PDF《江西精晶电镀有限公司 五金制品生产项目》

江西精晶电镀有限公司 五金制品生产项目 环境影响报告表 专题分析 建设单位:江西精晶电镀有限公司 评价单位:吉安市科达环保科技有限公司 证书编号:国环评证乙字第

2312 号 编制时间:2015 年5月达达科保KeDa Environmental Protection 江西精晶电镀有限公司五金制品生产项目环境影响报告表专题分析 1-2 1.

工程分析 1.1. 工艺流程及产污环节 本项目从事五金类产品表面处理(电镀) ,建设

2 条电镀生产线:铝合金电 镀生产线、锌合金电镀生产线. 电镀是指在含有欲镀金属的盐类溶液中,以被镀基体金属为阴极,通过电解 作用,使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来,形成镀层的一种表 面加工方法. 1.1.1. 铝合金电镀线 本项目铝合金电镀工艺流程图及产污环节见图 1-1 所示,主要工艺流程说明 如下: 1)化学除油 由于工件经过了机械加工,表面往往会沾污而形成一层油膜和抛光膏.电镀 前必须将其去除,否则将影响镀层与基体的结合力.这时就需使用碱性的除油粉 和除蜡水进行清洗,以保证后续电镀层的结合力及光洁度.除油粉的主要成份为 氢氧化钠和磷酸钠,除油粉的水溶液呈强碱性,对油脂有很强的皂化效果、脱脂 力强,能防止油污再吸着;

除蜡水是一种水基的以表面活性剂为主,辅以对金属 有缓蚀效果的组分以及溶剂等的多功能清洗剂, 具有对蜡质污垢的乳化能力以及 对油污的清洗力,具有除蜡彻底,除油干净,对工件无腐蚀,清洗后不变色、不 氧化生锈的功能. 本项目化学除油槽温度为 30~50℃,除油时间为 2~3min,除油粉浓度为 30~50g/l,除蜡水浓度为 30~50g/l. 2)电解除油 电解除油是在碱性溶液中,以工件为阳极或阴极,利用电解时电极的极化作 用和产生的大量气体将油污除去的方法. 电极的极化作用能降低油―溶液界面的 表面张力,电极上所析出的氢气或氧气泡,对油膜具有强烈的撕裂作用和对溶液 的机械搅拌作用,从而促使油膜更迅速的从工件表面脱落转变成细小的油珠,加速、加强除油过程.电解除油粉主要成分为 NaOH、Na3PO

4、Na2CO3,电解除 油工作温度为 50~60℃,除油时间为 30s-1min. 江西精晶电镀有限公司五金制品生产项目环境影响报告表专题分析 1-3 3)除垢 工件表面有氧化膜、氧化皮及锈蚀物,可通过除垢工艺去除这些氧化物等, 使工件表面裸露出金属基体. 除垢所用试剂为硝酸和磷酸, 除垢时间为 20s~30s, 温度为室温.硝酸浓度 30%,磷酸浓度 60%. 4)水洗 水洗工序为电镀最多的工序, 制件从一种溶液进入另一溶液之前几乎都要水 洗以除去制件表面滞留的前一种溶液.其目的主要有:除去镀件表面的污渍,以 提高镀层与基体的结合力,保证镀件的使用性能;

防止对后一种溶液的污染;

避 免溶液的成分或 pH 等的变化;

避免在制件上生成难以去除的物质.本项目前处 理清洗工序采用三段逆流清洗,用水为自来水,后续清洗用水为纯水. 5)沉锌、脱锌、沉锌 铝合金对氧有高度的亲和力,极易生成氧化膜,并且氧化膜一经除去又会在 短的时间生成一层新的氧化膜,严重影响镀层的结合力.铝的电极电位很负,电 镀时极易与具有较正电位的金属离子发生置换,影响镀层的结合力;

并且铝是两 性金属,在酸性和碱性电镀液中都不稳定;

另外铝合金有砂眼、气孔,会残留镀 液和氢气,容易鼓泡,会降低镀层和基体金属间的结合力等.这些原因均导致铝 合金前处理工艺中除了常规的除油、除垢外,还需要进行特殊的前处理,在电镀 前需再制取一层过渡金属层或能导电的多孔性化学膜层, 以保证随后的电镀层具 有良好的结合力. 在沉锌过程中,铝基溶解的同时转换成等量的锌: 2Al+3Zn2+ =3 Zn+2Al3+ 当极薄的锌层完全覆盖时反应停止,铝合金均采用两次沉锌,第一次在浓度 较低的沉锌水中进行.因第一次沉锌后难免还有氧化膜残留,所以在第一次沉锌 后在 1:1 的硝酸溶液中将表面层和残留氧化膜除去,清洗后在浓度高一点的沉锌 水中进行第二次沉锌. 第一次沉锌:沉锌水 20g/L,沉锌时间 20~30s,温度为室温;

