Экологические Проблемы Гальванического Производства

Влияние гальванических производств на окружающую среду

Нанесение гальванических покрытий представляет собой электрохимический процесс, при котором происходит осаждение слоя металла на поверхности изделия. В качестве электролита используется раствор солей наносимого металла. Само изделие является катодом, анод – металлическая пластина. При прохождении тока через электролит соли металла распадаются на ионы. Положительно заряженные ионы металла направляются к катоду, в результате чего происходит электроосаждение металла.

Исходя из технологических процессов разных гальванических производств (линия цинкования, никелирования, хромирования, аножирования и др.), основными наиболее опасными ингредиентами гальванических отходов являются цинк, никель, хром, олово, висмут, свинец, кадмий, ртуть, железо, медь и др. В отходах разных производств, изученных нами, концентрации тяжелых металлов (ТМ) заметно колебались: цинк – 100-5740, никель – 2-200, хром – 50-5020, свинец – 137-600, медь – 500-5600, кобальт – 8-30, олово – до 72600, висмут – около 100, кадмий – около 54, ртуть – около 0,01, железо – около 1100, сурьма – около 200 мг/кг.

Поступление вредных веществ в окружающую среду с осадками очистных сооружений. Ранее мы писали о том, что запущены в эксплуатацию три комплекса локальных очистных сооружений. Остановлюсь подробнее на данной теме, так как считаю, что ещё на стадии выбора технологии очистки стоков от ионов тяжёлых металлов необходимо знать, как будут утилизироваться образующиеся осадками (шламы)! Выбранная в 1996 году технология наработка коагулянта электрохимическим способом (получение ферроферогидрозоля ФФГ) имеет высокую эффективность очистки вод от ионов тяжёлых металлов и позволила получать в процессе очистки сточных вод гальванического производства осадки (шламы) очистных сооружений 3-го класса опасности, которые далее используются в качестве сырья для керамического производства, в частности при производстве керамзита. Однако 3-й класс опасности шламов требует наличия у предприятия-переработчика лицензии и приводит к значительному удорожанию переработки шлама. Проведённая совместно с кафедрой неорганической химии БГТУ (Ещенко Л.С,) работа по доработке технологии очистки позволила полученный осадок перевести в продукт технический «Ферригидроксид» (ФГО). ФГО представляет собой пастообразный материал, обладающий сорбционными, коагуляционными свойствами и флюсующим действием. На продукт разработаны и зарегистрированы технические условия (ТУ BY 101483199.563).

Решение данной задачи наиболее актуально для ванн никелирования и хромирования, а так же ванн с кислотами (для ванн травления и активации). В данное время, вопрос решён благодаря установленным в вытяжной вентиляции у ванны рамного фильтра со специальным материалом, поглощающим пары и аэрозоли. Периодически данный материал промывается водой и образующие промывные воды сбрасываются на очистные сооружения.

X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2022

Медные покрытия чаще всего применяют для экономии никеля как подслой при никелировании и хромировании. Вследствие промежуточного покрытия стали и чугуна медью достигается лучшее сцепление между основным металлом и металлом покрытия и уменьшается вредное влияние водорода. Медные покрытия широко применяются также для местной защиты при цементации и в гальванопластике. Медные покрытия хорошо полируются, что имеет значение при декоративно-защитных покрытиях. Хорошо оснащенные гальванические цехи имеются почти на всех машиностроительных и металлообрабатывающих заводах.

С целью предупреждения возможного поступления отходов гальванических производств на почвенный покров территории предприятий и в окружающую их среду в целом необходимо постоянно соблюдать санитарно-гигиенические требования к их хранению, транспортированию, обработке и утилизации. Прежде всего, на предприятии должен быть налажен точный учет накапливаемых отходов. Хранение и транспортировка их должны осуществляться в специально подготовленных для этих целей емкостях и транспорте. В районе размещения таких цехов, а также в санитарно-защитной зоне, а при необходимости и за ее пределами, должен постоянно выполняться санитарный контроль за состоянием почвы и смежных с нею сред. Перспективным способом предотвращения загрязнения окружающей среды и отрицательного влияния гальванических отходов на здоровье населения является вовлечение этих отходов в производственные циклы других техногенных систем: главным образом, использование при изготовлении кирпича, бетонных строительных конструкций и др. Оптимальные варианты использования таких отходов определяются путем проведения специальных гигиенических исследований. [3]

Экологически чистое гальваническое производство

Безусловно, ни один из методов самостоятельно не обеспечивает качественную очистку, особенно по ИТМ. В последнее время наибольшую популярность приобретают электрохимические методы. Это принцип «выбить клин клином», т.е. очистить электрохимическим и/или мембранным способом (электролиз, электродиализ, электрофлотация).

