1 Обоснование выбора технологической схемы
Общие сведения
Охрана и рациональное использование водных ресурсов представляет собой весьма многогранную проблему, решением которой занимаются ин-женерно-технические работники различных специальностей.
При использовании в технологических процессах вода загрязняется различными органическими и минеральными веществами, в том числе ток-сичными и ядовитыми, способными уничтожить в определенных условиях всякую жизнь в естественных водах или сооружениях биологической очистки коммунальных сточных вод. Одним из источников загрязнения окружающей среды вредными веществами и в первую очередь тяжелыми металлами, являются гальванические производства.
Гальванические покрытия используются практически во всех отраслях промышленности. В Российской Федерации по оценке специалистов суще-ствует сегодня около 7000 таких цехов. Гальваническое производство явля-ется одним из крупных потребителей цветных металлов и достаточно доро-гих химических реактивов.
В тоже время в обществе происходит понимание того, что дальнейшее развитие техники и технологии по пути создания новых продуктов с новы-ми качествами часто приходит в противоречие с условиями самой жизни на земле, с нормальным функционированием природной среды. Поэтому по-лучили развитие природоохранные технологии и в первую очередь для наиболее экологически вредных производств, в том числе гальванического производства.
Не смотря на существенные различия в технологии металлопокрытий различных изделий, все они создают в процессе эксплуатации отходы, ко-торые могут находиться в жидком, твердом, пастообразном или газообраз-ном состоянии, представляя собой различную степень опасности и токсич-ности для окружающей среды человека.
Источниками загрязнения окружающей среды в гальванотехнике явля-ются не только промывные воды, но и отработанные концентрированные растворы. Выход сырья рабочих растворов происходит по различным при-чинам накопления в электролитах посторонних органических и неоргани-ческих веществ и нарушения соотношения основных компонентов гальва-нических ванн. Сбросы отработанных растворов по объему составляют 0,2-0,3% от общего количества сточных вод, а по общему содержанию сбрасы-ваемых загрязнений достигают 70%. Залповый характер таких сбросов нарушает режимы работы очистных сооружений, приводит к безвозвратным потерям ценных материалов.
Попадание неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод и других видов отходов, содержащих цветные металлы, в водные объекты наносит ущерб народному хозяйству и окружающей природе не только из-за потерь, используемых в производстве металлов, но и вследствие огром-ного негативного воздействия на окружающую среду.
Одним из путей решения данной проблемы является создание малоот-ходных и безотходных экологически безопасных технологических процес-сов нанесения гальванических покрытий и очистки сточных вод, при кото-рых достигается минимальный расход цветных металлов и минимальное негативное воздействие на окружающую природную среду.
Технологические особенности гальванического производства.
Коррозия - это разрушение металлов вследствие химических и электро-химических взаимодействий с внешней средой. Как показывает статистика, из общего количества выплавляемых в нашей стране черных металлов около 10% ежегодно теряется в результате коррозии, 50% готовых металлических изделий преждевременно выходит из употребления.
Защита металлических изделий от коррозии, а также придание им тре-буемого декоративного вида или необходимых свойств поверхностному слою деталей (твердости, износостойкости, электропроводности, теплостой-кости и т.д.) обеспечиваются с помощью металлических или неметалличе-ских покрытий.
Гальванические покрытия основаны на выделении металлов из водных растворов их солей под действием электрического тока. Металл осаждается на детали, подключенной к отрицательному полюсу. Гальваническим спо-собом достигается покрытие деталей чистыми металлами или сплавами при минимальных их потерях.
Нанесение гальванических и химических покрытий производится обычно в специальных ваннах, конструкция которых определяется видом покрытий, формой и размерами деталей, и технологическим процессом.
Процесс нанесения покрытий состоит из последовательных операций: подготовительные, нанесение покрытий и окончательная обработка. К под-готовительным операциям относятся: механическая обработка деталей, обезжиривание в органических растворителях, химическое и электрохими-ческое обезжиривание, травление и полирование. Окончательная обработка покрытий включает в себя обезводороживание, осветление, пассивацию, пропитку, полирование. После каждой операции изделие промывают в хо-лодной проточной воде, а после обработки в щелочных растворах - после-довательно в горячей и холодной воде. На заключительной стадии обработ-ки изделие последовательно промывается в холодной и горячей воде и су-шится. На всех стадиях контролируется качество выполнения основных операций.
Схема технологического процесса нанесения покрытий выбирается в зависимости от покрываемого материала, его поверхности, вида покрытий, требований, предъявляемых к нему, условий эксплуатации.
Гальваническое производство тесно связано с потреблением воды в ка-честве технологического сырья. Основным потребителем воды, как было отмечено выше, являются промывочные операции.
Основное назначение промывки - снижение концентрации раствора на поверхности обрабатываемых деталей, выносимого из технологических ванн.
