Recobriments metàl·lics (III): solucions

1999/06/01 Etxaide, Maider Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Ingurumena

En aquest apartat s'explicarà en què consisteix la millora de les tècniques de neteja, deixant per a un futur les solucions de tractament d'aigües residuals. En l'últim apartat es mostraran algunes experiències de millora en la indústria de recobriments.

Prolongació de la vida del bany

En els electròlits s'acumulen metalls contaminants procedents de materials base i productes de degradació dels additius de l'electròlit.

Per a poder allargar la vida dels banys, els components principals de l'electròlit (sals, tensoactivos, etc.) han d'analitzar-se contínuament i ajustar-se als valors teòrics. D'altra banda, és important conèixer bé les raons per les quals es vol renovar el bany, és a dir, les substàncies acumulades que deterioren la qualitat del bany i la concentració en la qual aquestes substàncies comencen a produir efectes negatius.

A causa de la varietat d'impureses o contaminants presents en els banys, els processos o tècniques de neteja a emprar són variats i específics. Mitjançant aquestes tècniques s'aconsegueix eliminar metalls pesants contaminats, precipitar sals i eliminar additius orgànics degradats, impureses o partícules insolubles. Algunes d'aquestes tècniques són:

• Eliminació continuada d'impureses i partícules per filtració
• Eliminació de contaminants o additius degradats mitjançant carboni actiu.
• Eliminació de contaminants (ex. Utilització d'electròlisi selectiva per corrent de baixa densitat en els electròlits de coure i zinc niquel.
• Eliminació de metalls contaminants en electròlits molt àcids (p.e. crom III i ferro d'electròlits cròmics) mitjançant resines d'intercanvi catiònic.
• Oxidació del crom III a VI mitjançant ànode de petita superfície.

Així mateix, la tècnica més eficaç per al manteniment dels processos de desgreixatge és la utilització de separadors d'oli. Quant al decapatge, d'altra banda, les mesures de manteniment tenen una baixa viabilitat pràctica, per la qual cosa la mesura preventiva més adequada consisteix en una neteja prèvia adequada.

Minimització d'arrossegaments

Es diu líquid adherit a la superfície de les peces procedents d'arrossegaments, banys o neteges anteriors. La reducció d'arrossegaments, sobretot en instal·lacions amb tambor, és la mesura preventiva més eficaç tant des del punt de vista ambiental com de butxaca. Algunes mesures per a aconseguir la minimització d'arrossegaments són:

• Allargar el temps d'escorregut després de l'extracció de bastidors i bons que contenen peces de procés.
• Optimització de l'escorregut extraient els bombos del bany lentament i establint el règim de gir adequat del tambor. Aquesta mesura és fonamental en les instal·lacions de tamborrada.
• Disseny adequat de bastidors i bombos.
• Modificació de les característiques físiques o components del bany, p. ex. a vegades es poden reduir arrossegaments amb un simple augment de la temperatura del bany.
• Disseny adequat de les peces evitant parts còncaves, orificis i ranures.

Optimització de la tècnica de neteja

Abans d'abordar la millora de la tècnica de neteja s'ha de preveure el grau de qualitat buscada en les aigües de rentada de cada operació, ja que la millora de la tècnica de neteja serà inútil si no es coneix amb antelació el grau de neteja desitjat. De fet, la majoria de les vegades es neteja molt més de prou, fins i tot 1.000 vegades més. A més, cal tenir en compte que actualment els costos d'aigua de proveïment, cànon d'abocament i productes químics per al tractament d'aigües són cada vegada majors.

La metodologia més senzilla per a definir la qualitat és el criteri de qualitat de rentada, és a dir, el quocient entre la concentració del bany en operació i la fase final de rentada. Per exemple, el criteri 1.000 indica que està diluït 1000 vegades menys que l'últim bany de rentada.

En qualsevol cas, encara que treballar amb un criteri de qualitat ajustat és el primer pas en l'estalvi d'aigua, la tècnica de neteja seleccionada és la més decisiva per a la quantitat d'aigua utilitzada.

Principals tècniques de neteja

La tendència de la majoria de les tècniques que optimitzen el procés de rentada és la reutilització repetida de l'aigua de rentada. D'aquesta forma s'aconsegueix concentrar la càrrega contaminant en un menor volum, la qual cosa facilita no sols la volta al bany de l'electròlit arrossegat, sinó també el tractament de les aigües semi-concentrades de forma més econòmica i segura.

El nombre d'etapes de rentada posteriors a cada operació és fonamental per a aconseguir l'eficiència amb un baix cabal d'aigua. El més recomanable és disposar de tres etapes per a operacions de cobertura i dues per a pretractaments (desgreixatge i decapatge).

Les principals tècniques utilitzades són:

• Neteja en cascada: es diu així quan l'etapa de rentada s'associa a diverses sèries. L'aigua s'aboca a contra corrent de les peces, sent reutilitzada immediatament. Aquest sistema és molt útil.
• Neteja estanca: és la neteja de les peces en una cuba sense aportació contínua d'aigua. Encara que amb aquest sistema es consumeix poc aigua, la qualitat de rentada és variable. L'ús combinat amb altres sistemes és el més recomanable.
• Neteja en cicle tancat: també es diu neteja desionitzada. La recollida de la càrrega contaminant es realitza mitjançant un equip d'intercanvi iònic que permet la reutilització contínua de l'aigua. Amb aquest mètode es generen petits volums d'aigua però amb elevats costos d'inversió.
• Neteja a la dutxa: consisteix a utilitzar el sistema de dutxa entre els banys en funcionament o entre les diferents etapes de rentada. Permet eliminar el major arrossegament de les peces presents en el bastidor amb un baix cabal d'aigua. Per a la dutxa s'utilitza l'aigua de l'última fase de rentada, excepte causa justificada (raons sanitàries, etc.).
• Tècniques combinades: neteja en cascada i cicle tancat, neteja estanca i en cascada. Aquestes combinacions són avantatjoses ja que aporten els avantatges de tots dos sistemes.