Перечисленный список далеко неполный, но все технологии в обязательном порядке потребляют воду и, именно она в первую очередь «насыщается» вредной химией, в дальнейшем заражая окружающую среду. Её очистка на выходе гальванотехники относится к главным задачам в создании экологически чистых технологий и зависит от фазового состояния вредных веществ, являющихся предметом утилизации. «Опасная гальваника» содержится в воде в виде:

Научный журнал Успехи современного естествознания ISSN 1681-7494 Перечень ВАК ИФ РИНЦ 0,823

Гальваническое производство является одним из наиболее опасных с экологической точки зрения. В большом объеме промывных и сточных вод содержатся практически все ионы тяжелых металлов, неорганические кислоты и щелочи, поверхностно-активные реагенты, твердые высокотоксичные отходы. В итоге, ионы тяжелых металлов попадают в окружающую среду, аккумулируются в растениях, негативно воздействуют на живые организмы, в том числе на человека.

Для достижения качества изделий и воспроизводимости качества требуется контроль наиболее существенных параметров технологических стадий. С этой целью используются вычислительные системы (Total Quality Managements), рефлексионная спектроскопия (метод EDV с Online Surfage Quality Scanner), лазерные методы.

Экология гальванических производств, часть 1

При одновременном присутствии в сточных водах гальванопроизводства нескольких вредных компонентов проявляется их совместное, комбинированное действие на организм человека, теплокровных животных, флору и фауну водоемов, на микрофлору очистных сооружений канализации, выражающееся в синергизме (эффект действия больше простого суммирования); антагонизме (действие нескольких ядов меньше суммированного) и в аддитивности (простое суммирование). Например, кадмий в сочетании с цинком и цианидами в воде усиливает их действие, мышьяк является антагонистом селена. Нередко наблюдаются и отступления от этой схемы.

В то же время замена комплексообразователей, блескообразователей и других добавок не так сильно влияет на качество и свойства покрытий, поэтому здесь возможностей больше. Так, например, в подавляющем большинстве случаев допускается замена цианистого электролита цинкования на слабокислые или щелочные цинкатные электролиты с выравнивающими и блескообразующими добавками (при этом необходимо учитывать возможности очистных сооружений). Замена таких добавок, как ПЭИ, ОС-20, диспергатор НФ, а также катапина (в растворах травления сталей) не представляет особых трудностей. Применение же синтанола ДС-10 в процессах обезжиривания вообще не оправдано в виду возможности их замены анионоактивными ПАВ.

Рис. 4. Состав и размещение линий и ванн в гальваническом цехе: 1-электрохимическое обезжиривание, 2-химическое обезжиривание, 3-горячая промывка, 4-холодная промывка, 5-активация, 7-цинкование, 8-улавливание, 9-осветление, 10-хроматирование, 11-осветление алюминия, 12-анодирование алюминия, 13-наполнение хромпиком, 14-наполнение красителем, 15-химическое оксидирование алюминия, 16-электрохимическое окрашивание алюминия, 17-никелирование, 18-хромирование, 19-электрохимическое полирование, 20-нейтрализация после полирования, 21-осветление полированных деталей, 22-нанесение покрытия олово-висмут в барабанах, 23-нанесение покрытия олово-висмут на подвесках, 24-сушка, 25-двухкаскадная промывка, 26-трехкаскадная промывка, 27-участки монтажа-демонтажа подвесочных приспособлений.

Если есть возможность установить более трех ванн непроточной промывки, то можно организовать бессточные операции хромирования и никелирования . Количество ванн улавливания определяется двумя ограничениями: концентрация хрома и никеля в последней ванне улавливания не должна превышать предельно допустимую концентрацию отмываемого компонента — 0,01 г/л, а расход воды на промывку не должен превышать величины потерь воды на испарение и унос в вентиляцию. На рис.1 представлен материальный баланс бессточных операций хромирования с пятью ваннами улавливания (а) и никелирования с четырьмя ваннами улавливания (б) с производительностью 3 м 2 /ч на подвесках в стандартных электролитах при температуре 50 °С.

