【华北新建】5万吨标准件配套电镀项目

工程内容及建设规模：项目不新增占地，在河北盛泰制管有限公司现有厂 区内建设。项目分四期建设，其中：一期建设镀锌车间 1 座 11500 平方米，购 置安装镀锌生产线 1 条、污水处理站 1 座及配套辅助设施；二期购置安装镀锌 生产线 1 条及配套辅助设施；三期购置安装镀锌生产线 1 条及配套辅助设施； 四期购置安装镀锌生产线 1 条及配套辅助设施；项目建成后，可年电镀 5 万吨 标准件。

工艺流程：

项目分四期建设 4 条全自动镀锌生产线，将工件放入滚筒中，滚筒上方连 接天车，根据控制器设定参数，天车带动滚筒进行各槽体间转移。本项目每条 生产线工艺相同，主要包括除油、酸洗、镀锌、出光、钝化、烘干等主要工序。 （1）除油 主要生产设备：除油池、控油池、水洗池、交换池 将工件放入除油池（3%左右的的除油剂）中浸泡，去除工件表面油污； 后经控油池控除表面液体；随后进入水洗池淋洗后；再将滚筒转移至交换池上 方，通过倾斜滚筒，并停留 1 分钟，对工件进行控水。本项目槽内碱洗液温度 控制在 70~80℃，以电为热源。除油主要是借助碱液的皂化和乳化作用使金属 表面的油脂分解；碱洗槽中碱液不足时进行补充，并定期对池体碱液进行更换。 该工序污染源主要为除油工序配套的除油、控油池定期排放碱性废水 W1W2，水洗池、交换池产生的碱性废水 W3W4。 （2）酸洗 主要生产设备：酸洗池、控酸池、水洗池、交换池、控水池 除油处理后的工件放入盛有浓度约 20％盐酸溶液的酸洗池中进行除锈处 理，以去除工件表面的锈蚀物即金属氧化物；而后经控酸池控除表面液体，当 控酸池槽液达到池体一半时，经配套泵机抽回酸洗池中；再经水洗池淋洗；经 交换池初步对工件进行控水；为避免稀释镀锌液，工件再经控水池上方停留至 不滴水（2min 左右）后，方可进入镀锌槽。本项目定期对池体酸液进行更换。 酸洗除锈过程主要化学反应过程如下： FeO+2HCl = FeCl2+H2O Fe2O3+6HCl = 2FeCl3+3H2O Fe3O4+8HCl = FeCl2+2FeCl3+4H2O 该工序污染源主要为酸洗过程产生的盐酸雾 G1，主要污染因子为 HCl； 定期更换的酸洗工序配套的酸洗池废酸液 S1，水洗、交换、控水池产生的酸 性废水 W5W6W7（3）镀锌 主要生产设备：镀锌池、控锌池、交换池、水洗池 经过除油除锈后的零件进入电镀工序。电镀液原料由锌板、氯化钾配制而 成，其浓度分别为 80g/L、200g/L，锌板作为锌离子的来源，通过电解反应不 断溶解，释放锌离子进入电镀溶液，同时，镀锌池内的电镀溶液以氯化钾为主 要成分，以提高溶液的导电性、活化金属表面、促进锌离子均匀沉积，在直流 电的作用下，锌离子在工件表面得到电子，逐步沉积形成均匀、致密的镀锌层； 为了获得光亮、平整且性能优良的镀锌层，再加入 1:1 的光亮剂、柔顺剂及一 定量的双氧水，光亮剂能够在电镀过程中吸附在工件表面，改变金属离子的电 结晶过程，抑制镀层表面微观凸起处的生长速度，使镀层表面更加光亮；柔顺 剂通过降低镀液的表面张力，改善镀液的分散能力，使锌离子在工件表面更均 匀地沉积，提高镀层的平整度和致密性。 将工件装入卧式滚镀机的滚筒内并置于电镀液中，控制电镀液温度在 10~30℃，通入直流电进行镀锌。在滚镀过程中零件不断运动，进一步提高镀 层的均匀性和光洁度。电镀时间 5~10min，在滚镀时因溶液的体积电流密度大， 升温较快，为控制镀液温度在工艺要求范围，电镀液需经冷却处理，拟建项目 采用循环冷却水对电镀液进行冷却处理，电镀池中电镀液定期通过过滤机进行 过滤处理，不外排，只需在池中溶液不足时补充。 