Утилизация отходов гальванического производства.

Введение Гальваническое производство является одним из наиболее опасных в экологическом отношении производств черной металлургии. В рабочих растворах содержится большая концентрация различных веществ, в том числе тяжелых металлов. Разнообразие производств приводит к неопределенному составу сточных вод и твердых отходов. Предприятия металлургии распространены практически по всей стране, одной из технологий улучшения качества изделия является гальваническое производство. В основном оно проводится в целях защиты стальных и иных изделий от коррозии, применяется в декоративных целях. Долгое время эти отходы не утилизировались а шли в шламонакопители. Такие шламовые озера распространены перед каждым предприятием. Развитие гальванического производства и определило актуальность этой работы. Работа является очень актуальной, особенно сейчас, когда человечество стремится экологизировать производство и улучшить качество природной среды вокруг себя. Целью данной работы является переработка отходов гальванического производства. Задачи работы заключены в следующем: характеристика отходов гальванического производства, оценка воздействия на окружающую среду отходов гальванического производства, анализ существующих методов утилизации и снижения количества образования отходов, разработка комплексных организационно-технических мероприятий по утилизации отходов гальванического производства и оценка эффективности предлагаемой системы утилизации отходов гальванического производства. Также в планах работы стоит отображение предлагаемой технологической схемы переработки отходов гальванического производства в приложении 1, а также отображение общего вида предлагаемой установки в приложении 2. Для решения поставленных задач использовались различные периодическая литература, печатные издания, Интернет-источники. Глава 1. Характеристика отходов гальванического производства Определим сначала, в чем заключается гальваническое производство. Гальванотехника – это область электрохимии, охватывающая процессы электролитического осаждения металлов на поверхности металлических и неметаллических изделий. Включает гальваностегию и гальванопластику. Гальваническое покрытие – это металлическая пленка (толщиной от долей мкм до десятых долей мм), наносимая на поверхность металлических и других изделий в защитных, декоративных и других целях, методом электролитического осаждения (гальваностегией). Гальваностегия (от гальвано… и греч. stego –покрываю), нанесение металлических покрытий на поверхность металлических и других изделий методом электролитического осаждения. [7] Гальванопластика (от гальвано… и греч. plastike – ваяние), получение точных металлических копий методом электролитического осаждения металла на металлическом или неметаллическом оригинале.[7] Гальванизация - это применение с технической или лечебной целью постоянного электрического тока небольшой силы и напряжения. Техническое определениегальванизации: гальванизация - это метод покрытия одного металла каким-либо другим путем электролиза. Гальванизируют поверхности в декоративных целях (например, посеребрение). В промышленности же гальванизацию применяют для укрепления металлов и защиты их от воздействия внешней среды, например от коррозии; обычно гальванизируют медью, хромом, никелем, цинком Отходы гальванических производств характеризуются высоким содержанием тяжелых металлов — Ni, Cr, Sn, Cu, Zn, Pb, Sb и других, представляющих опасность для окружающей среды. Например, отработанный реактив для хромирования, содержит около 40-45 гр. хромовой кислоты на литр раствора Основной проблемой гальванического производства является непостоянный химический состав их рабочей

Содержание

стр.
Введение 3
1. Характеристика отходов гальванического производства 5
2. Оценка воздействия на окружающую среду отходов гальванического производства 6
3. Анализ существующих методов утилизации и снижения количества образования отходов 9
4. Разработка комплексных организационно-технических мероприятий по утилизации отходов гальванического производства 13
4.1. Разработка системы утилизации отходов гальванического производства и подбор оборудования 13
4.2. Методы и средства контроля за работой системы утилизации отходов гальванического производства 15
5. Оценка эффективности предлагаемой системы утилизации отходов гальванического производства 18
Заключение 19
Литература 21

Введение

Гальваническое производство является одним из наиболее опасных в экологическом отношении производств черной металлургии. В рабочих растворах содержится большая концентрация различных веществ, в том числе тяжелых металлов. Разнообразие производств приводит к неопределенному составу сточных вод и твердых отходов.
Предприятия металлургии распространены практически по всей стране, одной из технологий улучшения качества изделия является гальваническое производство. В основном оно проводится в целях защиты стальных и иных изделий от коррозии, применяется в декоративных целях.
Долгое время эти отходы не утилизировались а шли в шламонакопители. Такие шламовые озера распространены перед каждым предприятием. Развитие гальванического производства и определило актуальность этой работы. Работа является очень актуальной, особенно сейчас, когда человечество стремится экологизировать производство и улучшить качество природной среды вокруг себя.
Целью данной работы является переработка отходов гальванического производства. Задачи работы заключены в следующем: характеристика отходов гальванического производства, оценка воздействия на окружающую среду отходов гальванического производства, анализ существующих методов утилизации и снижения количества образования отходов, разработка комплексных организационно-технических мероприятий по утилизации отходов гальванического производства и оценка эффективности предлагаемой системы утилизации отходов гальванического производства.
Также в планах работы стоит отображение предлагаемой технологической схемы переработки отходов гальванического производства в приложении 1, а также отображение общего вида предлагаемой установки в приложении 2.
Для решения поставленных задач использовались различные периодическая литература, печатные издания, Интернет-источники.