Но этим не ограничивается вред ИТМ. Они также обладают аллергенным, тератогенным, общетоксическим действием, заключающимся, в основном, в блокировании ферментов и гормонов и нарушении регуляции в организме, а также нарушении обмена веществ. Для справедливости скажем, что, наверное, только золото и небольшой ряд других химических элементов имеют неясную для науки функцию в организме человека. Остальные элементы и металлы в том числе, играют важные роли. Они делятся на макро, микро, ультрамикроэлементы и содержатся в организме в размерах от килограммов до микрограммов. Вред от них наступает тогда, когда они разово или системно поступают в организм в количествах, превышающих физиологически допустимы. Для контроля этих количеств были придуманы нормы предельно допустимых концентраций химических соединений – ПДК. Не вдаваясь в тонкости подразделения ПДК на категории, скажем, что они в России – одни из самых жестких. Но это не значит, что они всегда выполняются. Так как штрафы за их нарушение несправедливо малы, а способы установки экологического преступления крайне несовершенны и неэффективны. Особенно в свете последних нововведений нашего правительства. Один лишь факт – в России нет экологической полиции. А кто будет расследовать экопреступления?

Пути попадания ИТМ в организм человека. К вопросу об очистке отходов. До сих пор самым распространенным методом утилизации гальванических отходов является реагентный метод. Суть его в том, что все отходы переводятся в твердое малорастворимое состояние обработкой специальными реактивами. Затем тонны таких отходов захораниваются на спецполигонах. На Урале таких полигонов не хватает. И вполне логично спросить, а куда деваются отходы? Ответа на этот вопрос не знают даже многие директора предприятий, на которых эти отходы образуются. И дислокация их на общих свалках, пожалуй, наилучшее из того, что с ними делают. Но даже если отходы захоронены правильно, это еще не означает, что они обезврежены. Так, хоть закопанные соединения (в основном гидроксиды) и малорастворимы, но определенная их часть все же поступает с дождевыми, талыми, подземными водами в питьевые источники воды, а оттуда – к нам в организм. Либо эти соединения аккумулируются в растениях, которые ест скот или в воде, которую он пьет. Затем ИТМ накапливаются в мясе, молоке, жире животных и радостно поступают к нам на стол, продолжая свою экспансию. Как уже говорилось ранее, организм человека ИТМ покидают с большой неохотой.

Поскольку гальваническое производство является весьма водоемким, его воздействие на окружающую среду в значительной степени зависит от организации водного хозяйства предприятия, эффективности работы очистных сооружений и использования образующихся в процессе производства осадков и шламов.

Гальванические (электрохимические) покрытия являются одним из самых распространенных методов защиты изделий от коррозии, придания им необходимых эксплуатационных характеристик и декоративных свойств. Гальванические технологии широко применяются в машиностроении, приборостроении, авиационной, электронной и радиотехнической промышленности, в других областях. Выбор способа нанесения гальванопокрытия определяется его видом и толщиной, требованиями к свойствам, размерами и формой обрабатываемых деталей, а также применяемыми подготовительными и заключительными операциями обработки.

Влияние гальванических производств на окружающую среду

Наиболее эффективное средство борьбы с вредными веществами в вентилируемых помещениях – это удаление их в местах выделения с помощью вытяжных систем. Однако это не всегда возможно, например, когда в места нахождения людей или источники вредных выделений расположены по всей площади помещений. В таких случаях устраивают общеобменную вентиляцию, когда разбавление вредных веществ до ПДК осуществляется за счет притока свежего воздуха. В соответствии с этим системы общеобменной вентиляции должны включать в себя устройство для забора воздуха, его обработки, транспортировки, а также для удаления отработавшего воздуха. Для подготовки изделий к покрытию применяют в основном стационарные ванны .[1]

По уровню загрязнения окружающей среды районы гальванических и красильных цехов как машиностроительных в целом, так и оборонных предприятий сопоставимы с такими крупнейшими источниками экологической опасности, как химическая промышленность; литейное производство сравнимо с металлургией; территории заводских котельных — с районами ТЭС, которые относятся к числу основных загрязнителей.

Экологические Проблемы Гальванического Производства

Если рассматривать промывные воды, образующиеся, например, в результате промывки деталей после хромирования, электрохимического полирования и удаления некачественных покрытий, то из ионов тяжёлых металлов, находящихся в сточных водах, наиболее распространенными являются хром, никель и медь. Соединения хрома (III), а особенно, хрома (VI) токсичны для человека и животных. Смертельная доза K2Cr2О7 (дихромат калия) для человека составляет 0,2–0,3 гр. При этом не удаётся выделить металлы из шлама сложного состава, а если и удаётся, то возникают проблемы с дальнейшим использованием и переработкой отходов. Поэтому очистка сточных вод гальванического производства от отходов соединений трёх и шестивалентного хрома является особенно актуальной.

