深圳市表面处理行业 清洁生产技术指引
(第一部分 前处理与转化膜)
1 总论
1.1 概述
为了贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国清洁生产促进法》及《深圳市循环经济促进条例》，促进深圳市表面处理行业推行节能减排，产业优化升级，为深圳市表面处理企业推行清洁生产提供技术方法，深圳市环境保护局特编制本指引。
本指引结合表面处理行业中前处理和转换膜部分的生产工艺特点及产污环节，按照清洁生产原理，从提高资源利用率和减少环境污染出发，针对生产工艺、原材料选用、资源利用、污染物减量及最终处置提出技术要求，并对表面处理企业进行全过程的环境管理和认证提出要求。本指引为推荐性标准，可用于企业的清洁生产审核和清洁生产潜力与机会的判断，以及企业清洁生产绩效评定。本指引根据当前深圳市表面处理行业技术和装备水平而制订，应随着深圳市表面处理行业发展需要及时进行修订。
1.2 编制依据和原则
1.2.1 编制原则
由于本技术指引的编写属于表面处理行业清洁生产领域一个新的尝试，为保证编写工作的顺利进行，在进行编写前，首先应该明确本标准编写的原则。根据国内外调研的各项资料，通过归纳总结，对比分析，专家咨询等方式，最终确定本标准采用的分类与命名应遵循科学性、逻辑性、明确性、适用性、系统性和发展性的原则。
(1)科学性
标准内术语的命名应以科学概念为依据，准确严格地反映所指事物的特征，
根据其科学内涵定出名符其义的名称。标准的分类应能反映该领域的特点，并避免重要内容的交叉、重复或者遗漏，使标准结构合理。
(2)逻辑性
首先，要明确分类对象的概念。概念有内涵和外延两个方面，明确分类对象的概念就是明确概念的内涵与外延。明确概念的内涵就是认识和定义对象的特征或属性，明确概念的外延就是按内涵所明确的事物的特征或属性，分析和确定对象的范围。
其次，分类中每次划分用的分类原则，可以是被划分对象（划分母项）的一个特征或属性，也可以是几个特征或属性。但无论何种情况，每次划分必须依据同一分类原则。在一次划分结束之前，不允许改变分类原则，否则就难以保证划分子项间的同层级并列性、独立性与邻层级从属性，也不能保证将母项划分穷尽。
最后，划分应按层级逐层进行，从最高位类的划分起，自上而下地逐个确定每次划分的分类原则，不应当有跳跃或跨越划分，否则会造成“越级划分”的逻辑错误。
(3)明确性
在保证逻辑正确的前提下，应使分类体系涵盖明确的内容，避免空洞。如果一个分类体系结构严谨但内容空洞，则无法准确反映相应部分的技术功能和特点，造成该部分内容缺失，不能实现本研究的目的。
(4)适用性
实际情况可能会存在许多特殊性，诸如历史习惯、管理惯例、特定需要、技术限定、预先要求或规定等等。此外，在表面处理行业内已经存在一些普遍为专业人士所接受的分类标准与术语，在分类时应充分尊重这些习惯，在保持科学性或在科学性允许的前提下，正确处理这些具体情况，使本标准在参考时更加方便友好,更加适用于实际情况，便于使用者接受。
(5)系统性
在编制过程中应根据标准中各个部分之间、各个部分内各个层次之间的内部联系和区别，在结构上，分清主次，理顺逻辑关系，协调统一，力求简化，避免重复。在内容上，处理好整体和部分的关系，做到层次分明、合理。
(6)发展性
标准提出的先进工艺技术应不脱离深圳市表面处理行业现状和技术经济水
平的基础，并符合目前国内外行业技术发展的趋势。随着经济的不断发展，技术的不断进步，对表面处理行业清洁生产不断深入研究和实践，对这一行业的内涵和外延也将有不断深入的理解。因此，本标准的框架和条款内容都是动态发展的，框架和内容应能够不断的完善、拓展、深入和更新，可根据实际需要进行适当的补充和完善。 1.2.2 编制依据
(1)《中华人民共和国清洁生产促进法》
(2)《清洁生产标准 电镀行业》（HJ/T314-2006） (3)《电镀行业清洁生产评价指标体系（试行）》 (4)《深圳市建设项目环境管理技术指引》 (5)《产业结构调整指导目录（2005年本）》
(6)《关于在电子电气设备中限制使用某些有毒物质的指令》（RoHS指令） (7) 闰秀．铝合金表面处理中的清洁生产技术[J]．机电工程技术，2004，33（11）
(8) 蔡建宏．浅谈表面处理清洁生产电镀与精饰[J]．2002，24（5） (9) 冯绍彬等编著．电镀清洁生产工艺[M]，化学工业出版社，2003年 (10) 叶人龙等编著．镀覆前表面处理[M]，化学工业出版社，2006年
1.3 适用范围
由于电镀、涂装等工作时都需要进行基体前处理，通过对深圳市的表面处理的现状情况了解，本次工作将重点放在基体前处理和化学转化膜两方面。
基体前处理主要包括表面平整、除油、浸渍与浸亮、化学与电化学抛光四大部分。
金属的化学处理法（化学转化膜处理）是通过化学或电化学手段，使金属表面形成稳定的化合物膜层的方法。这种经过化学处理生成的膜层称之为化学转化膜。根据形成膜时采用的介质，可将化学转化膜分为氧化、磷化、钝化三大部分。
因此本技术指引的适用范围为：基体前处理的表面平整、除油、浸渍、化学与电化学抛光，化学转化膜中的氧化、磷化、钝化膜。
2 表面处理行业主要生产工艺及污染环节分析
2.1 主要生产工艺
2.1.1 基体前处理
2.1.1.1 表面平整
表面平整包括：喷砂、磨光、机械抛光、滚光、振动光饰。
(1)喷砂是用砂流向制件表面进行喷射，砂流在高压空气或高压水流的作用下，通过喷砂机的喷嘴高速喷出，对制件表面产生强力冲击，把制件表面上的污物去掉，并使制件表面达到均匀的粗糙度。喷砂用的材料主要有石英砂、刚玉和钢丸；所用工艺有干喷和湿喷。
(2)磨光是用磨光轮或磨光带对零件表面进行磨削加工，可以去掉表面的毛刺、氧化皮、锈蚀、孔眼、划伤、焊瘤、焊渣、焊缝波、以及提高表面平整度。磨光过程使用磨料，常用磨料有人造金刚砂、天然金刚砂、人造刚玉、石英砂、硅藻土、沸石等。
(3)机械抛光用于零件预处理，目的是减少零件表面粗糙度，使表面获得光亮平整的外观，为后续的化学抛光或电化学抛光作准备。机械抛光过程也需要使用磨料，俗称抛光膏（液），抛光膏（液）通常使用氧化钙、氧化镁、氧化铁红、三氧化二铬、硬脂酸、脂肪酸、石蜡等材料。
(4)滚光是将成批零件置于装有磨料和化学溶液的滚筒中，借助滚筒的旋转、离心力的作用，产生零件与磨料、零件与零件的相互摩擦，达到清理零件和光饰作用。滚光可以将制件表面的氧化皮、锈痕、毛刺、油污去除，也可整平表面不平度，使制件平整光泽。
⑸振动光饰是通过振动电机等带动光饰容器做上下、左右或旋转运动，使零件与磨料介质互相摩擦，达到清理零件和光饰作用。
2.1.1.2 除油
除油包括有机溶剂除油、化学除油、电化学除油。
(1)有机溶剂除油：利用有机溶剂能溶解油脂的性质，把零件表面的油污溶解去除。只有表面沾污了用一般化学除油难以除去的，如黄油、凡士林、抛光膏结垢等才采用有机溶剂除油。有机溶剂除油最大的缺点是：溶剂挥发后在表面会
留下一层极薄的油膜。所以有机溶剂除油只能作为预除油，随后再用化学除油。
(2)化学除油：利用碱性化学物质溶液通过发生皂化作用和乳化作用，除去零件表面上的油污，以达到清洁表面的作用。
(3)电化学除油：电化学除油除了有化学除油的皂化作用和乳化作用外，还有在电流作用下，使水分子分解，在表面上析出气泡，随着气泡的增大，将油膜撕裂脱离表面呈小油滴状进入溶液中。产生的气体对溶液起搅拌作用，加速了除油的速度。
2.1.1.3 浸渍与浸亮
(1)浸渍：除去工件表面氧化皮和可能影响后续处理的某些合金成分。 (2)浸亮：工件中的某些金属或非金属杂质，如铜、铁、锰、硅等，在除油和碱浸渍中不能除去的，在工件表面残留的一层灰黑色的膜，必须在酸溶液中浸渍除去。
浸渍与浸亮为湿法作业，作业完成前需要水洗。浸渍与浸亮属于金属弱腐蚀过程，作业中金属被腐蚀后以离子状态进入废液及废水。为控制腐蚀程度及产生金属氢脆现象，浸渍与浸亮槽液中往往添加有缓蚀剂，常用缓蚀剂多数是具有不同结构的含氮或含硫的有机化合物，如磺化动物蛋白、皂角浸出液、若丁、硫脲、六次甲基四胺等。氯化亚锡有时也作为缓蚀剂使用。
2.1.1.4 化学与电化学抛光
(1)电解抛光是金属零件浸在特定条件下的阳极电解浸蚀过程。是在特定的溶液中将金属制件进行阳极处理，它属于电化学加工方法。当直流电通过电解液时，在阴、阳极之间会发生一系列化学—物理作用，即电化学作用，制件在阳极上发生溶解，最终达到平整光亮。
(2)化学抛光是金属零件浸在特定条件下的化学浸蚀过程。是利用金属在特定的化学溶液中和工艺条件下，对金属产生化学反应，金属发生化学溶解时消除制件表面凸出部分使表面平整，光亮光滑，呈现出基体金属的结构组织。
电解抛光与化学抛光均为湿法作业，作业完成前需要水洗。抛光液中多含有磷酸、铬酸、草酸、氟化物、硫脲、EDTA、甘油、明胶、润湿剂等。 2.1.2 金属转化膜
金属转化膜是通过化学手段在金属零件表面获得一层不溶性氧化物薄膜或
其他不溶性沉积物薄膜的金属表面处理方法。根据形成膜时采用的介质，可将化学转化膜分为氧化、磷化、钝化。
(1)氧化物膜：是金属在含有氧化剂的溶液中形成的膜，其成膜过程叫氧化。 (2)磷酸盐膜：是金属在磷酸盐溶液中形成的膜，其成膜过程称磷化。 (3)铬酸盐膜：是金属在含有铬酸或铬酸盐的溶液中形成的膜，其成膜过程在我国习惯上称钝化。
常见的金属转化膜工艺有钢铁的氧化处理（防锈）、钢铁的磷化处理（涂装准备）、铝及铝合金的氧化（抗污）和着色（装饰）处理、镁合金的氧化（抗污）处理、鈦和钛合金的化学转化膜（抗污、装饰）处理。某些金属及镀层的钝化处理也可以归入金属转化膜工艺。
