Утилизация гальванических отходов

Хромсодержащие отходы

Хромсодержащие отходы образуются на металлообрабатывающих и гальванических производствах, ремонтных заводах в результате промывки деталей после хромирования, электрохимического полирования и удаления некачественных покрытий.

По мере накопления примесей хромсодержащие растворы выходят из строя и поступают на очистные сооружения. При очистке отработанных хромсодержащих растворов потери Cr (VI) превышают расход металла на покрытие в 5-8 раз.

Хромсодержащие отходы гальванических производств могут относиться к 1-3 классам опасности. Как сильный окислитель, даже при кратковременном воздействии хром вызывает тяжелые поражения кожи. Соединения хрома представляют серьезную опасность для поверхностных и грунтовых вод, обладают токсическими свойствами, оказывают мутагенное и канцерогенное действие на живые организмы. Соединения Cr(III) вызывают дерматиты, Cr(VI) — онкологические заболевания.

Интересно, что корень «хром» в своем понятии «цвет», «краска» входит в состав научных, технических и даже музыкальных терминов. Этот корень содержат названия фотопленок: «ортохром», «панхром», «изопанхром».

Хром является сильным окислителем, поэтому следует уделять особое внимание условиям его хранения, осуществлять сбор и перевозку только спецтранспортом и утилизировать под строгим контролем специалистов.

Методы утилизации:

  • Электрокоагуляция, гальванокоагуляция — восстановление Cr(VI) до Cr(III) ионами Fe(II).

  • Использование в качестве красителя в стекольной, керамической, текстильной промышленности.

  • Добавление в цементные смеси.

Гальвонические

шламы

Г

1

Хромо

содержащие 

отходы

Х

2

Отработанные растворы

О

3

Гальванические шламы

В настоящее время гальваническое производство имеют практически все предприятия машиностроительной, химической и электротехнической отраслей промышленности.

Источники образования шламов:

— осадки, образующиеся на дне гальванических ванн (часто ванн фосфатирования) и в результате очистки сточных вод реагентным методом;

— шламление анодных материалов (кадмия, никеля, цинка и др.) — неравномерное их растворение и образование анодных осадков на дне ванн.

Гальванические шламы — отходы 2-4 класса опасности. Ионы тяжелых металлов, попавшие в почву и воду, вызывают геохимические аномалии в атмосфере, гидросфере, угнетают деятельность почвенных бактерий, оказывают вредное воздействие на растительный и животный мир.

Не менее опасны гальванические шламы и для человека: кадмий накапливается в печени, почках, селезенке и вызывает анемию и образование камней в почках, снижает содержание кислорода в крови. Избыток меди откладывается в мозговой ткани, коже, печени и поджелудочной железе. Хром и никель являются канцерогенными веществами, вызывающими образование опухолей.

Интересно, что гальваническую ванну для окрашивания металлических деталей можно изготовить в домашних условиях. Для нее понадобится стеклянная банка, медная пластина, резистор 150 Ом, элемент. В банку заливают электролит (медный купорос+сахар+едкий натр) и замыкают электрическую цепь. Цвет зависит от времени окрашивания: к примеру, через 2 минуты получится коричневый, 5-6 минут — голубой, 13-15 минут — красный.

Методы утилизации:

  • Выщелачивание ионов тяжелых металлов с помощью серной кислоты.

  • Использование для изготовления бетонных изделий, в цементных смесях, строительных материалах, асфальтобетоне.

  • Связывание инертными веществами.

  • Остекловывание высокой температурой для предупреждения проявления токсичных свойств.

  • Извлечение металлов в виде тонкодисперсного порошка высокой степени чистоты.

Отработанные растворы

В процессе производственной деятельности ремонтных заводов и гальванических линий образуются отработанные растворы. Сточные воды гальванического производства включают в себя разбавленные стоки (промывные воды) и концентрированные растворы (моющие, обезжиривающие, травильные, электролиты).

Относятся к 2-3 классам опасности. Ионы тяжелых металлов, попавшие в почву и воду угнетают деятельность почвенных бактерий. Они особо опасны для низших организмов, очищающих водоемы: концентрация этих соединений >0,1мг на 1 л останавливает их нормальное развитие.

Не менее опасны стоки гальванических производств и для человека: они обладают токсическим и аллергенным действием, вызывают злокачественные новообразования, могут вызвать изменения наследственности и уродства у новорожденных.

Интересно, что при одновременном присутствии в сточных водах гальванических производств нескольких вредных компонентов проявляется их комбинированное действие на организмы человека и животных. Оно может выражаться в синергизме (эффект действия больше, чем сумма эффектов) или антагонизме (действие нескольких ядов меньше, чем сумма эффектов). Например, кадмий в воде усиливает действие цинка и цианида, а мышьяк является антагонистом селена.

Методы регенерации отработанных растворов:

  • Сорбционный — поглощение растворенных в воде веществ твердым сорбентом.

  • Ионообменный — обмен ионами, находящимися в растворе, и ионами, присутствующими на поверхности твёрдой фазы (ионита).

  • Электрохимический.

  • Комбинированный — может сочетать в себе комбинации всех методов.