Bài giảng Sản xuất sạch hơn chuyên đề: Mạ kim loại

CHÀO MỪNG CÔ VÀ CÁC BẠN ĐẾN VỚI BÀI THUYẾT TRÌNH CỦA NHĨM MẠ KIM LOẠI NHĨM THÀNH VIÊN: NGUYỄN VĂN LINH NINH THỊ THANH HÀ NGUYỄN HOÀNG HIỆP ĐẶNG THỊ HỒNG HẠNH NGUYỄN THỊ HÀ NGÔ VĂN HÙNG NỘI DUNG A B • TỔNG QUAN • MẠ ĐIỆN • A-NỐT HÓA • MẠ KẼM NHÚNG NĨNG • SƠN TĨNH ĐIỆN • PHỦ PHI KIM • LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ MẠ ĐIỆN ĐỂ PHÂN TÍCH TỔNG QUAN *Mạ tạo lớp che phủ vô lên bề mặt chi tiết cần mạ nhằm đem lại đặc tính mong muốn chống ăn mòn, tạo độ cứng, chống mài mòn, chống rạn nứt, dẫn điện nhiệt, để trang trí TỔNG QUAN CÁC DẠNG MẠ CHỦ YẾU Mạ trống quay Mạ xoa Mạ khơng điện tích Mạ điện Mạ khí Mạ rá Mạ xung điện Mạ nhúng nóng TỔNG QUAN Tác động ngành mạ Chất thải   Kiềm (hydroxide) Các nguy tiềm Dòng thải tàng Ăn mòn Nước thải Cơng đoạn Axít (Nitơ, Lưu huỳnh, axit clohydric, axit flohydric)   Ăn mòn Nước thải Làm sạch, khắc axit Làm sạch, khắc axit, ngâm tẩy, nhúng làm sáng Các chất hoạt động bề mặt   Dầu mỡ   Độc thuỷ sinh   Độc thuỷ sinh Nước thải Làm Làm Cađimi, kẽm, Niken, Đồng, kim loại khác Độc Nước thải, dung môi thải   Bể mạ, dung dịch bám theo ra, nước rửa, màng lọc thải, bùn Mạ TỔNG QUAN Percloroetylen, Tricloroetylen, dung môi khác   Bệnh Dung môi thải, (lỏng hô hấp bùn), khí thải da     Làm Xyanua   Độc Bể mạ, dung dịch bám theo ra, nước rửa, bùn, nước thải khác Mạ, làm tang quay, bóc lớp mạ, xử lý nhiệt, tẩy gỉ Cromat   Độc Mạ, crơm hố, khắc axit Nước     Bể mạ, dung dịch bám theo ra, nước rửa, bùn, nước thải khác khí mù Nước rửa, nước bám theo ra, bể xử lý, khí thải (bay hơi), nước làm mát, xả đáy lò   Ở nhiều quy trình MẠ ĐIỆN * Mạ điện q trình điện phân, bề mặt kim loại phủ lớp kim loại khác qua trình điện phân Hoạt động mạ điện chủ yếu ứng dụng với dạng mạ vô cho bề mặt với mục đích chống gỉ, tạo độ cứng, chống mòn, tạo đặc tính chống rạn nứt, dẫn điện nhiệt, để trang trí Các kim loại hợp kim thường dùng mạ điện đồng (đồng-kẽm), cát-mi, crôm, đồng đỏ, vàng, nickel, bạc, thiếc, kẽm MẠ ĐIỆN Sơ đồ thiết bị mạ: A-NỐT HĨA * A-nốt hóa q trình điện phân biến bề mặt kim loại thành lớp phủ khơng hòa tan ơ-xít Mạ a-nốt tạo lớp bảo vệ chống ăn mòn, bề mặt trang trí, làm để sơn cho quy trình tạo lớp phủ bề mặt khác, đồng thời tạo đặc tính khí điện đặc thù * Nhôm vật liệu thường dùng nhiều mạ anốt Các quy trình a-nốt hóa nhơm gồm: a-nốt a-xít chromic, a-nốt a-xít sulfuric, anốt boric-sulfuric LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ MẠ ĐIỆN ĐỂ PHÂN TÍCH Xác định yếu tố đầu vào đầu ra: STT Công đoạn Rửa Đầu vào Năng lượng Kiềm Vật liệu Đầu Năng lượng thất thoát Dịch rửa dùng Lớp rỉ kim loại Vật