2.2 主要污染环节的分析
2.2.1 基体前处理
2.2.1.1 表面平整
(1)喷砂:干喷砂时会产生大量粉尘，造成空气污染。
(2)磨光:磨光过程为无水作业，产生废磨料和金属基地材料粉末、粉尘等。 (3)抛光:机械抛光过程一般为无水作业，产生金属微粉及沾染抛光膏（液）的布屑。
(4)滚光和振动光饰多为湿法加工，该种作业将产生废水和废渣。光饰介质包括磨料、化学促进剂和水。常用化学促进剂多为呈中性或弱碱性的清洗剂，需要指出的是,胡桃核、茶籽壳类的植物磨料本身含有天然清洗剂。滚光废液及清洗废水存在相当的治理难度。
2.2.1.2 除油
(1)有机溶剂除油常见的环境问题：某些有机溶剂具有毒性，挥发后容易污染环境，给人体健康造成影响；如：三氯乙烯，受到紫外线照射会分解出剧毒光气和氯化氢。还有一些溶剂易燃易爆，容易造成安全隐患，如：汽油、丙酮、苯、二甲苯等。
(2)化学除油和电化学除油存在的环境问题：化学除油溶液中的碱性化学品和表面活性剂，残留在零件表面，零件用水清洗后，清洗水碱性较高，不妥善处理会给环境遭成不利影响；除油溶液在使用过程中由于油污的进入越来越脏，除
了开始可补充1-2次原料外，除油速度变慢和除油质量变坏的情况下，就要更换除油溶液，被更换下的除油溶液，如不能妥善处置，将会给环境造成极大的影响。
2.2.1.3 浸渍与浸亮
浸渍与浸亮为湿法作业，作业完成前需要水洗。所以该作业将产生废液及废水。为控制腐蚀程度及产生金属氢脆现象，浸渍与浸亮槽液中往往添加有缓蚀剂，常用缓蚀剂多数是具有不同结构的含氮或含硫的有机化合物，如磺化动物蛋白、皂角浸出液、若丁、硫脲、六次甲基四胺等。氯化亚锡有时也作为缓蚀剂使用。含有上述缓蚀剂的废液及废水的环境危害不容忽视。当前缓蚀剂的发展趋向于回归天然、无毒、高效，从天然蛋白质、明胶、鱼粉、棉饼水解物制成的缓蚀剂已经出现并进入实用阶段。
2.2.1.4 化学抛光与电解抛光
电解抛光与化学抛光均为湿法作业，作业完成前需要水洗。所以该作业将产生废液及废水。抛光液中多含有磷酸、铬酸、草酸、氟化物、硫脲、EDTA、甘油、明胶、润湿剂等。废液及废水的处置和处理需要密切注意。 2.2.2 金属转化膜
金属转化膜多为湿法作业，作业完成前后需要水洗。所以该作业将产生废液及清洗废水和槽液挥发产生的酸、碱雾等。作业溶液中含有比较复杂的化学成分，废液及废水的处置和处理宜作为单独系统设置。
3 表面处理行业清洁生产评价指标
3.1 评价指标体系
表面处理行业清洁生产评价指标体系的指标参数形式包括定量评价指标和定性评价指标（如图3-1）。
定性评价指标分为一级评价指标和二级评价指标两个层次。一级评价指标是具有普适性、概括性的指标，共四项，它们是资源与能源消耗指标、生产工艺及装备要求指标、产品特征指标、环境管理与劳动安全卫生指标。二级评价指标是一级评价指标之下，代表表面处理行业清洁生产特点的、具体的、可操作的、可验证的若干指标（如图3-2）。
表面处理行业清洁生产评价指标体系 表面处理行业清洁生产定性评价指标 表面处理行业清洁生产定量评价指标 图3-1 表面处理行业清洁生产评价指标体系结构
3.2 定性评级指标
表面处理行业清洁生产定性评价指标 资源与能源 消耗指标 整流器输出端线路压降不超过10% 生产工艺及装备要求指标 极杠清洁、导电良好 产品特征指标 产（（品）合格率有考核 环境管理与 劳动安全卫生指标 一级指标 使用可控硅整流电源和高频开关电源 使用清洁燃料 采用低能耗、低浓度工艺 使用低毒工艺，淘汰高污染工艺 挂具有可靠绝缘涂覆层,有多级逆流漂洗槽 使用喷淋清洗装置 科学挂装工件 表面处理槽、清洗槽之间有导流板 地面防腐、防渗漏 表面处理槽、清洗槽、管道无滴漏 原材料消耗有考核 与生产有关统计资料齐全、准确 有定期化验溶液措施 使用其它未列入的清洁生产措施 产品不含水可溶性重金属盐（六价铬）建设项目三同时执行情况 对有害气体有良好的净化排风装置 现场防毒、防尘、防噪声达标 老污染源限期治理完成情况 建立并运行环境管理体系 二级指标 图3-2 表面处理行业清洁生产定性评价指标框架 3.3 定量评级指标
表面处理行业清洁生产定量评价指标 资源综合利用指标 工件带出液污染物产生指标 资源与能源消耗指标 水重复利用率 镀层钝化/六价铬 新鲜用水量 图3-3 表面处理行业清洁生产评价指标体系结构
4 表面处理行业清洁生产技术要求
4.1 产品设计
(1)产品性能改变：如研究出一种使用寿命更长的新产品。
(2)产品配方改变：新产品设计应充分考虑其环境兼容性，即产品是否使用稀有原材料，是否含有害物质，是否消耗太多能源，是否容易再生利用。
4.2 原辅材料的选用
(1)原材料替代：采用无毒或低毒原材料代替有毒原材料，如采用三价铬或低铬、无铬钝化；
(2)原材料提纯净化：采用精料政策，使用高纯物料代替粗料；
(3)可循环原材料：采用可循环利用的原料和化学材料，如可循环利用的砂丸。
4.3 生产工艺与装备
4.3.1 前处理工艺改进
4.3.1.1 喷砂、磨抛光、打光（表面平整） (1)预先清洗工件；
(2)采用低油性或水基性胶粘结磨料； (3)采用组合磨、抛光法去掉表面氧化层； (4)采用可重复使用的砂丸；
(5)尽量将化学抛光改为机械抛光或电化学抛光；
(6)采用化学抛光时，应采用无黄烟化学抛光工艺或少黄烟化学抛光工艺； (7)电化学抛光采用低磷无铬和无磷无铬的工艺。 4.3.1.2 除油
(1)若必须用溶剂清洗，则需选择低毒或无毒溶剂（如石油溶剂、萜烯、乙酸酯、胺类、酸类等）
(2)用机械法或热处理法代替溶剂清洗 (3)用水溶性碱液或表面清洗剂代替溶剂清洗
(4)采用不含螯合物的清洗剂 (5)采用低温脱脂(除油) (6)无磷除油液的开发 (7)微生物降解生化除油
(8)定期分析整槽化学除油液和电解除油液组份；
(9)工件先经预处理去油（擦拭、橡胶棍挤压或空气吹除、热碱洗等）以延长溶剂使用寿命。
4.3.1.3 浸渍
(1)经每次浸渍溶液后加强湿清洗； (2)清洗水采用逆流漂洗以减少带出液； (3)改变溶液温度和浓度，降低溶液表面张力； (4)采用以下方法减少带出液对清洗水的污染： (5)缓慢平稳地移出零件，必要时可旋动零件； (6)加入表面活性剂或润湿剂； (7)最大许可的滴液时间；
(8)加档液板让溶液流回原工艺槽中； (9)安装带出液回收槽回收带出液； (10)工艺槽上采用喷淋清洗；
(11)采用气刀或橡胶辊挤出零件上的溶液。 4.3.1.4 浸亮
(1)在硝酸中，搅拌棒用研磨的玻璃大理石或不锈钢球代替黄铜； (2)采用机械打磨法代替酸液去除钛表面的氧化膜； (3)清洗镍-钛合金，可用机械打磨法代替碱性腐蚀液； (4)采用丝绸和碳化物垫片，加压“打光”金属； (5)清洗铜板用机器转动粘有浮石的刷子刷洗；
(6)在铸铝碱性腐蚀液中用不含铬酸盐的溶液代替铬酸盐溶液浸亮； (7)用硫酸/双氧水浸渍液代替氰化物和铬酸浸亮液进行铜件浸亮； (8)用生物可降解剂代替碱性清洗剂 ； (9)用酒精代替硫酸对铜线浸亮；
(10)将已使用的铜浸亮液进行连续电解，再生回收铜；
(11)购置合适的离子交换器从光亮黄铜浸渍液中回收铜； (12)采用反渗透/沉淀系统，可降低废水中的钼的浓度； (13)从准备销售的废液中回收金属； 4.3.2 金属转化膜工艺改进
4.3.2.1 氧化工艺改进 (1)不锈钢氧化
①离子沉积氧化物或氧化物（将不锈钢工件放入真空镀膜机中进行真空蒸发镀）代替化学氧化法（在特定溶液中通过化学氧化形成膜的颜色）
(2)钢铁氧化
①应采用常温化学氧化代替高温化学氧化
②必须要采用高温化学氧化时，采用不含亚硝酸盐和重铬酸钾的配方。 ③采用碱性化学氧化时，尽量采用不含有重铬酸钾的配方。 (3)铝及铝合金的化学氧化和阳极氧化 ①应采用低铬化学氧化工艺；
②硫酸阳极氧化使用宽温剂，改进工艺，节省降温装置 ③在成本允许的条件下，采用无污染的整体着色法； ④若采用重铬酸盐封闭法时采用含铬低的重铬酸盐封闭。 ⑤采用常温封闭代替热水封闭。 4.3.2.2 磷化工艺改进 (1) 采用低温磷化工艺 (2) 采用“四合一”磷化法 4.3.2.3 钝化工艺改进
(1)采用低铬或超低铬钝化工艺 (2)采用三价铬或无铬钝化工艺
4.4 资源与能源利用
(1)采用清洁能源，如电、天然气；
(2)清洗水循环使用；从清洗着手，改革清洗技术，将清洗水循环使用，将废水量减少。如将磷化后清洗水用于酸洗除锈后清洗，酸洗除锈后的清洗水再用
于除油清洗水。
(3)采用逆流漂洗、喷淋或喷雾清洗技术，也可以减少清洗废水量； (4)清洗水闭路循环(如在线回用、及活性炭吸附过滤电渗析、蒸发)； (5)采用额定电压与槽电压相匹配的可控硅整流器或高频开关电源。
4.5 先进设备及过程控制
4.5.1 基体前处理先进设备及过程控制
4.5.1.1 喷砂、磨抛光（表面平整）先进设备及过程控制 (1)采用喷砂、回收为一体的环保型喷砂设备； (2)采用带吸尘装置的磨光机及抛光机； 4.5.1.2 除油先进设备及过程控制
(1)除油槽面上加档板，板高度约是槽宽的75%； (2)除油槽加盖板（滚动式盖，可自动盖上）； (3)采用一体化溶剂除油装置，回收溶剂；
(4)在汽相除油区安装冷却盘管（或增加一盘管）回收溶剂 ； (5)除油槽上方的气流应不超过40m/分；
(6)工件正确装挂以达到好的清洗效果，并使带出液最少； (7)从汽相除油移出时应旋转工件使冷凝液滴干 ； (8)控制工件移出的速度（小于3m/分）避免带出溶剂； (9)工件装挂时，其横向宽度不超过槽子开口面积的50%； (10)溶剂槽中安装一恒温控制装置；
