1.問(wèn)題的提起
電鍍使本來(lái)烏黑的鋼鐵和銅綠斑爛的銅材變得鏡光锃亮、光芒四射,可是她在美化了世界同時(shí),也對(duì)社會(huì)和生態(tài)環(huán)境帶來(lái)污染和危害。
在電鍍工業(yè)中危害最嚴(yán)重的要數(shù)氰化物和六價(jià)鉻。氰化物是劇毒物品,一個(gè)人只要吞服0.3克就會(huì)有生命危險(xiǎn)。雖然它處理起來(lái)不難,但現(xiàn)實(shí)狀況是真正通過(guò)處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的只是少數(shù),所以問(wèn)題的嚴(yán)重性就不言而喻了。 本文將以實(shí)用技術(shù)為切入口,提供一些可靠的無(wú)氰電鍍等工藝,以從源頭上創(chuàng)造電鍍清潔生產(chǎn)環(huán)境。
2.無(wú)氰 鍍鋅工藝
電鍍中要用氰化物的工藝主要有鍍鋅、鍍銅、鍍銀和鍍合金(如黃銅、銅錫合金和仿金鍍層等)。其它還有 鍍金,但其它溶液氰的濃度極低,而且通過(guò)多道回收,排放的廢水含氰量幾乎可以忽略不計(jì)。在這些需用氰化鈉或氰化鉀的鍍液中,用量最大的要數(shù)氰化鍍鋅。據(jù)調(diào)查得知,氰化鍍鋅需用的氰化鈉,占全部氰化鈉用量70%左右,也就是用量要比其它各鍍種的總和(包括 鍍鎳層的退除)還要多一倍左右。從技術(shù)上說(shuō),氰化鍍鋅工藝可能性比其它鍍種更容易實(shí)現(xiàn)無(wú)氰化。 眾所周知,我國(guó)的無(wú)氰鍍鋅技術(shù)有著堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。氯化物和鋅酸鹽兩大無(wú)氰鍍鋅工藝所能達(dá)到的技術(shù)水平并不比國(guó)外的差。只要不吹毛求疵,可以說(shuō)無(wú)氰鍍鋅是完全能夠取代氰化鍍鋅的。如有要求特別高的鍍鋅產(chǎn)品,可采用達(dá)克羅工藝。 對(duì)原有的氰化鍍鋅槽液可逐漸轉(zhuǎn)化成堿性無(wú)氰鍍鋅。具體做法是:
溶液不再加氰化鈉,讓其逐漸在電鍍過(guò)程中消耗掉。可以通過(guò)下列步驟逐漸改成鋅酸鹽鍍鋅工藝,這就是使鍍液從高氰→中氰→低氰→微氰逐漸過(guò)渡到無(wú)氰。
高氰和中氰的鍍鋅溶液可以加添加劑也可不加添加劑。但低氰、微氰和無(wú)氰的鍍鋅溶液就必須加添加劑。如果你現(xiàn)在所用的高氰或中氰的鍍液是不加添加劑的,那末隨著槽液中游離氰含量的降低,就必須及時(shí)地加入添加劑。
我廠生產(chǎn)的95氰化鍍鋅和JZ-04型鋅酸鹽鍍鋅兩種光亮劑配合起來(lái)使用,就可完成轉(zhuǎn)化工作。在高、中、低氰的鍍液中,可只用95型,在無(wú)氰鋅酸鹽鍍液中,則可只用JZ-04型。在微氰和無(wú)氰的過(guò)渡階段,可以開(kāi)始加JZ-04型光亮劑。 隨著槽液中氰化鈉含量的降低,由于鋅離子不能很好地與氰化鈉形成絡(luò)合物了,使電極電位變正起來(lái),也就是鋅層在陰極上放電析出容易了,這樣就會(huì)造成鍍層粗糙;為了獲取結(jié)晶細(xì)致和光亮的鍍層,我們就要及時(shí)地加入光亮劑,另外一方面還要適當(dāng)提高氫氧化鈉的含量;因?yàn)殡S著氫氧化鈉含量的提高,鋅離子與氫氧化鈉形成的絡(luò)合物也會(huì)穩(wěn)定起來(lái)。Zn2+與OH-可形成4種不同配位數(shù)的絡(luò)離子,其中四羥基絡(luò)鋅[Zn(OH)4]2-最穩(wěn)定,其K不穩(wěn)=2.8×10-16,只比鋅氰化鈉絡(luò)合離子小一個(gè)數(shù)量級(jí)。鋅氰化鈉[Zn(CN)4]2-,K不穩(wěn)=1.3×10-17。所以在轉(zhuǎn)化時(shí),除了要加添加劑和提高氫氧化鈉含量外,還必須同時(shí)降低鋅離子的濃度。可以少掛些鋅板,而代之以不溶性的鐵板作陽(yáng)極。這樣轉(zhuǎn)化,既不會(huì)影響生產(chǎn),也不會(huì)造成浪費(fèi),還不會(huì)帶來(lái)污染,真是一舉數(shù)得。 2.1.1 特點(diǎn)
JZ-04和JZ-05是兩種最新一代堿性無(wú)氰鍍鋅光亮劑,性能特別優(yōu)良,是更新?lián)Q代產(chǎn)品。兩種光亮劑不同之處是:JZ-04的光亮劑是與柔軟劑合在一起的,添加起來(lái)比較方便;而JZ-05的光亮劑與柔軟劑是分開(kāi)添加的,對(duì)鍍層性能(例如對(duì)應(yīng)力和光亮度)可隨心所欲地控制,因此對(duì)鍍層性能要求高的比較更適用些;且它比JZ-04有更寬廣的電流密度范圍。這兩種光亮劑共同的特點(diǎn)有: 1)電流密度范圍寬,可在0.1~15A/dm2范圍內(nèi)獲得光亮的鍍層;
2)鍍液分散能力和覆蓋能力好,超過(guò)氰化鍍鋅; 3)鍍液溫度范圍寬,45℃還能獲得光亮的鍍層;
4)鍍層光亮度好,脆性小,應(yīng)力接近氰化鍍鋅。