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1、深圳市电镀行业清洁生产技术指引目 录1总论11.1概述11.2编制依据和原则11.3适用范围22电镀行业主要生产工艺及污染环节分析32.1主要生产工艺32.2主要电镀工艺72.3主要污染环节的分析103电镀行业清洁生产评价指标123.1评价指标体系123.2评级指标134电镀行业清洁生产技术要求144.1产品设计144.2原辅材料的选用144.3生产工艺与装备154.4资源与能源利用164.5过程控制164.6末端治理与废物利用174.7环境管理235企业清洁生产审核255.1企业推行清洁生产审核的要求与对策255.2企业实施清洁生产审核程序25附录 深圳市电镀行业清洁生产推荐技术271 代氰
2、电镀272 三价铬电镀413 无氟电镀和铅锡合金替代工艺444 代镉电镀485 低浓度电镀工艺546 FUTURON塑胶直接电镀工艺557 替代电镀的清洁生产技术568 镀前表面处理的清洁生产工艺589 清洁的清洗和清洗水的循环利用技术651 总论1.1 概述为了贯彻中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国清洁生产促进法及深圳市循环经济促进条例，促进深圳市电镀行业推行节能减排，产业优化升级，为深圳市电镀企业推行清洁生产提供技术方法，深圳市环境保护局特编制本指引。本指引结合电镀行业生产的工艺特点及产污环节，按照清洁生产原理，从提高资源利用率和减少环境污染出发，针对生产工艺、原材料选用、资源利用、
3、污染物减量及最终处置提出技术要求，并对电镀企业进行全过程的环境管理和认证提出要求。本指引为推荐性标准，可用于企业的清洁生产审核和清洁生产潜力与机会的判断，以及企业清洁生产绩效评定。本指引根据当前深圳市电镀行业技术和装备水平而制订，将根据行业发展状况进行修订。1.2 编制依据和原则1.2.1编制原则本技术指引依据电镀行业产品生命周期分析理论的要求，从电镀生产对资源能源的消耗（包括有毒有害原材料的使用）、生产过程中污染物的产生、废物回收利用以及环境管理等方面来制定。体现全过程污染预防思想，通过源削减、提高能源效率、在生产中重复使用投入的原料以及降低水消耗量等来合理利用资源；在可能的最大限度内减少生
4、产场地产生的全部废弃物量。尽量选用定量化并可操作的指标，以易于电镀生产企业和审核人员的理解和掌握。若无法定量则使用定性指标，尽量细化。体现相对性原则，考虑国内外的现有技术水准和管理水平来设定指标水平，体现一定的激励性。1.2.2编制依据1) .RoHS 2002/95/EC：the Restriction of the use of certain hazardous substances2) IEEE：Institute of Electrical and Electronics Engineers3) WEEEDirective2002/96/EC：Waste Electrical and
5、 Electronic Equipment4) Japanese Law Summary of Restricted Hazardous Chemical substance5) 促进行业结构调整暂行规定（国发200540号）6) 中华人民共和国清洁生产促进法（中华人民共和国主席令第七十二号；2002.06.29）7) 电子信息产品污染控制管理办法8) 电镀行业的企业清洁生产审核指南9) 中华人民共和国固体废物污染环境防治法(1995年10月30日中华人民共和国主席令第五十八号)10) 危险化学品安全管理条例（2002年1月26日中华人民共和国国务院第344号令）11) 清洁生产标准电镀行业（