(11)生产线上增加一过滤器防止溶剂有颗粒累积； (12)避免溶剂交叉污染；
(13)操作人员只有通过工长允许才能得到溶剂（注：专人负责溶剂）； (14)规范使用溶剂类型不随意更改，溶剂的规格固定，使用必顼先经过层层审批；
(15)定期清除去油槽底的残渣。
(16)采用多种操作方式：如采用油分离器或过滤装置循环利用清洗液并定期清除溶液中的杂质；采用逆流清洗的模式；采用电解除油、搅拌、喷淋、多级逆流清洗直到超声波清洗等提高效率。
4.5.1.3 浸渍先进设备及过程控制： (1)经每次浸渍溶液后加强湿清洗； (2)清洗水采用逆流漂洗以减少带出液； 4.5.2 化学转化膜工艺的先进设备及过程控制：
(1)高效清洗槽的设计(喷雾、喷淋清洗；空气搅拌清洗)；
(2)采用额定电压与槽电压相匹配的可控硅整流器或高频开关电源； (3)处理槽上方加喷淋回收装置； (4)多级逆流清洗系统； (5)电导传感器控制清洗水量； (6)安装节流阀／量计流；
(7)自动控制生产线（溶液循环过滤 pH 自动控制、添加剂和处理液成套自动分析补加装置）；
(8)改变溶液温度和浓度，降低溶渡表面张力； (9)处理液加润湿剂或表面活性剂； (10)适当提高溶液温度，降低溶液粘度； (11) 良好的温度控制；
(12)采用低浓度处理液，减少带出液；
(13)正确的工件装挂位置，以减少带出溶液 （如尽可能使工件表面排列垂直；挂具与工件长的方向应平行；挂具与工件的平行方向应稍斜，使工件与挂具点接触，弯曲的工件拐角向下，以减少零件带出溶液)；
(14)安装带出液回收槽回收带出液，加强带出液回收； (15)加挡液板让溶液流回原工艺槽中；
(16)经常检查表面处理挂具是否有绝缘层起皮或裂纹，否则它可造成带出液增加；
(17)最大许可的滴液时间； (18)工艺槽上采用喷淋清洗；
(19)采用气刀或橡胶辊挤出零件上的溶液；被处理件缓慢出槽，让排液时间稍长些，固定排液时间，并提醒操作工牢记，必要时可旋动零件；在处理槽上安装挂具杆，在滴液期间放置挂具再转入下一步清洗；
(20)尽可能采用机器提升挂具，保证充分滴液时间和控制提升速度。 (21)处理液采用连续过滤； (22)用无油压缩空气搅拌；
(23)监测pH、电导，当其下降时及时调整；
(24)通过定期小电流电解去除重金属杂质，延长溶液寿命；
(25)工件进入处理槽前，检查表面清洁度和挂具完好性，避免杂质带入溶液。及时清除掉入处理槽中的工件；
(26)正确设计挂具和滚桶，定期清洗检查完好性； (27)在设备下面安装一托盘接收润滑油以回收油； (28)使用吸油性好的布擦饰；
4.6 末端治理与废物利用
4.6.1 末端治理技术
4.6.1.1 DTCR法处理含金属废水
DTRC是由螯合剂NH-CSSNa组成的大分子量有机螯合树脂，外观呈棕红色透明液体，无限溶于水。使用时按1%-2%稀释，呈浅黄色，100%的原液相对密度小于1.26（25℃），PH值为11.0-12.0，黏度为80-100Pa.s（25℃）。
DTRC在常温下与废水中的Hg2+、Cd2+、Pb2+、Mn2+、Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr3+、Cr6+
等各种重金属离子迅速反应，生成水不溶性螯合盐，能实现各种重金属离子共存的情况下一次处理，用于转化膜中金属废水的治理效果好。下表4-1为DTRC与其他化学沉淀法相比较。
表4-1 DTRC法与其他化学沉淀法相比较 处理原理 DTRC 项目 重金属与捕集剂反应形成水不溶性螯合盐，再利用絮凝剂使其沉淀分离 很好 可处理至极低浓度 无影响 化学沉淀法【Ca（OH）2或NaOH】 添加氢氧化物将废水PH调到碱性范围而形成水不溶性重金属氢氧化物，再利用絮凝剂使其沉淀分离 一般 去除效果差 影响小 重金属去除 汞去除 盐类影响 有机物影响 絮凝物 沉淀性 污泥再溶出 连续处理 建设费 污水处理费 污泥处理费 二次公害 维持管理 设施面积 无影响 絮凝物粗大 沉淀快速 无 可以 便宜 比较便宜 便宜 无 容易 尚可 无影响 絮凝物细小 沉淀速度一般 碱性稳定，如酸性可再溶出 可以 一般 便宜 很高 有 一般 尚可 4.6.1.2 微生物治理电镀综合废水
微生物法治理电镀综合废水适应性强，既可处理单一金属废水，也可处理多种金属离子的混合电镀废水；既可处理浓度低的废水，也可处理金属离子浓度高的废水。工艺流程见图4-1：
功能菌 生物反应器（池） 水排放或回收 废 水 金属回收
图4-1 微生物治理电镀废水工艺流程图
4.6.1.3 抑雾剂的应用
抑雾剂的主要成分为表面活性剂，具有降低槽液表面张力的性能。在电极反应中析出的气体具有搅拌溶液的作用，可促使抑雾剂产生化学稳定性较好的泡沫，积聚在液面上，达到抑制液雾逸出的目的。
泡沫抑雾是经济而有效的方法，具有下列优点，同时还可起到润湿剂的作用。
⑴使用适当的抑雾剂，对镀液和镀层质量无不良影响；
⑵能将液雾转化为槽液，变害为利，节约化学药品，降低消耗；
⑶能将液雾抑制在生产过程中，节省抽风和净化设备，减少投资，节约电能； ⑷抑雾剂的使用，可使车间内有害气体的含量达到或低于环境卫生标准； 4.6.2 废物利用
4.6.2.1 废物的再生利用方式
(1)废物利用与重复利用：将一般工业固体废物加工后送回原生产工艺或其他生产工艺作为替代原料或配料。
(2)再生回收：是指从废物中再生回收有价值的原材料并作为产品出售。 4.6.2.2 技术内容
(1)循环利用清洗液； (2)再生废阳极氧化液和碱液；
(3)废水中有用金属的回收和水的回用(如电解回收／电解冶金；离子交换电解；反渗透；电渗析；膜过滤；蒸发、结晶等)；
(4)废水分流处理，将可回收金属的废水与其它废水分流；
(5)厂内或厂外再生回收使用废溶剂（采用比重分离、过滤、蒸镏法再生或作燃料使用，如脱脂液油水分离技术）；
(6)废工艺溶液再利用； (7)废物无害化处理；
4.7 环境管理
(1)物料装卸、贮存与库存管理
通用要求：实施库存专门管理，定期检查评估原料、中间体和产品及废物的贮存和转运设施，采用适当程序避免化学品泄露、火灾、爆炸和废物的生产。
(2)环境法律法规标准要求
通用要求：符合国家和地方有关环境的法律和法规，污染物排放达到国家和地方排放标准，实行总量控制和排污许可证管理要求。
(3)环境管理体系
一般：建立环境管理制度，原始数据和基础资料基本齐全。
先进：优质完善的环境管理体系，原始数据和基础资料基本齐全有效。 (4)废物分流
通用要求：将清污分流，清水可循环利用，仅将污水进行处理；危险废物与非危险废物分开，避免相互混合；将液体废物和固体废物分开。
(5)废物处理处置
通用要求：具备完善的废水、废气净化设施且保证有效运行，有废水计量装置。生产现场有害废气、粉尘发生点有可靠的吸风和除尘装置；有表面处理废液的收集装置和合法的处理处置途径；废水处理站产生的污泥，应按照危险废物鉴别标准（GB5085.1—3—1996）进行危险特性鉴别，属于危险废物的，应按照危险废物处置标准及要求处理，不得混入一般固体废物和生活垃圾中。
(6)生产过程环境管理
通用要求：生产现场保持整洁、干净，管理有序，危险品有明显标识。 (7)提高员工素质与建立激励机制等人事管理措施
一般：通过组织培训、会议、板报宣传等常规方式进行对员工的教育，提高员工素质。
先进：配合常规宣传教育方式，建立激励机制，如制定废物减量计划，实行监督管理制度，调动职工减少废物的积极性和主动性，实施财务管理政策等。
5 企业清洁生产审核
5.1 企业推行清洁生产审核的要求与对策
5.1.1企业推行清洁生产审核的政策要求
(1)中华人民共和国清洁生产促进法（2002年）；
(2)国务院办公厅转发展改革委等部门《关于加快推行清洁生产意见》的通知（国办发[2003]100号）；
(3)清洁生产审核暂行办法（国家发展和改革委员会、国家环境保护总局令第16号）
(4)财政部关于印发《中央补助地方清洁生产专项资金使用管理办法》的通知（财建[2004]343号）
(5)关于印发《国家环境保护局关于推行清洁生产的若干意见》的通知（环控[1997]232号）
(6)关于贯彻落实《清洁生产促进法》的若干意见（环发[2003]60号） (7)国务院批转节能减排统计监测及考核实施方案和办法的通知（国发〔2007〕36号）
(8)关于印发《广东省清洁生产联合行动实施意见》的通知（粤经贸资源[2001]972号）
(9)关于印发《广东省清洁生产企业验收管理办法(暂行)》的通知（粤经贸资源[2003]234号）
(10)印发广东省节能减排综合性工作方案的通知 （粤府〔2007〕66号） (11)广东省人民政府关于加快推进清洁生产工作的意见 （粤府办[2007]77号）
(12)深圳市清洁生产审核实施细则 5.1.2 企业推行清洁生产审核的操作要求
从企业来说，实行清洁生产有一下几个方面工作要做： (1)积极开展进行企业清洁生产审核； (2)开发长期的企业清洁生产战略计划；
(3)对职工进行清洁生产的教育和培训； (4)进行产品全生命周期分析； (5)进行产品生态设计； (6)研究清洁生产的替代技术。
进行企业清洁生产审核是推行企业清洁生产的关键和核心。企业清洁生产审核是一项系统而细致的工作，在整个审核过程中应充分发动全体员工的参与积极性，解放思想、客服障碍、严格按审核程序办事，以取得清洁生产的实际成效并巩固下来。具体操作要求如下：
