环保挂镀代铬工艺的应用

引言

传统六价铬电镀技术凭借其卓越的耐磨特性，防腐能力和美观效果，在表面处理范畴长期占据主导地位。六价铬化合物用于此工艺中时会显现出特有的毒性特质以及致癌性风险，在操作过程中不但损害到操作者的身体健康状况，而且通过废水排放或者固态废物处置方式还会导致环境污染情况发生，进而使土地遭受破坏或者水资源被污染，而这种情形出现在世界范围内大家越来越重视环保的大环境里头之后，EU 的 RoHS 条例以及REACH 条例渐渐加大力度加强对六价铬使用过程中的把控强度，我国颁布实施《清洁生产推动办法》、《关于国家危险废物名录》等相关法律文件规定中已经把含有金属元素 Cr （三氧化二铬）的废弃物视为关注重点项目来管理，促使企业积极研发低毒性、符合国内标准的新技术去适应这个方向上的转型。

1.环保挂镀代铬工艺应用的重要性

1.1 应对严峻环境法规与标准的必然要求

全球对于工业污染治理的力度正在逐渐加大，其中对有害物质的监管措施愈发严厉起来，挂镀铬工艺里所包含的那种名为六价铬的成分就属于这类情形，因为它的毒性很高，所以很多国家都会把它列为重点监督的目标之一，不管是生产方面还是使用时都有很严格甚至是完全禁止的规定在其中，而且这种限制并不是单纯针对其直接使用的环节，还会扩展到像废水废气排放这些全流程操作当中，由此便形成了一整套系统的多方面环境管理框架，在继续采用以往方式时将会面临非常大的法律风险，罚钱和被拒绝市场进入这样的情况都是大概率会发生的，采用环保型挂镀替代技术以达到全面取代六价铬的目的，并且还能大幅度减少生产过程产生的一切污染物排放量的做法已经成了企业必须考虑的方向了，这不仅是遵照相关法律条文规定的事情，更关乎到如何更好地去提升自身实力，保持在行业内领先的稳固地位这一层面上来讲是有着非常重要的意义所在。

1.2 履行企业社会责任与实现可持续发展的核心举措

环保挂镀技术执行起来，是企业践行社会责任，做到可持续发展的重要途径，也是保证作业环境安全和劳动者健康的关键手段，这种技术能清除六价铬暴露危险，极大地增强了生产现场的安全程度，切实保护了员工权益，而且在缩减有毒有害废水和废弃物排放上也收获明显成果，从而减轻了对周围水体，土壤以及大气环境造成的压力，助力区域生态情形改良，符合社区对于绿色制造的要求，长远而言，抛弃传统的高污染工艺并积极采用环保技术，这是一种对企业未来走向的准确洞察能力，符合全球制造业朝着低碳方向转变的大潮流，这对企业形象和市场竞争优势有着重要意义[1-2]。而且，这也是推动整个行业向绿色环保方向发展，创建起可持续发展生态体系的关键因素，全面体现出企业在承担社会责任方面的责任意识和前瞻性眼光。

2.环保挂镀代铬工艺应用的实施路径

2.1 技术替代路径的选择与评估

环保挂镀工艺取代传统铬镀过程里，在此技术路径的选择上非常重要，目前主流做法着重放在三种方向，分别是三价铬电镀、镍基合金沉积以及复合镀层这三个主要类型，三价铬电镀方式比较受欢迎的主要因为工艺相对更熟悉一些，表面质量接近传统铬镀，而且毒性的减少优势很突出，但是也得仔细观察是不是硬度耐蚀性能这些核心因素能达到某个特定物件的要求标准，并且探究镀液保持稳定情况以及废料处理时会碰到的新状况等等内容不能被轻视，镍基合金镀层包含像镍钨还有镍钴这类选项，硬度很好耐磨特点比较明显的同时还能选到更多颜色，虽然在处理上的复杂性较高，但总体说来还是别忘了做细致考量以判断是否经济合理才行，采用复合镀层的办法来进一步改善镀膜的表现效果也是个不错思路，比如说加入那些微粒颗粒或者具有其他用途成分之后就可能使得表面更加耐摩擦甚至自动滑动起来成为特点，特别适合那些需要综合很多属性才能适用的情况当中应用实践[3]。技术方案的拟定要全面考虑待加工工件的功能需求，涵盖外观质感、耐磨程度、抗腐蚀性能、结合强度以及服役环境等关键要素，要系统评判挂镀工艺的技术特点，比如电流分布是否均衡，镀液流失量能否精准掌控，专用挂具的设计是否可行等等，最后的决定需要从可靠性、经济成本、环保符合性、操作简便性等方面来衡量各种技术路线的优劣之处，还要重点观察它们与现有生产线设备和工艺流程的匹配情况，这是一个包含诸多因素的复杂分析过程。