电镀结束后通过天车吊起滚筒，起吊滚筒时控制滚筒料口朝下，倒出大部 分镀液，并将滚筒吊至控锌池中，滚筒在控锌池中缓缓转动，带动工件翻滚、 振动，使工件附着液和镀件间隙积聚镀液的排出；工件则进入水洗池，通过淋 洗方式洗掉工件表面残留的电镀溶液和杂质，最后交换池对工件进行控水处 理。 镀锌过程反应原理为： 锌阳极在大量氯离子存在时很容易溶解，进入电解液中，最终在阴极析出。 阳极电流效率尽管很高，但在电解时仍有少量氢氧根失去电子放出氧。 Zn→Zn 2++2e 4OH--4e→2H2O+O2↑ 镀锌生产线污染源主要为交换池、水洗池含锌离子废水 W8W9，滚镀机 噪声、冷却塔噪声 N。过滤机定期更换的过滤介质 S2，定期更换的含锌废镀 液 S3。 （4）出光 主要生产设备：出光池、水洗池、交换池、出光池、水洗池、交换池 本项目电镀锌后的工件进行两级出光处理，出光液中主要含有 1~3%硝酸， 以中和制件表面的碱性物质，抑制再度产生氧化膜的速率，然后由水洗池淋洗 掉表面酸液，经交换池对工件进行控水，后完成一级出光，再重复以上工序进 行二级出光、淋洗、交换。本项目使用的硝酸为 500ml 瓶装，由专业人员缓慢 倒入出光池中，不再单独调配。 该工序污染源主要为浓硝酸（62%）在倒入出光池期间产生的废气 G2G3， 为氮氧化物，出光池定期排放的酸性废水 W10W13，水洗工序配套水洗、交 换池产生的酸性废水 W11W12W14W15。 （5）钝化主要生产设备：蓝白池、水洗池、银白池、水洗池、水洗池、封闭池、彩 钝池、热水洗池、交换池 按照镀件产品要求，电镀锌后的镀件在钝化槽进行钝化处理，项目选用三 价铬钝化工艺，三价铬钝化液主要含有三价铬盐、络合剂、金属盐和添加剂等。 其反应原理为氧化剂与镀锌层反应使锌溶解生成 Zn 2+，硫酸铬作为成膜盐的三 价铬盐直接与 Zn 2+离子反应生成不溶性锌铬氧化物隔离层，达到钝化目的。控 制钝化液温度时，采用电加热，钝化成膜后镀件进行清洗，其中蓝白钝化后进 行淋洗，银白钝化后进行二级逆流漂洗并进行封闭处理，彩钝后经热水淋洗， 最后经交换池控水后进行甩干、烘干处理。钝化槽中钝化液定期补充，不外排。 本项目采用纳米硅树脂封孔剂，不含甲醛、苯、重金属等有害物质。封闭槽控 制温度在 50～60℃范围内，采用电加热，操作时间 4min，封闭剂定期补充， 不外排。 蓝白色泽与银白色泽的转变，主要通过调整钝化剂浓度、温度、pH 值及 浸渍时间等实现。蓝白钝化通过将钝化液浓度控制在 6%-10%，温度维持在 15-32℃，pH 值调节至 2 左右，浸渍时间控制在 10-40 秒，在这样的条件下， 钝化剂与镀锌层发生反应，能够在镀锌层表面形成一层蓝白色的钝化膜，呈现 出蓝白钝化效果。银白钝适当降低钝化剂浓度，温度维持 15- 25℃；pH 值也 调节至 1.7；浸渍时间为 20- 60 秒。最终使镀锌层表面形成银白色的钝化膜， 实现银白钝化。 彩钝通过调整钝化剂，将 pH 值控制在 1.5- 2.5 之间，温度控制在 20-35℃ 之间，浸渍时间控制为 30-120 秒，实现彩色钝化膜。 该工序污染源主要为钝化后水洗过程产生的水洗废水 W16W17、热水洗 废水 W18、交换池废水 W19。 （6）甩干、烘干 工件经甩干机甩干后，进烘干机烘干后得到电镀锌成品，烘干使用热风烘 干，使用电加热。经检验合格后，产品包装入库暂存、待售。工件表面附着物 主要为水滴，烘干物主要为水蒸汽。

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