tìm hiểu quy trình mạ kim loại dòng thải và một số chất thải quan trọng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG
--------------------------

CHUYÊN ĐỀ MÔN HỌC
CÁC QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT CƠ BẢN
Tên chuyên đề:
TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ MẠ KIM LOẠI
DÒNG THẢI VÀ CÁC CHẤT THẢI QUAN TRỌNG

Hà Nội 10/2006

MỤC LỤC


Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI”
1 CHƯƠNG 0: KHÁI QUÁT VỀCÔNG NGHỆMẠKIM LOẠI VÀ TÌNH HÌNH SẢN
XUẤT CỦA CÔNG NGHỆMẠĐỆ
I N..........................................................................6
1.1 Vai trò của giai đoạn hoàn thiện bề mặt:................................................7
1.2 Các phương pháp được đề xuất để hoàn thiện bề mặt:.........................7
1.3 Khái quát về mạ điện:...............................................................................7
1.3.1 Bảng năng suất của một số cơ sở mạ điện ở Việt Nam năm 1998.......7
1.3.2 Bảng năng lượng tiêu thụ của một số công ty năm 1998.....................8
1.3.3 Bảng độc tính một số hoá chất sử dụng trong công nghệ mạ điện:...10
2 PHẦN I : QUÁ TRÌNH XỬLÝ BỀMẶT...............................................................12
2.1 Chương 1: Gia công bề mặt kim loại bằng phương pháp cơ học........12
2.1.1 Các loại gia công cơ học...................................................................12
2.1.2 Vật liệu mài và đánh bóng :...............................................................13
2.1.3 Thành phần thuốc đánh bóng cho kim loại và hợp kim :...................13
2.1.4 Chuẩn bị :...........................................................................................14

2.2 Chương 2: Gia công bề mặt bằng phương pháp hóa học và điện hóa.
15
2.2.1 Tẩy dầu mỡ hóa học và điện hóa.......................................................15
2.2.1.1Tẩy dầu mỡ bằng dung môi hữu .................................................15
2.2.2 Tẩy dầu mỡ hóa học...........................................................................16
2.2.3 Tẩy dầu mỡ điện hóa..........................................................................17
2.2.4 Tẩy sạch trong siêu âm......................................................................17
2.2.5 Tẩy gỉ hóa học và điện hóa ...............................................................17
2.2.6 Hoạt hóa bề mặt :...............................................................................20
2.2.7 Thụ động tạm thời :............................................................................21
2.2.8 Tẩy bóng hóa học hoặc điện hóa :.....................................................21
3 PHẦN II: MẠ........................................................................................................22
3.1 MẠ KẼM THIẾC CHÌ CADIMI ..................................................23
3.2 MẠ ĐỒNG VÀ MẠ KỀN.......................................................................24
3.3 MẠ CROM, COBAN, SẮT.....................................................................25
3.4 MẠ KIM LOẠI QUÝ..............................................................................26
3.5 MẠ HỢP KIM.........................................................................................27
4 PHẦN III:HOÀN THIỆN BỀMẶT VÀ XỬLÝ Ô NHIỄM,ĐỀRA CÁC GIẢI PHÁP MÔI
TRƯỜNG................................................................................................................31
4.1 LỜI MỞ ĐẦU PHẦN III........................................................................31
4.2 Hoàn thiện lớp mạ kim loại:...................................................................31
4.3 Kiểm tra chất lượng lớp mạ:..................................................................32
4.3.1 Kiểm tra hình dáng bên ngoài:..........................................................32
4.3.2 Đo chiều dày lớp mạ:.........................................................................33
4.3.2.1 Phương pháp tia dòng dung dịch:................................................33
4.3.2.2 Phương pháp tia dòng thể tích.....................................................33
4.3.2.3 Phương pháp vật lý :....................................................................33
4.3.2.4 Phương pháp mẫu bị phá huỷ:.....................................................33
4.3.3 Đo độ xốp lớp mạ:..............................................................................33
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

K49

Công nghệ môi trường-

2


Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI”
4.3.4 Đo độ kín lớp nhôm oxit:...................................................................33
4.3.5 Đo độ bền ăn mòn của mạ kim loại:..................................................33
4.3.6 Đo độ gắn bám của lớp mạ:...............................................................33
4.3.6.1 Phương pháp gạch khía:..............................................................34
4.3.6.2 Phương pháp bẻ gập:...................................................................34
4.3.6.3 Phương pháp nung nóng:.............................................................34
4.3.6.4 Đo độ cứng lớp mạ:.....................................................................34
5 Ô NHIỄM TRONG CÔNG NGHỆMẠĐỆ
I N:........................................................34
5.1 Ô nhiễm nhiệt:.........................................................................................34
5.2 Ô nhiểm tiếng ồn:....................................................................................34
5.3 Ô nhiễm khí thải:.....................................................................................34
5.3.1 Nguồn gốc gây ô nhiễm không khí:....................................................34
5.3.2 Phương pháp xử lý khí thải:...............................................................35
5.3.2.1 Thông gió cho xưởng mạ:để kiểm soát hơi axit cromit và hơi kiềm
thoát ra trong quá trinh mạ......................................................................35
5.3.2.2 Thiết kế để thông gió cho xưởng mạ:..........................................35
5.3.2.3 Thông gió cho phòng máy mài và đánh bóng:............................35
5.3.2.4 Thông gió cho phòng phun cát và phun bi kim loại....................36
5.3.2.5 Hệ thống ống thông gió:..............................................................36
5.4 Ô nhiễm từ chất thải rắn:.......................................................................36
5.4.1 Nguồn gốc chất thải rắn:...................................................................36

5.4.2 Phương pháp xử lý chất thải rắn:......................................................37
5.5 Ô nhiễm nước thải và nước rửa:............................................................37
5.5.1 Nguồn gốc gây ô nhiễm nước.............................................................37
5.5.2 Lưu lượng và thành phần các chất ô nhiễm đặc trưng trong nước thải
ngành mạ điện:............................................................................................38
5.5.3 Công nghệ xử lý nước thải tại Việt Nam:...........................................38
5.5.4 Bảng các chỉ số ô nhiễm kim loại nặng của nước thải mạ điện.........38
5.5.5 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải mạ điện:.................39
5.5.6 Phân loại các loại nước thải trong mạ điện:.....................................39
5.5.6.1 Đặc điểm nước thải chứa xyanua:...............................................39
5.5.6.2 Các phương pháp làm sạch xyanua trong chất thải:....................40
5.5.6.2.1 Làm sạch nước thải xyanua bằng phương pháp hóa học:.....40
5.5.6.2.1.1 Oxy hoá xyanua dùng các hợp chất Clo........................40
5.5.6.2.1.2 Ôxy hoá xyanua bằng FeSO4..........................................40
5.5.6.2.1.3 Khử độc nước thải bằng KMnO4: thích hợp cho năng
suất nhỏ vì trang thiết bị vận hành đơn giản nhưng đắt do KmnO4
cao......................................................................................................41
5.5.6.2.2 Làm sạch nước thải xyanua bằng phương pháp điện hoá.....41
5.5.6.3 Đối với nước thải chứa Cr6+ và Ni2+:........................................41
5.5.6.3.1 Phương pháp khử - kết tủa hóa học:......................................41
5.5.6.3.1.1 Sơ đồ xử lý nước thải kim loại nặng bằng phương pháp
kết tủa:................................................................................................42
5.5.6.3.1.2 Loại bỏ Cr3+ và Ni2+ ở dạng kết tủa:...........................43
5.5.6.4 Xử lý các cation kim loại nặng trong nước thải:.........................43
5.5.6.4.1 Phương pháp trao đổi ion:......................................................44
3
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Công nghệ môi trườngK49

Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI”
5.5.6.4.1.1 Cách tiến hành phương pháp trao đổi ion:.....................44
5.5.6.4.1.2 Ưu điểm:..........................................................................45
5.5.6.4.1.3 Nhược điểm:....................................................................45
5.5.6.5 Làm sạch nước thải kiềm-axit:....................................................45
5.5.6.6 Phương pháp điện hóa:................................................................46
5.5.6.6.1 Ưu điểm:.................................................................................46
5.5.6.6.2 Nhược điểm:...........................................................................46
5.5.6.7 Phương pháp sinh học:................................................................46
5.5.6.7.1.1 Nhược điểm:....................................................................47
5.5.6.8 Phương pháp hấp phụ..................................................................47
5.5.6.8.1.1 Nguyên tắc:.....................................................................47
5.5.6.8.1.2 Nhược điểm:....................................................................47
5.5.7 Đối với nước rửa thu hồi: nước rửa thu hồi được dùng để bổ xung
vào bể mạ mỗi khi cạn ( nhất là các bể có đun nóng), trường hợp không
cần hết cần tổ chức tách triết các kim loại khỏi nước rửa thu hồi bằng các
phương pháp: nội điện phân, điện phân dòng ngoài, chưng cất….............48
5.5.7.1 Xử lý nước rửa thu hồi:...............................................................48
5.5.7.1.1 Phương pháp nội điện phân:..................................................48
5.5.7.1.2 Phương pháp điện phân bằng dòng ngoài:............................48
5.5.7.1.3 Phương pháp chưng cất:.........................................................49
5.5.8 SO SÁNH VỀ HIỆU QUẢ VÀ GIÁ THÀNH CÁC PHƯƠNG PHÁP
XỬ LÝ NƯỚC THẢI....................................................................................49
6 CÁC PHƯƠNG PHÁP MỚI GIÚP GIẢM THIỂU VÀ XỬLÝ CHẤT Ô NHIỄM TRONG
CÔNG NGHÊ MẠĐIÊN TỐT HƠN..........................................................................50
6.1 SẢN XUẤT SẠCH HƠN :......................................................................50
6.1.1.1.1 Sản xuất sạch hơn và kiểm soát ô nhiễm:.............................50
6.1.2 Lợi ích của SXSH(sản xuất sạch hơn):..............................................50
6.1.3 33 giải pháp sản xuất sạch hơn với công nghệ mạ điện:...................51
6.2 Đối với nước rửa thu hồi:........................................................................53

6.2.1 Dùng hệ thống tẩy rửa Drag-in/drag-out:.........................................53
6.2.2 Dùng hệ thống tẩy rửa ngược dòng:..................................................54
6.2.3 Dùng dung dich rửa bằng nước:........................................................54
6.3 Đối với chất thải rắn:..............................................................................54
6.3.1 6 phương pháp chính xử lý chất thải rắn công nghiệp:.....................54
6.3.1.1 Cơ học:........................................................................................54
6.3.1.2 Nhiệt +cơ :...................................................................................54
6.3.1.3 Hoá lý:.........................................................................................55
6.3.1.4 Sinh học:......................................................................................55
6.3.1.5 Chưng cất:...................................................................................55
6.3.1.6 Công nghệ chôn lấp hợp vệ sinh:................................................55
6.4 Đối với các kim loại quý hiếm:...............................................................55
6.4.1 Dùng thiết bị thu hồi hiện đại:...........................................................56
6.4.2 Thu hồi bạc và vàng từ dung dich cũ, hỏng:......................................56
6.4.2.1 Thu hồi bạc từ dung dịch mạ cũ, hỏng:.......................................56
6.4.2.2 Thu hồi vàng từ dung dịch cũ, hỏng:...........................................56
6.5 Một số phương hướng xử lý nước thải và nước rửa mới:....................57
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
K49

Công nghệ môi trường-

4


Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI”
6.5.1 Thăm dò khả năng xử lý kim loại nặng Ni2+, Zn2+ bằng đá ong:...57
6.5.2 Nghiên cứu xử lý niken, kẽm,đồng, chì, trong môi trường nitrat bằng
vỏ ngao:.......................................................................................................57
6.5.3 Xử lí nước thải bằng phương pháp tuần hoàn tự nhiên.....................58

6.5.3.1 Nguyên tắc:của hệ thống dựa trên hoạt động của các vi sinh vật có
sẵn trong tự nhiên nhằm phân huỷ các hợp chất hữu cơ.........................58
6.5.3.2 Ứng dụng:....................................................................................58
6.5.3.3 Ưu điểm :.....................................................................................58
6.5.4 Hệ thống xử lý nước thải xi mạ theo mô hình hợp khối tự động:......59
6.5.5 Xử lý nước thải bằng cánh đồng lau sậy (phù hợp với vùng đất rộng)
59
6.5.5.1 Nguyên tắc:..................................................................................60
6.5.5.2 Kết quả:.......................................................................................60
6.5.5.3 Ứng dụng:....................................................................................60
6.5.5.4 Ưu điểm:......................................................................................60
6.5.5.5 Liên hệ: Công ty cổ phần AE Toàn Tích Thiện, 45 Hàng Bún, Hà
Nội, ĐT/Fax:04.7164656.........................................................................61
6.6 Đề ra các giải pháp quản lý đối với chất độc hại(như xuanua):..........61
6.7 Kết luận phần III:....................................................................................62
7 KẾT LUẬN...........................................................................................................63
8 TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................64

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
K49

Công nghệ môi trường-

5


Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI”

LỜI MỞ ĐẦU
-Mạ điện là một trong những nghành công nghiệp quan trong nhằm bảo vệ va trang trí

bề mặt kim loại.Mạ điện được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau, đặc biệt là
trong việc sản xuất đồ dân dụng.
-Quá trình mạ điện có các phần chính:
+phần I : chuẩn bị bề mặt trước khi mạ.
+phần II : mạ
+phần III: hoàn thiện bề mặt và xử lý củng như đề ra các giải pháp môi trường.
-Tuỳ theo sở thích và khả năng của mỗi người mà nhóm AKL phân công đảm nhiệm
các phần như sau:
+phần I : Đỗ Thị Lương.
+phần II : Bùi Vân Anh.
+phần III: Phạm Quang Khánh.
-Việc lựa chọn kiến thức,số lượng và mức độ thích hợp vừa đảm bảo tính cơ bản lẫn
tính hiện đại là một việc rất khó khăn,bị hạn chế bởi trình độ,kinh nghiệm vì
thế,chuyên đề mạ kim loại này chắc chắn không tránh khởi những hạn chế và thiếu sót.
-Nhóm AKL rất mong nhận được sư đóng góp ý kiến của thầy Đinh Bách Khoa
và của các thầy cô khác cũng như ý kiến cúa mọi người xung quanh đế chuyên đề này
ngày càng hoàn thiện hơn và có thế ứng dụng vào trong thực tế.
Nhóm AKL xin chân thành cảm ơn!

1

CHƯƠNG 0:
KHÁI
QUÁT VỀ CÔNG NGHỆ MẠ KIM LOẠI VÀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT CỦA
CÔNG NGHỆ MẠ ĐIỆN.

