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电镀清洁生产工艺

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-17  浏览次数:814

在现代社会中,无论工业、农业、国防和在人们生活中,电镀是一种不可或缺的工艺。但电镀在美化世界的同时,也对社会和生态环境带来污染和危害。

 

我国已成一个制造大国,需要电镀的产品较多,现在对出口的电镀产品必须要达到欧盟等国的环保要求。早在2003年,欧盟在布鲁塞尔签署了一项法令,规定每辆汽车零部件中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》正式出台,该法规规定从2005年8月13日起正式实施。该法令是依据2002年欧盟两个命令完成的。这两个命令分别是《关於报废电子电器设备命令》(WEEE)和《关於在电子电器设备中禁止使用某些有害物质命令》(RoHS)。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産和销售的笔记本电脑、桌上计算机、打印机、CPU、主机板、鼠标、键盘和手机等电子产品,必须在2005年8月13日以前,创建完整的分类、回收、撤销和再生使用系统,并负担回收责任。中国生産出口産品的企业也必须在2004年8月13日后,镀锌件停止使用六价铬钝化等工艺。

 

镀锌钝化不用六价铬当时虽有一定困难,但反过来看,这种迫人态势对我国电镀行业来说,未必不是一件好事;因为六价铬是一种致癌物质,对操作工人的身体健康是有影响的,而且含铬废水排放后,对江河水质污染会影响更多人的健康。

 

那时,我国电镀行业镀锌所采用的都是六价铬钝化工艺,如果我们不改变电镀锌钝化工艺,欧盟的这些规定无疑是一堵绿色壁垒,将会影响我国许多産品出口,如我们不早做准备,到时人家执行起这些法规来,我们就会措手不及。上海永生助剂厂在了解到欧盟这些法规后,就笨鸟先飞,开始研制起无害化电镀工艺——即电镀清洁生产工艺来。2003年,他们与浙江慈溪杭州湾助剂厂联合研制成功了镀锌无铬钝化剂,满足了日本一家公司提出的镀锌产品不能有铬的要求。这种无铬钝化剂,迄今为止,国内只有永生厂有。

 

接着,他们又试验成功了三价铬蓝白色钝化剂、三价铬彩色钝化剂和三价铬黑色钝化剂。其中三价铬黑色钝化剂还是国际上第二代产品。目前国内三价铬黑色钝化剂质量还未完全过关,所用的大多是国外公司的产品,但这些国外三价铬黑色钝化剂还属于第一代的产品,溶液稳定性差。永生厂研制成的第二代产品比起目前国外在我国销售的第一代产品来溶液的稳定性要好得多,而且黑度和光亮度也比第一代产品好。

 

最近他们又试验成功了高耐蚀性的三价铬蓝白色钝化剂,盐雾试验可达240小时以上。镀锌蓝白色钝化膜抗蚀性差是国内外电镀行业存在的一个老大难问题,无论三价铬钝化还是六价铬钝化,盐雾试验只能达到24小时,有的甚至只有6小时就出现白点,加了保护膜也只能达到48~72小时。镀锌蓝白色钝化膜盐雾试验能达到240小时,是电镀技术上一个突破性的进展。

 

电镀工业对环境污染最严重的要数氰化钠和六价铬。前国家经贸委在2002年发布了32号文件,要电镀行业淘汰氰化电镀工艺。氰化钠是剧毒物品,0.3克就会致人死亡。电镀行业用的氰化钠每年要数万吨,氰化钠废水虽可进行处理,但处理成本较高,现实状况往往是未达标就排放,有的甚至不处理就直接排放,所以其问题的严重性就可想而知了。

 

电镀工艺中氰化钠用量最大的要数氰化镀锌,约占全部氰化镀种70%。从技术上说,恰恰氰化镀锌比其他氰化镀种更容易实现无氰化;牵牛要牵牛鼻子,电镀行业重点要抓的是如何使镀锌工艺实现无氰化。

 

我国的无氰镀锌技术有著坚实的基础。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1970年起到以后的将近10年时间里,镀锌工艺除少数军工单位外,其他电镀厂家是严禁使用氰化钠的。后来由於港台企业到内地来投资办厂,他们带来的镀锌多是氰化工艺,先在珠江三角洲一带应用,后来其它地区也开禁了。只要不吹毛求疵,可以说无氰镀锌是完全能够替换氰化镀锌的。

 

对氰化镀锌工艺,我国在2007年1月1日起,已采取了限制措施,就是镀锌不再供应氰化钠。这种釜底抽薪的办法是十分必要和有效的。

 

上海永生助剂厂在2002年就着手研制新一代碱性无氰镀锌工艺。上海市清洁生产促进办公室了解情况后,于2004年给该厂开发这一工艺立项。2005年,永生厂研制成功了一种高性能的碱性无氰镀锌添加剂,取名JZ-04碱性无氰镀锌光亮剂,其性能可达到原氰化镀锌工艺水平,深镀能力还比氰化镀锌好,电流密度范围和温度范围也比氰化镀锌工艺宽,因此该工艺可取代剧毒的氰化镀锌工艺。该项目已于2005年11月通过市有关领导和专家验收。

 

JZ-04碱性无氰镀锌光亮剂现已在十几家单位应用,经台资企业广州金朋五金有限公司试验后得出结论,认为是他们“试过的国内最佳的光亮剂,与美国哥伦比亚公司的ACF-Ⅱ不分仲伯”,其均镀能力可达90%左右,可大大节省锌板。

 

无氰镀锌还可用氯化钾配方。氯化钾镀锌配方也是无毒的,而且镀层光亮、电流效率高,可比氰化镀锌节省用电50%左右。早在上个世纪80年代,上海永生助剂厂的CZ-87氯化钾镀锌光亮剂的质量就超过了号称世界皇牌日本Dipsol公司的ZN-982。近20年来,国内外同类光亮剂的质量都有了不同程度的提高,因此,上海永生助剂厂的领导认为有必要再进行一次改进。这种改进后的产品取名CZ-03氯化钾镀锌光亮剂。与CZ-03相比,具有浓度高、用量省,深镀能力更佳等特点。上海戬浜电镀厂10万多升氯化钾镀锌溶液全部使用后,光亮剂消耗比自己配制的每月还可节省12000元左右,镀锌班产量从12吨提高到16吨,电和锌用量却未增加,因此每年至少能节约50万元以上,经济效益十分明显。

 

从上海永生助剂厂的事例来看,电镀清洁生产是可以实现的,与创新和工艺改革相结合,有时还能创造出更好的效益来。

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