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電鍍廠資訊：六價(jià)鉻作為有害污染物在電鍍工業(yè)中受到越來(lái)越嚴(yán)格的限制。有關(guān)法規(guī)已經(jīng)從以往的治理轉(zhuǎn)變?yōu)橄拗剖褂谩Ｃ绹?guó)、日本、歐洲等國(guó)家和地區(qū)也已經(jīng)制定出嚴(yán)格的限制使用規(guī)定，不僅對(duì)以酸霧形式和從廢水中排出的6價(jià)鉻有極嚴(yán)的限制，對(duì)鉻酸的使用也有嚴(yán)格規(guī)定。包括對(duì)產(chǎn)品原產(chǎn)地清潔生產(chǎn)狀態(tài)的追溯，也作為一種全球化概念被提了出來(lái)。而隨著我國(guó)作為國(guó)際制造業(yè)中心地位的確立，我國(guó)的電鍍業(yè)不僅要遵循國(guó)家環(huán)境保護(hù)法規(guī)的規(guī)范，還面臨國(guó)際商品交流中的綠色壁壘的挑戰(zhàn)。因此，作為表面處理業(yè)界，確定取代6價(jià)鉻鍍鉻的技術(shù)是很有必要的。

 

六價(jià)鉻鍍鉻即使只有0.1-0.3μm也有極好的抗腐蝕性能,在鎳層上鍍鉻后有很好的裝飾性而在汽車、電器、日用五金等產(chǎn)品上做為最終鍍層，受到廣泛的歡迎。至今還是裝飾性電鍍的主法鍍種。另外，鍍鉻厚度達(dá)數(shù)μm以上的硬鉻在工業(yè)中也有廣泛的應(yīng)用，從汽車、油壓器件到工具類、模具等都有其獨(dú)到的貢獻(xiàn)。而根據(jù)當(dāng)前的技術(shù)水平，要完全取消鍍鉻是不可能的，因此出現(xiàn)了各種低濃度鍍鉻和三價(jià)鉻鍍鉻技術(shù)。其中三價(jià)鍍鉻由于避免了六價(jià)鉻污染的問題，而引人注目。特別是裝飾性三價(jià)鍍鉻的工業(yè)化技術(shù)已經(jīng)成熟，在歐洲、美國(guó)、日本都已經(jīng)開始采用。我國(guó)電鍍業(yè)也應(yīng)該給予適當(dāng)關(guān)注。

 

2三價(jià)鉻鍍鉻概況

 

實(shí)際上最早關(guān)于鍍鉻的報(bào)導(dǎo)就是以三價(jià)鉻形式出現(xiàn)的。1854年Mr.Bunsen采用以氯化鉻形式進(jìn)行的鍍鉻。兩年以后，Mr.Geuther采用重鉻酸鉀進(jìn)行了六價(jià)鉻鍍鉻。在二十世紀(jì)二十年代，Mr.Sargent和Dr.Fink開發(fā)了以鉻酸鹽為主體的鍍鉻技術(shù)，經(jīng)過(guò)眾多開發(fā)研究人員的努力，形成了今天以標(biāo)準(zhǔn)液加氟化物添加劑的鍍鉻體系。也就是現(xiàn)行的以鉻酸為主，加上硫酸、硅氟化物等催化劑的鍍鉻液。但是，六價(jià)鉻鍍鉻因?yàn)樵陉帢O有大量的氫和陽(yáng)極有大量的氧析出而使鉻霧飛濺而造成生產(chǎn)環(huán)境污染。而其大量排放的廢水中的六價(jià)鉻則對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染。

 

三價(jià)鉻鍍鉻的研究始于二十世紀(jì)三十年代。到六十年代出現(xiàn)過(guò)在硫酸液中加尿素的方法。八十年代則開發(fā)出了甲酸做絡(luò)合劑的三價(jià)鉻鍍鉻技術(shù)。現(xiàn)在較通行的是在Canning公司開發(fā)的技術(shù)基礎(chǔ)上改良的三價(jià)鉻鍍鉻技術(shù)。我國(guó)在八十年代曾報(bào)導(dǎo)過(guò)Albright&Wilson公司推出的Alecra-3的三價(jià)鍍鉻技術(shù)。國(guó)內(nèi)也開展過(guò)相關(guān)的研究，但尚沒有工業(yè)化的產(chǎn)品推出。

 

三價(jià)鉻鍍鉻有單槽方式和雙槽方式，單槽方式中的陽(yáng)極材料是石墨棒，其它與普通電鍍一樣。雙槽方式是使用了陽(yáng)極內(nèi)槽，可以使用鉛錫合金陽(yáng)極置，另外作為陽(yáng)極基礎(chǔ)液使用了稀硫酸。

 