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
K49

Công nghệ môi trường-

6


Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI”

1.1 Vai trò của giai đoạn hoàn thiện bề mặt:
-Theo thống kê cho thấy, hằng năm việc ăn mòn gây thiệt hại 3-5% tổng giá trị quốc
dân của mỗi nước. Ăn mòn không chỉ làm giảm hiệu xuất sản xuất,ảnh hưởng xấu đến
giao thông, giảm hiệu suất tin cậy của thiết bị, gây tai nạn lao động, và ảnh hưởng tới
môi trường.
1.2 Các phương pháp được đề xuất để hoàn thiện bề mặt:
+Hợp kim hóa:tạo vật liệu bền băng cách nhờ các chất dễ bị thụ động hóa trong môi
trường xâm thực như Ni,Co,Ti..
+Bảo vệ điện hóa:bằng cách dung kim loại phụ
+Dùng lớp phủ bảo vệ:
Lớp phủ phi kim:
+Sơn(có cả sơn điện di,sơn tĩnh điện).
+Tráng men(vơi đò gôm sứ…)
+Phốtphát hóa(như bảo vệ các cây cột điện ngoài trời..).
+Ngoai ra còn dùng thủy tinh,hay nitrat hóa để bảo vệ và trang trí kim loại…
Lớp phủ kim loại:các phương pháp mạ kim loại:
+mạ nóng(như tráng 1 hay nhiều lớp kim loại bên ngoài..)
+phun kim loại:phun kim loại trong điều kiện nhiệt độ cao hay plasma(2.5008000 0C),chủ yêu dùng trong việc mạ các chi tiết tàu vũ trụ,hàng không,tên lửa..
+mạ điện:là phương pháp hay dùng trong sản xuât đồ phục vụ dân dụng bằng
cách kết tủa kim loại trên bề mặt nền một lớp phủ có tính chât mong muốn.
1.3 Khái quát về mạ điện:
-Năm 1085,nhà hoá học Luigi v.Brugnatelli lần đàu tiên ra công nghệ mạ điện.
-Năm 1940,khi nghành điện tử ra đời thì nghành mạ điện phát triển rất mạnh mẽ.
-Ở Việt nam,công nghệ mạ điện đã phát triển mạnh trong vài chục năm nay và tiếp thu

được kỹ thuật của nhiều nước trên thế giới.

1.3.1 Bảng năng suất của một số cơ sở mạ điện ở Việt Nam năm 1998
Thứ tự

1
2
3
4
5

Tên cơ sơ

Công ty khóa
Minh Khai
Nhà máy cơ khí
xuất khẩu
Xí nghiệp điện
cơ Thống Nhất
Nhà máy cơ khí
chinh xác
Nhà máy kim Hà
Nôi

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
K49

Loại hình sản phẩm

Lượng sản

phẩm
mạ
2
(m /năm)
Khóa,bản lề các loại
15.000
Các dụng cụ điện và phụ
tùng xe đạp
Quạt điện các loại
Quạt và các máy bơm
thủy lực
Kim khâu tay,khâu máy

1.300
34.000
3.000
1.000

Công nghệ môi trường-

7


Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI”
6

Nhà máy cơ khí
Gim đóng bao bì
800
Ngũ Hiêp

7
Công ty Kim
Bếp dầu vỏ đèn cao áp
27.000
Khí Thăng Long
8
Công ty khóa
Khóa các loại
30.000
Việt Tiệp
9
Nhà máy phụ
Phụ tùng ô tô, xe máy
30.000
tùng Groshi Thăng
Long
10
Công ty dụng cụ
Dụng cụ cắt và đo lường
3.000
cắt và đo lường cơ
khí
11
Công ty xe đạp,
Phụ tùng xe máy,xe đạp
23.000
xe máy Đống Đa
12
Nhà máy xe đạp, xe
Phụ tùng xe đạp, xe máy

55.537
máy Nam Hà
-Tuy nhiên,mạ điện là một nghành tiêu thụ hoá chất ,nước và năng lượng rất lớn.

1.3.2 Bảng năng lượng tiêu thụ của một số công ty năm 1998
Tên cơ sở
Công ty dụng cụ
cơ khí xuất khẩu

Sản phẩm
Loại

Nguyên liệu, nhiên liệu
Loại
Số lượng

Số
lượng(chiếc)
Phụ tùng xe
219.705
Thép
máy
Hóa chât
Dụng cụ cầm
tay

Công ty cơ khí
chính xác số 1

685.705

Quạt điện

44.000

Bơm thủy

1.800

lực
Phụ tùng
xe máy
Phụ tùng
xe đạp

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
K49

166
1465

Than
Điện năng
Nước
Dây đồng
Thép
Sơn
Nước
Điện năng
Dầu FO

Than
Dầu mỡ

306.500 kg
46.820 kg
36 tấn
1.596.060
kWh
87.600 m3
12.000 kg
90.000 kg
3.500 kg
7.200 m3
150.000 kWh
7.200 lít
12.000 kg
150 kg

Công nghệ môi trường-

8


Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI”
-Các cơ sở mạ điện công nghiệp thường tổ chức sản xuất ngay nơi ở mặt bằng chật
hẹp, công nghệ và thiết bị lạc hậu. ở các cơ sở có mặt bằng quá hẹp và quá bất lợi việc
khắc phục ô nhiễm đôi khi không thể thực hiện được với các cơ sở có mặt bằng tương
đối thuận lợi thì việc xử lý nhằm giảm thiêủ ô nhiễm với chi phí thấp vận hành đơn
giản và không chiếm nhiều diện tích vẫn là những đòi hỏi có tính ưu tiên-Mạ điện là
ngành thải ra môi trường rất nhiều chất thải khí(CrO 3 gấp 3 lần ,NiO gấp 3.5

lần,H2SO4 gấp 1.5 lần),lỏng và rắn.

Các nguồn gây ô nhiễm trong công nghệ mạ điện
Công đoạn
Mài thô
Mài tinh
Quay bóng khô

Quay bóng ướt

Các chất thải chính
Bụi bột mài, bụi kim loại,
SiO2, Cr2O3, silic
Bụi, mùn cưa, dầu hôi, bột
mài, oxit kim loại, oxit sắt,
oxit đồng và oxit crom
Bột kim loại, H2SO4, các
chất hoạt động bề mặt,

Tẩy dầu mỡ bằng dung môi Các chất dầu mỡ và hơi
hữu cơ
dung môi hữu cơ sử dụng
cặn kim loại
Tẩy dầu mỡ điện hoá
Nước thải có độ axit cao,
kiềm cao
Tẩy rỉ hoá học
Dung dịch axit cao hơn
10%, muối kim loại nặng,
hơi axit

Mạ kẽm

Nước thải có độ pH cao, có
chứa nhiều kẽm, muối
xianua, muối amoni, và các
chất hoạt động bề mặt, xút,

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
K49

Tác hại
Gây bệnh về mắt, phổi, da
Bụi rác ảnh hưởng đến môi
trường
Nước thải axit, cặn thải
kim loại, gây ô nhiễm
nguồn nước. Hơi axit, khí
hidro dễ gây bệnh đường
hô hấp
Là các chất dễ gây cháy nổ,
bay hơi tạo ra độc tố cho
công nhân
Nước thải gây độc tố ô
nhiễm
Khí độc và hơi axit gây cay
mắt, có tác động lên da,
nước thải có pH thấp axit
ăn mòn hàm lượng các
muối sắt, đồng cao

