镍钨磷表面处理工艺从源头减少污染

“我们的生产线，电耗仅为46kWh/m2，回收钨钢与镀硬铬224kWh/m2相比，降低了79.46%。新鲜水耗为0.06t/m2，与清洁生产标准（新鲜水用量一级指标≤0.1t/m2）相比，降低40%，与普通镀铬工艺水耗0.5t/m2相比，降低88%；镍综合利用率98%，高于清洁生产一级标准（95%）。”在山东省环保厅日前组织召开的新型清洁镍钨磷（Ni-W-P）表面处理工艺技术参数优化及产业化示范鉴定会上，寿光金浴表面技术开发有限公司总经理曹新忠介绍说。

据介绍，此项新技术是由山东大学和寿光金浴表面技术开发有限公司历时10年共同研发而成。那么，这项电镀技术能否有效解决当前电镀污染？是否值得全面推广应用？

电镀行业最大挑战在哪？

三大工业污染之一：回收钨钢每年排放约4亿吨废水、5万吨固废和3000万立方米酸性气体

电镀通过电化学原理，实现将一种金属或金属化合物镀覆到新基体上。但由于目前技术局限性，所使用的原料金属无法完全形成所需镀层，回收钨钢其中有相当部分作为废弃物，存在于废水和污泥中。还有小部分气化成有害气体，排放到大气中。

据统计，传统电镀行业每年排放约4亿吨废水、5万吨固体废弃物和3000万立方米酸性气体等污染物。

以传统镀铬为例，其电镀平均效率低于25%，75%以上的铬酸酐分化成剧毒的Cr6+（六价铬）和Cr3+（三价铬），流失于废水污泥中，每年相当于有近6万吨铬酸酐白白浪费，回收钨钢并污染环境。

此外，电镀污泥是电镀废水处理后的“终态物”，产生量虽比废水少得多，但由于废水中的重金属大多转移到污泥内，并会通过植物链进入到人体，损伤肝脏和神经系统，因此危害性更大，被列入国家危险废物名单中的第十七类危险废物。

“人们‘谈电镀行业色变’，回收钨钢就是因为电镀重金属的严重污染性。目前已成为全球三大工业污染之一。”鉴定委员会主任中国工程院院士金鉴明强调。

新技术能解决污染难题吗？

采用惰性阳极消耗镀液中主成分，无污泥产生，从源头上减少了电镀行业的重金属污染

“新型清洁镍钨磷（Ni-W-P）表面处理技术通过科学设置与控制电极反应，采用惰性阳极消耗镀液中的主成分，使主成分消耗与补充达到动态平衡，最终残余的Na2SO4通过降温结晶析出回用，因此，无电镀污泥产生，杜绝了源头重金属带来的污染。”来自山东大学技术研究团队的邵倩倩工程师告诉我们。

2010年，依托此技术，寿光金浴表面技术开发有限公司建设了产能15万m2/年的产业化示范生产线。

曹新忠说，传统镀硬铬不仅产生含铬酸雾和废水，硬度（800～900HV）也比一些陶瓷和金属陶瓷材料低，且硬度还会随温度升高而降低。同时，镀铬层存在微裂纹，易造成镀层表面出现锈斑而剥落。新技术能有效替代传统镀硬铬技术，提高材料耐磨、耐腐蚀性能，并延长了使用寿命。

据介绍，目前，寿光金浴表面技术开发有限公司生产的电镀产品已在大庆油田、胜利油田、大港油田、中原油田等地区广泛使用。此外，石油抽油杆、抽油光杆等产品，回收钨钢还出口到俄罗斯、加拿大、美国及中东地区，耐磨和耐腐蚀效果受到当地好评。同时，使用寿命可达24个月以上，比传统类似产品提高了3倍。

“为解决抛光产生的粉尘污染，我们还在车间内安装了高效率粉尘收集装置，粉尘浓度可降低90%。部分收集的粉尘还用来处理酸洗废液，实现循环利用。”曹新忠补充道。

是否值得推广应用？

新技术集成创新了表面处理工艺流程，降低了生产成本，消除了行业源头污染物产生

由中国工程院院士金鉴明、中国科学院海洋研究所院士侯保荣、清华大学教授陈吕军等7位专家学者组成的鉴定委员会经过鉴定认为，针对传统镀铬工艺污染严重、水耗能耗较高、物料利用率低、镀铬产品性能有待提高等问题，新技术集成创新了表面处理工艺流程，在降低生产成本的同时，还消除了行业环境污染问题，回收钨钢具有显著的环境、经济和社会效益。

山东省环保厅副厅长谢锋在会上表示，随着新环保法的实施，以及山东省地方环境标准的不断加严，如何在节能环保的同时做到提质增效，是电镀技术创新需要迈过的一道坎。此项处理工艺技术在促进传统电镀产业升级改造、改善生态环境、节能减排、推进调结构转方式等方面具有重要意义，要加大推广力度。

据了解，镍钨磷（Ni-W-P）表面处理工艺技术研发后，回收钨钢当年就通过了山东省科技厅技术鉴定，被列为“山东省环境保护重点推荐技术”，编入《山东省清洁生产技术指南》。2012年，被工信部和科技部编入《国家鼓励有害原料（产品）替代品目录（2012版）》。同时，还被环境保护部确定为环保先进技术示范、应用和推广的项目。