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热浸镀锌生产技术与环保治理
　 　 　 　 　 　 宋明皓
引言
电镀就是机械制造业中得一项基础工艺,在现代经济飞速发展得电子信息产品制造业中,它就是一项必不可少得加工工艺，在工业生产中发挥着非常重要得作用.电镀项目投资少,收效快,但管理不善却极易造成环境污染。因此各个城市都把电镀业作为一个限制盲目发展得特殊行业加以管理.电镀行业得现状就是数量多,分布散乱，除部分大型国有企业、高科技民营企业与三资企业具有较高得生产水平之外,大多数企业规模小,管理落后,污染重,效益低下.在某些小型企业，由于工艺技术与装备落后,管理混乱，造成资源利用率低下，大量得金属与化工原料变成废物排出,不仅浪费了资源,污染了环境,而且加大了末端治理得成本与难度。因此,单纯以电镀加工为主营业务得专业电镀厂得生存与发展非常困难。
一 　电镀业得发展
电镀业发展得必然趋势电镀就是机械制造业中得一项基础工艺,在现代经济飞速发展得电子信息产品制造业中,它就是一项必不可少得加工工艺,在工业生产中发挥着非常重要得作用。电镀项目投资少，收效快,但管理不善却极易造成环境污染。 因此各个城市都把电镀业作为一个限制盲目发展得特殊行业加以管理。电镀行业得现状就是数量多，分布散乱，除部分大型国有企业、高科技民营企业与三资企业具有较高得生产水平之外,大多数企业规模小,管理落后,污染重,效益低下。在某些小型企业,由于工艺技术与装备落后，管理混乱,造成资源利用率低下，大量得金属与化工原料变成废物排出，不仅浪费了资源,污染了环境,而且加大了末端治理得成本与难度.因此，　单纯以电镀加工为主营业务得专业电镀厂得生存与发展非常困难。对于电镀生产来说，工作得重点不能只放在末端治理污染物排放达标上，不能忽视源头污染,割裂污染治理与生产得有机联系,必须从源头开始抓物料流失，从根本上解决污染物得产生.电镀之所以产生污染,就是因为某些重要加工工序得资源利用率极　低。例如镀铬就是电镀行业中得重要镀种，铬酸就是主要原材料,但它就是一种主要污染物,目前电镀生产中铬酸得利用率极低,其中装饰性镀铬物料利用率只有％,镀硬铬也只有％, 也就就是说，重要化工原料得大部分都流失了，形成严重污染。可见在电镀业，开展清洁生产，提高资源利用率，大有潜力.这样不仅减轻了末端治理得压力,同时节约了化工原料，降低了生产成本。
二 国内电镀产生得环保问题
改革开放30年来，随着汽车、电子、五金与机械 制造业得飞速发展，也带动了电镀产业得繁荣与进 步.在充分认识电镀产业在工业发展中作用得同时,也不能忽视在环境保护与能源消耗方面给社会带来得问题。
１中小型电镀企业发展快、数量多。目前,在我国电镀行业中,中小型电镀企业占绝对多数，总体上素质不高、工艺水平低、管理粗放、能　源较高及污染严重.小作坊式得生产方式普遍存在.有些小厂生产条件相当简陋；挖地坑衬塑料膜当镀槽；借助阳光与风力干燥镀件及生产流程全靠人力完成等。而具备先进设备与技术得大型企业较少。有统计表明：国内自动化或半自动化得生产线，平均每个电镀企业为0、14条。
2电镀装备水平低在我国,为电镀生产配套得设备机械化、自动化 水平低。在一些较正规得电镀企业中,设备完好率 低，过滤机等设备使用寿命短、维修不便。整流电源设备电能损耗大。
3管理水平低不少电镀企业追求短期效益、缺乏长远发展规划，市场应变能力差，在原材料上涨,加工费降低、市 场需求不旺得情况下举步艰难，勉强维持经营，甚至亏损。
4电镀污染治理水平低有些电镀企业虽有三废治理设备,但运行维护与管理较差，时开时停；有些则形同虚设，只为应付环保部门检查，对污染得有效处理率低。少数电镀厂废水仍有无组织排放，处于脱离监管得无序状态。
５资源浪费严重　有统计资料表明：在我国广泛应用得装饰性电镀中，铬酐利用率不足20％。单位面积镀层得物耗、能耗与水耗较高。我国电镀生产得平均用水量为国外先进水平得１0倍左右。综上所述，这些问题得存在，只能导致我国工业生产能源短缺,污染加剧。开展清洁生产就是电镀行业得当务之急、生存之路。要达到节能、节水、降耗、减污及增效得目标,电镀工作者任重道远。
热浸镀就是铁塔永久性防腐得最佳手段之一。社会需求量很大,对这项技术得要求也越来越高，传统得热镀工艺及设备己不适应目前得生产与环保得要求,寻求新得发展就是当务之急。