脱锌:硝酸 40%,脱锌时间 30s,温度为室温 第二次沉锌:沉锌水 25g/L,沉锌时间 20~30s,温度为室温;

江西精晶电镀有限公司五金制品生产项目环境影响报告表专题分析 1-4 6)半光亮镍 由于许多金属在酸铜中会起置换反应,产生置换铜层,影响结合力,所以在 酸铜工序前闪镀一层薄薄镍层,半光亮镍槽液为: 硫酸镍:230~300g/L 氯化镍:45~55 g/L 硼酸:30~45g/L 半光亮镍工序槽液温度为 45~50℃,时间为 8min. 半光亮镍工序反应式为: 阳极:Ni-2e→Ni2+ 阴极:Ni2+ +2e→Ni 7)酸铜 酸铜的目的是提高光亮度的外层,酸铜槽液为: 硫酸铜提供铜离子,以在工件表面上还原成铜镀层,镀液中铜含量过低,容 易在高电位区造成烧焦现象.相反,铜含量过高时,硫酸铜有可能结晶析出,导 致阳极钝化,硫酸铜浓度为 180~220g/L. 硫酸能提高镀液的导电率,硫酸浓度为 50~70g/L. 氯离子以盐酸或氯化钠的形式加入,氯离子作为催化剂,帮助镀出平滑、光亮、紧密的镀层.氯离子浓度为 10~80ml/L. 本项目酸铜工序温度为 18~25℃,活化时间约为 15min. 酸铜工序反应式为: 阳极:Cu-2e→Cu2+ 阴极:Cu2+ +2e→Cu 8)光亮镍 光亮镍外观为乳白色,光泽柔和,内应力低,防腐蚀性好,是一种优良的防 护装饰性镀层. 本项目光亮镍槽液为: 硫酸镍:180~320g/L 氯化镍:35~60g/L 江西精晶电镀有限公司五金制品生产项目环境影响报告表专题分析 1-5 硼酸:35~60g/L 光亮镍时间为 2~4min,槽液温度为 45~60℃. 光亮镍工序为多镀层,反应式为: 阳极:Ni-2e→Ni2+ 阴极:Ni2+ +2e→Ni 9)珍珠镍 珍珠镍珍珠镍又称缎面镍、沙丁镍,外观为乳白色,光泽柔和,内应力低, 防腐蚀性好,是一种优良的防护装饰性镀层. 本项目珍珠镍槽液为: 硫酸镍:380~420g/L 氯化镍:30~50g/L 硼酸:35~45g/L 珍珠镍时间为 2~3min,槽液温度为 50~55℃. 珍珠镍反应式为: 阳极:Ni-2e→Ni2+ 阴极:Ni2+ +2e→Ni 10)镀装饰铬 铬镀层具有很高的硬度和耐磨性.铬在工件表面很容易生成极薄的钝化膜, 在潮湿的空气中不发生变化,能长久的保持其光泽的外观,呈现出类似贵金属的 外观,有极好的装饰性. 本项目镀装饰铬槽液为: 铬酸酐:140~240g/L 硫酸:0.3~1g/L 镀装饰铬时间为 2~3min,槽液温度为 30~38℃. 组成物质的功用: ① 三氧化铬,又名铬酐,溶于水后成为铬酸,随着浓度的升高,溶液的 pH 值下降,此时铬酸基脱水而聚合成重铬酸,使溶液显橙红色.三氧化铬是电铬膜 离子的来源,它在硫酸的催化下,通过还原反应而析出金属铬. 江西精晶电镀有限公司五金制品生产项目环境影响报告表专题分析 1-6 ② 硫酸:催化剂,它是 Cr6+ 还原到 Cr3+ 再被完全还原成金属铬的媒介,没 有硫酸根的存在,镀铬将无法进行,得不到金属铬镀层. 镀装饰铬反应式如下: Cr2O7 2- +8H+ +6e→2Cr2O3+4H2O 2H+ +2e→H2↑ Cr2O7 2- + H2O=2 CrO4 2- +2H+ CrO4 2- +8H+ + 6e→Cr+4H2O 11)烘干 在烘道内进行烘干,温度为 60℃,时间为 12~15 分钟. 江西精晶电镀有限公司五金制品生产项目环境影响报告表专题分析 1-7 图1-1 铝合金电镀工艺流程及产污环节 铝合金 上挂 水洗*3 电解除油 水洗*3 化学除油 合金电解除油粉 硝酸、磷酸 G1-1 硝酸雾 除垢 水洗*3 W1-1 前处理废水 沉锌水 W1-2 前处理废水 脱锌 硝酸 沉锌 水洗*3 半光亮镍 水洗*7 W2-3 ........