Nước thải có chứa nhiều
kim loại độc, chủ yếu là
kẽm, xianua, amoni, gây ô
nhiễm môi trường tác động

Công nghệ môi trường-

9


Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI”

Mạ Niken

Mạ Crom

Mạ đồng

sôđa, khí thoát từ bể mạ,
H2, HCN
Các muối Niken (1 dòng)
muối Florrua, axit Boric,
axit Sunphuric, khí độc
thoát ra từ bể mạ

lên người công nhân viêm
da
Nước thải có chứa kim loại
nặng, florua, amoni, gây ô
nhiễm nguồn nước, khí

hidro, các loại khí ảnh
hưởng đến sức khoẻ
Axit sunphuric, axit cromic Nước thải có chứa cromat,
rất độc cho người và động
vật. Gây ô nhiễm cho
nguồn nước, cromat là chất
gây ung thư da, ung thư
phổi
Nước thải có chứa muối vô Nước thải có độc tố cao,
cơ cao, muối đồng, muối chứa xianua đồng. Gây ô
amoni, soda, xianua
nhiễm nguồn nước. Muối
đồng, muối đồng, muối
xianua gây ngộ độc cấp
tính cho người công nhân
làm trực tiếp

-Mạ điện là một ngành có mức độ ô nhiễm môi trường cao bởi các tác nhân chính:
Hơi hoá chất độc hại, nước thải có pH thay đổi thấp và cao và có chứa nhiều các ion
kim loại nặng dễ gây cho con người những căn bệnh hiểm nghèo.

1.3.3 Bảng độc tính một số hoá chất sử dụng trong công nghệ mạ điện:
Hoá chất
H2SO4
HCl
HNO3
H2O2
NaOH
KCN và NaCN

Khi tiếp xúc gây bỏng nặng, phá huỷ tế bào tiếp xúc lâu
ngày gây hại da viêm da, viêm đường hô hấp, gây viêm
phế quản.
Gây bỏng da, ngứa
Kích thích niêm mạc, mắt, đường hô hấp
Mắt rất nhạy cảm với hơi và dung dịch H2O2
Gây viêm da, hư da, không khôi phục được
Gây ngứa, nổi sần, chấm đỏ chân da, đau đầu, ói, hoa
mắt, chóng mặt

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
K49

Công nghệ môi trường-

10


Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI”
CuCl2 và CuSO4, Cu(NO3)2,
Cu(CO3)2
CrO3, Cr2 (SO4)3, K2CrO7
ZnO, ZnSO4, ZnCl2
NiO, NiSO4.7H2O, Ni(NO3)2
NH4OH và các hợp chất
amoni
Các hợp chất của Flo

Ảnh hưởng tới gan, tuỵ và tổn thương tếbào phổi, ảnh
hưởng tới thần kinh, thậnvà gây gan to.

Ăn mòn da và các màng cơ, rất khó lành, gây ung thư
phổi, viêm màng phổi
Gây bệnh “cảm đồng thau”, ói mửa, niêm mạc hô hấp
và hội chứng xanh tái.
gây rối loạn tiêu hoá, co giật, ngạt thở kích thích phổi
gây ngứa
Gây nổ,kích thích cơ, da,và những nơi tiếp xúc, gây
ngứa
mắt và xưng mí mắt.
Gây xơ cứng mô, gân, nhuyễn, xương,hư răng.

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
K49

Công nghệ môi trường-

11


Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI”

2

PHẦN I : QUÁ TRÌNH XỬ LÝ BỀ MẶT

Xử lý bề mặt là khâu đầu tiển là khâu đầu tiên trong quá tŕnh hoàn tất các tŕnh hoàn tât
các sản phẩm kim loại. Mục đích làm cho bề mặt bằng phẳng, sắc nét, bóng và tuyệt
đốí làm sạch dầu mỡ, các bavia, gỉ khỏi bề mặt chi tiết để đảm bảo độ bám dính bề mặt
khi mạ tốt nhất, không xước, không sần sùi, bóng sáng đều và toàn bộ bề mặt lớp mạ
đồng nhất. Có 2 phương pháp mạ :

Gia công bề mặt kim loai bằng phương pháp cơ học.
Gia công bề mặt kim loại bằng phương pháp hóa học và điện hóa.

2.1 Chương 1: Gia công bề mặt kim loại bằng phương pháp cơ học
2.1.1 Các loại gia công cơ học.
Mài và đánh bóng :
Loại bỏ hết gỉ ,oxit, chất bẩn , bavia, khuyết tật và đạt được độ nhẵn bóng theo
yêu cầu bề mặt kim loại .
Quay:
Làm sạch bề mặt cho các vật nhỏ, mảnh khỏi các vết bẩn, mùn tay trong axít,
bavia, khuyết tật, quay cnc để mài và đánh bóng bề mặt.
Quay khô có hay không có vật liệu mài, dùng để hoàn thiện lần chót cho ốc vít
cỡ nhỏ để loại bỏ bavia, góc cạnh sắc và bề mặt nhẵn bóng.
Chất lỏng dùng trong quay ướt là dung dịch Na2CO3 2-3%, dung dịch H2SO4
hay HCl loăng .
Xóc, phun :
* Xóc : Dùng để mài, đánh bóng , loại bỏ bavia, vê tṛn cạnh, làm sạch cho vật đúc, làm
sạch gỉ, dấu vết ăn ṃn, tăng độ nhẵn….
Vật gia công với hạt mài , chất độn chất hoạt động bề mặt đổ chung vào khoang
chứa và được rung theo những tần số biên độ khác nhau.
Xóc ẩm: có 20% khoang chứa là chất lỏng.
Xóc ướt: các cặn bẩn được loại bo bằng cach rửa khoang chứa ngay trong khi
xóc.
* phun : Dùng khí nén, chất lỏng…, phun vật liệu mài với tốc độ lớn đập lên bề mặt
kim loại . có nhiều cách phun :
- Phun cát , phun bi, phun nướcvà hạt mài :Dùng để “cạo”gỉ, bóc lớp mạ cũ.
- Phun ướt: Dùng huyền phù nước và vật liệu mài.
+ Gia công cho thép :Dùng bùn gồm 30% cát +70% nước.
+ Gia công cho kim loại màu: Dùng bùn gồm 20% + 80% nước. (thường cho
thêm Na2CO3, Na2 NO2, ,.dầu, … vào bùn ). Vật liệu mài phun là mạt cưa của kim loại ,

mạt gang , bi và hạt kim loại ….

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
K49

Công nghệ môi trường-

12


Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI”
2.1.2 Vật liệu mài và đánh bóng :
Hạt mài :có nguồn gốc từ :
- Thiên nhiên như : corun (90-98% Al 2O3), cacbordas lửa, thạch anh, cátundum
( hỗn hợp oxýt của Al, Fe, Si, Ti ,…), đá lửa, thạch anh, cát ,…để mài và sắt oxyt(có
75% Fe2O3), trepel, đôlômit (CaCO3.MgCO3), đá phấn, vôi, cao lanh,….
- Nhân tạo như: cacborun(SiC), cacbuabo, corun điện luyện,…dùng để mài,
crom oxyt, nhôm oxyt,….
Vật liệu đánh bóng :
- Crom oxyt.
- Vôi tôi.
- Marsalit.
- Tripoli: thành phần chủ yếu là SiO2.
- Nhôm oxyt : sản xuất bằng cách nung Al(OH)3.
- Sắt oxyt: chứa 75% Fe2O3.