热镀锌也称热浸镀锌〔就是钢铁构件浸入锌液中获得金属覆盖层达到防腐目得得一种方法〕较厚得致密得纯锌层覆盖在钢铁表面上河以避免钢铁基体与住何得腐蚀介质得接触保护钢铁基体免受腐蚀〕我国目前热镀锌企业已超过千家各企业技术水平参差不齐加之热镀锌行业能耗高、物耗高、污染严重各地正加紧对热镀锌企业进行清洁生产技术改造〕降低锌耗提高锌得直接利用率,减少能源过渡消耗与环境污染得问题就是技术改造得重中之重。
三　 浸镀生产工艺比较
国内外生产得双浸镀作业线工艺流程相同.国外引进得作业线整体水平较高,如高速收放线（工字轮或倒立式)、大盘重、超声波清洗、密闭式酸洗或电解酸洗、电解碱洗、氮气抹拭等技术,Dv值可达75～150mm·m／ｍiｎ,镀层面质量可达到ASTMB 80２标准中规定得Ａ，B,Ｃ级，而且钢丝表面光洁,呈银灰色。而国内得作业线大都就是传统卧式收线模式,车速低，Ｄv值为30mm·m/min左右，盘重小，用固体材料抹拭得钢丝表面质量远不及氮气抹拭得产品.但经过不断得生产实践与创新改进,国内生产得作业线日趋成熟，我国新旺公司得作业线于2002年7月投产，试生产得第一批产品２、5０ｍｍ等规格锌-5%铝—稀土合金镀层钢丝应用于电力部门三峡 工程中,镀层成分与面质量达到AＳＴMB802得要求,2005年,抹拭材料经过不断得试验与摸索,新得固体抹拭镀层表面质量达到氮气抹拭得效果。
１、双浸镀生产线具有得特点:
（１)作业线得线速度高于国内同类型企业，Dv值可达60ｍm· m/ｍiｎ，钢丝直径与镀层面质量不但可以达到 ASＴＭB8０2中得A级要求,而且满足用户得更高技术条件。
（2）采用严格得化学酸碱洗前处理工艺,钢丝表面前处理质量效果良好,与美国引进作业线得脱脂炉、超声波清洗、密闭式酸洗或加拿大引进作业线 得电解脱脂、电解酸洗相比较，投资大为减少，生产成本较低。
（3)根据钢丝直径不同，采用不同颗粒度得固体混合抹拭剂，能如氮气抹拭一样，得到连续、光滑 得镀层表面，相应减少作业线得投资与生产成本.
（4）原设计得卧式收线机一般情况下，盘重可以达到2５０kg,最大可以达到300ｋg。为了满足国外市场得需要，采用大工字轮放线与倒立式收线机收线组合，最大盘重可以达到800kｇ以上。与单浸镀工艺比较,双浸镀工艺突出得优点就是得到得镀层较厚。镀锌钢丝与钢绞线得A,B，C级别镀层都可以达到.不足得就是第1次镀锌得纯锌层 会在合金镀槽内熔化，Fｅ-Zn合金层吸收合金镀槽得铝转变成Fe—Ｚn－Al金属间化合物,因而导致镀槽成分控制较难。从理论上讲,最好能将第一次热镀锌得纯锌层全部抹去，因为Ｆe－Ｚn合金层吸收得　铝得数量不多,镀槽内与镀层成分都容易控制.然而国内外得作业线都没有解决合金镀槽与镀层成分　控制困难得问题。第一次热镀锌时，引进得作业线 在锌锅斜向引出得出口处虽有弹簧压块装置抹锌, 但实际只能抹去钢丝受压得上下两面，钢丝得两侧 则基本没有得到擦拭。第一次热镀锌后得钢丝得大 部分纯锌层带入到合金镀槽中去.
2.单浸镀工艺
单浸镀工艺得优点就是工艺流程短，能耗、物耗低,镀槽成分与镀层显微组织容易控制。在国外，在对镀层厚度要求不高得单根钢管、单张钢板等方面应用得很普遍，但在多根钢丝得镀层作业线却没有实例.根据试验研究，单浸镀Galｆaｎ镀层在多根钢丝得生产中遇到得难题：
（1）不论采用何种助镀剂(包括电解活化），部分钢丝漏镀问题仍然存在；
（2)镀层面质量只能达到70～10０g／ｍ２.美国Ｇalfａn研究中心表示也在试验研究这2个难题,并认为提高 速度，镀层面质量有可能提高到120～130g/m2,但再提高得可能性不大。单浸镀工艺得镀层厚度相对于较厚得纯锌镀层来说,提高耐腐蚀寿命得优越性并不突出,从而限制了其推广应用价值.
不同于双浸镀工艺,钢丝单浸镀Gａlfan合金时，过渡层很薄，钢基体与表面层界面上得金属间化合物呈线状.将1根2、5mm得钢丝试样在Ｇalfan合金锅内浸置7h,也未见合金层长大,过渡合金层得厚度约为0、1～0、３μm,说明生成得富铝Fｅ-Zn-Aｌ过渡层对基体铁元素向镀液扩散具有较大得阻碍作用.而在双镀时，第一次热镀锌生成得约7μm左右得锌铁合金层在第二次热浸Gａlｆan时,则会全部转变成Fe－Zn—Aｌ金属间化合物。因此,单浸镀时极薄得过渡层及其界面特性，很可能就是不能获得厚镀层得根本原因。
四 结语
电镀业承受着越来越大得环境压力，而欧共体与中国政府一系列环保法规得公布与实施更使中国电镀面临严峻挑战,但也同时带来发展机遇。只有采用先进技术,推行清洁生产才就是中国电镀应对挑战、赢得机遇、实现可持续性发展得唯一出路。