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电镀清洁生产技术无氰镀锌工艺

  电镀使本来黝黑的钢铁和铜绿斑烂的铜材变得镜光锃亮、光芒四射,美化了世界;但同时也对社会和生态环境带来污染和危害,我们必须采取有效措施加以解决。应该说,通过工艺改革是完全可以将电镀这一重污染行业变为轻污染或不污染的。

  在电镀产业中危害最严重的要数氰化物和六价铬。前国家经贸委在2002年发布了32号文件,规定到2003年年底全面禁用剧毒的氰化钠。固然该禁令目前尚难以完全执行,但其出发点是无可非议的。

  氰化物是剧毒物品,一个人只要吞服0.3克就会有生命危险。实在处理氰化物不太难,但现实状况往往是处理不达标,有的地方干脆不处理就直接排放进江河湖泊,真正处理而达到排放标准的只是少数,所以题目严重。

  六价铬是一种致癌物质。镀铬产品在有的国家已经受到限制,欧盟于2003年在布鲁塞尔签署了一项法令,规定从2003年1月1日起禁止车辆材料和部件中使用六价铬。根据该法令,每辆汽车的六价铬含量不得超过2克。2004年8月14日,欧盟另一个法规《电子垃圾处理法》出台,从2005年8月13日起正式实施。该法令是依据2002年欧盟两个指令完成的。这两个指令分别是《关于报废电子电器设备指令》(WEEE)和《关于在电子电器设备中禁止使用某些有害物质指令》(R0HR)。要求成员国确保从2006年7月1日起,投放市场的新电子和电器设备不得含有铅、汞、镉、六价铬、聚溴二苯醚和聚溴联苯等6种有害物质。法令还规定所有在欧盟市场上生产和销售的笔记本电脑、桌上计算机、打印机、CPU、主机板、鼠标、键盘和手机等必须在2005年8月13日以前建立完整的分类、回收、复原和再生使用系统,并负担回收责任。中国生产出口产品的企业必须在2004年8月13日后镀锌件停止使用六价铬钝化等工艺。

  如我们不改变现有的电镀工艺,这些绿色壁垒将会影响我国很多产品出口。

  本文将以实用技术为切进口,提供一些可靠的无氰和代铬电镀工艺以及前处理和后处理等工艺,试图能大大减少电镀行业氰化钠和铬酸盐的用量,创造电镀清洁生产环境。

  2重点要抓好无氰镀锌工艺

  电镀中要用氰化物的工艺主要有镀锌、镀铜、镀银和镀合金(如黄铜、铜锡合金和仿金镀层等)。除此以外,多数镀金溶液是微氰的,由于配方中要用氰化亚金钾;但其浓度极低,而且通过多道回收,排放的废水含氰量极低,甚至到可以忽略不计的地步。在这些需用氰化钠或氰化钾的镀液中,用量最大的要数氰化镀锌。据调查得知,氰化镀锌需用的氰化钠,占全部氰化钠用量达7O%左右,也就是它所用的氰化钠要比其它各镀种的总和(/g括镀镍层的退除)还要多一倍左右。从技术上说,与其它镀种相比,氰化镀锌工艺恰恰比其它镀种更轻易实现无氰化。牵牛要牵牛鼻子,笔者以为,当前电镀行业重点要抓的是如何使镀锌工艺实现无氰化。众所周知,我国的无氰镀锌技术有着坚实的基础。氯化物和锌酸盐两大无氰镀锌工艺所能达到的技术水平并不比国外的差。我国电镀行业在1968年起到以后的将近lO年时间里,镀锌工艺除少数军工单位需特批外,其它电镀厂家是严禁使用氰化钠的。

  后来由于港台企业到内地来投资办厂,他们镀锌所采用的多是氰化工艺,该工艺也就在内地逐渐开禁了。氰化镀锌工艺确有其优点,如能轻易获取蓝白色调的钝化膜,前处理要求也不太严格等。可以说无氰镀锌是完全能够取代氰化镀锌的。如有要求特别高的镀锌产品,可采用达克罗工艺。对原有的氰化镀锌槽液可逐渐转化成碱性无氰镀锌。具体做法是:溶液中不要再加氰化钠了,而让其逐渐在电镀过程中消耗掉,转化到锌酸盐镀锌溶液。我们可以通过下列步骤逐渐改成无氰锌酸盐镀锌工艺,这就是使镀液从高氰一中氰一低氰一微氰逐渐过渡到无氰。高氰和中氰的镀锌溶液可以加添加剂也可不加添加剂。但低氰、微氰和无氰的镀锌溶液就必须加添加剂。假如你现在所用的高氰或中氰的镀液是不加添加剂的,那末随着槽液中游离氰含量的降低,就必须及时地加进添加剂。

  我厂生产的95氰化镀锌和JZ-O4型锌酸盐镀锌两种光亮剂配合起来使用,就可完成转化工作。在高、中、低氰的镀液中,可只用95型,在无氰锌酸盐镀液中,则可只用JZ_04型。在微氰和无氰的过渡阶段,我们可以开始加JZ_04型光亮剂。

  随着槽液中氰化钠含量的降低,由于锌离子不能很好地与氰化钠形成络合物了,使电极电位变正起来,也就是锌层在阴极上放电析出轻易了,这样就会造成镀层粗糙;为了获取结晶细致和光亮的镀层,我们就要及时地加进光亮剂,另外一方面还要适当进步氢氧化钠的含量;由于随着氢氧化钠含量的进步,锌离子与氢氧化钠形成的络合物也会稳定起来。

  氢氧化钠高些,锌离子低些,形成的络合物多为四羟基络锌的络合离子。所以在将氰化镀锌溶液转化成锌酸盐镀锌溶液时,除了要加添加剂和进步氢氧化钠含量外,还必须降低锌离子的浓度。要降低镀液中的锌离子,可以少挂些锌板,而代之以不溶性的铁板作阳极。这样转化,既不影响生产,也不会造成浪费,还不会带来污染,真是一举数得。

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