2.1.3 Thành phần thuốc đánh bóng cho kim loại và hợp kim :
Bảng 1.1 :Thành phần thuốc đánh bóng cho kim loại kim
Kim
loại Thành phần thuốc

cần
đánh
bóng
Thép , Kền , Cr2O3
Crom
Stearin
Caolanh
Axít oleic
Mỡ kĩ thuật
Petrolatium
Thép ,Kền , Cr2O3
Đồng, Hợp Fe2O3
kim đồng
Cao lanh
Stearin
Parafin
Serezin
Axít oleic
Petrolatium
Nhôm , Kền Cr2O3
,Đồng , Hợp Fe2O3
kim đồng
Vôi
Stearin
Parafin
Axít oleic
Mỡ kĩ thuật
Dầu thông
Nhôm
, Fe2O3

đồng, kẽm, SiO2

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
K49

Tỷ lệ % trọng lượng
73
17
10
73
19
5
2
1
49
18
33
2
45

37
37
13
13
68
17
15
70
18
8

4
36
-

40
40
10
10
72
14
14
72
23
2
2
1

36
37
27
-

-

Công nghệ môi trường-

13


Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI”

hợp
kẽm

kim Al2O3
Stearin
Parafin
Stearin
Axít oleic
Mỡ kĩ thuật
Dầu máy
Kim
loại Cr2O3
đen , kim Bột mài mịn
loại màu và Xà pḥng (60%)
hợp kim
Glyxerin sạch
Dầu máy
Carbamit (loại A)
Nước

37
6
10
(1)
34
34
16
5
4
2

5

36
8
13
3
4
(2)
69
16
5
4
1
5

-

-

(1) Thuốc dùng
cho mài –
đánh bóng
(2) Thuốc đánh
bóng.Hai loại
này tan được
trong
dung
dịch rửa nóng
là
Na2CO3

50%

.

2.1.4 Chuẩn bị :
Bánh mài :
Làm bằng da, dạ (nỉ ), vải bạt,…dạng bánh xe, hh nh côn, hh nh đĩa,….
Bánh chải :
Đế bánh chải làm bằng gỗ hay kim loai có găm kẹp dây kim loại, dây cước …
đường kính bánh chải 250-350 mm .
- Chải thô dùng dây có đường kính 0,30-0,60 mm.
- Chải tinh nên dúng dây có đường kính 0,05-0,1 mm .để chọn
bánh chải ( tham khảo bảng 1.2 )

Bảng 1.2 : chọn bánh chải
Vật cần chải
Au
Gang,
thanh
Ag

Vật liệu dây chải

Đường kính dây (mm)

Đồng thau
đồng Thép

0,05-0,15
0,05-0,30

Đồng thau ,dây hợp kim
đồng
Lớp mạ kẽm , thiếc Đồng thau
,Cu , Đồng thau
Kền , lớp mạ kền
Thép ,bạc mới (Cu – Ni 535% ,Zn 13-45%)

0,10-0,15

thép,

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
K49

0,15-0,20
0,15-0,25

Công nghệ môi trường-

14


Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI”
Gang ,thép ,đồng thau

Thép

…

- Có thể chải khô để làm sạch mùn, bavia, gỉ, vảy xốp,…Muốn được bề mặt
mươt đẹp hơn nên chải ướt nhờ dung dịch Na2CO3 , hay xà phòng.
Phớt bóng :
Làm bằng vật liệu mềm hơn bánh mài như phớt (nỉ), dạ, vải mộc, vải phin vối
nhữnh kiểu dạng, kích thước khác nhau.
Thuốc đánh bóng:
-Có thể mua trên thị trường hay tự chế lấy.
Bảng 1.3 : Các nguồn gây ô nhiễm
Công đoạn
Mài thô ,mài tinh
Quay bóng khô
Quay bóng ướt

2.2

Các chất thải chính

Tác động

Bụi bột mài , bụi kim loại
SiO2 ,Cr2O3 , silic
Bụi mùn cưa , dầu hôi , bột
mài , oxít kim loại Fe ,Oxít
Cu , Oxít Cr
Bột kim loại , axit H2SO4 ,
các chất hoạt động bề mặt

Gây bệnh về mắt , phổi ,ngoài
da
Bụi rác công nghiệp ,ảnh

hưởng tới môi trường
Nước thải axit ,cặn thải kim
loại gây ô nhiểm nguồn
nước,hơi axit , khí H2 dể gây
các bệnh đường hô hấp

.
Chương 2: Gia công bề mặt bằng phương pháp hóa học và điện hóa.

2.2.1 Tẩy dầu mỡ hóa học và điện hóa.
2.2.1.1Tẩy dầu mỡ bằng dung môi hữu .
- Làm sạch các loại dầu mỡ khoáng (không xà pḥng hóa được như dầu mỡ, hắc
ín, cao su, faraphin,…), thuốc đánh bóng dấu mỡ bảo quản.
- Không nên dùng những dung môi dễ cháy như xăng, dầu hỏa, benzen, xylen,
….
- Các dung môi thương hay dùng là các loai hydrocacbon đă clo hóa không
cháy như tricloetylen, tetracloetylen, pecloetylen, cacbon tetraclorua,….Trong đó,
các dung môi tricloetylen và tetracloetylen được dùng phổ biến nhất.
- Tricloetylen có thể tẩy dấu mỡ cho: thép, đồng , kền và hợp kim của chúng.
Nhưng nó phản ứng rất mạnh với nước, hơi nước và tạo ra HCl gây độc và ăn ṃn
thiết bị và vật tẩy, vh vậy vật trước khi tẩy không được ẩm ướt.
- Nước triết cua tricloetylen phải có pH từ 6 trở lên. Tricloetylen thường cho
thêm chất ổn định như trietylamin, mono butylamin, urotropin hoặc các thương
phẩm đă mă hóa khác,… với lượng khoảng 0,01kg/m 3.
- Tetracloetylen(C2Cl4) có thể dùng để tẩy hầu hết cho các kim loại; kể cả nhôm
và magiê. Nhược điểm lớn nhất của các hydrocacbon clo hóa là độc và đắt.
- Bằng cách thêm chất nhũ hóa vào dung môi sẽ được một hỗn hợp tẩy “dung
môi – nhũ tương” có tác dụng tẩy rất mạnh các hạt bẩn rắn và bụi bám cùng với

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

K49

Công nghệ môi trường-

15


Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI”
dầu mỡ trên bề mặt.
Bảng 2.1 :Khả năng ḥa tan một số dầu mỡ của 1 số dung môi.(kg/m2..s)
Dầu hỏa
Xăng
Tetracloetylen
Xylen
Tricloetylen

