Ежегодная Международная конференция "Сотрудничество для решения проблемы отходов"

Главная страница
Сведения об авторах

ПАССИВИРОВАНИЕ ЦИНКОВЫХ ПОКРЫТИЙ В РАСТВОРАХ ТРЕХВАЛЕНТНОГО ХРОМА - ЭКОЛОГИЧЕСКИ РАЦИОНАЛЬНО И ЭКОНОМИЧЕСКИ ЭФФЕКТИВНО

Байзульдин Б. М., ООО Компания «СОНИС», Москва, Россия

Ведущие мировые производители автотранспортных средств приняли решение об отказе от применения шестивалентного хрома в конверсионных покрытиях на деталях автомобиля. В ответ на внесение крупнейшими мировыми производителями автомобилей существенных изменений в собственные стандарты на пассивирование цинковых покрытий мировой лидер в производстве специальных химических композиций для цинкования — корпорация «Коламбия Кемикал» (Columbia Chemical Corp., США), представитель которой в СНГ является автором данного сообщения, разработала целый ряд технологических процессов, позволяющих получать в растворах трехвалентного хрома конверсионные пленки на цинковых гальванопокрытиях, которые не только не содержат ионов Cr6+, но и по ряду параметров превосходят хроматные пленки. /Конверсионные пленки, формирующиеся в растворах трехвалентного хрома (Cr3+), все чаще называют «хромитными», а процесс их нанесения «хромитированием». Ниже «хромитные пленки» будут также именоваться «Cr3+—пленками», а процесс «хромитирования» — «трехвалентным пассивированием»./
Разработанные процессы хромитирования характеризуются рядом технических преимуществ по сравнению с традиционным хроматированием:
а) «Cr3+—пленки» характеризуются повышенной коррозионной стойкостью, до белой коррозии в нейтральном солевом тумане. Например, 120 ч — процесс «Тривалент 120»; 250 ч — процесс «Перламутр»; 300 ч (после обезводороживания при 175—200 °С в течение 4 ч) — процесс «Ультра-Желтый»;
б) «Cr3+—пленки» обладают высокой термостойкостью, т. е. способны выдерживать так называемый «термошок» (выдержка при 150 °С в течение 1 ч);
в) растворы трехвалентного пассивирования служат дольше растворов обычного хроматирования благодаря тому, что дисбаланс между Cr3+ и Cr6+, как это имеет место при длительной эксплуатации хроматирующих растворов, не возникает, а загрязнение цинком и железом из-за меньшего коррозирующего действия растворов на основе Cr3+ происходит медленнее.
На первый взгляд может показаться, что переход на хромитирование приводит к увеличению производственных затрат. Однако учет расходов на нейтрализацию сточных вод и отработанных растворов, а также на утилизацию шлама показывает, что это далеко не так.
В таблице сравнивается процесс хроматирования по ГОСТ 9.305—84, который до сих пор применяется на многих предприятиях СНГ, с процессом пассивирования в растворе трехвалентного хрома — «Тривалент 120».

Сравнение процессов хроматирования и пассивирования

Показатель

Хроматирование по ГОСТ 9.305-84

Пассивирование «Тривалент 120»

Рабочая концентрация хрома

Cr6+ 60 г/л

Cr3+ 2 г/л

Затраты на пассивацию без учета затрат на нейтрализацию сточных вод и отработанных растворов

~ 3,5 руб./м2

~5,5 руб./м2

Общий вынос хрома с деталями и с отработанными растворами

30 г/м2

0,7 г/м2

Затраты на приобретение химикатов для восстановления Cr6+ до Cr3+

~ 4,5 руб./м2

Нет

Затраты на щелочь для осаждения трехвалентного хрома в виде гидроксида

~ 1,5 руб./м2

~ 0,05 руб./м2

Затраты на утилизацию шлама

Максимальные — ?

Минимальные — ?

Суммарные затраты на пассивацию 1 м2 цинковых покрытий:
в российских рублях
украинских гривнах

~ 10 руб./м2
~ 1,8 грн/м2

~5,5 руб./м2
~ 0,9 грн/м2

Как можно видеть, затраты на пассивацию по ГОСТ в расчете на единицу площади обрабатываемой поверхности на 2 руб./м2 меньше, однако вынос хрома при этом будет почти в 40 раз (!) больше. Например, при годовой программе в 500 000 м2 из хроматирующего раствора вынесется около 15 т хрома, а из хромитирующего раствора «Тривалент 120» — всего ~ 350 кг; количество образующихся при этом шламов можно оценить в 150 и в 3 т соответственно.
С учетом расходов на нейтрализацию сточных вод и отработанных растворов становится ясно, что суммарные затраты на пассивацию единицы площади цинковых покрытий в растворе трехвалентного пассивирования «Тривалент 120» примерно в 2 раза меньше, чем при осуществлении процесса согласно устаревшему ГОСТ 9.305—84.
Таким образом, переход в массовой гальванотехнике на пассивирование цинковых покрытий в растворах трехвалентного хрома оправдан как с точки зрения улучшения функциональных свойств изделий, так и с точки зрения повышения экономической эффективности и экологической рациональности гальванического производства.

ENVIRONMENTALLY SOUND AND COST-EFFECTIVE TRIVALENT CHROMIUM PASSIVATION TECHNOLOGIES FOR ZINC PLATES

Bayzuldin B. M., SONIS Co, Ltd, Moscow, Russia

The car industries of many countries have opted for the total removal of hexavalent chrome from their plated finishes. The search for a viable Cr6+ — free conversion coating with similar functional properties led researchers ultimately to the selection of trivalent chrome passivation as the most adequate alternative to date. New passivating technologies result in minimum burden on the waste stream and treatment system and provide less sludge generation in waste treatment. The combination of reduced solution replacement and lower use of treatment chemicals improves the economics of the process of passivation of zinc plates.

Главная страница

Сведения об авторах

Байзульдин Булат Мукаевич, канд. физ.-мат. наук, доц., главный специалист, ООО Компания «СОНИС», пер. Руновский, 7, Москва, 115184, Россия. Тел. (495) 545-76-24, тел. моб. (909) 657-84-28, факс (495) 959-51-20. E-mail

 

Rambler's Top100


© Независимое агентство экологической информации

Последние изменения внесены 10.07.07