电镀与水处理融为一体的锌铁合金清洁生产工艺

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1、电镀与水处理融为一体的锌铁合金清洁生产工艺曾祥德成都市新都高新电镀环保工程研究所610500摘要通过氯化物锌铁合金电镀15年应用介绍，总结清洁生产应用在电镀全过程的方法措施，体现清洁生产是对当前金属价格飚升、加工费降低、质量更加严格、竞争更加激烈的挑战态势下最好的回应，也是迎接困难、战胜困难的唯一途径。关键词清洁生产锌铁合金废水处理1前言传统的电镀与水处理是各自为政分别管理。这种重电镀轻水处理的结果是：使粗放型电镀对环境污染不仅未消除或减轻，反而日益加剧，使电镀耗费大量的水、电、金属等宝贵资源；生产排放的气、液、

2、固体废物，严重污染着青山、绿水、蓝天。据有关资料介绍，目前我国电镀企业已达2万家，每年向环境排放大量污染物，至少包括：固体废物5万吨，酸性气体3千万立方米，含重金属离子的废水4亿吨【11。清洁生产是将二者融为一体的良好载体，能真正达到消除污染、保护环境、节约资源、提高产品质量与企业经济效益不断增长的目的。金属价格飚升，加工费用下降，质量要求更严，竞争更加激烈，这是中国电镀企业面临的挑战，应对的办法就是推行清洁生产，认真贯彻《清洁生产促进法》。能否将清洁生产促进法落到实处，这是对电镀企业的严重考验。只有推行清洁生产

3、，狠抓落实，才是我国电镀业实现可持续发展的战略途径，才是战胜困难、赢得机遇，谋求发展的唯一出路。本工艺为弱酸性氯化物低铁含量工艺，从1992年开始应用至今已达15年之久，回顾应用推广过程，是工艺逐步走向完善的过程，是电镀与水处理融为一体的实践过程，体现了清洁生产在工艺中的应用，也是笔者参予实践，将工艺调整、充实和总结提高的过程。2工艺配方及操作条件(见表1)表l工艺配方及操作条件氯化锌g／L60-10040～60氯化钾或精制食盐g／L200—230180～220硫酸亚铁(CP级)g／L5～12抗坏血酸(CP级)g

4、／L0．5一I．20．5～1．2ZF-A开缸剂me／L20--3020~30ZF光亮剂me／L3≮3．6ZF．B调整剂me／L5一105-10pH3．5—5．5T℃0-600-60JcA／dm20．5～2．5100～300A／桶(50--100kg)2S2Sk；SA滚桶转速(r／rain)镀层铁含量陬)l：1．5-20．2—O．80．1：O．8耻lOO．2—D．83镀液组分及工艺条件的影响氯化锌是主盐。由于溶液温度随气温变化而影响阳极正常溶解，挂镀夏秋季取下限：南方60—709／L，北方70—759／L。冬春取中

5、上限：南方75～859／L，北方80__90∥L，高寒区1009／L。主盐含量低，浓差极化大，能提高阴极极化度，但沉积速度慢，光亮度差，电流大，高区烧焦。适当提高含量，主盐浓度稳定，有利于提高溶液导电能力与沉积速度：含量过高，电流加大，沉积速度快，但分散能力与深镀能力明显降低；过低，沉积速度慢，光亮度差，低电流区发灰发雾，电流稍大，高区镀层烧焦。3．2KCI或NaCI氯化钾或精制食盐是导电盐，含量高，导电性好，分散能力与深镀能力得到改善，镀液稳定；含量低，导电性差，阴极电流密度范围窄，电流稍大高区镀层烧焦，分散能

6、力与深镀能力明显降低，低区发灰发雾或发黑。从降低成本与确保成分含量出发，宜用精制食盐为好。3．3FoS04·7H20硫酸亚铁是辅助主盐，铁盐浓度决定镀层铁含量，镀层铁含量又决定着镀层防护性能，本工艺镀层铁含量0．2％～O．8％，最佳值是0，4％。本工艺除管状件内镀需挂条形铁的辅助阳极外，其余只挂锌阳极不挂铁阳极，铁盐以试剂硫酸亚铁补充。因钢板含有碳，作为阳极，碳渣随钢板溶解进入镀液，与铜铅杂质一起，导致镀液污染，还影响电镀质量。试验与生产表明，钢板比纯锌板溶解较快，除满足电沉积外，还有蓄积，加之工件酸洗后表面滞留

7、的Fe2+随清洗进入镀液，使铁盐浓度上升较快而影响电镀质量。同时钢板产生的阳极泥渣，易导致镀液污染。15年的应用实践表明．除配槽加硫酸亚铁外，日常生产很少补加，补加时根据含量化验补加。3．4抗坏血酸(coHe0·)铁盐以Fe2+态进入镀液，Fe2+在溶液中最易氧化Fe3+。为抑制其氧化，本工艺选择抗坏血酸作稳定剂，用量少，而且效果显著。既能抑制Fe2+氧化Fe3+，还能将Fe3+还原为Fe弘，由于抗坏血酸含有微量糠醛杂质，当含量过高蓄积到一定值时，会引起镀层与基体结合力不良。含量过低，则稳定与还原效果差。实验表明

8、，净化溶液或Fe弘高时，适量补加，日常生产不补加。3．5添加剂本工艺有三种光亮添加剂，均由医药级、食品级、生物制剂与表面活性剂等化合物的浓缩而成。ZF—A开缸剂，主要提高镀液分散能力与深镀能力，走位性能好。同时还是辅助光亮剂，能进一步提高镀层光亮度。电镀时因分散能力差，导致镀层发灰、发雾，适量补加开缸剂便可消除，如未消除，则系导电盐低，应适量补加。ZF光亮剂主要提高镀层光