0,65
1,30
1,70
2,20
3,10

2.2.2 Tẩy dầu mỡ hóa học.
Dầu mỡ hóa học bám trên bề mặt có 2 loại:
- Loại có nguồn gốc động thực vật: những este phức tạp của glyxerin và những
axít béo bậc cao như stearic, palmitic.Loại này tác dụng với xút (NaOH) thành
xà pḥng tan trong nước.
- Loại có nguồn gốc khoáng vật( từ dầu mỏ) :các hỗn hợp các hydrocacbon
như: parafin, vazelin, dầu máy, mỡ kĩ thuật, ….Loại này không có khả năng xà
pḥng hóa nên tẩy chúng bằng dung môi hay bằng chất tẩy rửa. Đặc biệt ( chất

nhũ hóa – biến dấu mỡ bám trên bề mặt thành nhũ tương;chất huyền phù – bắt
cặn bẩn bong khỏi bề mặt và đi vào dung dịch;…).
- Trong công nghiệp, dung dịch tẩy thường có các thành phần: xút, phôtphat,
thủy tinh lỏng, xà pḥng, chất tẩy rứa tổng hợp( chất hoạt động bề mặt, chất nhũ
hóa,…),natricacbonat,…trong đó xút là quan trọng nhất để làm sạch bề mặt.
* Có 3 nhóm dung dịch tẩy dầu mỡ:
- Dung dịch kiềm đặc, tối đa là 1000g/l, pH=12-14.
- Dung dịch kiềm vừa, pH=11-12.
- Dung dịch kiềm loăng, không quá 50g/l, pH= 10-11.
- Ngoài ra, còn
c có dung dịch kiềm yếu (Na 2CO3, K2CO3, Na3PO4,…) để tẩy cho
các kim loại tan trong kiềm như Al, Zn , Sn.
- Để bảo vệ môi trường gần đây người ta sản xuất các chất tẩy rửa chứa rất ít
hoặc không chứa photphat và thay vào đó là các hợp chất ṿng như natri
gluconat, natri heptagluconat, natri xitrat, NTA, EDTA.

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
K49

Công nghệ môi trường-

16


Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI”

Bảng 2.2 : Thành phần dung dịch tẩy dầu mỡ hóa học.
Thành phần (g/l) và chế
độ tẩy
“Labomind” hay

Implulse”
“Udyprep 110 EC”
Chất tẩy rửa “OCA - 1”
NaOH
Na3PO4.12H2O
Na2CO3
Chất hoạt động bề mặt
Na2SiO3 (thủy tinh lỏng)
Nhiệt độ oG
Thời gia tẩy ,PH

Dung dịch số
1
2
3
4
5
6
7
20-30
40-80
10-50
5-15 20-40 8-12
15-35 5-15 20-50
15-35
15-35
15-35
3-5
3-5
3-5

10-30 25-30
60-80 60-80 50-70 40-70 70-80 60-80 40-70
3-10 3-20
2-5
3-10 7-10 5-20 5-15
.

2.2.3 Tẩy dầu mỡ điện hóa.
- Tẩy đi màng dầu mỡ c cn sót lại sau các khâu tẩy trước. Dung dịch tẩy điện hóa
có thành phần giống như dung dịch tẩy dấu mỡ hóa học nhưng nồng độ loăng
hơn.
- Nhươc điểm: Khó tẩy sạch trong cac khe, khuất, lỗ….cho các vật có hh nh thức
phức tạp.

2.2.4 Tẩy sạch trong siêu âm.
- Dùng máy phát kiềm thh tẩy siêu âm truyền sóng dao động có tần số nhỏ hơn
20KHz vào dung môi hay dung dich rửa sẽ nhanh và sạch hơn nhiều . Lúc đó cả
dầu mỡ , gỉ , oxýt, cặn, bẩn,… đều được tẩy sạch, cả trong khe, rănh, lố, chân
ren….

2.2.5 Tẩy gỉ hóa học và điện hóa .
Tẩy gỉ hóa học:
- Bề măt kim loại đen thường phủ lớp gỉ gồm( từ trong ra ngoài) FeO,
Fe3O4,Fe2O3, Fe(OH)2, Fe(OH)3. Dung dịch tẩy thường dung : các axit HCl, H 2SO4
có nồng độ 10%.
- Tác dụng giữa dung dịch HCl với gỉ và nền sắt như sau:
Fe2O3 + 6HCl
=
2FeCl3 +
3H2O

Fe3O4 + 8HCl
=
2FeCl3 +
FeCl2 + 4H2O

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
K49

Công nghệ môi trường-

17


Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI”
FeO
+ 2 HCl
=
FeCl2 +
H2O
Fe
+ 2 HCl
=
FeCl2 +
H2
2FeCl3 +
Fe
=
3FeCl2
-tác dụng giữa H2SO4 với nền gỉ sắt như sau :
Fe2O3 + 3 H2SO4 =

Fe2(SO4)3 + 3H2O
Fe3O4 + 4 H2SO4 =
Fe2(SO4)3 + FeSO4 + 4H2O
FeO
+ H2SO4
=
FeSO4 + H2O
Fe
+ H2SO4
=
FeSO4 + H2
(ưu tiên)
Fe2(SO4)3 + H2
=
FeSO4 + H2SO4
Fe2(SO4)3 + Fe
=
3FeSO4
- Nồng độ Axít tẩy nhanh nhất là 20% - 25% trọng lượng .Nhưng để nền ít bị
ăn mòn nhất chỉ dùng nồng độ dưới 20% trọng lượng.
- Tốc độ tẩy gỉ của axít HCl phụ thuộc chủ yếu vào nồng độ cnc của H2SO4
phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ.
- Để tẩy từng phần hay tẩy cho vật to quá không cho vào bể được , dùng kem
tẩy có thành phần tương tự như dung dịch tẩy nhưng có thêm chất độn (đất trích
trùng ,đất á sét nhẹ , amian … ) . Giới thiệu một loại kem tẩy có thành phần :

H2SO4 (d= 1,84)
H3PO4 ( d = 1,70)
HCl (d = 1,19)
Urotropin

Kiềm xenlulosunfat (d = 1,22)
Amian nghiền mịn
Nước

29 cm3
46 cm3
356 cm3
6g
50 cm3
400 (g)
590 cm3

- Thành phần có cả axít lẫn chất nhũ hóa dùng để tẩy gỉ kết hợp đồng thời với
tẩy dầu mỡ.
Tẩy gỉ điện hóa :
Vật tẩy có thể mắc vào anốt hay katốt (như cầu dao đổi chiều ḍng điện).
- Tẩy Anot : gỉ bị ḥa tan điện hóa ,đồng thời bị tơi ra do tác dụng cơ học của khí
ơi sinh ra trên vật tẩy .
4OH- - 4e = 2H2O + O2 ↑
Dung dịch tẩy là axít H2SO4 hay HCl và luôn có mặt các muối sắt
- Tẩy catot : H2 thoát ra nhiều , mạnh trên vật tẩy
H+ + e =
H
H + H =
H2 ↑
- Nguyên tử H sẻ khử 1 thành phần oxít thành kim loại , bọt khí H 2 làm tơi
lớp gỉ nên dể dàng bong ra .
- Ngày nay , dùng muối khô để tẩy gỉ hổn hợp hay điện hóa cho thếp các bon ,
thép không gỉ và một số kim loại màu . đó là 1 hổn hợp dạng bột khô của H 2SO4
với các muối (như NaHSO4 …) và các chất hoạt động bề mặt , chất nhũ hóa ….