(1)通过宣传教育，使企业领导和职工对清洁生产有正确的认识，并取得领导重视和员工的支持，鼓励全员参与，充分发动群众献计献策。
(2)成立清洁生产审核工作小组，按照清洁生产审核工作程序逐步进行企业清洁生产审核工作。
(3)贯彻编审核、边实施、边见效的方针，在审核的每个阶段都应注意实施已成熟的无/低费清洁生产方案，成熟一个实施一个。
(4)对已实施的方案进行核查和评估，并纳入企业的环境管理体系，以巩固成果。
(5)对审核结论，要以定量数据为依据。
(6)在方案产生和筛选完成后，要编写中期审核报告，对前阶段的工作进行总结和评估，从而发现问题，找出差距，以便在后期工作中进行改进。
(7)在审核结束前，对筛选出来还未实施的可行方案，应制定详细的实施计划，并建立持续清洁生产机制，最终编制完整的清洁生产审核报告。
5.2 企业实施清洁生产审核程序
组织实施清洁生产审核是推行清洁生产的重要组成和有效途径。基于我国清洁生产审核示范项目的经验，并根据国外有关废物最小化评价和废物排放审核方法和实施的经验，国家清洁生产中心开发了我国的清洁生产审核程序，包括7个阶段、35个步骤。
活 动 产 出
筹划与组织 1 取得领导支持； 2 组建审计小组 3 制定工作计划； 4 开展宣传教育 1 领导的参与； 2 审计小组 3 审计工作计划；4 障碍的克服 预评估 1 组织现场调研； 2进行现场考察 3 评价产污排污状况；4确定审计重点 5 设置清洁生产目标；6提出和实施无 低费方案 1 现状调查结论；2 审计重点 3 清洁生产目标；4 现场考察的 无低费方案 评估 1 准备审计重点材料；2实测输出入物流 3 建立物料平衡； 4分析废物产生原因 5 提出和实施无低费方案 1 物料平衡； 2 废物产生原因 3 审计重点无低费方案的实施 方案产生和筛选 1 产生方案； 2 分类汇总方案 3 筛选方案； 4 研制方案 5 继续实施无低费 6 核定并汇总无低 方案； 费方案实施效果 1 各类清洁生产方案的汇总 2 推荐的供可行性分析的方案 3 中期评估前无低费方案实施效 果的核定和汇总 4 清洁生产中期审计报告 可行性分析 1 进行市场调查； 2 进行技术评估 3 进行环境评估； 4 进行经济评估 5 推荐可实施方案 1 方案的可行性分析结果； 2 推荐的可实施方案 方案实施 1 组织方案实施； 2 汇总已实施的无低费方案的成果 3 验证已实施的中高费方案的成果 4 分析总结已实施方案对组织的影响 1 推荐方案的实施； 2 已实施方案的成果分析结论 持续清洁生产 1 建立和完善清洁生产组织； 2 建立和完善清洁生产管理制度； 3 制定持续清洁生产计划； 4 编写清洁生产审核报告 1 清洁生产组织机构 2 清洁生产管理制度 3 持续清洁生产计划 4 清洁生产审核报告 附录 深圳市表面处理行业（第一部分 基体前处理与转化膜）清洁生产推荐技术
一、少黄烟、无黄烟化学抛光技术
化学抛光工艺具有以下特点：
(1)适用性强，可对形状复杂和不同材质的制品进行抛光处理； (2)生产工艺简单，操作方便且生产效率高； (3)不需要电源和特殊夹具，生成成本低。 但化学抛光也存在着抛光温度高，酸雾大等缺点。
1.1 不锈钢低温少酸雾的化学抛光技术
下面介绍一种光亮性好，抛光速度快，酸雾少的低温化学抛光工艺。工艺流程及溶液配方如下：
常温化学除油 冷水清洗 化学抛光 冷水清洗 中和 冷水清洗 干燥 检验。 (1)除油液组成：
Na2CO3（工业级） 20~40g/L NaOH（工业级） 30~65g/L Na3PO4（工业级） 20~35g/L OP-10（工业级） 2~3mg/L 温度 60~80℃ 时间 除尽为止 (2)化学抛光液
HCI（工业级，36.5%） 120~180ml/L HNO3（工业级，65~68%） 15~35ml/L H3PO4（工业级，85%） 25~50ml/L 复合缓蚀剂 1~5g/L 光亮剂 3~5g/L 水溶性聚合物 20~40g/L
温度 15~40℃ 时间 12~48min (3)中和液
Na2CO3（工业级） 3~5g/L NaOH（工业级） 1~2g/L 温度 室温 时间 0.5~1min
1.2 铝制品酸性无黄烟抛光
常见的“三酸”抛光体系在抛光过程中产生大量的氮氧化物气体，即黄色烟雾。该气体毒性大，对人体具有强烈的危害，同时严重的污染环境。自20世纪70年代以来，国内外对铝的无黄烟化学抛光进行了大量研究，以便取代传统的“三酸”体系。
一般无烟抛光易产生过腐蚀，因而允许抛光时间短（一般在90s以内），光亮度较差。WP-98工艺筛选了合适的光亮剂及缓蚀剂，使允许抛光时间达到2~3min，是工件达到较高的光亮度而不出现过腐蚀现象。抛光添加剂WP-98可用于6063及6061等型号的铝型材抛光，有较好的抛光效果。其工艺配方及操作条件为：
磷酸（85%）：硫酸（95%~98%） 70：25 WP-98添加剂 5~15g/L 铝离子 ≥10g/L 温度 90~110℃ 时间 1~3min
注：添加剂WP-98由武汉材料保护研究所研制
1.3 铜及铜合金化学抛光
铜及铜合金化学抛光目前使用较为普遍的工艺为H2SO4-HNO3体系和H2SO4-H2O2体系，但这两种工艺体系都存在不同程度的缺陷，即溶液稳定性差，或产生有害的NO2气体，对环境造成污染。开发一种溶液稳定、污染小、抛光性能高的无黄烟化学抛光工艺极为重要。下面介绍一种可以替代传统抛光工艺的无毒
低污染的抛光新工艺。
工艺流程：
工件装挂 超声波脱脂 热水洗 三级逆流漂洗 除膜 化学抛光 流水洗 无铬钝化 流水洗 封闭干燥（风干或热风吹干） 检验 成品 抛光液配方及工艺规范，见附表1-1：
附表1-1 抛光液配方及工艺规范 成分及工艺参数 硫酸（H2SO4）/ml·L 抛光添加剂A/ml·L OP乳化剂/ml·L 温度/℃ 时间/s -1-1-1允许范围 400~480 60~80 0.5~1.5 30~50 10~20 最佳用量 440 70 1.0 40 15 二、低磷无铬电化学抛光技术
附表2-1 低磷无铬和无磷无铬的电化学抛光工艺 配方 H3PO4（%） H2SO4（%） HNO3（%） 高氯酸（%） 冰醋酸（%） H2O 添加剂 t（℃） 电流密度2Da(A/dm) T（min） 1 40~50 15~20 10~15 8~10 余量 余量 适量糊精 60~70 20~30 3~5 2 20~30 20~30 余量 适量甘油 65~70 15~30 3~8 3 A添加剂少量 常温 10~30 3~5 2.1不锈钢低磷无铬电化学抛光工艺
(1)不锈钢电化学抛光发展方向
由于化学抛光溶液含有硝酸等易冒黄烟，操作难以控制，环境污染严重。尤其对于尺寸要求严格的精密件，化学抛光工艺难以达到较理想的效果。因此不锈
钢电化学抛光工艺正逐渐取代了化学抛光工艺。
电化学抛光是在一定电解液中，将金属工件进行阳极溶解，而使表面粗糙度下降，光亮度提高，并产生一定金属光泽的工艺方法，可进一步提高不锈钢的装饰效果。国内通常使用铬酐含量较高的磷酸型溶液。铬酐毒性大，虽然增光效果较好，但腐蚀性强；磷酸含量高，价格较高，提高了成本，使较为落后的工艺方法。因此磷酸含量低、无铬酐型抛光溶液的研究，成为不锈钢抛光工艺的发展趋势。
(2)工艺流程
电化学除油 清洗 中和酸洗 电化学抛光 清洗 钝化 封闭 (3)溶液配方： ①电化学除油：
NaOH 20~30g/L Na2CO3 20~30g/L Na3PO4 30~50g/L 温度 70℃ 阳极电流密度 8~20A/dm2 阴极材料 不锈钢 ②中和酸洗：
H2SO4 5~10g/L 时间 5~10min ③钝化：
HNO3 25% K2CrO7 3~5g/L 时间 25~30min ④抛光液配方：
通常磷酸的含量应为30%~40%，此配方减少了磷酸的含量，降低了溶液成本。 H3PO4（85%） 25%（质量分数） H2SO4（98%） 15%（质量分数） 活化剂 0.8g/L
促进剂 1g/L （NH4）2SO4 4g/L H2O 20ml/L 温度 50~70℃ 阳极电流密度 20~25A/dm2 阴极 铅
溶液密度 1.6~1.65kg/dm3
2.2铝制品无铬酸电化学抛光工艺
磷酸-铬酸-硫酸组成的抛光液含有较高比例的铬酸，抛光后产生的含铬废水难以处理，可用草酸、酒石酸和柠檬酸等来代替铬酸。下面介绍一种无铬酸的电化学抛光工艺。
底材为纯铝、装饰性铝合金，添加剂为有机醇和有机酸类
H3PO4（85%） 10%（质量分数） H2SO4（98%） 60%（质量分数） 添加剂 25%（质量分数） H2O 5%（质量分数） 温度 80~90℃ 电流密度 20~30A/dm2 时间 1~3min 工件运动幅度 5cm 频率 120次/min
该无铬酸电化学抛光工艺的抛光质量可达到或优于含铬酸抛光工艺的水平，无铬酸污染，无需含铬废水治理投资。
2.3铜和铜合金电化学抛光
和一般的铜电化学抛光剂不同，此配方中不含铬离子，废水中没有六价铬污染，使用中也不产生氮氧化物有害气体，溶液稳定性好，调整方便，表面质量可达到全光亮效果，适用于铜和黄铜合金工件、板材、线材等的电化学抛光。
工艺流程：
工件除油 水洗 硫酸弱浸蚀 水洗尽量滴干水分 电化学抛光 水洗 HH912钝化处理 干燥
工艺配方及操作条件：
磷酸（工业级85%） 800ml/L HH991A添加剂 100ml/L HH991B添加剂 100ml/L 电压 6~8V 阳极电流密度 2.5~3.5A/dm2 温度 10~35℃ 时间 2~10min 阴极 不锈钢 阴阳极面积比 1：1 抛光液的配制：
