亞硫酸氫鈉法處理含鉻廢水要點(diǎn)：

1.廢水先進(jìn)行酸化，pH≤3；

2.亞硫酸氫鈉的投加量可按其與六價(jià)鉻離子質(zhì)量比為3.5：1-5：1考慮；

3.亞硫酸氫鈉與廢水混合均勻后應(yīng)將pH值調(diào)至7-8；

4.亞硫酸氫鈉與廢水混合反應(yīng)時(shí)間以及堿與廢水混合絮凝時(shí)間都不宜小于15-30min；

5.絮凝沉淀池有效容積按3-4平均小時(shí)廢水量考慮；6.絮凝后的沉淀時(shí)間為1.0-1.5h.

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題整理而成，供參考，如有問(wèn)題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。

1974年英國(guó)發(fā)表了 Alecra-3的三價(jià)鉻鍍鉻工藝，并于1975年申請(qǐng)了一份用三氯化鉻作主鹽的三價(jià)鉻鍍鉻專利，即Alecra-3000。1981年，英國(guó)開(kāi)發(fā)了硫酸鹽的環(huán)保鉻(Envir0-chome)的三價(jià)鉻鍍鉻工藝。

1 鍍液組成

目前研究和使用的三價(jià)鉻電鍍液主要成分如下:

(1)主鹽:當(dāng)前三價(jià)鉻鍍鉻體系主要有氯化物體系，硫酸鹽體系和硫酸鹽-氯化物混合體系。

氯化物鍍液導(dǎo)電好，電壓低，鍍液分散能力、覆蓋能力和電流效率較高，但陽(yáng)極會(huì)析出有毒的Cl2，且對(duì)設(shè)備腐蝕較重;硫酸鉻電鍍時(shí)陽(yáng)極析出無(wú)毒的氧氣，無(wú)污染，但鍍液導(dǎo)電性不如氯化物，鍍液分散能力、覆蓋能力和電流效率較低。

(2)絡(luò)合劑:通常為羥基羧酸及其鹽，如甲酸和乙酸鹽、氨基乙酸、草酸及其鹽，檸檬酸及其鹽，硫氰算眼和酒石酸鹽等。

(3)導(dǎo)電鹽:減少電能的消耗。多為鈉、鉀、銨的氯化物和硫酸鹽。

(4)緩沖劑:維持鍍液PH值穩(wěn)定。多為硼酸、醋酸鹽、鋁鹽以及檸檬酸鹽等。

(5)穩(wěn)定劑:復(fù)合型還原劑，抑制和降低六價(jià)鉻的產(chǎn)生。多為甲醇、亞硫酸鈉、鹵化物等。

2 工藝條件

(1)溫度:最好在室溫下進(jìn)行，工作溫度一般控制在15~55℃。溫度升高會(huì)降低濃差極化，并使Cr3+的析出點(diǎn)位正移，同時(shí)析氫嚴(yán)重，不利于鉻的沉積。

(2)PH值為1~4。PH值低時(shí)析氫嚴(yán)重，陰極電流效率降低，PH值高時(shí)易發(fā)生羥橋化反應(yīng)，鍍層發(fā)暗。

(3)電流密度為3~100A/dm2。陰極電流密度范圍較寬，但較低時(shí)會(huì)影響鉻沉積速度，陰極電流密度過(guò)高會(huì)影響到鍍層性能。

(4)電流效率為10%~25%?？梢赃M(jìn)行輕微攪拌。

另外，三價(jià)鉻鍍鉻有單槽方式和雙槽方式，單槽方式中的陽(yáng)極材料是石墨棒，與其他普通電鍍一樣;雙槽方式使用了陽(yáng)極內(nèi)槽，可以使用鉛錫合金陽(yáng)極罩，另外作為陽(yáng)極基礎(chǔ)液使用了稀硫酸。

3 三價(jià)鉻鍍鉻優(yōu)缺點(diǎn)

三價(jià)鉻電鍍具有下列優(yōu)點(diǎn):

(1)毒性低，污染小。鍍液清洗水中不含六價(jià)鉻，廢水稍加處理即可排放，且電鍍過(guò)程不產(chǎn)生有毒的鉻酸霧;

(2)鍍液濃度低,只有六價(jià)鉻鍍鉻的1/10，分散能力和覆蓋能力好，成品率提高;

(3)電鍍過(guò)程不受電流中斷的影響，無(wú)需退鍍;

