三价铬可行性报告

三价铬钝化项目可行性报告项目名称：三价铭钝化剂单位：山东庆云利道工贸有限公司地点：山东省济南市高新区一、背景1.行业背景钢铁材料通过镀锌或镉以保护其免受腐蚀。其防腐蚀机理是基于锌或镉的电化学电位比铁基体更负，在原电池中更多地作为阳极而参与反应。从理论上讲，厚的镀锌层耐腐蚀性能更好。由于锌的活泼性，在工业大气及海洋性气候中，在其表面很容易生成白色腐蚀产物。为了防止或延缓白锈的生成，往往在镀锌后进行铭酸盐钝化处理。经过钝化处理的工件不仅能提高防腐蚀性能，而且具有美丽的外观。传统的钝化液通常是由六价铭化合物、三价铭化合物、导电盐、络合剂等组成。在钝化膜形成的过程中发生锌的溶解、铭酸根还原以及三价铭凝胶的析出，这些反应形成了钝化膜的骨架。随后铭酸盐以碱式盐的形式吸附于凝胶上形成面层，至此生成了完整的六价铭钝化层。当钝化层因外力而刮伤后，在潮湿的空气中六价铭化合物溶于水并与露出的锌层起反应即再次进行钝化处理，从而使钝化膜得到修复，亦被称作六价铭钝化的自愈能力。由于六价铭钝化液具有操作简单、成本低廉、控制简便因而被大量地采用。但六价铭化合物具有很高的毒性，是致癌物质。目前，世界各国对六价铭电镀这一高能耗、重污染产业进行禁止和限制，欧盟发布了WEEE和ROHS两项指令，禁止六价铬的产品和工艺；美国在全境取消六价铬电镀工艺；日本UE委员会表示采用欧盟两项指令，全面废除六价铬使用。为实现可持续发展目标，保护环境，我国《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国清洁生产促进法》都对铬污染做出相关规定，国家还专门制定、颁布了《关于加强含铬危险废物污染防护的通知》、《清洁生产标准电镀行业》、《电镀污染物排放标准》-2008）等一系列法律法规严格控制铬污染。我国环保总局2003年6月18日颁发了《关于加强含铬危险废物污染防护的通知》，加强对铬污染的防控。根据环境保护和我国可持续发展的战略，为了减少工业污染、保护环境和提高产品的质量，实现电镀排放无污染。基于环保和以上法律法规的限制，迫使人们寻找合适的取代技术以做到可持续发展。而三价铬毒性仅为六价铬的百分之一，且随着技术的成熟正在得到越来越广泛的应用。2.三价铬钝化技术进展2.1三价铬钝化技术回顾早期三价铬钝化技术的开发是基于环保对废水排放的限制而应运而生。其性能相对于六价铬钝化而言，尚有某些差距，特别是耐蚀性能，同时外观带有明显的雾状。因此，并未应用于工业化生产。60年代开发的三价铬钝化技术在许多方面的性能引起研究者的重视。70年代末随着人们对钝化膜形成的机理有了足够的认识[2],该项技术应用于工业化生产的时机已成熟。近年来，随着在稳定性和耐腐蚀性能上的进一步提高，使三价铬钝化技术越来越可能成为六价铬的合适替代品。首先工业化应用的三价铬钝化液中含有三价铬盐和氧化剂（过氧化氢）、矿物酸。pH值1.6-2.2之间。由于过氧化氢会自发分解，因此，在实际操作中为了维持其浓度在工艺范围内，需要频繁地补加过氧化氢。这既带来了成本问题，也导致工艺维护的复杂性。此后的研究围绕过氧化氢的稳定性而展开。尽管取得了一些进展，但在操作中，经过24h后，20%以上的过氧化氢会分解，同时pH值也上升。随着对三价铬钝化技术的深入研究，不含过氧化氢的三价铬钝化液开发成功，并应用于生产，如ATOTECH公司的Rodip248-B。这些钝化液包括三价铬盐、氟化合物、氧化剂（非过氧化氢）。由于不使用过氧化氢，避免了自发分解的问题。因而，使用寿命和溶液的稳定性大大提高，同时操作维护方便。为了适应最新的环保法规以及汽车工业对耐腐蚀性能更高的要求,供应商加快了研发的进程。最近已有诸多新型的三价铬钝化工艺进入商品化阶段，其代表有ATOTECH公司的ECOTRI、SURTEC公司的Chromiting680工艺。这些工艺的特点是具有极高的耐腐蚀性能。对于镀锌件而言，经过处理后的零件可通过200~300h的中性盐雾试验，超过了传统的六价铬彩色钝化的性能。