在抛光槽中加入计量磷酸，在不断搅拌下缓慢加入A添加剂，然后再缓慢加入B添加剂，搅拌均匀即可。
三、水基清洗剂超声波清洗除油工艺技术
工业清洗主要用三类清洗剂，即混合烃类（石油溶剂）、卤代烃类溶剂、表面活性剂为主的水基清洗剂。混合烃类由于能源紧张、易燃易爆，先进工业国已经不再使用。卤代烃类如CFC-11、四氯化碳、1，1，1-三氯乙烷（ODS）是目前国际上清洗行业应用最广泛的清洗剂，但该类清洗剂毒性大、自身稳定性差且严重破坏臭氧层。为保护环境和人类健康，应采用去油污能力强，无毒无害的水基清洗剂清洗金属零件。利用水基清洗剂超声波清洗可使金属零件表面无油泥污垢，达到技术质量要求。
水基清洗按配方分为单一型、复合型、含助剂复合型、两亲溶剂型、两相复合型、低泡型。由于工业污染物多种多样，金属清洗剂或不用单一型。两相复合型尽管去污能力强，但因一向仍为有机溶剂，同样存在毒性大，污染环境等缺点。低泡型清洗剂中，单纯聚醚型清洗剂清洗能力不足，加消泡剂后往往寿命较短。两亲溶剂型清洗剂在水和油中都有溶解作用，具有广泛的发展前途，但目前表面活性剂的组分没有突破，只是在复合型和含助剂复合型基础上添加多种助剂和溶
剂，无更新产品。含助剂复合型由于加入无机助剂使表面活性剂量相对减少，使寿命降低，一般只用于修理行业。复合型是金属清洗剂的优选品种，主要由于表面活性剂复合产生协同效应，改善了清洗性能，能满足除油去污、防锈防腐、稳定无毒的要求，国内该产品有三百多种，按介质性质分为酸性、中性、碱性。考虑金属零件表面去污防腐的要求，依据HB5223-82选中性介质清洗剂，pH值为9~11。
用超声波加温清洗，溶解力、表面活性力和物理综合可达到清洗最佳效果。物理力和清洗液同时冲击金属表面污物，能有效破坏污物和金属的黏附。提高清洗液温度，可提高清洗速度。一般说来，温度提高10~15℃，清洗速度可提高一倍左右。超声波清洗是发射源发出超声波扩散在清洗液中，是金属表面产生压力，液体被激发生成细小的气泡，气泡被清洗液蒸气充满，很快破裂出现空化现象。空化作用产生强大冲击力（几十兆帕）使污物破碎，在超声场作用下从零件表面去除。超声波清洗是利用空化效应原理，用较低的工作频率可达到很高的清洗能力，清洗效果是一般清洗的几倍、甚至几十倍。特别是低频声波具有较强渗透能力，有利于有孔、沟槽的复杂零件清洗。超声波工作频率为20~50kHz，清洗液温度控制在40~70℃。
用水基清洗剂清洗过的零件，还必须脱除零件表面的残留物及水膜，以防止二次污染。常用漂洗去除表面残留的清洗液，一般水温不高于60℃；漂洗完的零件表面仍有一层水膜，需脱水烘干处理，温度控制在60~70℃为宜，温度太高易产生水印，温度太低水膜不能完全消失。常用的方法有热风吹干、远红外干燥、甩干或用吸水剂等。热风吹干易形成水印，烘干易留褐斑，使用吸水剂仍会有残留水迹，且吸水剂寿命短，不经济。所以采用脱水在远红外烘干，彻底有效而又经济的清除污垢。
具体工艺流程为：
超声波清洗 超声波漂洗 脱水 烘干 工艺参数确定如下： (1)清洗液浓度：
浓度太小，难以达到清洗质量；浓度太大，清洁度反而不好，还增加漂洗难度。清洗液浓度控制在5%~7%，去油污效果最好，也易漂洗。
(2)超声波清洗时间：
一般来说，时间太短，不能完全去除油污；时间过长，零件表面会锈蚀，同时影响工作效率。一般控制在3~5min即可满足工艺要求。
(3)清洗液温度：
一般来说，温度升高有利于超声波空化效果，清洗效果好，但温度过高，蒸气压提高，反而会减弱超声波的空化效应，同时，温度太高清洗液稳定性下降，也影响清洗效果。清洗液温度控制在50~60℃时，清洗效果最好。
四、低温高效除油工艺
低温高效除油工艺是在碱液中加入多种表面活性剂获得的，与传统的高温除油工艺相比，具有以下优点：
(1)节能：在碱性液中加入不同的表面活性剂，可以使除油工艺由65~90℃，降低到20~50℃，这样可以节能40%~50%。
(2)效率高：采用非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂，使除油由乳化型向新的置换型清洗剂发展，可明显提高除油效率，电解液使用寿命明显延长。
(3)节省化学药品用量40%~80%。 (4)节省废水处理费用40%~80%。 (5)改善了工人的劳动条件。
低温除油液应由高活性的助洗剂和最优化的表面活性物质组合而成。下面介绍不同的低温除油体系。
(1)含有聚氧乙烯脂肪醇醚的除油体系：
为了提高碱性除油液的乳化和洗涤作用，在碱性除油液中加入合成脂肪酸的单乙醇胺聚乙二醇醚，结构式为RCONHCH2CH2O(CH2CH2O)n·(CH2CHMeO)mH(Ⅰ)，式中R为C10~C20的烷基，n+m=8~18，n：m=(3~1)：1。
低温除油液配方为：
偏硅酸钠 30%~34% 三聚磷酸钠 22%~26% 有机添加剂(Ⅰ) 4%~8% 其余为碳酸钠
(2)非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂联合使用的除油体系： 为了在较短的时间内清洗沾有矿物油的钢铁零件，在选择碱性清洗液时应考
虑清洗、乳化、发泡等特性。对于矿物油的清洗，含有两种添加剂的溶液远强于只含有一种表面活性剂的溶液。可以将非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂联合使用，其除油配方（用于钢铁件）为：
氢氧化钠 30%~40% 焦磷酸钠和正磷酸钠 5%~15% 硅酸钠 25%~35% 烷基硝酸钠 0.35%~0.70% 亚甲基氧和丙烯（RPE型）的块状共聚物 0.15%~0.30%
其中烷基磺酸钠为(CnH2m+CnH2m+1)CHSO3Na，这里n+m=11~17，亚甲基氧和丙烯的化学式为RO(C3H6O)(C2H+OH)H，这里R是一种脂肪族含C1~C30的烃。
另外一个配方为：
偏硅酸钠 24%~30% 三聚磷酸钠 24%~28% 羟乙基烷基磷酸盐 1%~3%
RCONHCH2CH2O(CH2CH2O)n·(CH2CHMeO)mH(Ⅰ) 2%~6%， R为C10~C20的烷基，n+m=8~18，n：m=(3~1)：1。(Ⅰ)是合成脂肪酸的单乙醇胺聚氧乙烯乙二醇醚，可增加洗涤剂的润湿性、悬浮性和洗涤作用。
羟乙基烷基磷酸盐是阴离子表面活性剂，还含有磷酸的2-(烷基聚乙二醇)醚。
(3)含有多种表面活性剂的除油体系：
非离子表面活性剂中的烷基酚醚和脂肪醇醚类比阴离子表面活性剂（如羧酸皂、烷基硫酸酯盐、烷基苯磺酸盐类、有机磷酸酯类及酰胺类）有更好的清洗性能。若采用适当的非离子表面活性剂代替阴离子表面活性剂同样可得到良好的除油效果，并且除油速度可更快些。LT83型低温化学除油工艺规范（对于钢铁件）中，基础溶液组成为：NaOH 20g/L、Na2P407 20g/L、Na2CO3 20g/L、LT83型添加剂含量10~20mg/L、pH<13、使用温度范围20~50℃。
五、微生物降解除油工艺
Uniclean BIO 微生物降解生化除油剂就是其中一种，其作用机理与传统除油剂相似，都是利用高效表面活性剂的乳化作用，不同的是生化除油剂是在某种
微生物繁殖的条件下工作。此微生物虽不是生化除油剂的化学组分，但可将被乳化的油污快速降解并转化为水和二氧化碳等简单无毒物质。为保证微生物的生产和繁殖，槽液一定要维持8.8~9.4的pH值，40~50℃的温度和通气良好的工作条件。
与传统除油技术相比，微生物降解生化除油技术因操作温度低而节约能源，并可延长槽液寿命，大大减少对环境的污染。新型生化除油技术适用范围极为广泛，不仅在电镀前处理中适用于钢铁件、黄铜件、铝件和锌压铸件，还适用于涂料、粉末喷涂、热浸镀、铝氧化、磷化等领域。
微生物降解生化除油系统的生化降解装置（biolyzer）由两个功能：一是油层网式分离器，分离死去的微生物和残渣；二是作为容器导入新的化学品。此装置通过泵体和管道与微生物降解生化除油槽联机形成新型槽液循环系统，温度和pH值自动控制。Uniclean BIO是一种利用微生物降解作用的新型环保除油技术，因其节约能源，减少污染而被作为电镀前处理新技术并在全球得到广泛认可。
六、无磷除油液的开发
在低温除油液中，以表面活性剂为主体，辅以各种有效助剂。一般所用的助剂是氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠，尤其是三聚磷酸盐更为适合，具有软化水、络合杂质金属离子、助洗等作用，能提高污垢的悬浮能力，防止二次污染。但是含有磷酸盐的除油液排放到水域中，可促进藻类的迅速生长，是水质变坏，对鱼类有害，因此，工业用清洗剂的无磷化，已成为今日环保的新课题。
工业用洗涤剂的无磷化动向，如采用有机、无机洗涤促进剂。有机促进剂有机羧酸型组合剂，如EDTA、NTA、HEDTA、DTPA；羟基羧酸型络合剂，如柠檬酸、乙醇酸、葡萄糖酸等；无机促进剂有双亚胺硫酸等。较好的无磷洗涤促进剂是NTA。
有文献报道了OP-101，OP-113碱性浸渍洗净剂的性能及使用方法。这两种洗净剂均不含有磷酸盐，它们对各种油污均有优异的去除能力。
关于无磷金属洗涤剂的报道日益增多，下面举两个配方实例。
例1 聚氧乙烯脂肪醇或合成脂肪酸聚氧乙烯烷基胺1%~30%，聚氧乙烯硬脂酸、混脂酸或月桂酸0.5%~20%，络合剂10%~60%，余下为单乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺。其中络合剂用EDTA二钠盐、氨三乙胺等。络合剂有代替磷醇盐的作