(4)陰極電流效率可達(dá)21~25%，高于六價(jià)鉻電鍍，提高了生產(chǎn)率。

同時(shí)，三價(jià)鉻電鍍也存在下列問(wèn)題:

(1)鍍層厚度較難提高，目前只能用于裝飾性鍍鉻，而不能鍍厚鉻，功能性鍍鉻困難;

(2)鍍液組分復(fù)雜，穩(wěn)定性不好;對(duì)雜質(zhì)的容忍性很低，維護(hù)較困難;

(3)陽(yáng)極的選擇和使用有不足處，耐腐蝕性，硬度，耐沖擊性還有待提高;

(4)裝飾性鍍鉻時(shí)，外觀色澤不盡人意。

(5)一次設(shè)備投入較大，成本較高。

其中，鍍層增厚問(wèn)題是三價(jià)鉻電鍍工藝發(fā)展的關(guān)鍵和難題，影響三價(jià)鉻鍍鉻層增厚的原因有如下三種觀點(diǎn):

a.PH值影響:陰極表面隨著鉻沉積的進(jìn)行，PH值迅速升高(PH>8.2),導(dǎo)致鉻的氫氧化物生成，并夾雜于鍍層內(nèi)，影響了鉻鍍層結(jié)晶的正常進(jìn)行，造成鍍層增厚困難。

b.Cr3+存在形態(tài)的影響:電鍍過(guò)程中陰極擴(kuò)散層內(nèi)PH值升高(PH≥4)后，水合Cr3+會(huì)發(fā)生羥橋化反應(yīng)，Cr3+的存在起催化作用，使羥橋化反應(yīng)迅速進(jìn)行，從而抑制了鉻沉淀的進(jìn)一步反應(yīng)。

c.陰極反應(yīng)過(guò)程的影響

隨電鍍時(shí)間的延長(zhǎng)，陰極表面附近PH值和溫度不斷升高，造成陰極析氫加劇，金屬沉積的電流效率降低，且陰極附近OH-與Cr3+發(fā)生羥橋化反應(yīng)，抑制了鉻沉積。

對(duì)于鉻消耗的補(bǔ)充是通過(guò)自動(dòng)添加鉻的氫氧化物,同時(shí)依據(jù)不斷的化學(xué)分析以及電鍍液負(fù)荷(Ah/L)進(jìn)行添加。通過(guò)大量是研究，得出了下面結(jié)論:

(1)三價(jià)鉻電鍍電流效率為15~20%;

(2)表面觀測(cè)效果好，類似六價(jià)鉻電鍍;

(3)前處理充分后附著性好，下層有鍍鎳層時(shí)附著性較好;

(4)硬度為750~800 HVO.l，在熱處理后能達(dá)1100~1200 HVO.l(400℃/L);

(5)沉積速率是六價(jià)格電鍍兩倍;

(6)微觀結(jié)構(gòu)方面，與六價(jià)鉻電鍍具有同樣的微觀裂紋，但有時(shí)會(huì)觀測(cè)到大些的裂紋。

(7)耐磨性與六價(jià)鉻電鍍相同，熱處理后會(huì)有所提高;

(8)耐腐蝕性方面，由于裂紋，在碳鋼的使用上效果不佳，但在底層為鎳層的情況下效果會(huì)有所提高。

(9)環(huán)境影響因有氯氣產(chǎn)生需要保持良好的通風(fēng)，添加溴化氨能極大地減少氣體的發(fā)生。

但要注意的是， HOSHINO電鍍液會(huì)產(chǎn)生六價(jià)鉻離子。

3 總結(jié)與展望

環(huán)保型三價(jià)鉻電鍍?nèi)〈鶅r(jià)鉻電鍍已是必然趨勢(shì)。近年來(lái)，三價(jià)鉻電鍍發(fā)展迅速，已在裝飾性鍍鉻上有所應(yīng)用，并在很多國(guó)家用于工業(yè)化生產(chǎn)，但在功能性鍍鉻方面還未工業(yè)化。

當(dāng)前我們國(guó)家也在研究三價(jià)鉻鍍鉻的應(yīng)用方面取得了不少成績(jī)，但還得加強(qiáng)工藝性能和理論基礎(chǔ)方面的研究，其中需注意以下方面:

(1)鍍層外觀，厚度改善提高，加強(qiáng)功能性鍍層的應(yīng)用研究。

(2)研究穩(wěn)定的三價(jià)鉻電鍍液。

(3)目前三價(jià)鉻電鍍液的造價(jià)高于六價(jià)鉻電鍍液，需要減少成本。