ПЕРЕХОД НА ХРОМИТИРОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКИ И ЭКОЛОГИЧЕСКИ ОПРАВДАН

Хромитирование – пассивирование цинковых покрытий в растворах трехвалентного хрома

Ведущие мировые производители автотранспортных средств приняли решение об отказе от применения шестивалентного хрома в конверсионных покрытиях на деталях автомобиля. Поиски альтернативы привели к разработке процессов пассивирования в растворах на основе трехвалентного хрома. Внедрение новых процессов не только позволяет получать конверсионные пленки на цинковых покрытиях с высокими защитно-декоративными свойствами, но и связано с положительным экономическим эффектом за счет того, что при очистке сточных вод исключается стадия восстановления Cr6+ до Cr3+, уменьшается расход химикатов на нейтрализацию и снижается количество образующегося шлама.

 

В ответ на внесение крупнейшими мировыми производителями автомобилей существенных изменений в собственные стандарты на пассивирование цинковых покрытий мировой лидер в производстве спе­циальных химических композиций для цинкования, корпорация «Коламбия Кемикал» (Columbia Chemical Corp., США), представитель которой в СНГ является автором данного сообщения, разработала целый ряд технологических процессов, по­зволяющих получать в растворах трехвалентного хрома конверсионные плёнки на цинковых гальванопокрытиях, которые не только не содержат ионов Cr6+, но и по ряду параметров превосходят хроматные пленки.  

Примечание: конверсионные плёнки, формирующиеся в растворах трехвалентного хрома (Cr3+), всё чаще называют «хромитными», а процесс их нанесения «хромитированием». Ниже «хромитные плёнки» будут также именоваться «Cr3+–плёнками», а процесс «хромитирования» – «трехвалентным пассивированием».

 

Разработанные процессы хромитирования  характеризуются рядом технических преимуществ по сравнению с традиционным хроматированием.

а) «Cr3+–плёнки» характеризуются повышенной коррозионной стойкостью, до белой коррозии в нейтральном солевом тумане. Например, 120 час – процесс «Тривалент 120», 250 час – процесс «Перламутр», 300 час (после обезводороживания при 175–200 °С в течение 4 час) – процесс «Ультра-Жёлтый»;

б) «Cr3+–плёнки» обладают высокой термостойкостью, т.е. способны выдерживать так называемый «термошок» (выдержка при 150 °С в течение 1 час);

в) растворы трехвалентного пассивирования служат дольше растворов обычного хроматирования благодаря тому, что дисбаланс между Cr3+ и Cr6+, как это имеет место при длительной эксплуатации хроматирующих растворов, не возникает, а загрязнение цинком и железом из-за меньшего коррозирующего действия растворов на основе Cr3+ происходит медленнее.

На первый взгляд может показаться, что переход на хромитирование приводит к увеличению производственных затрат. Однако учет расходов на нейтрализацию сточных вод и отработанных растворов, а также на утилизацию шлама показывает, что это далеко не так.

В таблице сравнивается процесс хроматирования по ГОСТ 9.305–84, который до сих пор применяется на многих предприятиях СНГ, с процессом пассивирования в растворе трехвалентного хрома – «Тривалент 120».

 

 

 

Хроматирование по ГОСТ 9.305–84

Пассивирование «Тривалент 120»

1     

Рабочая концентрация хрома

Cr6+ 60 г/л

Cr3+  2 г/л

2     

Затраты на пассивацию без учета затрат на нейтрализацию сточных вод и отработанных растворов

~ 3,5 руб./м2

~ 5,5 руб./м2

3     

Общий вынос хрома с деталями и с отработанными растворами

30 г/м2

0,7 г/м2

4     

Затраты на приобретение химикатов для восстановления Cr6+ до Cr3+

~ 4,5 руб./м2

Нет

5     

Затраты на щелочь для осаждения трехвалентного хрома в виде гидроксида

~ 1,5 руб./м2

~ 0,05 руб./м2

6     

Затраты  на утилизацию шлама

Максимальные – ?

Минимальные – ?

7     

Суммарные затраты на пассивацию 1 м2 цинковых покрытий                                    в рос. руб. и украинских гривнах

~ 10 руб./м2

или

~ 1,8 грн./м2

~ 5 руб./м2

или

~ 0,9 грн2

 

Как можно видеть, действительно, затраты на пассивацию по ГОСТу в расчете на единицу площади обрабатываемой поверхности на 2 руб./м2 меньше, однако вынос хрома при этом будет почти в 40 раз (!) больше. Например, при годовой программе в 500.000 м кв. из хроматирующего раствора унесется около 15 тонн хрома, а из хромитирующего раствора «Тривалент 120» – всего ~ 350 кг; количество образующихся при этом шламов можно оценить в 150 и в 3 тонны, соответственно.

С учётом расходов на нейтрализацию сточных вод и отработанных растворов становится ясно, что суммарные затраты на пассивацию единицы площади цинковых покрытий в растворе трехвалентного пассивирования «Тривалент 120» примерно в 2 раза меньше, чем при осуществлении устаревшего «гостовского» процесса.

 

Выводы

 

Переход в массовой гальванотехнике на пассивирование цинковых покрытий в растворах трехвалентного хрома оправдан как с точки зрения улучшения функциональных свойств изделий, так и с точки зрения повышения экономической эффективности и экологической  рациональности гальванического производства.

 

Вернуться на главную  www.sonis-co.ru