同时，这些工艺也适合在锌合金上获得理想的彩色钝化膜。这类钝化液中含有高浓度的三价铬盐以及成膜催化剂，并含有适当的稳定剂。操作的pH值控制在1.6-2.2之间。使用这项工艺常常可获得更厚的钝化膜层，而且处理后的零件即使经过热处理，如120：。、24h,仍能保持其耐腐蚀性能。2.2三价铬钝化工艺在锌合金镀层上的应用锌合金镀层的钝化经常采用六价铬钝化工艺。然而自从三价铬钝化工艺可获得厚的钝化膜以后，研究和实践表明，最新的三价铬钝化工艺更适合用于合金镀层。以含镍量为12%~15%的锌镍合金镀层为例，使用最新的技术，如ECOTRI三价铬钝化工艺进行操作，可得到透明度很高的带有蓝绿色的彩色钝化膜层，并且其耐腐蚀性能较之传统的六价铬钝化膜高。即使是在盐雾试验前使用热试验（120丁、24h）仍能达到理想的性能。这一结果对于发动机零件的耐腐蚀性能的提高具有极其重要的意义。不同镀层上的三价铬钝化膜层的耐腐蚀性能见下表。镀层种类 钝化种类 白锈，h三价铬厚膜彩色碱性镀锌 96-200钝化碱性镀锌三价铬厚膜彩色96-201-铁 钝化碱性镀锌三价铬厚膜彩色200-400-镍 钝化日前来看，在日益发展的市场经济中的精饰加工业，完全无铬的替代品仍未达到生产应用阶段的水平，而三价铬钝化技术是日前最有可能被接受的六价铬替代品。二企业情况2.1山东庆云利道工贸有限公司情况简介山东庆云利道工贸有限公司地处济南市高新技术开发区，山东省作为中国的经济大省，是中国重要的沿海经济开放省份之一，也是我国经济发展最为快速的地区之一，华东地区城市群环境保护和全国以及世界一样要求越来越高，也致力于绿色产业和环保产业。利道公司及下属日星公司多年来一直与韩国仁川中小企业协会、韩国镀金协会的多家下属企业进行贸易往来，因此了解韩国镀锌产品及生产技术，韩国韩吴美株式会社生产的三价铬系列产品与德国汉高公司产品齐名居世界前列。因此，我们决定引进韩吴美株式会社三价铬产品服务中国镀金行业为我国环保事业出一份力。2.2韩吴美株式会社情况简介韩吴美株式会社自1991年成立以来，以实现顾客的利益和环保为宗旨，致力于开发研制表面处理药品，供给国内外多数企业。从2002年株式会社开始开发研制符合各种环境法规的三价铬钝化剂，经过两年多的努力研制出性能优秀的三价铬钝化剂，并获得专利。该产品完全满足了汽车，家电产品的性能要求，成立代替六价铬等对环境有害物质的最佳产品。韩吴美株式会社的三价铬钝化剂在韩国内多数的零部件产业上获得认可并长期保持着竞争力，做出了产业上的贡献。现在，韩吴美株式会社已发展成为无论是在韩国国内市场还是在世界表面处理市场上均被关注的企业。韩吴美株式会社是1991.03以基林化学投入到表面处理药品产业的首次研发六价铬酸盐，各种光泽剂，其他表面处理剂的开发，1998.09基林化学更名为韩吴美化学，2000.03完成三价铬酸盐验证，2001.12成功完成了三价铬钝化剂的开发（申请专利2002年），2005.01成立韩吴美株式会社，2005.04获得专利。韩吴美产品已在世界许多著名公司产品中得到应用,2002.10月至今，韩国钢铁公司（世亚制钢，东部制钢）参加各种实验；韩国汽车公司（现代，起亚，GM，大宇等）参加各种实验；国外汽车（丰田，本田，三凌，福特，GM等）参加各种实验；韩国电子公司质量检验合格；在德国A公司的实验成功，韩吴美株式会社被认定为三价铬钝化剂质量最优秀的企业；在韩国内多数企业持续的供货中；参加广州2006年中国国际表面处理展。本公司为了国外市场的需要，也要进驻中国，印度，越南等亚洲市场。三市场情况及投资规模和效益分析我国2008年仅镀锌板一项产品有3500万吨，即使不考虑家电、汽车等行业中的金属产品镀金钝化的需要，镀锌板只一半需三价铬防腐钝化，以每t2000元人民币计算，每年对三价铬需求可达350亿元人民币，于此可见三价铬的市场需求量是相当可观的。利道公司预计在2011年在全国建立30个三价铬钝化剂的销售与服务机构，每个服务机构预计投入周转资金及费用70万人民