三價(jià)鉻鍍鉻相對(duì)六價(jià)鉻鍍鉻，容易操作，使用安全，無(wú)環(huán)境問題。但是存在一次設(shè)備投入較大和成本較高的不足。還有就是由于用戶習(xí)慣了六價(jià)鉻的色澤，在色度上有一個(gè)適應(yīng)過(guò)程。但是，三價(jià)鉻鍍鉻除了無(wú)環(huán)境污染問題，還有分散能力好和低電流區(qū)的耐腐蝕性較高等顯著優(yōu)點(diǎn)。三價(jià)鉻鍍鉻與六價(jià)鉻鍍鉻的比性能比較見表1，三價(jià)鉻鍍鉻的典型工藝見表2。

 

表1三價(jià)鉻鍍鉻和六價(jià)鉻鍍鉻的比較

 

表2三價(jià)鉻鍍鉻的組成和工藝條件鍍液組成

 

3三價(jià)鉻鍍鉻的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用情況

 

綜合起來(lái)，三價(jià)鉻鍍鉻有如下優(yōu)點(diǎn)：

 

(1)生產(chǎn)效率提高掛具裝載量增加，鍍速提高，均鍍能力好;

 

(2)電鍍故障減少燒焦、乳白色鍍層、分散性能不好等故障很少，不會(huì)出現(xiàn)彩色鉻膜;

 

(3)電流利用率提高電流電阻小，電流效率高使電流利用率有較大提高;

 

(4)退鍍、再鍍成本下降;

 

(5)廢水處理費(fèi)用下降無(wú)需還原六價(jià)鉻的費(fèi)用，由于鉻的濃度低而使處理費(fèi)用減少;

 

(6)改善了勞動(dòng)環(huán)境不使用鉻酸，不發(fā)生鉻霧，避免了操作者中毒的問題。

 

雖然三價(jià)鉻鍍鉻的化學(xué)原料成本有所上升，設(shè)備一次投入增加，但從以上優(yōu)點(diǎn)來(lái)看，有利因素完全可以沖抵增加的費(fèi)用。

 

三價(jià)鉻鍍鉻與六價(jià)鉻鍍鉻不同的是容易受少量的銅、鋅、鎳等金屬雜質(zhì)的影響，因此進(jìn)行適當(dāng)?shù)腻円汗芾硎潜匾摹Ｈ齼r(jià)鉻電鍍系統(tǒng)配置了小型離子交換器系統(tǒng)，可以對(duì)金屬雜質(zhì)選擇性地有效地去除，以期可以穩(wěn)定的作業(yè)。

 

現(xiàn)在已經(jīng)工業(yè)化的三價(jià)鉻鍍鉻還只能用于取代裝飾性六價(jià)鉻鍍鉻，因?yàn)槠溆捕冗€不能與六價(jià)鉻工程鍍鉻相比。美國(guó)的加利佛利亞州等地區(qū)因?yàn)檩^先執(zhí)行EPA(EnvironmentalProtectionAgency)而管制很嚴(yán)，大多數(shù)以三價(jià)鉻鍍鉻取代了六價(jià)鉻鍍鉻。從上世紀(jì)九十年代開始，美國(guó)實(shí)際上已經(jīng)有120多家公司在采用三價(jià)鉻鍍鉻技術(shù)，其它如挪威、英國(guó)、法國(guó)、西班牙、意大利等國(guó)都有若干公司在采用。由于挪威的環(huán)境保護(hù)法規(guī)極嚴(yán)，對(duì)三價(jià)鉻鍍鉻也有很高的期待。日本則在1996年就對(duì)單槽三價(jià)鉻鍍鉻安排電鍍企業(yè)進(jìn)行了實(shí)施。

 

可以采用三價(jià)裝飾鍍鉻的產(chǎn)品有汽車的拉手、鎖具、內(nèi)外裝飾品;摩托車、自行車另件;罩殼、蓋板，取暖設(shè)備配件;照明、水暖器件;園藝、農(nóng)家用品;五金工具;家具、商店貨架等。

 

4今后的動(dòng)向

 

對(duì)于三價(jià)鉻鍍鉻來(lái)說(shuō)，由于仍然是采用了金屬鉻，還是存在一定問題。因此，只能是一個(gè)過(guò)渡性的技術(shù)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，在合金代鉻方面應(yīng)該是大有可為的，比如錫鈷、錫鎳、鎳鎢、鈷鎢合金以及三元合金等。這在我國(guó)已經(jīng)有不少成熟的工藝在工業(yè)用應(yīng)用。在鍍硬鉻的取代技術(shù)領(lǐng)域，這方面的工作還相對(duì)是滯后的。可行的方案之一將是各種復(fù)合鍍層，也可能開發(fā)出物理性能良好的鐵合金鍍層，用于取代鍍硬鉻。