Вредные Пары Гальванического Производства

Совместимость металлов или как избежать гальванической коррозии

Почти все пары разнородных металлов, находящиеся в контакте между собой, подвержены коррозии, так как даже влага из воздуха может выступить в роли электролита и активировать их электродный потенциал. Но одни пары уязвимы в большей степени, а другие – в меньшей.

Разные металлы имеют разные электродные потенциалы. В присутствии электролита один из них играет роль катода, а другой анода. В результате химической реакции, протекающей между ними, начнется коррозионный процесс, в котором медь (катод) будет беспощадно разрушать алюминий (анод).

Однако с гигиенической точки зрения наибольшее значение имеет непосредственный контакт с этими продуктами и возможность их воздействия на организм через кожу в случаях слабой механизации процессов производства в гальванических цехах. Соприкосновение с незащищенной поверхностью кожи приводит к заболеваниям кожного покрова, а вдыхание некоторых веществ, например хромового ангидрида при процессе хромирования,— к поражениям слизистой оболочки носа вплоть до перфорации хрящевой части перегородки носа.

Подготовительные операции, предшествующие процессу электроосаждения в ваннах, в виде механической очистки поверхности изделий от ржавчины в пескоструйных камерах или химической очистки от загрязнения жирами и окислами в травильных ваннах (кислых и щелочных) имеют также важное гигиеническое значение.

Гальванический цех вредность

Есть еще одна опасность, с которой связано гальваническое производство. Вредность агрессивных веществ, с которыми приходится сталкиваться, для человеческой кожи очевидна. Так, если не использовать средства защиты для кожи, можно заболеть экземой или дерматитом. Очень часто такое явление наблюдается у работников, имеющих дело с никелем.

Не секрет, что работа в гальваническом цехе связана с опасностью для здоровья. Именно поэтому государство предоставляет социальные гарантии для работников цеха. Например, для работников, имеющих дело с хромом и омеднением валов, предусмотрена государственная пения на льготных условиях и в льготных размерах.

Существуют нормы предельно допустимых концентраций ПДК вредных веществ в воздухе рабочих помещений, которые включают много вредных веществ, выделяющихся при нанесении покрытий. Для того чтобы концентрация вредных веществ не превысила допустимого предела, принимаются различные меры: оборудование цеха приточно-вытяжной вентиляцией, установка бортовых отсосов на гальванических ваннах, вытяжных шкафов.

Большую опасность для человека представляет не только прямое попадание вредных веществ на поверхность кожи, но и вдыхание паров вредных веществ. Используемые для приготовления растворов такие вещества как, щелочи и кислоты могут вызвать отравление, раствор кальцинированной соды, как и хрома,- ожог слизистой оболочки, соляная кислота – очень вредное вещество, так как вызывает хроническое отравление, разрушение зубов, воспалительные заболевания кожи. Пары аммиака – обильное слезотечение, поражение роговицы глаза, потерю зрения, при попадании на кожу – покраснение и химический ожог.

Пути попадания ИТМ в организм человека. К вопросу об очистке отходов. До сих пор самым распространенным методом утилизации гальванических отходов является реагентный метод. Суть его в том, что все отходы переводятся в твердое малорастворимое состояние обработкой специальными реактивами. Затем тонны таких отходов захораниваются на спецполигонах. На Урале таких полигонов не хватает. И вполне логично спросить, а куда деваются отходы? Ответа на этот вопрос не знают даже многие директора предприятий, на которых эти отходы образуются. И дислокация их на общих свалках, пожалуй, наилучшее из того, что с ними делают. Но даже если отходы захоронены правильно, это еще не означает, что они обезврежены. Так, хоть закопанные соединения (в основном гидроксиды) и малорастворимы, но определенная их часть все же поступает с дождевыми, талыми, подземными водами в питьевые источники воды, а оттуда – к нам в организм. Либо эти соединения аккумулируются в растениях, которые ест скот или в воде, которую он пьет. Затем ИТМ накапливаются в мясе, молоке, жире животных и радостно поступают к нам на стол, продолжая свою экспансию. Как уже говорилось ранее, организм человека ИТМ покидают с большой неохотой.

В этом разделе будет дан ликбез по вопросу экологии гальванического производства. Это особенно актуально на Урале – гальваника в том или ином виде присутствует на всех наших заводах, а гравюра вообще невозможна без гальванических покрытий. Проблема же состоит в том, что на большинстве предприятий нет ни очистных сооружений, ни технологии бессточного производства. А основными загрязнителями являются ионы тяжелых металлов – ИТМ. Вспомним школьный курс химии…

Винный камень — кристаллический осадок, выпадающий при производстве вина при спиртовом брожении, выдержке и обработке. При этом процессе концентрация винного камня становится выше точки насыщения и при понижении температуры или сотрясении он выпадает в осадок.