liệu sau rửa Tẩy rỉ Axit Vật liệu sau rửa Dịch tẩy dùng Hơi axit Kim loại cần mạ Mạ Chất làm bóng Năng lượng KL muối Kim loại cần mạ Dịch mạ dùng Năng lượng thất thoát Kim loại sau mạ Rửa Nước Kim loại sau mạ Vật liệu mạ Nước thải Bùn thải LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ MẠ ĐIỆN ĐỂ PHÂN TÍCH Xác định cơng đoạn lãng phí STT Yếu tố liên Trọng số quan đến SXSH Công đoạn Rửa Tẩy rỉ Mạ Rửa 63(7) 45(5) 63(7) 72(8) Lượng nước thải, dịch thải Năng lượng 42(6) 63(9) Chi phí BVMT 32(4) 24(3) 64(8) 64(8) Vốn đầu tư 24(4) 18(3) 48(8) 42(7) 12(3) 8(2) 36(9) 20(5)   173 95 274 198   Trung bình Vừa Hao phí Trung bình Khả SXSH Tổng điểm Kết luận LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ MẠ ĐIỆN ĐỂ PHÂN TÍCH Trong ngành mạ kim loại phương pháp mạ điện có cơng đoạn chính, để tìm cơng đoạn lãng phí nhóm chúng tơi xác định, lựa chọn yếu tố liên quan đến sản xuất lượng nước thải, chi phí bảo vệ mơi trường, lượng cho điểm khả sản xuất Mỗi yếu tố cho điểm riêng rẽ để phản ánh độ xác, quan trọng Qua bảng cho nhận thấy công đoạn “ Mạ” cơng đoạn gây lãng phí LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ MẠ ĐIỆN ĐỂ PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ MẠ ĐIỆN ĐỂ PHÂN TÍCH VD: kg/h Đơn vị: Thành phần Đầu vào Đầu Bán thành phẩm vào 1200 1150 Muối KL/dd 800 370 Chất làm bóng 500 170 LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ MẠ ĐIỆN ĐỂ PHÂN TÍCH Nguyên nhân: -Sự lặp lại lỗi mang tính hệ thống -Do hoạt động mạ kim loại xảy q trình có tham gia ccủa điện tích, chúng chuyển động hỗn loạn nên khó khăn việc kiểm sốt độ bám dính, phản ướng chúng -Chưa quan tâm đến công tác bảo dưỡng, bảo trì quản lý nội vi -Hiệu suất sử dụng máy móc thấp -Tâm lý sợ rủi ro thực cải tiến thay đổi thói quen Ý thức chấp hành LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ MẠ ĐIỆN ĐỂ PHÂN TÍCH STT Giải pháp SXSH Quản lý nội vi Thường xuyên bảo dưỡng bể xử lý, mạ kim loại Yêu cầu kỹ Khả thi kinh tế thuật Tác động môi trường Ghi Bảo dưỡng thường xuyên Tiết kiệm năm Giảm lượng dịch Chuyển từ khắc không xác định thải phục cố sang Cải thiện mơi phòng ngừa trường làm việc   Sử dụng chất tạo bọt bể điện phân axit nhằm làm giảm diện tích bề mặt dung dịch tiếp xúc với khơng khí giảm bốc hóa chất  Hướng dẫn cho cơng nhân chịu trách nhiệm Giảm chi phí Giảm phát thải hóa chất độc axit bay Công nhân vận hành   Vệ sinh bể xử lý thường xuyên không Tiết kiệm năm Giảm tiêu hao   không xác định lượng, phát thải     Tránh lượng hóa chất bị dư khơng phương pháp ước tính lượng cần thiết vừa đủ Khơng cần đầu tư Giảm lượng dịch Do công nhân Tiết kiệm năm thải dư thải vận hành thực