鎳鎢磷表面處理工藝從源頭減少污染

【中鎢在線新聞網-鎢新聞】

“我們的生產線，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，與清潔生產標準（新鮮水用量一級指標≤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%，高于清潔生產一級標準（95%）。”在山東省環保廳日前組織召開的新型清潔鎳鎢磷（Ni-W-P）表面處理工藝技術參數優化及產業化示范鑒定會上，壽光金浴表面技術開發有限公司總經理曹新忠介紹說。

據介紹，此項新技術是由山東大學和壽光金浴表面技術開發有限公司歷時10年共同研發而成。那么，這項電鍍技術能否有效解決當前電鍍污染？是否值得全面推廣應用？

電鍍行業最大挑戰在哪？

三大工業污染之一：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

電鍍通過電化學原理，實現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。

據統計，傳統電鍍行業每年排放約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+（六價鉻）和Cr3+（三價鉻），流失于廢水污泥中，每年相當于有近6萬噸鉻酸酐白白浪費，并污染環境。

此外，電鍍污泥是電鍍廢水處理后的“終態物”，產生量雖比廢水少得多，但由于廢水中的重金屬大多轉移到污泥內，并會通過植物鏈進入到人體，損傷肝臟和神經系統，因此危害性更大，被列入國家危險廢物名單中的第十七類危險廢物。

“人們‘談電鍍行業色變’，就是因為電鍍重金屬的嚴重污染性。目前已成為全球三大工業污染之一。”鑒定委員會主任中國工程院院士金鑒明強調。

新技術能解決污染難題嗎？

采用惰性陽極消耗鍍液中主成分，無污泥產生，從源頭上減少了電鍍行業的重金屬污染

“新型清潔鎳鎢磷（Ni-W-P）表面處理技術通過科學設置與控制電極反應，采用惰性陽極消耗鍍液中的主成分，使主成分消耗與補充達到動態平衡，最終殘余的Na2SO4通過降溫結晶析出回用，因此，無電鍍污泥產生，杜絕了源頭重金屬帶來的污染。”來自山東大學技術研究團隊的邵倩倩工程師告訴我們。

2010年，依托此技術，壽光金浴表面技術開發有限公司建設了產能15萬m2/年的產業化示范生產線。

曹新忠說，傳統鍍硬鉻不僅產生含鉻酸霧和廢水，硬度（800～900HV）也比一些陶瓷和金屬陶瓷材料低，且硬度還會隨溫度升高而降低。同時，鍍鉻層存在微裂紋，易造成鍍層表面出現銹斑而剝落。新技術能有效替代傳統鍍硬鉻技術，提高材料耐磨、耐腐蝕性能，并延長了使用壽命。

據介紹，目前，壽光金浴表面技術開發有限公司生產的電鍍產品已在大慶油田、勝利油田、大港油田、中原油田等地區廣泛使用。此外，石油抽油桿、抽油光桿等產品，還出口到俄羅斯、加拿大、美國及中東地區，耐磨和耐腐蝕效果受到當地好評。同時，使用壽命可達24個月以上，比傳統類似產品提高了3倍。

“為解決拋光產生的粉塵污染，我們還在車間內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，實現循環利用。”曹新忠補充道。

是否值得推廣應用？

新技術集成創新了表面處理工藝流程，降低了生產成本，消除了行業源頭污染物產生

由中國工程院院士金鑒明、中國科學院海洋研究所院士侯保榮、清華大學教授陳呂軍等7位專家學者組成的鑒定委員會經過鑒定認為，針對傳統鍍鉻工藝污染嚴重、水耗能耗較高、物料利用率低、鍍鉻產品性能有待提高等問題，新技術集成創新了表面處理工藝流程，在降低生產成本的同時，還消除了行業環境污染問題，具有顯著的環境、經濟和社會效益。

山東省環保廳副廳長謝鋒在會上表示，隨著新環保法的實施，以及山東省地方環境標準的不斷加嚴，如何在節能環保的同時做到提質增效，是電鍍技術創新需要邁過的一道坎。此項處理工藝技術在促進傳統電鍍產業升級改造、改善生態環境、節能減排、推進調結構轉方式等方面具有重要意義，要加大推廣力度。

據了解，鎳鎢磷（Ni-W-P）表面處理工藝技術研發后，當年就通過了山東省科技廳技術鑒定，被列為“山東省環境保護重點推薦技術”，編入《山東省清潔生產技術指南》。2012年，被工信部和科技部編入《國家鼓勵有害原料（產品）替代品目錄（2012年版）》。同時，還被環境保護部確定為環保先進技術示范、應用和推廣的項目。

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