Все эти вещества входят в состав жидкостей организма, мышц и железистой ткани. Их молекулы распадаются на электрически заряженные ионы. Электрический ток в теле человека двигается не прямолинейно. Это движение и проводимость тока зависят от наличия хороших проводников и количества жировой ткани, которая плохо проводит ток.

ЭКОЛОГИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

Таким образом, при проведении работ по снижению экологической опасности гальванопроизводства в первую очередь необходимо проанализировать номенклатуру применяемых растворов и электролитов и по возможности произвести замену токсичных растворов на менее токсичные либо снизить концентрацию токсичных компонентов в применяемых растворах. Помимо этилендиамина и катапина, наибольшей экологической опасностью обладают ионы тяжелых цветных металлов. Среди кислотных остатков и лигандов при одинаковой концентрации наибольшей экологической опасностью обладают фторидные, цианидные и йодидные компоненты, наименьшей — сульфаты, хлориды и нитраты. Аммонийные и пирофосфатные соединения занимают промежуточное положение. В качестве примера в табл. 1 приведена сравнительная оценка экологической опасности наиболее известных электролитов цинкования: за счет более высокой концентрации компонентов кислые электролиты обладают наибольшей экологической опасностью, превышающей экологическую опасность цианистых электролитов.

При промывке в проточной воде применяют три основные схемы: одноступенчатая промывка в одной ванне; многоступенчатая прямоточная промывка в нескольких последовательно устанавливаемых ваннах (ступенях) промывки, оборудованных самостоятельной системой подачи и слива воды; многоступенчатая (многокаскадная) противоточная промывка, при которой направление потока воды противоположно направлению движения деталей. Многокаскадная противоточная промывка, при прочих равных условиях, обеспечивает в несколько раз меньший расход воды, но большие концентрации загрязнений в сточных водах, поступающих на очистку. Увеличение площади, занимаемой гальваническими линиями и цехом в целом, при проектировании новых или реконструкции существующих цехов гальванопокрытий перекрывается сокращением площади, требуемой под станцию очистки сточных вод, так как для очистки меньшего объёма сточных вод требуется оборудование с меньшими габаритами.

Помещения цехов металлопокрытий должны преимущественно располагаться в одноэтажных зданиях. В случае многоэтажности здания цехи располагаются в I этаже, а ряд санитарно-технических устройств (воздуховоды, канализационные стоки, склады и др.) желательно размещать ниже уровня нулевой отметки (в подвалах). Помещения складов, дозировочные отделения, участки приготовления электролитов, подготовки поверхности (травление) должны быть изолированы друг от друга и обеспечены необходимыми вентиляционными устройствами.

Химические свойства кадмия аналогичны свойствам цинка, однако он более химически устойчив. В отличие от цинка кадмий не растворяется в щелочах. Покрытие, так же как и цинковое, применяется для защиты черных металлов от коррозии. Особенность кадмиевого покрытия заключается в том, что оно обеспечивает электрохимическую защиту стали в тропических условиях. Кадмий значительно пластичнее цинка, поэтому детали с резьбовым соединением предпочитают кадмировать. Однако не следует покрывать детали, находящиеся в контакте с топливами, в атмосфере, содержащей летучие органические вещества (олифа, лаки, масла) и сернистые соединения.

Экологически чистое гальваническое производство

В сточных водах гальванотехники вредные вещества могут находиться в разных фазах, дополняя друг друга, но, как правило, их утилизируют по превалирующему принципу. В зависимости от этого очистка бывает механической, химической, коагуляционно-флотационной, электрохимической, сорбционной, мембранной и биологической.

Самый популярный из них – реагентный от ИТМ, путём перевода ионов в малорастворимые соединения (гидроксиды или карбонаты). Это достигается нейтрализацией сточных вод щелочными реагентами. При нейтрализации сточных вод, ионы цинка, меди и др., осаждаются в виде карбонатов высококонцентрированным известковым молоком или растворами соды. Осаждение происходит в вертикальных отстойниках с нисходяще-восходящим движением воды, либо тонкослойных полочных отстойниках. Далее нейтрализованные воды осветляют флокулянтом – полиакриламидом, а осадок во влажности 98-99% несколько суток выдерживают в шламоуплотнителе. Далее фильтруют вакуумом, прессом или центрифугой до 65%.

X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2018

Медные покрытия чаще всего применяют для экономии никеля как подслой при никелировании и хромировании. Вследствие промежуточного покрытия стали и чугуна медью достигается лучшее сцепление между основным металлом и металлом покрытия и уменьшается вредное влияние водорода. Медные покрытия широко применяются также для местной защиты при цементации и в гальванопластике. Медные покрытия хорошо полируются, что имеет значение при декоративно-защитных покрытиях. Хорошо оснащенные гальванические цехи имеются почти на всех машиностроительных и металлообрабатывающих заводах.