6、中华人民共和国环境保护行业标准HJ/T314-2006）12) 中华人民共和国电镀行业污染物排放标准（征求意见稿）13) 水污染排放限值（DB44/26-2001）广东省地方标准14) 大气污染物排放限值（DB44/27-2001）广东省地方标准15) 危险废物贮存污染控制标准（GB18597-2001）16) 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准（GB18599-2001）1.3 适用范围本技术指引适用于深圳市电镀行业综合电镀生产的主要工艺及主要镀种。镀种包括镀锌、镀铜、镀镍、镀铬等。本技术指引适用于深圳市电镀生产企业及企业内电镀车间进行清洁生产和有效管理；深圳市电镀行业的清洁生产审核、
7、清洁生产绩效评定和绩效公告制度。本技术指引还可用于深圳市电镀行业产业基地及电镀行业污染物和有害物质的集中控制和规划。2 电镀行业主要生产工艺及污染环节分析2.1 主要生产工艺电镀生产是金属（或非金属）的表面处理工艺，是通过化学或电化学作用在金属（或非金属）制件表面形成另一种金属膜层，因而改变制件表面属性的一种加工工艺。2.1.1 电镀的基本工序工件(磨光抛光)上挂脱脂除油水洗（电解抛光或化学抛光）酸洗活化（预镀）电镀水洗（后处理）水洗干燥下挂检验包装以最简单的金属扳手电镀的工艺流程为例，其工序为：半成品扳手酸洗清洗中和刷光清洗弱酸洗清洗镀半亮镍活化镀亮镍回收清洗1回收清洗2清洗镀铬回收清洗1回
8、收清洗2回收清洗3清洗热干成品扳手。由以上可看出，电镀工艺过程大致可以划分为：镀前处理电镀镀后处理三部分。2.1.2 镀前处理金属零件在进入镀液以前的一切加工处理和清理工序总称为镀前处理（或预处理）。其目的是修整工件表面，除掉工件表面的油脂，锈皮，氧化膜等，为后续镀层的沉积提供所需的电镀表面。由于基体材料的种类繁多，加工过程及存放环境也不尽相同，使得各种零件电镀前的表面状况差别很大，另外，对镀层的性能要求也有较大差异，所以镀前处理的方法也不尽相同，必须根据基体材料或零件的性质、表面状况及表面处理的要求，选择或安排合适的表面处理工序，认真对基体材料或零件表面进行镀前表面处理工作，以提高镀层与基体
9、材料之间的结合力，从而保证获得优质的镀层。通常镀前处理的工艺分为整平、除油工序和化学浸蚀。（1）整平包括磨光、抛光(机械抛光、化学抛光以及电化学抛光)、滚光、刷光、喷砂等，用于粗糙零件表面的整平，消除零件表面的划痕、毛刺、厚层氧化皮等，使零件表面达到一定的平整度。磨光是借助粘有磨料的特制磨光轮的旋转，对工件表面进行削磨，以除去工件表面的毛刺、氧化皮、焊渣、焊瘤等表面宏观缺陷。抛光是利用涂有抛光膏的抛光布轮在抛光机上高速旋转，对工件表面进行光饰，降低工件表面的微观不平，获得光亮外观。滚光是将零件放入装有磨料和表面活性溶液的滚筒中，借助滚筒旋转力使零件与磨料相互摩擦，达到去除油迹、锈迹、毛刺，降低
10、表面粗糙度等光饰的目的。喷砂是利用高压空气（干法）或者高压水流（湿法）将细纱粒高速喷向工件表面，利用砂粒的强烈撞击作用，去除油迹、锈迹、污垢、氧化皮等，达到表面清理的目的。（2）除油工序除油工序包括溶剂除油、化学除油、电化学除油。溶剂除油是采用有机溶剂，如汽油、煤油、丙酮、酒精、苯基溶剂清除工件表面的油污。这种方法除油速度很快，但是溶剂易燃、有毒、成本高、对设备条件要求也高（要求密封，循环）。现在除极个别的特殊产品仍采用外，其他已不再采用。化学除油是氢氧化钠、硫酸钠、磷酸三钠和适量的有机表面活性剂组成的除油溶液，利用乳化作用和皂化作用使油污从工件上脱离下来。化学除油的溶液无毒、使用安全、成本低