Tẩy gỉ kim loại mầu :
Tẩy gỉ Cu và hợp chất Cu :

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
K49

Công nghệ môi trường-

18


Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI”
- Dung dịch tẩy : H2SO4 , HCl hay HNO3 và H2SO4 .thường qua 2 bước :
+ bước 1 : tẩy sơ bộ cho hết gỉ bẩn .
+ Bước 2 : tẩy bóng , nhẳn .
- Tẩy Cu và hợp chất Cu sinh ra khí NO hoặc NO 2 rất độc do HNO3 đặc hay
loăng dều ḥa tan Cu sinh ra nên khi tẩy phải tẩy trong thiết bị kín có trang bị hút
khí hơi mù axít đảm bảo an toàn lao động
Tẩy Al và hợp chất Al :
- Được tiến hành trong dung dịch kiềm sau tẩy , dửa được trung ḥa và làm sạch
trong dung dịch HNO3 15 – 20% ở nhiệt độ thường .
Tẩy hợp chất Mg :
- Dùng dung dịch có thành phần (g/l) và chế độ tẩy sau :
HNO3
90 – 100
K2Cr2O7
4–6
HCl
3–5
o

Nhiệt độ ( C )
18 – 25
T/g ,ph
10 – 20
Bảng 2.3 : dung dịch tẩy hợp chất Mg
Tẩy Zn và Cadimi
- Tiến hành trong dung dịch H 2SO4 , và HCl (15 – 200 g/l hay lớn hơn ) ở trong
nhiệt độ thường , thời gian không quá 1 phút .
- Hổn hợp H2SO4 (d = 1,84) một thành phần thể tích + HNO3
(d = 1,4) 3
phần thể tích ,rất tốt cho tẩy màu trên Zn và Cd
Tẩy chh ì :
- Tiến hành trong dung dịch HNO 3 50 – 100 g/l cũng có thể tẩy nhẳn chh trong
dung dịch gồm H2O2 (30%) 3,5 % thể tích + CH3COOH (1,05) 3,5 % thể tích .
Tẩy thiếc Sn :
Dung dịch HCl 50 – 100 g/l .
Tẩy Titan :

Bảng2.4 : dung dich tẩy màng oxyt của titan
Thành phần
(g/l)
HF (40%)
H2SO4
HCl
Nà
NaCl
HNO3 (1,4)
H2 O

Dung dịch số

1
10ml
15 ml
90ml

2
40-50 g/l
160-180 g/l
-

3
2% thể tích
20% thể tích
78% thể tích

4
60 g/l
27 g/l
21 g/l
-

Tẩy hợp chất Niken – crom , contantan , momel metal :
- Sử dụng dung dịch H2SO4 20% có thêm phụ gia Cr2O3 hay Na2CrO4 (20 g/l)

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
K49

Công nghệ môi trường-

19

Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI”
hoặc Fe2(SO4 )3 ở 60 – 80 oC .
Tẩy kền và momel metal :
- Trong dung dịch gồm : 60 % thể tích H 3PO4 (1,70) + 20 % thể tích H 2SO4
(1,84) + 20 %thể tích HNO3 (1,42) tẩy ở 80 oC tong 3 phút .
Tẩy Melkhor (hợp chất Ni – Cu ) :
- Dung dịch tẩy H2SO4 20 % ở 80OC , muốn có bề mặt nhẵn hơn thh tẩy tiếp
trong trong dung dịch gồm : HNO 3 (d = 1,42) 240ml/l + HCl (d = 1,4) 170 ml/l +
NaCl (1 – 15 g) + ZnSO4 (1,42) (1 – 1,4 g).
Tẩy Ag :
- Dung dịch gồm có NaCN 15 g/l + H 2O2 30 % 85 ml/l ở nhiệt độ không quá
30oC

2.2.6 Hoạt hóa bề mặt :
Bảng 2.5 .dung dịch hoạt hóa hóa học và điện hóa.
Thành phần Thép
(g/l) và chế kền
độ hoạt hóa
Hoạt hóa hóa
học
1
2
H2SO4
50-100
HCl
50-100
KCN
K2CO3

K2Cr2O7
Nhiệt độ oC
pḥng
pḥng
Da , A/dm2
V , vôn
Thời gian , s
30-60
30-60

thép

Đồng

Hoạt hóa điện
Hóa
Điện
hóa
học
hóa
3
4
5
6
700- 750 ± 50
800
30-40
30-40
20-30
20-30

pḥng
pḥng
pḥng
pḥng
5-10
3-5
5-10
10-12
10-12
30-60
5-10
20-30
3-5
Thành phần Kẽm và hợp kim
Nhôm và hợp
Kền
(g/l) và chế
kẽm
kim nhôm
độ hoạt hóa
Hoạt hóa hóa học
1
2
3
4
5
6
H2SO4
30-50
HCl

30-50
30-50
0,2
300KCN
50-100
350
HNO3
28-38
CH3COOH
50-58
Urotropin
o
Nhiệt độ C
pḥng
pḥng
40-60
pḥng
pḥng
pḥng
Thời gian , s
3-10
3-10
3-10
3-5
15-30
30-60

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
K49

Thép
,đồng có
vẩy hàn
Hóa học
7
đặc(1,19)
pḥng
đến sạch
Thép
không gỉ
7
50-100
40-50
pḥng
1-2 ph

Công nghệ môi trường-

20


Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI”
2.2.7 Thụ động tạm thời :
- Sau khi tẩy gỉ xong chưa kịp gia công tiếp vật rất mau bị gỉ trở lại trong không
khí cần thụ động tạm thời trong dung dịch (g/l) :
+ NaNO2 (5 – 10 ) Na2CO3 (2 – 4 ) ở 65 – 75oC trong 0,5 – 1
PH ( vật bằng thép) .
+ HNO3 (d = 1,4 ) 300 – 500 g/l (Vật bàng thếp hợp chất).
+ HNO3 (d = 1,4 ) 270 – 280 g/l trong 15 - 20 phút ( Vạt bằng thép
Crom).

* Rửa :
- Phải cần khoảng 2m3 nước cho 1 m2 bề mặt gia công .Nên tổng lượng nước
cần dùng là rất lớn , đồng thời lượng nước thải mang nhiều hóa chất độc hai ( các chất
sử dụng trong quá trình tẩy)
- Nước dùng trong xưởng mạ có 2 loại : nước rửa và nước pha chế .

2.2.8 Tẩy bóng hóa học hoặc điện hóa :
- Được dùng rộng dăi để làm bóng , đẹp cho thép không gỉ , Al và hợp chất Al , Cu và
hợp chất Cu ,kền , momel metal , các lớp mạ …
- Tẩy bóng hổn hợp không đều tẩy được cho vật có hh nh dạng phức tạp với mọi kích
thước .
- Dung dịch tẩy bóng hổn hợp không dùng được lâu , khó điều chỉnh và tái sinh , cho
độ bóng không cao , thường tiến hành ở nhiẹt độ cao và đôi khi thải nhiều khí độc hại (
NO , NO2 …)
- Tẩy bóng điện hóa : cho độ bóng cao đồng thời cải thiện được tính chất cho kim loại
Bảng2.6 : dung dịch tẩy bóng hóa học cho thép ,đồng và kền.