用。
例2 为了提高洗涤效果，洗涤剂中含有合成脂肪酸的非离子表面活性剂聚氯乙烯单乙醇胺（Ⅰ），含C10~C30；阴离子表面活性剂为叔胺氧化物和脂肪酸的盐，含C7~C20，分子式为RN3+CHCHO3R’COOH，式中R：C10~C30的烷基，R’：C7~C20的烷基。具体配方如下：
有机添加剂（Ⅰ） 20%~60% 络合剂 15%~40% 水 4%~20%
余下为有机添加剂（Ⅱ）。其中（Ⅰ）与（Ⅱ）的混合物质量比为3:1~1:3。
七、钢铁的氧化工艺
钢铁的常温化学氧化一般称为钢铁常温发黑，这是80年代以来迅速发展的新技术。与高温发黑相比，常温发黑具有节能、高效、操作简便、成本较低、环境污染小等优点。
附表7-1 钢铁常温发黑工艺 发黑液组成的质量浓度（g/L） 硫酸铜 亚硝酸 磷酸 有机酸 十二烷基硫酸钠 复合添加剂 氯化钠 对苯二酚 pH 配方1 1-3 2-3 2-4 1.0-1.5 0.1-0.3 10-15 2-3 配方2 2.0-2.5 2.5-3.0 0.8-1.0 0.1-0.3 1-2 八、铝及其合金的阳极氧化 8.1硫酸阳极氧化工艺
(1)工艺流程
工件 机械抛光 除油 清洗 中和 清洗 化学抛光或电解抛光 清洗 阳极氧化 清洗 染色 清洗 封闭 烘干 成品检验
(2)氧化膜特点
①透明度高：一般硫酸氧化膜无色、透明度高、易染色。铝越纯，其氧化膜透明度越高。合金元素Si、Fe、Mn会使透明度下降。经化学或电化学抛光的铝工件，通过硫酸阳极氧化，可以得到镜面状的光洁表面。
②性能好：耐蚀性、耐磨性、硬度好。
③颜色与氧化条件密切相关：当电流密度、溶液温度变化时，膜颜色也变化。 ④成本低：硫酸价格低，操作简单，电解电压低，耗电少，电解液中不含有毒物质。
(3)溶液配方及工艺条件
附表8-1 溶液配方及工艺条件
配方（g/L）及工艺条件 硫酸（H2SO4） 铝离子（Al） 温度（℃） 电压（V） 电流密度（A/dm） 阴极材料 阴极面积比阳极面积 时间（min） 搅拌 电源 备注 配方1及配方3 配方2 23+配方1 160~200 <20 13~26 12~22 0.5~2.5 纯铝或铅锡合金板 1.5：1 30~60 压缩空气 直流 配方2 160~200 <20 0~7 12~22 0.5~2.5 纯铝或铅锡合金板 1.5：1 30~60 直流 配方3 100~110 <20 13~26 16~24 1~2 纯铝或铅锡合金板 1：1 30~60 交流 适用于一般要求的铝及铝合金 适用于对硬度、耐磨性要求较高的铝及铝合金 (4)溶液配方工艺改进
附表8-2中的配方一为普通阳极氧化，工艺简单、成本低、溶液稳定，当氧化过程会产生大量热，槽液会迅速升温，须有降温装置。
配方二在配方一的基础上改进，添加了快速宽温添加剂ADL-KY，成膜速度提高，工作温度放宽，因而可省去降温装置，节约了成本和能源，又减少了污染。
附表8-2 硫酸阳极氧化工艺条件对比
配方 g/L H2SO4 快速宽温添加剂ADL-KY 电流密度(A/dm) t（℃） T（min） 21 180~200 -- 0.8~2.5 15~25 20~35 2 150~200 20~25 1.0~2.5 15~35 15~25 8.2铝阳极氧化膜常温封闭处理
铝阳极氧化膜具有很高的空隙率和吸附能力，容易受污染和腐蚀介质浸蚀，因此，氧化膜无论着色与否，用于任何场合，都必须进行封孔处理。其目的是提高耐蚀性、提高抗污染能力和固定色素体。
封孔处理的方法很多，按其作用机理可分为三种：
(1)利用水化反应产物体积膨胀而堵塞空隙，如沸水法、蒸汽法。
(2)利用盐的水解作用吸附阻化封闭，如无机盐封孔（含高温法和常温法）。 (3)利用有机物屏蔽封孔，如浸油、浸漆、电泳涂漆、喷粉等。
其中(1) (2)法用得最广。为节省能源，利用吸附阻化的常温封孔法已占主导地位。下面介绍一下常温封孔工艺：
(1)常温封孔机理
常温封孔基于吸附阻化原理，主要是金属的水解沉积作用，根据其组分不同，还有水化作用和生物化学转化膜等协同效应，是三个作用的综合结果。
①水化作用：常温下氧化膜与水生成亚稳态的水化产物（
-Al2O3·3H2O），
常温封闭剂中加有促进水化反应的物质，如Ni2+、Cr3+、Co2+、Zn4+等，可加速水化作用。
②金属盐的水解作：这是主反应，常温封孔中大都采用Ni-F或Ni-Co-F系。F-离子特性吸附在膜壁上，中和阳极氧化膜的正电荷使之带负电位，有利于金属离子向膜孔中扩散，另外，F-与膜反应又生成OH-，与扩散进入膜孔的Ni2+结合，生成氢氧化物而沉积于膜孔中堵塞空隙。
③形成铝的化学转化膜：铝氧化膜与封孔剂作用发生微溶，生成的铝离子与封孔剂的某些成分作用生成有保护性的化学转化膜。
(2)常温封孔工艺
附表8-3 常温封孔的工艺规范
配方 工艺规范 常温封闭剂 PH值 温度/℃ 时间/min 封闭速度/μmin （30～35℃下） -11 5 5.8～6.2 25～35 8～15 1～1.5 2 5 6～6.5 20～40 10～15 10～15 3 5 5.5～6.5 20～40 10～15 1.0 4 5 5.5～6.5 20～40 10～15 1～1.2 5 5 5.5～6.5 20～40 10～15 1～1.2 注：配方1湖南大学研制，开封电镀化工厂生产的GKC-F（Ⅲ）；配方2广州电器科学研究所研制、生产的DP-922；配方3中山大学研制，南海市科发公司生产；配方4英国赫德威尔3；配方5意大利西沙特 #九、常低温磷化工艺 9.1磷化的发展方向
磷化处理使用的亚硝酸盐，重金属镍、锌，磷酸盐都是磷化过程中的污染源。现有的技术，还不能取代磷酸盐，磷酸盐还将继续使用下去。已有的不含锌、镍的磷化技术，其磷化质量远比不上锌、镍磷化。从发展趋势上看，无锌、镍的磷化前景可观。亚硝酸盐是现在使用最方便、最广泛、最有效的磷化促进剂，在相同的经济成本下，目前还没有一种物质可以代替它并取得相同的促进效果。亚硝酸盐由于具有致癌性及分解产生氮氧化合物的毒性，其使用量都在逐步减少，现在正在研究其代替物。双氧水是一种理想的无污染促进剂，其副产物是水，没有任何污染问题，并已有极少应用。未来需要解决的问题是双氧水的稳定性及槽液含量检测与控制。总之，取代亚硝酸盐是必然的趋势。
将工件浸入磷化液中，在一定温度下进行化学反应，使其表面生成一层难溶的磷酸盐保护膜，磷化膜可显著提高耐腐性。
磷化处理基本方法有浸入法和喷淋法两种，磷化质量虽然在很大程度上取决于除油、除锈的质量，但喷淋法对于提高磷化质量也是一种有效的工艺手段，并且能缩短工艺时间，但存在如下缺点：①由于飞溅容易腐蚀设备；②工艺件容易生锈；③结晶粗大。
浸入法的优点有：①只要液体能达到的地方都能实现处理目标；②易形成含铁量较高的颗粒状结晶磷化膜，与阴极电泳具有良好的配套性。浸入法的缺点有：①没有冲刷辅助作用；②处理速度慢。
目前在国外汽车行业一般采用喷浸相结合的工艺。磷化一般按成分、温度或厚度进行分类：①按溶液成分分类：锌系、锌钙系、锌铁系、锌猛系、铁系等；②按处理溶液的温度分类：高温磷化（80～90℃）、中温磷化（50～70℃）、低温磷化（30～50℃）、室温磷化（节能）；按磷化膜厚度分类：厚型磷化：δ≥10µm,膜质量≥7.5g/m2（适合冷挤压、防锈浸油、电绝缘）；中厚型磷化：5µm＜δ＜10µm，膜质量4.3～7.5 g/m（适用于手工喷漆）；薄型磷化：1µm＜δ＜4µm，膜质量1.1～4.3 g/m2（适用于电泳涂漆、静电喷漆、粉末喷漆）；特薄型磷化：0.3µm＜δ＜1µm，膜质量0.3～1.1 g/m2（适用于高装饰性电泳底漆）。
磷化技术发展趋势是向低温度方向发展的，现有技术水平对不加温处理（0-25℃）还不能完全满足工业生产需要。现在的节能技术主要在重型磷化方面，从目前的95℃将低到50-60℃；薄型磷化从目前常用的50℃降到30℃。如此，将节省能源消耗约2/3。
2
9.2常低温磷化工艺
(1)常（低）温磷化的工艺特点
常温磷化是指不加热，在自然室温条件下的磷化，通常10～35℃。而低温磷化指温度为35～45℃下的磷化。常（低）温磷化绝大部分以轻铁系磷化、锌系磷化为主。也有在锌系磷化液中加入Mn、Ca、Ni等改性者，习惯上仍称为锌系磷化。
常（低）温磷化是当今研究最活跃、技术进步最快、应用面最广、也是最具保密性的磷化技术。轻铁磷化膜很薄，膜重小于1g/m2。它与油漆配套的一个显著特点是使油漆的抗弯曲、抗冲击性能特别好。这种磷化液有些独特优点：⑴不需要表面调整，对基材适用性强；⑵磷化沉渣少；⑶磷化工艺范围宽，管理容易。但耐盐雾性能差。主要用于粉末涂装、阴极电泳配套。
(2)常（低）温磷化工艺规范
附表9-1 常（低）温铁系磷化工艺规范
配方 工艺规范 磷酸二氢钠 磷酸（85%） 草酸钠 草酸 氯酸钠 BH-64 GP-5 PI577 游离酸（点） 总酸度（点） pH值 温度/℃ 时间/min 1 10 10 4 5 5 3～5 10～20 ＞20 ＞5 2 50mg/L 5～40 2～15 3 100mg/L 5～7 15～20 2.0～2.5 10～35 5～15 4 50mg/L 2.5～3.5 15～40 6～25 注：BH-64广州市二轻研究所；GP-5湖南大学；PI577武汉材料保护研究所 9.3“四合一”磷化法
