Современные подходы к ресурсосбережению в гальванотехнике.

ВВЕДЕНИЕ 3
1. РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ В ПРОИЗВОДСТВЕ 9
1.1. Современные методы ресурсосбережения в электрохимических производствах 9
1.2. Применение ресурсосберегающих технологий при производстве гальванотехники 15
2. РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ В ГАЛЬВАНОТЕХНИКЕ 40
2.1. Современное состояние гальванотехники 40
2.2. Основные направления ресурсосбережения в гальванотехнике 44
2.3. Показатель и оценка современных подходов к ресурсосбережению в гальванотехнике 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 63
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 65

Весь текст будет доступен после покупки

На сегодняшний день промышленные предприятия России переживают период, когда необходимо следовать экологическим стандартам. Оптимизация должна затронуть гальванические производства в виду того, что они являются одними из основных источников загрязнения природы.
Гальванические покрытия используются практически во всех отраслях промышленности. В России по оценке специалистов существует около 7000 таких цехов. Данные производства является одними из крупных потребителей цветных металлов и достаточно дорогих химических реактивов [1]. Оно потребляет не менее 15 % никеля, 50 % цинка, 70 % меди, производимых в нашей стране. В последнее время в обществе происходит понимание того, что дальнейшее развитие техники и технологии по пути создания новых продуктов с новыми качествами часто приходит в противоречие с нормальным функционированием природной среды.

Весь текст будет доступен после покупки

2. РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ В ГАЛЬВАНОТЕХНИКЕ

2.1. Современное состояние гальванотехники

С каждым годом растет потребность людей в воде, пригодной для использования, и в то же время, естественные воды непрерывно загрязняются деятельностью человека. Индустриальная деятельность человека сопровождается непрерывным сбросом многообразных по своему химическому составу сточных вод, которые, попадая в водоемы, а также в источники питьевой воды, создают серьезную угрозу здоровью людей и окружающей среде.
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 существует сегодня около 7000 таких цехов. Гальваническое производство является одним из крупнейших потребителей цветных металлов и воды, достаточно дорогих химических реактивов, а его сточные воды являются самыми токсичными и вредными, так как содержат вредныепримеси тяжёлых металлов, неорганических кислот и щелочей, поверхностно-активных веществ и других высокотоксичных соединений. Снижению количества сточных вод может способствовать применение современной малоотходной технологии производства. Однако это потребует значительных материальных затрат, что нереально на данном уровне развития экономики страны. В результате остается единственный на данном этапе путь сохранения окружающей среды – повышение эффективности очистки сточных вод.
Предотвращение загрязнения водоемов производственными сточными водами тесно связано с разработками мероприятий по сокращению потребления свежей воды на технологические нужды производства и уменьшению количества сбрасываемых стоков. Один из наиболее рациональных путей для достижения этих целей - создание локальных систем очистки с извлечением ценных компонентов и использованием очищенных сточных вод в оборотном цикле.
Нанесение гальванических покрытий представляет собой электрохимический процесс, при котором происходит осаждение слоя металла на поверхности изделия. В качестве электролита используется раствор солей наносимого металла. Само изделие является катодом, и при прохождении тока через раствор соли положительно заряженные ионы металла направляются к катоду (изделию), в результате чего происходит электроосаждение металла. Гальваническое производство способно выполнить различные покрытия [2,4]:
- Покрытие хромом. С его помощью повышают твердость и износостойкость поверхности изделий, инструмента, восстанавливают изношенные детали. Широко применяется для защиты от коррозии и с целью декоративной отделки поверхности изделий.
- Покрытие цинком защищает от коррозионного разрушения черные металлы не только механически, но и электрохимически.
- Покрытие кадмием. Химические свойства кадмия аналогичны свойствам цинка, однако он химически более устойчив. Покрытие, так же как и цинковое, применяется для защиты черных металлов от коррозии. Особенность кадмиевого покрытия заключается в том, что оно обеспечивает электрохимическую защиту стали в тропических условиях. Кадмий значительно пластичнее цинка, поэтому детали с резьбовым соединением предпочитают кадмировать.
- Покрытие никелем. Никелем покрывают изделия из стали и цветных металлов (медь и ее сплавы) для защиты их от коррозии, декоративной отделки поверхности, повышения сопротивления механическому износу и для специальных целей. Никелевые покрытия имеют высокую антикоррозионную стойкость в атмосфере, в растворах щелочей и в некоторых органических кислотах, что в значительной степени обусловлено сильно выраженной способностью никеля к пассивированию в этих средах.
- Химическое никелевое покрытие, содержащее 3-12% фосфора, по сравнению с электролитическим имеет повышенные антикоррозионную стойкость, износостойкость и твердость, особенно после термической обработки. Главным достоинством процесса химического никелирования является равномерное распределение металла по поверхности рельефного изделия любого профиля.
- Покрытие оловом. Основные области применения - защита изделий от коррозии и обеспечение паяемости различных деталей. Этот металл устойчив в промышленной атмосфере, даже содержащей сернистые соединения, в воде, нейтральных средах. По отношению к изделиям из медных сплавов олово является анодным покрытием и защищает медь электрохимически. Оловянные покрытия чрезвычайно пластичны и легко выдерживают развальцовку, штамповку, изгибы. Покрытия имеют хорошее сцепление с основой, обеспечивают хорошую коррозионную защиту и красивый внешний вид.
- Медные покрытия чаще всего применяют для экономии никеля как подслой при никелировании и хромировании. Вследствие промежуточного покрытия стали и чугуна медью достигается лучшее сцепление между основным металлом и металлом покрытия, и уменьшается вредное влияние водорода. Медные покрытия широко применяются также для местной защиты при цементации и в гальванопластике. Медные покрытия хорошо полируются, что имеет значение при декоративнозащитных покрытиях.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям. Обработка поверхностей, предметов или продукции органическими растворителями. http:/ www.burondt.ru/ (дата обращения: 14.02.2019)
2. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям. Обработка поверхностей металлов и пластмасс с использованием электролитических или химических процессов. http:/www.burondt.ru/ (дата обращения: 14.02.2019)
3. Виноградов С.С. Экологически безопасное гальваническое производство. М.: Глобус. 2002. C.352.
4. А. В. Оборудование, технологии и проектирование систем очистки сточных вод. М.: ДеЛи плюс. 2016. C.289.
5. Колесников А.В., Кисиленко П.Н., Графов Д.Ю., Ильин В.И. Анализ эффективности работы электрохимической, мембранной и сорбционной технологии очистки сточных вод от ионов тяжёлых металлов и органических примесей . // Гальванотехника и обработка поверхности. 2014. Т.22, №3. C.45-53.
6. Ильин В.И. Ресурсосбережение и экологическая безопасность электрохимических производств. Обезвреживание и утилизация твёрдых отходов. М.: ИЦ РХТУ им. Д.И. Менделеева. 2014. C. 68.
7. Колесников A. B., Ильин В. И., Колесников В. А. Методы очистки сточных вод гальванохимических производств. М.: ИЦ РХТУ им. Д.И. Менделеева, Москва 2018.
8. Фосфатирование: Учеб./ Н.С. Григорян, Е.Ф. Акимова, Т.А. Ваграмян: М.: Глобус. 2008.
9. Колесников В. А., Ильин В. И., Бродский В. А., Колесников А. В.. Электрофлотация в процессах водоочистки и извлечения ценных компонентов из жидких техногенных отходов (ЧАСТЬ I). // Теоретические основы химической технологии. 2017. №51, Т.4. С.361-375.

Весь текст будет доступен после покупки