Основным видом отходов в гальваническом производстве являются промывные воды смешанного состава, содержащие несколько видов тяжёлых металлов и других примесей. Очистка таких стоков затруднена. Ежегодно в сточных водах гальванических цехов теряется более 0,46 тысяч тонн меди, 3,3 тысяч тонн цинка, десятки тысяч тонн кислот и щелочей. К тому же, применяемые на сегодняшний день технологии очистки стоков не позволяют возвращать очищенную воду в производство. В связи с чем, помимо указанных потерь, соединения меди и цинка, выносимые сточными водами из очистных сооружений гальванического производства оказывают весьма вредное влияние на экосистему.

Реферат По дисциплине «Оценка воздействия на биологические ресурсы» На тему: «Воздействие гальванического производства на окружающую среду»

Гальванические покрытия используются практически во всех отраслях промышленности. В Российской Федерации по оценке специалистов существует сегодня около 7000 таких цехов. Гальваническое производство является одним из крупных потребителей цветных металлов и достаточно дорогих химических реактивов. Оно потребляет не менее 15% никеля, 50% цинка, 70% меди, производимых в нашей стране. Основной набор электролитов и технологических растворов можно считать сложившимся и в ближайшее время вряд ли следует ожидать радикальных изменений в области создания электролитов, которые вызвали бы резкий скачок в развитии гальванотехники.

Процесс нанесения покрытий состоит из последовательных операций: подготовительные, нанесение покрытий и окончательная обработка. К подготовительным операциям относятся: механическая обработка деталей, обезжиривание в органических растворителях, химическое и электрохимическое обезжиривание, травление и полирование. Окончательная обработка покрытий включает в себя обезводороживание, осветление, пассивацию, пропитку, полирование. После каждой операции изделие промывают в холодной проточной воде, а после обработки в щелочных растворах — последовательно в горячей и холодной воде. На заключительной стадии обработки изделие последовательно промывается в холодной и горячей воде и сушится. На всех стадиях контролируется качество выполнения основных операций.

Раздел 1

Влияние на водные организмы. Олово оказывает токсическое действие на рыб в концентрации 2 мг/л, снижает способность воспроизведения дафний при 0,35 мг/л. Средняя смертельная концентрация сульфата олова (по металлу) при действии в течение 96 часов для гольяна составляет: в мягкой воде — 0,78 мг/л, в жесткой воде — 33,4 мг/л.

Цинк кумулируется почвой, поэтому сточные воды, содержащие цинк, непригодны для орошения сельскохозяйственных культур. ОДК с учетом фона 55 мг/кг для песчаных и супесчаных почв, 110 мг/кг для кислых (суглинистых и глинистых) почв, 220 мг/кг для близких к нейтральным и нейтральных (суглинистых и глинистых) почв.

Как получить высококачественную продукцию из отходов тяжелых металлов

• ГК «ПромУтилизация»;
• ООО «Научно-производственный Строительно-технологический Центр»;
• ООО » КБ «Экология» занимает одно из первых мест в области переработки опасных отходов по всей России»;
• ЗАО «НБЭ»;
• ООО ЭП «Интер Грин»;
• ЗАО БМТ;
• ООО «Алит М»;
• ООО «НПО Экология»;
• ООО МИТК «ГАММА;
• ООО » Экология 24″;
• ООО «ФИРМА ЭКСТРЕННОГО РЕАГИРОВАНИЯ ХРЛ».

Аи и 37,3
г/т
Ag) [3, 10]. Основ­ная масса благородных металлов на фабрике (до 80%) извлекается флотацией в медный и цинковый концентраты. Хвосты флотации (0,7—1,1 г/m Au; 10—15
г/т
Ag) подвергают дополнительному ин­тенсивному цианированию в семи последовательно расположенных агитаторах типа Денвер при концентрации свободного NaCN в рас­творах 0,03—0,04%. Пульпу из последнего агитатора (60% твердого) обезвоживают на барабанных вакуум-фильтрах, кеки с влажностью 15—20% репульпируют водой до отношения ж : т = 1 : 1 и сбра­сывают в хвостохранилище. Золото из фильтратов и промывных рас­творов осаждают цинковой пылью в стандартных условиях, осадок (0,44% Au, 4,81% Ag, 45,8% Си, 13,8% Zn) сушат и передают на плавку в конвертерное отделение медеплавильного завода. Обез- золоченные растворы из сборного чана перекачивают в регенера­ционное отделение для извлечения цианида. Доизвлечение золота и серебра в цикле цианирования составляет 6—8% от руды.

12 Июл 2021      uristmed         203      

Похожие записи
• 
  Ст 80 Тк Рф С Изменениями На 2022 Год
• 
  Размеры налоговых вычетов в 2022 году
• 
  Если В Доме Проживают Не Соверенно Летние Дети Могут Ли Судебные Пристова Описать Стиральную Машину
• 
  Ип на пенсионера льготы 2022