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
K49

Công nghệ môi trường-

21


Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI”
Thành phần Thép , thép hợp kim
(g/l)và chế tẩy
1
2

H3PO4
1
H2SO4
350-430
HNO3
35-50
HCl
20-40
CH3COOH
H3PO3
0,2
Chất màu 2J
20-25
KNO3
KMnO4
2
CrO3
10
Na2SiO3
2
NaCl
4
Nhiệt độ oC
100-105
65-75
Thời gian ,ph
2-5
2-10

Đồng ,hợp kim đồng

3
4
935-950 1300-1400
280-290
250-260
450-500
pḥng
90-100
1-6
0,5-2

Tẩy bóng kền
5
6
170
180
420
420
6
500
735
80-90
75-80
1-2
0,5-1

*

Các nguồn gây ô nhiễm trong xử lý bề mặt:
Bảng 2.7 : Nguồn gây chất ô nhiễm

Công đoạn
tẩy dầu mỡ
dung
môi
hữu cơ
Tẩy dầu mỡ
điện hóa
Tẩy gỉ hóa
học

Các chất thải chính
Tác dụng
các chất dầu mỡ , dung môi và hơi Là các chất dễ gây cháy
hữu cơ sử dụng cặn kim loại
nổ ,bay hơi tạo ra độc tố
cho công nhân
Nước thải có độ axít cao hay độ kiềm Nước thải độc tố gây ô
cao .
nhiểm
Dung dịch cao hơn 10% muối kim Khí độc và hơi axít gây cay
loại nặng ( muối Fe , Cu cao ) , hơi mẳt , tác dụng lên da
axít như HCl , khí độc .

Kết luận:quá trình xử lý bề mặt phải qua nhiều bước gia công khác nhau ,thường rất
dài nên khá tốn kém và thải ra nguồn chất thải lớn.

3

PHẦN II: MẠ

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
K49

Công nghệ môi trường-

22


Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI”

3.1
THƯ
TỰ

MẠ KẼM THIẾC CHÌ CADIMI 
LOẠI
MẠ

DUNG DỊCH
MẠ
Dung dịch axit
(H2SO4)

Mạ kẽm
1

Dung dich
xyanua

THÀNH PHẦN MẠ

CH3COONa,K2SO4,NH4Cl,(NH4)2SO4,C6H12N4,
ZnSO4.7H2,ZnO,AL2(SO4)3.18H2O,Na2SO4.10H2
O
Dextrin vang, polyacrylamit, glucoza
ZnO,NaCN,NaOH,Na2S,C3H5(OH)3,

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
K49

Công nghệ môi trường-

23


Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI”
Dung dịch
zincat
Dung dịch
amoniacat
Dung dịch
pyrophothành
phầnhat
Dung dịch
sunfat
Mạ
cađimi
2

Dung dịch
floborat

Dung dịch
xyanua
Dung dịch
amoniacat

Mạ chì
3

Dung dịch
khác
Dung dịch
floborat
Dung dịch
flosikicat
Dung dịch
phenolsunfonat
Dung dịch
kiềm
Dung dịch axit

Mạ thiếc

ZnO,NaOH,SnCl4(hay Na2SnO3),Polietilenimin
ZnO,ZnCl2,NH4Cl,H3BO3,CH3COONH4,NaCl,
Urotropin,gelatin,licondaZnSR A,lincondaZnSR
B
Na2HPO4,(NH4)2HPO4,dextrin,axit sunfanilic,
ZnSO4.7H2O,K4P2O7.3H2O,Na4P2O7.10H2O,NH4
Cl
CdSO4.8/3H2O,CdCl2,CdO,H2SO4,

(NH4)2SO4,DSU
,NaCl,NH4Cl,H3BO3,gelatin,DS-10,BK10,
(NH2)2CS
Cd(BF4)2,NH4BF4,NH4F,H3BO3,Pb(OH)2.2PbCO
3,
Natri-b-naphtylamin-sunfonat,gelatin,DSU
CdO,NaCN,NaOH,Na2SO4.10H2O,NiSO4.7H2O,
Dextrin, dầu thầu dầu sunfo hoá,
CdO,CdSO4.8/3H2O,CdCl2.2H2O,
(NH4)2SO4,NH4Cl,NaCl,H3BO3,dextrin,tioure,gel
atin,urotropin
Môt số dung dịch phức: urotropin,pyrophothành
phầnhat,...
Pb(BF4)2,HBF4 tự do,keo dộng vật, H3BO3 tự do
PbSiF6,H2SiF6,keo dộng vật
Pb(C6H4OHSO3)2,C6H4OHSO3H, keo dộng vật
Pb(C2H3O2)2,Pb,NaOH,muối tatrat
,glixerin,Sn,nhưa
Thông
SnSO4,H2SO4,Na2SO4,OS-20,crerol thô,keo
da,Formalin,axetilaxeton,limedaSn-2,1,4butindio(35%),
rượu propagilic,fufurol(5%),sintanol DS-10

4
Dung dịch
kiềm
Mạ thiếc
hoáhọc

Na2SnO4.3H2O,Na2Sn(OH)6.3H2O,K2Sn(OH)6,

NaOH,KOH,NaCH3COO,SnCl4
SnCl2.2H2O,tioure,NaCl,HCl,NaOH,

3.2 MẠ ĐỒNG VÀ MẠ KỀN
THƯ

LOẠI MẠ

DUNG DỊCH MẠ

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
K49

THÀNH PHẦN MẠ

Công nghệ môi trường-

24


Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI”
TỰ
Dung dịch axit
(sunfat)
1
Mạ đồng

Dung dịch axit
(floborat)
Dung dịch xyanua

Dung dịch amoni
Dung
dịchpyrofotfat
Dung dịch
etylendiamin
Dung dịch
polietylenpolyamin
Dung dịch sunfat

2

Mạ kền

CuSO4.5H2O,H2SO4,dextrin sunfo
hoá,sunfurol-8,ch ất b óng B-7211,chất
bóng Ubác1A,chât bóng LTI Avangard
Cu(BF4)2,HBF4,H3BO4
CuCN,NaCN tổng, NaCN,tự do,
NaOH,Na2CO3,Udylit#60
CuSO4.5H2O,NH4NO3,
(NH4)2SO4,NH4OH(25%),
CuSO4.5H2O,Na2P2O7.10H2O,K2P4O7,
Na2HPO4.12H2O’
Natri sunfoxalisilat,axit xitricH3C6H5O7,
Na2SeO3, NH4OH,axit trioxy glutaric
CuSO4.5H2O,En(70%), Na2SO4.10H2O,
(NH4)2SO4, H3BO3.
CuSO4.5H2O,
(NH4)2SO4,polietilenpolyamin
NiSO4.7H2O, NaCl, H3BO3,Na2SO4,KF

hay, sunfonol,NaF,HCHO(40%),
cloraminB,C4H4(OH)2,2,6-2,7
disunfonaphtalen

Dung dịch floborat Ni(BF4)2,NiCl2.6H2O, H3BO3
Dung dịch sunfamat kền sunfamat Ni(H2NSO3)2,H3BO3,rượu
propagylic
CHCCH2OH,benzosunfamid,sacarin
C6H4SO2NHCO
GHI CHÚ: Ngoài mạ đồng bằng các dung dịch trên,người ta còn dùng môt số
phương pháp khác đặc biệt như MẠ ĐÚC,MẠ ĐỒNG chống thấm cục bộ cho vât
bằng thép,mạ đồng nôị điện phân,mạ chê tạo lưới đồng.....và còn mạ đồng cho kim
loại màu, ơ đây chưa đề cập đếnJJ!

3.3

THỨ
TỰ
1

MẠ CROM, COBAN, SẮT

LOẠI
MẠ
Mạ crom

DUNG DỊCH MẠ
Sunfat,tự điềuchỉnh,
Tetracromat,florua

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
K49

THÀNH PHẦN MẠ
Các dung dịch này đều có thành phần
chất tham gia như nhau,tuy
Nhiên khác nhau về nồng độ.thành
phần:CrO3, H2SO4,nồng độ
Cr3+,SrSO4,K2SiF6,NaOH,NH4F.

Công nghệ môi trường-

25