電鍍硬鉻工藝會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題,鍍鉻工藝使用的鉻酸溶液,會(huì)產(chǎn)生含鉻酸霧和廢水,而且還有其它一些缺點(diǎn),如:硬度一般為800~900HV,硬度比一些陶瓷和金屬陶瓷材料低,且硬度還會(huì)隨溫度升高而降低,鍍鉻層存在微裂紋,不可避免產(chǎn)生穿透性裂紋,導(dǎo)致腐蝕介質(zhì)從表面滲透至界面而腐蝕基體,造成鍍層表面出現(xiàn)銹斑甚至剝落,電鍍工藝沉積速度慢,鍍0.2~0.3mm厚的鍍層往往需要2~3個(gè)班的時(shí)間,也不利于厚鍍層的應(yīng)用。
電鍍硬鉻工藝的主要特點(diǎn)是什么
1、鍍鉻電解液的主要成分不是金屬鉻鹽,而是鉻酸。
2、鍍鉻電解液中必須加入少量具有催化作用的陰離子,如硫酸根、氟硅酸根離子等,才能使電鍍過(guò)程正常進(jìn)行。
3、電解液的分散能力很低,不易得到均勻的鍍層。要想等到厚度均勻的鍍層,必須采用適當(dāng)?shù)膴A具、象形陽(yáng)極、輔助陰極或絕緣屏蔽等措施。
4、鍍鉻使用的電流密度很高,電流密度常在20A/dm2以上;鍍鉻槽電壓較高,通常6~12V。
5、鍍鉻電解液的電流效率較低,,普通鍍鉻電解液的電流效率在20%左右。
6、陽(yáng)極采用鉛、鉛-銻合金或鉛-錫合金等做不溶性陽(yáng)極,不能用金屬鉻作陽(yáng)極。
7、工藝參數(shù)對(duì)鍍鉻層性質(zhì)有影響,采用不同的電流密度和溫度,可得到不同性質(zhì)的鍍鉻層。
電鍍硬鉻工藝的主要特點(diǎn)
從常用的鉻酸電解液中電鍍鉻,其工藝特點(diǎn)如下:
1、鍍鉻電解液的主要成分不是金屬鉻鹽,而是鉻酸。
2、鍍鉻電解液中必須加入少量具有催化作用的陰離子,如硫酸根、氟硅酸根離子等,才能使電鍍過(guò)程正常進(jìn)行。
3、電解液的分散能力很低,不易得到均勻的鍍層。要想等到厚度均勻的鍍層,必須采用適當(dāng)?shù)膴A具、象形陽(yáng)極、輔助陰極或絕緣屏蔽等措施。
4、鍍鉻使用的電流密度很高,電流密度常在20A/dm2以上;鍍鉻槽電壓較高,通常6~12V。
5、鍍鉻電解液的電流效率較低,,普通鍍鉻電解液的電流效率在20%左右。
6、陽(yáng)極采用鉛、鉛-銻合金或鉛-錫合金等做不溶性陽(yáng)極,不能用金屬鉻作陽(yáng)極。
7、工藝參數(shù)對(duì)鍍鉻層性質(zhì)有影響,采用不同的電流密度和溫度,可得到不同性質(zhì)的鍍鉻層。
鍍鉻過(guò)程還有三個(gè)特殊現(xiàn)象:陰極電流效率隨鉻酸濃度的升高而下降,降溫度升高而下降,隨陰極電流密度的升高而升高。