所谓“四合一”磷化，就是除油、除锈、磷化和钝化四个主要工序综合在一个槽内完成。采用这种工艺可简化工序，减少设备和作业面积，缩短工时、提高劳动生产效率，对于大型机器和管道可进行刷涂，使用方便。“四合一”磷化膜大都市纯铁盐型的，故乌黑亮泽、结晶致密，膜重4～5g/m2，可作为要求不高的制品涂装打底。
80年代中期以来开发的新型“四合一”磷化与原老工艺有着本质的不同。它由磷酸、促进剂、成膜剂、络合剂和表面活性剂组成，酸度很高，因而可除重油和重锈。磷化后不水洗靠残留液继续作用成膜。这种“四合一”溶液不含重金属锌和硝酸盐、亚硝酸盐，对环境污染较小。
附表9-2 常（低）温铁系磷化工艺规范
品牌 PP-1 含量-1/mL·L 300 膜重2～300～2YP-1 500 600～700 常温 3～15 6g/m，重油350 锈浸或刷 XH-9 50g/L 0～40 10～20 轻度油、锈件250 250 120 常温 5～25 浸渍 含油、重锈件330 350 160 30～40 10～15 浸渍 GP-4 多油、重锈或氧化皮零件500 500 250 30～40 10～15 的浸渍或刷涂 注PP-1武汉材料保护研究所；YP-1湖南新化材料保护应用公司；XH-9成都祥和磷化公司；GP-4湖南大学。 总酸度/点 工艺条件 游离酸/温度/℃ 点 常温 时间/min 3～15 备注 9.4低温快速锌系磷化方法
下面介绍一种低温快速锌系磷化方法（代替高温发蓝、高温磷化）： (1)低温快速锌系磷化优点：
高温发蓝液多采用亚硒盐，排放会引起二次污染，且工艺温度在140℃左右，能耗较高。高温磷化工作温度也在95℃左右，能耗也较高。
低温快速锌系磷化的磷化膜外观呈黑灰色，结晶细腻，色泽均匀，耐大气腐蚀性能与高温磷化膜相当，高于高温发蓝，且溶液操作、维护方便，因工作温度在50℃以下，单位能耗仅为高温磷化膜的1/20，大大降低了生产成本。
(2)低温快速锌系磷化液配方：
BXB-9704磷化开缸剂 70g/L（50ml/L） BX-9705型中和剂 6.5g/L（5ml/L） BXA-9706型促进剂 1.4g/L（1.288ml/L） 总酸度 （20±2）点 游离酸度 0.6~1.2点 工作温度 40~50℃ 处理时间 10~20min 膜厚 10~15µm (3)工艺流程：
化学除油（50~60℃） 热水洗 冷水洗 强浸蚀 冷水洗 电解除油（50~60℃、5~6A/dm2、阴极15min、阳极10min） 热水洗 表调（钛盐、T<50℃、t>20s） 冷水洗 热水洗 吹干 浸油 沥油 验收
十、无铬、低铬钝化工艺
10.1铜及其合金的铬化、无铬钝化
(1)概述
铜及铜合金零件具有良好的传热、导电、压延等物理机械性能，但在空气中不稳定易氧化；特别在含有SO2、H2S及水蒸汽等腐蚀性介质的大气中易受到强烈腐蚀。为了提高铜及其合金的保护性和装饰性能必须要对其进行防护处理，它广泛用于电器仪表、电子工业及日用五金等铜及其合金零件的表面处理。
(2)铬酸盐膜的工艺性能
十分薄的透明膜或彩虹色膜存在时，对金属的钎焊性能并无明显影响，甚至比金属上存在自然氧化膜的情形还要好，但是较厚的铬酸盐膜会使金属的焊接变得困难。
同样薄的铬酸盐膜对点焊不发生影响，但膜层过厚时则点焊进行有困难。 铬酸盐膜及无铬盐膜对涂料、橡胶或其它粘结剂都有较好的粘附能力，铜及其合金件铬化或无铬化处理后，其膜层作为底层可以避免涂料同底层金属铜发生不利的反应。此外，铬酸盐或无铬盐膜对金属有缓蚀作用，一旦腐蚀介质穿透涂膜，仍然可以延缓底层锈蚀的出现，使涂膜保存完好，铬酸盐膜或无铬盐膜即使放置一段时间，也可以直接地进行涂装。
(3)铬酸盐膜或无铬酸盐膜的耐蚀性
铬酸盐膜或无铬酸盐膜对铜及其合金具有保护作用通常认为基于这样的两种原因：第一是膜的紧密性，保证金属表面同腐蚀介质可靠地隔离，第二是部份地可溶性的Cr6+化合物可以在膜的不连续部份对裸露金属起缓蚀作用。
防护作用的电化学理论在对铬酸盐膜的防护作用在于自铬酸盐溶液中吸附了极性的分子(或离子)并形成偶极的膜，此时，金属的表面带正电荷电位变正，其值与所吸附的分子(或离子)的数量成比例，由于金属电位变正，其化学活性随
之降低，耐蚀性也就提高了。
铜及其合金在铬酸盐和H2SO4含量高的混合液中不能形成可见的膜，只能达到表面清理和浸蚀的目的。而当上述溶液中含有一定的某无机盐离子时，铬酸盐膜便可形成，其形成的速度视溶液的pH值而定。
经铬酸盐处理后，水洗所得的湿膜是松散的，较易碰损和抹去，为此最好在50℃的热水中浸1min后吹干，随后在70～80℃的烘炉中老化处理20～30min。这时膜层将变硬并且有一定的耐溶性和良好的耐蚀性。
膜的色泽和质量是在很大程度上取决于基底金属的组成和钝化液的类型，如成都祥和磷化有限公司生产研制的XH-83型低铬钝化液处理的黄铜件其钝化膜为黄色+淡彩虹色，纯铜件为红色+淡彩虹色，而经XH-82型无铬钝化液处理而形成的钝化膜为无色透明膜，黄铜件为黄色，纯铜件为红色。它们都具有较好的耐蚀性和对涂料、橡胶和其他粘接剂的良好粘附能力。
(4)无铬钝化是今后的发展方向
而传统的铜铬酸盐钝化工艺由于Cr6+严重污染环境，污水处理复杂，投资费用高，显然与国家的环境保护法等法规是相违背的，这种传统工艺随着科学技术的向前发展而被逐步淘汰。现在有许多的科研和生产单位正在攻克这一难关向低铬或无铬钝化方面发展，有的无铬钝化液已变成了产品并投放市场，如：国家级高新企业——成都祥和磷化有限公司研制生产的XH-81型铜件无铬出光剂、XH-82型铜件无铬钝化浓缩液等就属于对环境低污染的产品。
10.2镀锌层低铬、超低铬钝化
传统的镀锌钝化工艺是铬酐浓度在250g/L左右的高铬钝化工艺，在钝化后需要进行清洗，高铬钝化所产生的废水量很大，六价铬含量高，对江河的水质污染十分严重，并且还要消耗大量铬酐。
高铬钝化工艺铬酐浓度在250g/L左右，低铬在5g/L左右，超低铬钝化溶液铬酐浓度在2g/L以下。低铬工艺的使用，使溶液中的六价铬含量减少50倍以上，有的甚至减少了数百倍，一方面大大减少了铬酐的消耗量，节省开支，另一方面清洗水中六价铬含量极低，几乎不经过处理就能达到工业废水国家排放标准规定的六价铬含量不大于0.5mg/L的标准。
低铬、超低铬钝化工艺，溶液对镀锌层没有化学抛光作用，所以在钝化工序
之前应加以到稀硝酸出光工艺，浓度一般为1%~3%的硝酸溶液，然后进行钝化。
(1)低铬、超低铬彩色钝化
低铬、超低铬彩色钝化配方和工艺条件见下附表10-1，附表10-2：
表10-1 低铬彩钝配方和工艺条件 /ml·L-1
成分及工艺参数 铬酐（CrO3）-1/g·L 硝酸（HNO3） 硫酸（H2SO4） 醋酸（C2H4O2） 高锰酸钾（KMnO4） 盐酸（HCl） LP-93 P-Z1 AD-D994 pH值 温度/℃ 时间/s 配方1 5 3 0.4 0.1 0.8~1.3 室温 5~8 配方2 5 3 0.3 5 0.8~1.3 室温 5~8 配方3 2~4 0.2~0.4 2~3 1.2~1.8 室温 5~20 配方4 15~20 0.8~1.3 室温 5~8 配方5 5~20 1.4~1.8 20~40 5~40 配方6 4 4 1.5~2 室温 20~100 注：配方1、配方2、配方3是传统的低铬彩钝工艺； 配方4中LP-93是上海永生助剂厂产品；
配方5中P-Z1是杭州东方表面技术有限公司产品； 配方6中AD-D994是开封安迪电镀化工有限公司产品。
附表10-2 超低铬彩钝配方和工艺条件 /g·L-1
成分及工艺参数 铬酐（CrO3） 硫酸（H2SO4）/ml·L-1 硝酸（HNO3）/ml·L-1 氯化钠（NaCl） 盐酸（HCl）/ml·L-1 醋酸（C2H4O2）/ml·L-1 硫酸钠（Na2SO4） 硝酸钠（NaNO3） 配方1 1.2~1.7 0.4~0.5 0.3~0.4 4~6 0.4~0.54 配方2 1.2~1.7 0.4~0.5 0.3~0.4 0.3~0.5 配方3 1~2 0.3~0.5 0.4~0.5 0.2~0.5 配方4 2 2 硫酸镍（Ni2SO4） pH值 温度/℃ 时间/s 1.5~2.0 10~14 30~60 1.6~2.0 15~40 30~60 1.6~2.0 15~35 30~60 1 1.4~2.0 15~35 10~30 (2)低铬一次性蓝白钝化
低铬一次性蓝白钝化溶液的配方和工艺条件见附表10-3
附表10-3 低铬蓝白钝化溶液配方和工艺条件 /g·L-1
成分及工艺参数 铬酐（CrO3） 三氯化铬（CrCl3） 硝酸（HNO3）-1/ml·L 硫酸（H2SO4）-1/ml·L 氟化钠（NaF） WX-1蓝白粉 蓝白钝化剂A 蓝白钝化剂B P-Z2 AD-D998A AD-D998B pH值 温度/℃ 时间/s 溶液 空气中 配方1 2~5 0~2 30~50 10~15 2~4 室温 2~10 5~15 配方2 2~5 10~30 3~10 2~4 室温 5~120 5~10 配方3 10 2 室温 7~15 7~15 配方4 6 4 4 1.5~3 20~35 5~15 5~10 配方5 10~25 3~6 0.8~1.2 室温 5~10 5~10 配方6 6 4~8 4 1.5~3 20~35 5~15 5~10 注：配方1、配方2是使用较早的低铬工艺，酸度强，对镀锌层溶解较多，损耗的镀层多，不够经济；
配方3是锡山市钱桥助剂厂和上海永生助剂厂联合研制生产的； 配方4是武汉风帆电镀技术有限公司生产的； 配方5是杭州东方表面技术有限公司研制生产的； 配方6开封安迪电镀化工有限公司的产品。
