新技術(shù)讓電鍍不必再談之色變？
“我們的生產(chǎn)線，電耗僅為46kWh/m2，與鍍硬鉻224kWh/m2相比，降低了79.46%。新鮮水耗為0.06t/m2，與清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)(新鮮水用量一級(jí)指標(biāo)≤0.1t/m2)相比，降低40%，與普通鍍鉻工藝水耗0.5t/m2相比，降低88%;鎳綜合利用率98%，高于清潔生產(chǎn)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(95%)。”在山東省環(huán)保廳日前組織召開的新型清潔鎳鎢磷(Ni-W-P)表面處理工藝技術(shù)參數(shù)優(yōu)化及產(chǎn)業(yè)化示范鑒定會(huì)上，壽光金浴表面技術(shù)開發(fā)有限公司總經(jīng)理曹新忠介紹說。
據(jù)介紹，此項(xiàng)新技術(shù)是由山東大學(xué)和壽光金浴表面技術(shù)開發(fā)有限公司歷時(shí)10年共同研發(fā)而成。那么，這項(xiàng)電鍍技術(shù)能否有效解決當(dāng)前電鍍污染?是否值得全面推廣應(yīng)用?
圖為壽光金浴表面技術(shù)開發(fā)有限公司年產(chǎn)15萬m2的示范生產(chǎn)線
電鍍行業(yè)最大挑戰(zhàn)在哪?
三大工業(yè)污染之一：每年排放約4億噸廢水、5萬噸固廢和3000萬立方米酸性氣體
電鍍通過電化學(xué)原理，實(shí)現(xiàn)將一種金屬或金屬化合物鍍覆到新基體上。但由于目前技術(shù)局限性，所使用的原料金屬無法完全形成所需鍍層，其中有相當(dāng)部分作為廢棄物，存在于廢水和污泥中。還有小部分氣化成有害氣體，排放到大氣中。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，傳統(tǒng)電鍍行業(yè)每年排放約4億噸廢水、5萬噸固體廢棄物和3000萬立方米酸性氣體等污染物。
以傳統(tǒng)鍍鉻為例，其電鍍平均效率低于25%，75%以上的鉻酸酐分化成劇毒的Cr6+(六價(jià)鉻)和Cr3+(三價(jià)鉻)，流失于廢水污泥中，每年相當(dāng)于有近6萬噸鉻酸酐白白浪費(fèi)，并污染環(huán)境。
此外，電鍍污泥是電鍍廢水處理后的“終態(tài)物”，產(chǎn)生量雖比廢水少得多，但由于廢水中的重金屬大多轉(zhuǎn)移到污泥內(nèi)，并會(huì)通過植物鏈進(jìn)入到人體，損傷肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)，因此危害性更大，被列入國(guó)家危險(xiǎn)廢物名單中的第十七類危險(xiǎn)廢物。
“人們‘談電鍍行業(yè)色變’，就是因?yàn)殡婂冎亟饘俚膰?yán)重污染性。目前已成為全球三大工業(yè)污染之一。”鑒定委員會(huì)主任中國(guó)工程院院士金鑒明強(qiáng)調(diào)。
新技術(shù)能解決污染難題嗎?
采用惰性陽極消耗鍍液中主成分，無污泥產(chǎn)生，從源頭上減少了電鍍行業(yè)的重金屬污染
“新型清潔鎳鎢磷(Ni-W-P)表面處理技術(shù)通過科學(xué)設(shè)置與控制電極反應(yīng)，采用惰性陽極消耗鍍液中的主成分，使主成分消耗與補(bǔ)充達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，最終殘余的Na2SO4通過降溫結(jié)晶析出回用，因此，無電鍍污泥產(chǎn)生，杜絕了源頭重金屬帶來的污染。”來自山東大學(xué)技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)的邵倩倩工程師告訴記者。
2010年，依托此技術(shù)，壽光金浴表面技術(shù)開發(fā)有限公司建設(shè)了產(chǎn)能15萬m2/年的產(chǎn)業(yè)化示范生產(chǎn)線。
曹新忠說，傳統(tǒng)鍍硬鉻不僅產(chǎn)生含鉻酸霧和廢水，硬度(800～900HV)也比一些陶瓷和金屬陶瓷材料低，且硬度還會(huì)隨溫度升高而降低。同時(shí)，鍍鉻層存在微裂紋，易造成鍍層表面出現(xiàn)銹斑而剝落。新技術(shù)能有效替代傳統(tǒng)鍍硬鉻技術(shù)，提高材料耐磨、耐腐蝕性能，并延長(zhǎng)了使用壽命。
據(jù)介紹，目前，壽光金浴表面技術(shù)開發(fā)有限公司生產(chǎn)的電鍍產(chǎn)品已在大慶油田、勝利油田、大港油田、中原油田等地區(qū)廣泛使用。此外，石油抽油桿、抽油光桿等產(chǎn)品，還出口到俄羅斯、加拿大、美國(guó)及中東地區(qū)，耐磨和耐腐蝕效果受到當(dāng)?shù)睾迷u(píng)。同時(shí)，使用壽命可達(dá)24個(gè)月以上，比傳統(tǒng)類似產(chǎn)品提高了3倍。
“為解決拋光產(chǎn)生的粉塵污染，我們還在車間內(nèi)安裝了高效率粉塵收集裝置，粉塵濃度可降低90%。部分收集的粉塵還用來處理酸洗廢液，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。”曹新忠補(bǔ)充道。
是否值得推廣應(yīng)用?
新技術(shù)集成創(chuàng)新了表面處理工藝流程，降低了生產(chǎn)成本，消除了行業(yè)源頭污染物產(chǎn)生
由中國(guó)工程院院士金鑒明、中國(guó)科學(xué)院海洋研究所院士侯保榮、清華大學(xué)教授陳呂軍等7位專家學(xué)者組成的鑒定委員會(huì)經(jīng)過鑒定認(rèn)為，針對(duì)傳統(tǒng)鍍鉻工藝污染嚴(yán)重、水耗能耗較高、物料利用率低、鍍鉻產(chǎn)品性能有待提高等問題，新技術(shù)集成創(chuàng)新了表面處理工藝流程，在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)，還消除了行業(yè)環(huán)境污染問題，具有顯著的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
山東省環(huán)保廳副廳長(zhǎng)謝鋒在會(huì)上表示，隨著新環(huán)保法的實(shí)施，以及山東省地方環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的不斷加嚴(yán)，如何在節(jié)能環(huán)保的同時(shí)做到提質(zhì)增效，是電鍍技術(shù)創(chuàng)新需要邁過的一道坎。此項(xiàng)處理工藝技術(shù)在促進(jìn)傳統(tǒng)電鍍產(chǎn)業(yè)升級(jí)改造、改善生態(tài)環(huán)境、節(jié)能減排、推進(jìn)調(diào)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)方式等方面具有重要意義，要加大推廣力度。
據(jù)了解，鎳鎢磷(Ni-W-P)表面處理工藝技術(shù)研發(fā)后，當(dāng)年就通過了山東省科技廳技術(shù)鑒定，被列為“山東省環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)推薦技術(shù)”，編入《山東省清潔生產(chǎn)技術(shù)指南》。2012年，被工信部和科技部編入《國(guó)家鼓勵(lì)有害原料(產(chǎn)品)替代品目錄(2012年版)》。同時(shí)，還被環(huán)境保護(hù)部確定為環(huán)保先進(jìn)技術(shù)示范、應(yīng)用和推廣的項(xiàng)目。
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