không xác định môi trường LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ MẠ ĐIỆN ĐỂ PHÂN TÍCH   Để hóa chất vào thùng kín, đậy nắp tránh rơi vãi, đổ Hướng dẫn cho công nhân chịu trách nhiệm Không cần Giảm đầu tư lượng hóa Giảm chất rơi vãi chi phí   Thay đong hóa chất thủ công chuyển sang để vào thùng chứa định mức, lắp vòi tháo  Hướng dẫn   cho cơng nhân chịu trách nhiệm Giảm gây ô nhiễm hao hụt dơi vãi   Kiểm tra vật mạ trước mạ khơng Giảm lãng Cơng nhân phí hóa chất vận hành Không cần đầu tư Do quản lý giám sát việc thực Vòi phụ thuộc vào lưu lượng, đặc điểm hóa chất LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ MẠ ĐIỆN ĐỂ PHÂN TÍCH Thay đổi nguyên liệu đầu vào   Thay đổi chất tẩy không rửa cách tẩy học   Thay đổi dịch mạ cần nhiều lượng điện phân dịch mạ thơng thường, sử dụng lượng không Không cần đầu tư   Giảm dịch   thải thải môi trường Giảm hàm lượng chất hữu cơ, kim loại nặng dịch thải Tiết kiệm năm không xác định Giảm chi   phí sản xuất Giảm tải lượng nhiễm LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ MẠ ĐIỆN ĐỂ PHÂN TÍCH Kiểm sốt vận hành quy trình   Trước tiến hành tẩy, Thiết bị đo PH, Tiết kiệm rửa cần phải tiến hành xác giấy quỳ tím năm khơng xác đinh lượng PH dung định dịch Tiết kiệm năm không xác định Giảm hóa chất sử dụng tải lượng ô nhiêm Các sở thường thêm với liều lượng ước lượng dựa vào kinh nghiệm   Thường xuyên kiểm tra, không điều chỉnh van cấp nước vào bể đảm bảo đủ sản xuất   Sử dụng vòi phun áp lực lớn rửa Vòi phun áp lực Đầu tư 15 triệu lớn Tiết kiệm năm không xác định Giảm lượng nước thải phát sinh Giá vòi phun 1,5 triệu   Lắp đồng hồ nước xác định lượng nước dùng Đồng hồ đo Kiểm sốt tốt việc vận hành quy trình Giảm sử dụng nước   Đầu tư 10 triệu Tiết kiệm năm không xác định Tiết kiệm sử Công nhân vận dụng tài nguyên hành Hạn chế phát thải nước thải LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ MẠ ĐIỆN ĐỂ PHÂN TÍCH Cải tiến thiết bị   Sử dụng bể chứa Hình dáng, dịch mạ, tẩy kết cấu chi bể có kết cấu, hình tiết dạng, kích thước tương ứng với vật liệu   Giảm lượng   sử dụng hóa chất Giảm lượng dịch thải phát sinh   Thay rửa thơng   thường chuyển sang dùng vòi rửa áp lực cao Không xác định Tiết kiệm   nước Giảm phát sinh nước thải   Tăng công suất , hiệu Máy đo suất mạ phương pháp hóa học, sử dụng chất xúc tác giúp trình diễn nhanh Chi phí năm 50 triệu/năm Giảm thời   gian xử lí Xác định thành phần dịch mạ, tẩy, rửa LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ MẠ ĐIỆN ĐỂ PHÂN TÍCH Thay đổi cơng nghệ   Thay đổi việc rửa kim loại Động thủ công phương pháp Bể rửa tự động Phụ tùng: bánh răng, trục, lăn     Tuần hoàn/tái