11、、除油效果好、设备简单、不产生有害气体，是最广泛采用的方法。电化学除油是在化学除油液的基础上（不加有机表面活性剂），另外借助直流电解作用，加速油膜从工件上剥离，除油更彻底，一般作为化学除油后的二次除油。（3）化学浸蚀浸蚀又称酸洗，是将金属零件浸入酸、酸性盐或碱溶液中，利用化学或电化学方法来除去制件表面的锈蚀物、氧化皮(膜)，使制件表面处于活化状态的加工方法。根据清除氧化物的方法不同，常用的浸蚀分为化学浸蚀和电化学浸蚀两类。靠浸蚀剂的化学作用将锈、氧化物去除的方法称为化学浸蚀。将被浸蚀的零件通以直流电的浸蚀过程称为电化学浸蚀。浸蚀方法和浸蚀剂的组成，应根据金属零件的材料、氧化物的性质及表面处理后
12、的要求加以选择。浸蚀是电镀前准备工作的主要组成部分之一，直接影响镀层的质量。为提高浸蚀的效果，在浸蚀之前必须进行除油。化学浸蚀是将工件浸入酸性（或碱性）的浸蚀液中（加温或者不加温），将工件表面的氧化皮、锈蚀产物等碱性化学成分溶解，达到净化工件表面的目的。多数浸蚀液由酸类组成。常用的酸类有硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、氢氟酸、铬酸等，常用酸性浸蚀液中加入少量有机缓蚀剂，如磺化动物蛋白、皂角浸出液、若丁（主要成分为二邻甲苯硫脲）、硫胺、硫脲、六次甲基四胺等。铝及铝合金浸蚀通常采用氢氧化钠、硫酸钠、磷酸三钠组成的碱性浸蚀液。（4）不锈钢的镀前处理不锈钢是由铁、镍、铬、钛等成分组成，表面容易生成一层薄而透明
13、且附着牢固的钝化膜，此膜除去后又会在新鲜表面迅速形成，因此按一般钢铁零件的电镀工艺不能获得附着力良好的镀层。在不锈钢进行电镀之前，除按般钢铁的除油和浸蚀外，通常还需要进行活化预处理，活化处理是保证电镀层有足够附着力的重要步骤。一般的活化处理方法包括阴极活化法、浸渍活化法和镀锌活化法等。（5）锌合金压铸件的镀前处理锌合金铸件以锌铝合金为主，而锌和铝都是性质很活泼的两性金属，均既溶于酸也溶于碱，因此在镀前处理时不能使用强碱除油和强酸浸蚀。而且由于压铸工艺和模具设计的原因，锌合金压铸件表面往往有粗糙不平、冷纹、毛刺、分模线、飞边、缩孔等表面缺陷，并且表层是致密层，内部是疏松多孔结构，因此必须进行机械
14、清理、磨光和抛光，但不能过度抛磨，以免漏露出大量内部缺陷，造成电镀困难并影响镀层质量。锌合金压铸件经磨光、抛光后，表面的大量油污、抛光膏等必须预清洗。预清洗可用有机溶剂或化学除油，并且预除油工序应在抛光后尽快进行，以免抛光膏日久硬化难除。经预除油后，应再进行电化学除油。除油尽量采用低温、低碱度溶液(pH值10，一般不添加NaOH)。尽量不采用阳极电解除油，以避免锌合金表面氧化或溶解产生腐蚀或生成白色胶状腐蚀物及麻点。锌合金压铸件除油后，表面会有一层极薄的氧化膜。为彻底清除此氧化膜，保证镀层的结合强度，通常选用氢氟酸浸渍活化或采用氟硼酸腐蚀活化处理。锌合金的电极电位较负，为防止发生置换反应，影响
15、镀层结合力，锌合金压铸件通常进行氰化预镀铜。（6）铝及铝合金的镀前处理铝及铝合金对氧具有高度的亲和力，极易生成氧化膜，并且这层氧化膜一经除去又会在极短时间里产生一层新的氧化膜，严重影响镀层的结合力。铝的电极电位很负，浸入电镀液时容易与具有较正电位的金属离子发生置换，影响镀层结合力，并且铝是两性金属，在酸性和碱性电镀液中都不稳定。铝合金压铸件有砂眼、气孔，会残留镀液和氢气，容易鼓泡，会降低镀层和基体金属间的结合力等。这些原因均导致铝及铝合金在预处理前除了常规的除油、浸蚀、出光外，还需要进行特殊的预处理，在电镀前需再制取一层过渡金属层或能导电的多孔性化学膜层，以保证随后的电镀层具有良好的结合力。目前常用的方法有两种：先化学浸锌，然后再电镀其他金属；或先进行阳极氧化处理，再电镀其他金属。（7）非金属材料的镀前处理非金属材料电镀与金属材料电镀的主要区别在于非金属材料表面需要金属化处理，即在非金属材料电镀之前，需先在非金属材料表面施镀一层导电金属膜，使其具有一定的导电能力。常用的方法有喷涂导电胶、真空蒸镀金属层、化学镀、