2.2 工艺优化与适配路径

要想成功运用环保挂镀代铬工艺，就得对现有的生产流程做细致的调整和改良，保证新技术在实际操作中能稳定可靠地发挥作用，首要环节就是前处理，要找到或者挑选出同样符合环保标准的清洁和活化手段，把工件表面的油渍和氧化物清除干净，给后面的镀层打下良好的基础，而且不能带入新的污染问题，进入到核心的镀覆阶段，重点在于准确把握环保代铬镀液体系，必须保证镀液的主要成分浓度保持稳定，还要不断改善温度，酸碱度，电流大小以及溶液流动等关键的操作条件，这样才能保证镀层的质量均匀一致，减少次品的出现。挂具的设计与管理在代铬工艺里占据着核心地位，要想做好优化工作，就一定要从技术特性出发展开系统性改进，重点放在提升导电性能，改良工件悬挂结构以缩减镀液损耗，改善镀层分布的均匀程度以及方便后期清洁和保养操作上，当主镀层完成之后，就要及时把配套的后处理工序完善起来，比如采用环保型表面防护或者色彩调节技术，这样可以增强镀层的稳定性能，符合外观质量要求，这种工艺流程的优化属于牵涉多个环节协同改进的综合性工程，各个阶段的匹配程度高低直接关联到产品的品质，生产效率以及能否达成可持续发展的目标。

2.3 环保治理与资源循环路径

在推广环保挂镀代替传统铬镀的过程中，要构建起涵盖全流程的环境管理体系和资源高效利用体系，源头把控是重点部分，通过调整工艺参数并改良挂具造型，尽可能削减镀液外泄的风险，再加上分级水洗方式提高清洗性能，就可以显著缩减之后污水处理的压力与费用开销，针对那些带有三价铬、镍和其他一些指定成分的代铬废液，要配对专门的处理装置，并运用可信的分离消除手段，做到有害物质的准确分离和彻底清除，保证排放符合十分苛刻的环保指标需求[4]。工业生产过程当中所留下的废水与固废，不应该继续沿袭旧有的粗放型处理手段，而是应该把其资源化利用的道路仔细筹划清楚，着重去研发金属元素回收的技术，依靠化学手段把有害物质变成稳定无害的形式，从而有效缩减排放数量，减轻环境方面的压力，如此一来既包含着预防污染的措施，又涵盖着改良生产工艺的方法，而且包含着处理污染物的那一部分，这便是支持绿色制造发展的重要支柱，更是提升资源再利用率的有效保证。

3.小结

环保挂镀代铬工艺是表面处理行业绿色转型的关键路径，已被广泛认同，通过完全去除六价铬离子，明显缩减了生产过程中的职业健康风险和环境污染程度，而且符合国内外日益严苛的法律法规需求，在实际推广使用时，要依靠全方位协同才能达成，从技术角度来说，应当合理选取三价铬盐，镍基合金或者复合镀层这类替代材料，再按照工件的特性参数以及挂镀工艺的特点来精确匹配，从工艺角度来看，就要同时改良前处理，电镀液调节，挂具设计和后处理各个部分，创建起一整套流程化的技术方案，就环境而言，更要加大源头削减，末端废水深度净化以及废弃物资源化利用力度，形成起一个完整的循环体系。

【参考文献】

[1]陈松祺,朱瑞鑫, 吕春雷.浅谈高强度钢代铬工艺[J]. 电镀与环保,2018,38(02):75-76.

[2]石磊,石勇.标准件的代铬电镀工艺[J].表面技术,2009,38(02):89-90.

[3]张建国.代铬锡钴合金镀层[J].化工管理,2014,(14):240.

[4]刘爽.镍钨合金电沉积工艺研究[D].哈尔滨工业大学,2016.