sử dụng/thu hồi   Tuần hoàn lượng nước thải qua xử lý cho khu vực không quan trọng       Trạm, khu xử lý nước thải Tiết kiệm năm không xác định Giảm lượng nước Nước sử dụng sử dụng vào rửa dụng cụ, lau sàn…   Tiết kiệm năm không xác định Giảm việc sử   dụng lượng Tiết kiệm năm không xác định Giảm phát thải chất thải rắn Phân loại, sàng lọc từ đầu Tiết kiệm năm không xác định Giảm hàm lượng   kim loại nặng dung dịch         Thu hồi lượng tỏa ra, phát phục vụ sản xuất, sinh hoạt   Thu hồi, tái sử dụng vật không liệu mạ bị lỗi Cải tiến sản phẩm   Tránh sử dụng kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp     Chi phí hoạt động Giảm nhân công   năm 30 Giảm lượng nước triệu/năm tiêu thụ Giảm thời gian xử lý   Toàn cơng nhân   LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ MẠ ĐIỆN ĐỂ PHÂN TÍCH Sàng lọc hội SXSH Giải pháp Cao (5đ) Quản lý nội vi Thay đổi nguyên liệu đầu vào Kiểm sốt vận hành quy trình Cải tiến thiết bị Thay đổi cơng nghệ Tuần hồn/tái sử dụng/thu hồi Cải tiến sản phẩm x   Tính khả thi Trung bình (3đ)   x Kết luận Thấp (1đ) Tổng điểm     Khả thi Không khả thi x     Khả thi   x       x x     Không khả thi Không khả thi Khả thi     x Không khả thi LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ MẠ ĐIỆN ĐỂ PHÂN TÍCH Giải pháp: - Quản lí nội vi vận hành sản xuất: Bố trí hợp lý hệ thống thu gom dịch thải, nước thải Tách riêng dòng thải để tăng khả thu hồi, tái sử dụng, xử lý Thực lọc liên tục hay tách bùn thường xuyên để tăng thời gian sử dụng dung dịch Tăng cường công tác đào tạo, huấn luyện công nhân viên vận hành công nghệ SXSH sản xuất - Kiểm sốt q trình tốt hơn: Định kì kiểm tra máy móc, thiết bị bảo dưỡng chúng, ghi chép lại kết để làm tài liệu Nghiên cứu, đánh giá mối nguy sản xuất   - Tái chế, tái sử dụng: Thu gom, tái chế kim loại mạ dư thừa, sản phẩm không đạt tiêu chuẩn Tận thu lượng thất sử dụng vào mục đích khác sản xuất, sinh hoạt Tái sử dụng dịch mạ cách loại bỏ ion kim loại CẢM ƠN C Ô VÀ CHÚ Ý CÁC B ẠN ĐÃ L ẮN G NGHE !!! ... rỉ kim loại Vật liệu sau rửa Tẩy rỉ Axit Vật liệu sau rửa Dịch tẩy dùng Hơi axit Kim loại cần mạ Mạ Chất làm bóng Năng lượng KL muối Kim loại cần mạ Dịch mạ dùng Năng lượng thất thoát Kim loại. .. xử lý nước thải, kim loại phơi LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ MẠ ĐIỆN ĐỂ PHÂN TÍCH Mạ kim loại: Mạ điện * Bước bước loại bỏ chất bẩn dính bề mặt chi tiết kim loại (dầu, mỡ, đất v.v ) * Tùy loại chi tiết cần... để trang trí TỔNG QUAN CÁC DẠNG MẠ CHỦ YẾU Mạ trống quay Mạ xoa Mạ khơng điện tích Mạ điện Mạ khí Mạ rá Mạ xung điện Mạ nhúng nóng TỔNG QUAN Tác động ngành mạ Chất thải   Kiềm (hydroxide) Các