BTA钝化工艺.doc

学历证书团BTA”钝化工艺简介在我国工业生产的清洗电镀行业中，用铬酐进行清洗钝化是相当普遍的。应用铬酐进行钝化就产品质量来说，确实具有不少优点。但随着工业的发展，它的用量越来越大，工业生产废水中Gr6+的排放量越来越高，因此，它的毒性就越来越明显地暴露出来。根据大量的动物实验数据和卫生调查资料证实，六价铬确实是一种毒性大，积蓄性强，对人类威胁很大的化学毒物。因此，被世界卫生组织和我国国家环保局规定为一类毒性物质。铬经消化道，呼吸道和皮肤进入人体后，一方面腐蚀呼吸系统，使呼吸器官发生炎症病变，另一方面Gr6+与蛋白质结合，沉积于肝、肾、肺及其他部分，并且积蓄性强，不容易排出体外。进入组织和血液后的Gr6+,能致使染色体畸变，进而产生组织癌变，可产生鼻咽癌，副鼻窦癌、胃癌、白血病变。因此，使用铬酐进行钝化，不仅操作人员深受其毒，而且大量的含铬废水不经处理(或处理后的残留量)排入江河，严重地污染了环境，威胁着社会和人员的身体健康。本人以前工作过的工厂,其产品在清洗钝化工艺上大量使用铬酐，铬酐使用量每年达500kg左右。有的车间排放口的废水中Gr6+浓度超过国家标准达100400倍。在治理Gr6+的问题上，我们曾经作了大量的工作，也用了一部分处理设备，解决了一些问题，使Gr6+浓度有所下降。但是，处理设备昂贵，处理成本较高、管理措施繁琐，并且处理方法总是存在这样那样的问题,主要是不能彻底地将Gr6+转化成Gr3+并有效地生成氢氧化铬沉淀.以致有一部份废水仍达不到国家标准，仅Gr6一项,每年仍然要向环保局缴纳排污费数万多元。因此，实行工艺改革，以逐步消除铬污染源这一根本的措施被提到了议事日程，为此,工厂探索了工艺改革,决定开展用无毒代替有毒、低毒代替高毒的工艺试验活动.现将当年本人组织进行的在微波电真空器件中应用“BTA”代替铬酐钝化工艺的“试验总结”抛砖引玉,为有兴趣的环保工作者提供参考。在微波电真空器件中应用“BTA”代替铬酐钝化工艺试验总结一、“BTA”钝化工艺简介1、“BTA”钝化工艺的由来关于工艺改革问题，我们曾参阅了一些资料，也曾对“低铬钝化”作了一些设想，但该工艺产生的产品质量满足不了电真空产品的需要，而且也没有完全摆脱Gr6。利用“BTA”（“BTA”是苯并三氮唑（Benzotriazole）的简称。分子式：C6H5N3，）作为缓蚀剂，早在60年代，英国就已开始使用，现在已广泛地在国际上应用。在我国也有单位开始使用，至于在电真空器件上能否应用“BTA”钝化，我们一开始信心也不足，因为电子工业有它的特殊性、复杂性，试验困难大。但保护环境，造福人民是我们环保工作者的神圣职责，尽管困难多，我们还是朝着这个方向进行了努力的尝试，针对我厂生产特点，在对Cu件钝化的试验中，我们借鉴了“长江电工厂”的工艺，翻阅了大量的资料，改变了它的成份和比例以及工艺条件，通过反复的摸索、试验得出3种不同的配方和工艺条件，根据我们做的各种试验结果来看，我们认为：在电真空器件上应用“BTA”是可行的。2、“BTA”的卫生资料“BTA”钝化液的成份基本上是无毒的，在国家制定的有毒有害物质的卫生标准中，没有对这几种物质加以限制（况且这几种成份用量都很少）。在我们现在掌握的资料中，也没有发现国内外对这几种物质毒性作用的报道。所以，我们认为：“BTA”是一种比较理想的代用品，应用“BTA”代替铬酐钝化工艺是可行的。3、“BTA”钝化原理“BTA”是苯并三氮唑（Benzotriazole）的简称。分子式：C6H5N3，结构式：。在常温下是一种相当稳定的有机杂环化合物，溶点为100左右，微溶于水，能与铜等金属离子铬合形成稳定的BTA-Cu铬合物，它的作用机理如下：“BTA”在水中离解成H+再与金属表面的氧化铜和氧化亚铜形成BTA-Cu铬合物2Cu2+2Cu因为只有表层的铜分子有活性，内层的铜分子之间排列整齐，有相互引力作用，结构稳定，所以铬合物只在表层生成很薄的一层保护膜。