蓝白层钝化层经水洗后应在热水中封闭，温度在85℃左右，水中加CrO3
0.1~0.2g/L，浸泡0.5~1min，然后烘干，能显著提高钝化膜的耐蚀性。
(3)低铬和超低铬银白色钝化工艺
低铬和超低铬银白色钝化工艺，不仅适用于普通镀锌，而且适用于带材、线材的钝化处理，耐蚀能力大大提高。低铬和超低铬银白色钝化配方和工艺条件见附表10-4。
附表10-4 低铬和超低铬银白色钝化 /g·L-1
成分及工艺参数 铬酐（CrO3） 碳酸钡（BaCO3） 硝酸（HNO3）-1/ml·L 冰醋酸（C2H4O2）-1/ml·L WX-2银白粉 白色钝化剂 P-Z4 AD-D997 温度/℃ 钝化时间/s 配方1 15 0.5 室温 15~35 配方2 2~5 1~2 0.5 80~90 15 配方3 5 2 10~40 20~40 配方4 0.5~1 7 20~40 25~40 配方5 1~2 4 30~70 10~40 配方6 3~7.5 10 室温 5~8 注：配方1、配方2是较为普遍的应用工艺，随着各表面技术公司推出性能良好的钝化剂，将逐渐被淘汰；
配方3是锡山市钱桥助剂厂和上海永生助剂厂联合研制生产的； 配方4是武汉风帆电镀技术有限公司研究开发的； 配方5是杭州东方表面技术有限公司研究开发的； 配方6开封安迪电镀化工有限公司的产品。
10.3镀锌层三价铬和无铬钝化工艺
低铬、超低铬钝化比起高铬钝化来，六价铬的污染已经减少数十倍到数百倍，但六价铬毕竟还是一种毒害性比较大的物质，长期使用，受环境容量的影响，其危害还是不容忽视的。于是电镀工作者在研究开发低铬、超低铬钝化工艺的同时，也着手研究三价铬钝化和无铬钝化工艺。我国早在20世纪70年代就研究了钛盐钝化，并在一些企业应用。三价铬毒性只有六价铬毒性的1%，且三价铬经简单处理后即可回收，因此三价铬钝化也是值得推广的钝化工艺。
目前，无铬钝化工艺研究报道的有钛盐、钼酸盐、锆酸盐、钨酸盐和钒酸盐
等一些无机含氧阴离子以及有机化合物作为镀锌层表面钝化处理剂，还有稀土元素方面的研究。下面简单介绍一些这方面的工艺情况。
(1)三价铬钝化
三价铬钝化的外观、色泽、亮度可和六价铬接近，钝化膜的耐蚀性优于六价铬钝化膜层，并且膜层附着力良好，抗蚀性能可达到标准要求。三价铬盐钝化溶液较稳定，使用寿命长，补充新钝化液即可长期使用。
南京航空学院钱达人等在20世纪90年代报道了一种可与六价铬盐钝化相媲美的三价铬钝化工艺，具体工艺配方如下：
三价铬化合物 24~50g/L 次磷酸钠 12~25g/L 硝酸钠 8~15g/L 硼酸 8~15g/L 添加剂 1~5 g/L 温度 室温 pH值 2~4.5 时间 1~2min
从实验结果看，以三价铬盐为基础加入次磷酸钠络合剂的钝化工艺，能够得到相当于六价铬盐的钝化膜层，可以代替通常用的六价铬盐钝化工艺。
(2)钛酸盐钝化
钛是一种毒性很低的金属元素，钛在水中最大允许浓度为250mg/L，比六价铬高数千倍，研究发现钛酸盐钝化主要是从环保角度出发的。一般认为镀锌层与钛酸盐发生氧化还原反应，生产的钛氧化物稳定性很高，在机械损伤后会在空气中得到修复，而且难溶于许多介质。几种钛盐钝化溶液配方和工艺条件见下表。
附表10-5 钛盐钝化溶液配方和工艺条件 /g·ml-1
配方和工艺条件 硫酸氧钛（95%）/g·L 双氧水（30%） 硝酸 磷酸 六偏磷酸钠/g·L -1-1配方1 3~6 50~80 4~8 8~12 6~15 配方2 2~6 50~80 3~6 12~20 配方3 2~5 50~80 8~15 配方4 2~5 50~80 10~20 柠檬酸/g·L 单宁酸 pH值 温度/℃ 时间/s 空气中停留时间/s -1 2~4 1.0~1.5 10~20 10~20 5~15 2~4 1.0~1.5 10~20 10~20 5~15 5~10 0.5~1.0 8~15 8~15 5~10 5~10 0.5~1.0 8~15 8~15 5~10 注：1. 配方1、配方2是彩色钝化，配方3、配方4是白色钝化； 2. 单宁酸生成的膜带金黄色，类似铬酸盐膜，如果用聚乙烯醇则膜层成均匀的蓝紫色。配方3、4均能一次生成白色钝化膜；
3. 配方3适用于碱性锌酸盐和氯化物镀锌层，获得银白色膜层，配方4适用于氯化物镀锌层。
经测试，钛酸盐钝化膜和铬酸盐钝化膜一样都是较紧密的无定形结构，但钛酸盐膜堆积的没有铬酸盐膜均匀，钛酸盐钝化膜结合强度比铬酸盐钝化膜好。经中性盐雾试验，太酸盐膜和铬酸盐膜的耐蚀性能基本相当。
(3)钼酸盐和钨酸盐钝化
钼和钨是铬的同族元素，对锌镀层也能形成钝化膜。据相关资料报道，钼酸盐钝化膜的抗蚀性接近铬酸盐钝化膜，且钼的毒性仅为铬的1%。钼酸盐钝化有电化学法和化学浸渍法两种。电化学法（即阴极电解法）较好，成膜时间短，化学浸渍法则需要较长时间。
配方中含有5~30g/L的钼酸钠，如果加入磷酸形成杂多酸，则抗蚀性能会更好。溶液的pH 值在2~5的范围内，根据浓度、温度和时间的长短，钝化膜颜色将会老化，可生成微黄、灰蓝色、军绿色、黑色等。
钼酸铵300g/L、氨水600ml/L，温度30~40℃，钝化时间10min的黑色钝化工艺，目前仍有人使用，该溶液稳定性好，成分简单，维护容易。
(4)无铬钝化工艺
例1：一种无铬钝化的工艺
附表10-6 无铬钝化配方和工艺条件
溶液组成的质量浓度（ml/L） 无铬银白色钝化剂 无铬蓝白色钝化剂 无铬彩色钝化剂 硝酸 pH 温度（℃） 时间（S）：溶剂中 时间（S）：空气中 银白色 （使用碱性锌） 100 0.5～1.0 室温 7～10 5～7 蓝白色 （使用氯化锌） 100 0.5～1.0 室温 7～10 5～7 100 4 1.0～1.5 室温 5～7 5～7 彩色 目前已开发成功并已上市一系列钛酸盐无铬钝化剂，可以用来代替有毒有害的铬酸盐钝化剂。钛酸盐是无毒级的化工原料。无铬钝化的工艺流程：
a.彩色钝化：镀锌—清洗—2％～3％淡硝酸出光—清洗(也可不清洗，但要适当沥干，避免硝酸溶液大量带入) —彩色钝化—二道清洗—封闭—清洗—烫热水(70-80℃) —离心干燥或压缩空气吹干。
b.无色钝化：镀锌—清洗—2％～3％淡硝酸出光—钝化—清洗—烫热水(70～80℃) —离心干燥。
无铬钝化配方和工艺操作条件如表10-6所示。而显色封闭(仅彩色需要)时应用显色封闭剂，比例为30mL／L，温度为室温，时间为7~15s。
钝化溶液的维护及注意事项：
a.无铬彩色钝化剂分A、B、C三种，新配槽液用A剂及B剂，补充时用A剂和C剂，以少加勤加为宜。硝酸用来调整溶液的pH值，不要加入过多；
b.操作中工件尽量不要掉入钝化槽，如有掉入，要及时捞出，否则会影响钝化溶液的稳定；
c.钝化篮子要用不锈钢或塑料，不能用铁丝篮子； d.钝化时间太长会引起钝化膜发雾；
e.彩色钝化膜经过显色封闭，时间长短决定色泽浓淡。
十一、脱脂液油水分离技术
除油剂含有氢氧化钠、磷酸盐、碳酸钠和表面活性物质等，经除油操作后在
溶液中常混有油污和其它污物，前处理脱脂时的油及杂质达到4g/L之后，即会影响后续电镀质量，若倒掉重配，不但损失大量化学药品，增加成本，还会造成环境污染。所以除油废液需要处理的项目有pH，SS，BOD，COD及油份，可用过滤机将悬浮体除掉，然后用超滤器将油脂成份连续除掉，补充一定的有效成份，除油剂可以继续使用，有效降低了处理成本，减少了污染。。当除油液必须报废时，可用盐酸或硫酸进行中和处理即可，油脂可采用油脂分离装置，其白浊问题，可用活性炭处理，但费用较高。
十二、废工艺溶液处理处置
生产中用的碱除油液或酸洗液当失效废弃时，属于危险废物，应纳入危险废物管理，交由有资质处理酸碱废液的单位进行处理。
十三、铬渣无害化处理
在铬渣中加入适量的还原剂，在一定加工条件下，可使以六价铬形式存在的铬酸钠、铬酸钙还原成三价铬状态。这种方法称之为无害化处理。这种处理能够消除或降低六价铬的危害，控制污染的扩大，便于综合利用。所用的还原剂有；在酸性条件下(用酸将碱性铬渣调成酸性)，加入硫酸亚铁、亚硫酸钠、硫代硫酸钠等；在碱性条件下，加入硫化钠、硫氢化钠等；在还原气氛中加热的条件下，加入活性炭粉、纸浆废液、锯木屑等。
十四、采用喷砂、回收为一体的环保型喷砂设备
CMD-SHP射吸式循环喷砂机是喷砂、回收为一体的可循环使用的环保型喷砂设备，主要有如下特点：
(1)喷砂作业时，通过回收循环系统，实现磨料重复使用，节省磨料，降低成本；
(2)通过调换不同形状的回收毛刷头，可快速方便对不同形状的表面进行作业。同时也可以去掉毛刷进行开放式喷砂作业；
(3)喷砂工作方式灵活，工艺参数可变，可满足不同材质、不同粗糙度技术要求；
(4)主要零部件互换性强，在不需要喷砂作业时，可以兼作吸尘器使用；
(5)具有体积小、重量轻、机动灵活、可移动操作，方便使用的优点。
十五、采用带吸尘装置的磨光机及抛光机
零件在磨、抛光操作过程中会有大量的磨料、金属粉尘、布轮屑等被磨削下来，污染环境，因此磨抛光机需要配备吸尘系统。现在定型的产品可以自带吸尘系统和另配吸尘系统。吸尘系统包括磨、抛轮旁的吸风罩、风管、除尘器、离心风机。
带吸尘装置的磨光机及抛光机师在磨光机及抛光机的基座下部安装有吸尘风机，电机通过皮带轮同时驱动抛光机主轴及风机叶轮主轴。使抛光或磨光产生的粉尘可通过抛光机自带的风机排入地下通风管道中，再用总排风系统将各抛光机排入风道的粉尘经除尘器净化后排入大气中。这类设备吸尘效果好，很受用户欢迎，但设备本身结构复杂、价格贵。
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