Толщина, плотность, структура гальванических покрытий могут быть разными в зависимости от состава электролита и условий протекания процесса, таких как температура, плотность тока. Так, например, варьируя соотношением этих двух параметров можно получить блестящее или матовое хромовое покрытие, для блестящего никелирования в электролит добавляют блескообразователи – сульфосоединения.[3]

Вопросы охраны труда работников гальванических цехов

Гальваническое производство относится к отрасли промышленности, производящей нанесение защитных, защитно-декоративных или функциональных электрохимических покрытий, а также подготовку к покрытию и снятие некачественного покрытия с целью последующего нанесения покрытий, удовлетворяющих поставленным требованиям.

Соединения металлов вызывают хронические отравления, кислоты и щелочи — ожоги. Кроме того, длительное воздействие растворов электролитов на кожу приводит к хроническим заболеваниям кожного покрова, а длительное вдыхание веществ, входящих в состав электролитов — к специфическим поражениям дыхательных путей. Например, воздействие хромового ангидрида, применяемого в процессе хромирования вызывает серьезные заболевания слизистой оболочки носа вплоть до перфорации хрящевой части носовой перегородки.

Решение данной задачи наиболее актуально для ванн никелирования и хромирования, а так же ванн с кислотами (для ванн травления и активации). В данное время, вопрос решён благодаря установленным в вытяжной вентиляции у ванны рамного фильтра со специальным материалом, поглощающим пары и аэрозоли. Периодически данный материал промывается водой и образующие промывные воды сбрасываются на очистные сооружения.

Однако, на предприятии ещё имеются цеха ( ПЦ, Терм Ц, МЦ-7 и ЦСИиТО) в которых отсутствуют очистные сооружения, а промывные воды и отработанные концентрированные растворы и электролиты образуются. Конечно, идеально было бы и в этих цехах также создать локальные очистные сооружения, что снова требует финансирования. И пока оно отсутствует, принято решение отработанные концентрированные растворы и электролиты собирать в цехах в ёмкости и передать на имеющиеся очистные сооружения по установленным графикам, а промывную воду разбавлять водой до ДК (допустимой концентрации) и сбрасывать в канализацию.

Гальваника вред для здоровья

Покрытие металлов путем электроосаждения из водных растворов солей металлов занимает одно из видных мест среди металлических покрытий. Процессы электроосаждения производятся в аппаратах, называемых электролизерами, или гальваническими ваннами. Наливаемый в ванны водный раствор кислых солей (сернокислый никель, сернокислый цинк, сернокислая медь) или щелочных комплексных солей (цианистых соединений меди, цинка, кадмия, серебра, золота) металлов называется электролитом. Электрический ток вводится в электролит посредством угольных или металлических электродов, имеющих обычно вид стержней или пластин.

Сульфат меди, попадая в полость рта, разъедает слизистую оболочку, на которой появляются характерные зелено-голубые язвы. Никель и его соединения, как правило, считаются не вредными для человеческого организма, однако у некоторых рабочих, обслуживающих никелевые ванны, появляется кожная болезнь, называемая никелевой экземой.

Стоит сказать о том, что в гальванических цехах должны присутствовать сооружения для очистки жидкости, которая применялась в работе. Это очень важно, так как во время проведения технологического процесса вода смешивается с кислотами, щелочами и тяжелыми металлами. Обычные установки для очистки воды неспособны справиться с очисткой от таких загрязнений, а потому при проектировке здания нужно изначально выделять место под специальные установки.

Первое оборудование такого типа — это колокольная ванна. Основное отличие этого вида прибора от основного в том, что он обладает специальным колоколом, а основное предназначение — это нанесение гальванического покрытия на мелкие детали в насыпном виде. Сам же колокол усеченный и имеет многогранную конструкцию. Используется такой аппарат и в качестве самостоятельно машины, и в линии.

Какие самые вредные для здоровья электролиты в гальванизации

• Гальваника в домашних условиях — самый быстрый способ заработать
• Гальванотерапия: показания и противопоказания
• Гальваника вред для здоровья
• Безопасная гальваника
• 8 (495 ) 726 − 40 − 71
• Убийственная гальваника: Чалый превратил жизнь севастопольцев в Освенцим? (фото)

Меднение Меднение с использованием гальваники в домашних условиях необходимо для того, чтобы создать на поверхности обрабатываемого изделия токопроводящий слой, отличающийся небольшим значением электрического сопротивления, а также для того чтобы защитить деталь от негативного воздействия внешней среды. Наносить слой меди на стальные и чугунные изделия, предварительно не покрыв их слоем никеля, смертельно опасно, так как для этого необходимо использовать цианистый электролит. После предварительного никелирования металл покрывают слоем меди с использованием раствора сернокислой меди, концентрированной серной кислоты и воды комнатной температуры.