这种BTA-Cu铬合物的性质：不溶于水，能耐一般酸碱盐的溶液及气体的腐蚀，化学性质稳定。所以能保护零件不再继续氧化。BTA-Cu铬合物在200开始分解，300左右分解完毕，据介绍分解放出的气体为N、H、C的氧化物。因为钝化膜相当薄，放气量极少，所以在焊接时也不会产生任何影响。二、实验结果为了研究“BTA”钝化液是否适合电真空器件的特点,是否能满足军工产品的可靠性要求，是否能代替铬酐进行清洗钝化。由此，我们做了大量的反复的实验工作，整个试验分四个步骤进行。1摸索适合电真空器件的钝化液为了获得适合电真空器件特点（零件、材料品种多、结构复杂）的钝化液，我们查阅了大量资料，借鉴了”长江电工厂”的配方,进行了反复的实验和摸索，确定了三种不同配方的钝化液成分及工艺条件：（1）无氧铜零件钝化液成份：BTA（百分之三）用纯水配制.钝化时间：23分钟。取出清洗、脱水。（2）无氧铜玻璃可伐组建（分两次钝化）一次钝化液成份：BAT、草酸等钝化时间：23分钟；二次钝化液成份：BAT等钝化时间：23分钟。（3）无氧铜钝铁组合件钝化液成份：BTA、草酸等钝化时间：1.52分钟。2、抗蚀试验为了考察：“BTA”钝化后的零件，抗蚀能力能否适合我厂工艺流程和满足军工产品的要求.，我们做了抗蚀对比试验。时间：6月5日15日。(较潮湿季节)地点：9#清洗间材料：无氧铜。结论：以“BTA”钝化液钝化后的零件，抗蚀能力略优于铬酐钝化工艺。结果见表一。正常环境暴露清洗间环境暴露潮湿试验24小时放置试验36天7小时48小时5分钟1.5小时BTA工艺只有一个氧化点外部氧化点数个，内部无氧化点无氧化出现氧化点中度氧化放真空柜内取出装管无氧化出现铬酐工艺出现几块氧化斑外部和内部都有氧化点开始出现氧化斑氧化较严重深度氧化同上3、焊接工艺实验为了考察用“BTA”钝化后，是否影响各零部件的焊接牢固程度和致密性，为此，做了焊接工艺试验。结论：用“BTA”钝化工艺不会影响管子焊接效果。结果见表二表二管型数量焊接部位试验结果1622局部焊接无漏气201520165整管焊接无漏气及慢性漏气336220各25只整管焊接无漏气及慢性漏气4、装管和寿命试验据理论分析，BTACu的铬合物在300左右就分解完毕，放出少量的气体为C、H、N的氧化物。也就是说，零件钝化后，经过烧H、退火、排气后，BTACu铬合物分解物基本上清除。因此，对阴极不会产生中毒影响。为了进一步证实这种理论上的分析，取得可靠的实验依据，我们以氧化物阴极的速调管“306”作装管试验，并作了整管寿命试验，又用放电管“226”作了装管试验，管子在装配过程中，进一步证实了“BTA”工艺抗蚀性强，焊接工艺可靠。最后试验结果见表三表三管型实验方法结论结论单位336寿命实验考核参数符合技术要求8#例行实验室220装管实验生产中未发现异常电参数、一致性好6车间三、推广应用“BTA”钝化工艺的意义经过以上各种试验证实了“BTA”钝化工艺是一种可行的钝化工艺，推广应用可获得较大的环境效益和经济效益。环境效益：Cr6+是一类毒性物质，实行工艺改革，消除铬污染源，是解决铬对环境污染的根本措施，是保护环境，造福人民的百年大计。经济效益：（1）应用“BTA”钝化工艺，避免了去购买昂贵的处理设备、没有了设备运转费用和废水处理用。（2）如果应用“BTA”钝化工艺，对于企业来说，不仅免去了每年上交的排污费，还免去了处理设施运转中方方面面的麻烦。（3）应用“BTA”工艺，材料费用与CrO3相比可降低60%以上。(用料少)“BTA”工艺操作简单，设备要求不高，在现有的清洗作业点不需要改造清洗柜或增添设备等，因此，在电真空器件上推广应用“BTA”钝化工艺是可行的，以上实验是当年的实验总结，得到了专家们和业界同行的认可，通过了“成都市电了仪表局”局级鉴定，但因为种种原因（主要是军工产品的风