Глава 1. Характеристика отходов гальванического производства

Определим сначала, в чем заключается гальваническое производство. Гальванотехника это область электрохимии, охватывающая процессы электролитического осаждения металлов на поверхности металлических и неметаллических изделий. Включает гальваностегию и гальванопластику. Гальваническое покрытие это металлическая пленка (толщиной от долей мкм до десятых долей мм), наносимая на поверхность металлических и других изделий в защитных, декоративных и других целях, методом электролитического осаждения (гальваностегией).
Гальваностегия (от гальвано и греч. stego покрываю), нанесение металлических покрытий на поверхность металлических и других изделий методом электролитического осаждения. [7]
Гальванопластика (от гальвано и греч. plastike ваяние), получение точных металлических копий методом электролитического осаждения металла на металлическом или неметаллическом оригинале.[7]
Гальванизация - это применение с технической или лечебной целью постоянного электрического тока небольшой силы и напряжения.
Техническое определениегальванизации: гальванизация - это метод покрытия одного металла каким-либо другим путем электролиза. Гальванизируют поверхности в декоративных целях (например, посеребрение). В промышленности же гальванизацию применяют для укрепления металлов и защиты их от воздействия внешней среды, например от коррозии; обычно гальванизируют медью, хромом, никелем, цинком
Отходы гальванических производств характеризуются высоким содержанием тяжелых металлов Ni, Cr, Sn, Cu, Zn, Pb, Sb и других, представляющих опасность для окружающей среды. Например, отработанный реактив для хромирования, содержит около 40-45 гр. хромовой кислоты на литр раствоа Основной проблемой гальванического производства является непостоянный химический состав их рабочей жидкости. В качестве электролита используется раствор серной кислоты H2SО4. [5].
Принцип осаждения металла основан на разных зарядах веществ. Таким образом, при пропускании электрического тока (для меди в 18 кА) положительно заряженные частицы оседают на катоде, а отрицательно заряженные на аноде. По тому же принципу построено получение рафинированной катодной меди на медеплавильных заводах и комбинатах.
Обычно утилизация таких отходов довольно сложна и проводится в несколько этапов, для нейтрализации каждого компонента реактивов.

Глава 2. Оценка воздействия на окружающую среду отходов гальванического производства

Комитетом по охране окружающей среды любое гальваническое производство отнесено к производителям опасных отходов и разделено в зависимости от производимых объемов таких отходов на различные категории. Законами России определена строгая ответственность, касающаяся утилизации опасных отходов, большинство из которых находится в сточных водах, которые используются для промывки во многих гальванических цехах и производствах. Любая из компаний, проводящих процессы гальваноосаждения, производит постоянно определенное количество вредных отходов и поэтому считается производителем опасных отходов. [6]
Большинство производителей, использующих в основном 5 - 15 литровые комплекты, проводят процессы гальванического металлоосаждения лишь время от времени, нанося покрытия на отдельные изделия, например раз в неделю, в месяц, или реже, не производя постоянно какого-либо определенного количества отходов производства, и тем самым они не причисляются к категории производителей вредных отходов. Таким образом они подпадают под систему экологических платежей, которые в последнее время составляют большие суммы.
Существуют различные реактивы, большинство реактивов, которые входят в комплекты для нанесения металлопокрытий, таких как, например, очистители, травильные реактивы или реактивы для цинкования или кадмирования, не отнесены к классу опасных отходов и после использования могут быть просто слиты в канализацию.[3]
Однако реактивы, используемые для процессов ромирования, никелирования, меднения или процесса «копи-хром» содержат тяжелые металлы и для утилизации их необходимо подвергнуть специальной обработке, чтобы перевести их в категорию безопасных соединений.
Технологий обезвреживания отходов гальванического производства множество, о них подробнее пойдет речь в последующих главах.

1. Дончева А. В., Дьяконов К. Н. Экологическое проектирование и экспертиза. Учебник. Изд. «Аспект-пресс». Москва. 2002.
2. Дончева А. В. Покровский С. Г. «Основы экологических технологий производства». Изд. Московского университета 1999.
3. Николаев В. П. Неорганическая химия: Методическое пособие. М: «Наука». 1987.
4. Николаев В. П. Неорганическая химия: Учебник. М.: «Наука». 1984.
5. Ратанова М. П. Экологические основы общественного производства. Смоленск. 1999 г.
6. Савельева И. Л. Черная металлургия Азиатской России: региональные особенности становления и развития. Научный журнал «География и природные ресурсы». 2004.
7. Советский энциклопедический словарь изд. 4-е М.: Советская энциклопедия, 1987. 1600.
8. Чистякова С. Б. Охрана окружающей среды. Стройиздат. Москва. 1988 г