Преузето из 3. издања, Енциклопедија безбедности и здравља на раду.

Постоји велики избор техника за завршну обраду површина металних производа тако да су отпорне на корозију, боље пријањају и изгледају боље (види табелу 1). Неки производи се третирају низом неколико ових техника. Овај чланак ће укратко описати неке од оних које се најчешће користе.

Табела 1. Резиме опасности повезаних са различитим методама обраде метала

Пре него што се било која од ових техника може применити, производи морају бити темељно очишћени. Користе се бројне методе чишћења, појединачно или у низу. Они обухватају механичко брушење, четкање и полирање (који производе металну или оксидну прашину – алуминијумска прашина може бити експлозивна), одмашћивање испареном водом, прање органским растварачима масти, „кисељење“ у концентрованим киселим или алкалним растворима и електролитичко одмашћивање. Последњи укључује урањање у купке које садрже цијанид и концентроване алкалије у којима електролитички формирани водоник или кисеоник уклањају маст, што резултира „празним“ металним површинама које су без оксида и масти. Након чишћења следи адекватно испирање и сушење производа.

Одговарајући дизајн опреме и ефикасан ЛЕВ ће смањити део ризика. Радници који су изложени опасности од прскања морају имати заштитне наочаре или штитнике за очи и заштитне рукавице, кецеље и одећу. Тушеви и фонтане за испирање очију треба да буду у близини и да буду у добром стању, а прскање и проливање треба одмах опрати. Код електролитичке опреме, рукавице и ципеле морају бити непроводне, а друге стандардне електричне мере предострожности, као што је уградња прекидача струјног кола и процедуре за закључавање/означавање треба да се поштују.

Процеси лечења

Електролитичко полирање

Електролитичко полирање се користи за производњу површине побољшаног изгледа и рефлексивности, за уклањање вишка метала како би се тачно уклопио у потребне димензије и за припрему површине за инспекцију на несавршености. Процес укључује преференцијално анодно растварање високих тачака на површини након одмашћивања паром и врућег алкалног чишћења. Киселине се често користе као раствори електролита; сходно томе, потребно је адекватно испирање након тога.

Елецтроплатинг

Галванизација је хемијски или електрохемијски процес за наношење металног слоја на производ—на пример, никла за заштиту од корозије, тврдог хрома за побољшање својстава површине или сребра и злата за његово улепшавање. Повремено се користе неметални материјали. Производ, ожичен као катода, и анода метала који се таложи су потопљени у раствор електролита (који може бити кисели, алкални или алкални са цијанидним солима и комплексима) и спојени споља на извор једносмерне струје. Позитивно наелектрисани катјони металне аноде мигрирају на катоду, где се редукују у метал и таложе као танак слој (види слику 1). Процес се наставља све док нови премаз не достигне жељену дебљину, а затим се производ опере, осуши и полира.

Слика 1. Галванизација: Шематски приказ

Анода: Цу → Цу⁺² + КСНУМКСе^- ; Катода: Цу⁺² + 2е^- → Цу

In електроформирање, процес који је блиско повезан са галванизацијом, предмети обликовани од, на пример, гипса или пластике, постају проводљиви применом графита, а затим се повезују као катода тако да се метал таложи на њих.

In анодизација, процес који последњих година добија све већи значај, производи од алуминијума (користи се и титан и други метали) се повезују као анода и потапају у разблажену сумпорну киселину. Међутим, уместо да се формирају позитивни јони алуминијума и мигрирају за таложење на катоди, они се оксидују атомима кисеоника који настају на аноди и постају везани за њу као оксидни слој. Овај оксидни слој је делимично растворен раствором сумпорне киселине, чинећи површински слој порозним. Након тога, обојени материјали или материјали осетљиви на светлост могу се таложити у овим порама, као на пример у изради натписних плочица.

Емајли и глазуре

Стакласти емајл или порцелански емајл се користи за давање високо отпорног на топлоту, мрље и корозију покривача метала, обично гвожђа или челика, у широком спектру фабрикованих производа, укључујући каде, гасне и електричне шпорете, кухињско посуђе, резервоаре за складиштење и контејнере, и електричну опрему. Поред тога, емајли се користе у декорацији керамике, стакла, накита и украсних украса. Специјализована употреба емајлираних прахова у производњи украсног предмета као што су Цлоисонне и Лимогес позната је вековима. Глазуре се примењују на грнчарски прибор свих врста.

Материјали који се користе у производњи стаклених емајла и глазура укључују:

• ватростални материјали, као што су кварц, фелдспат и глина
• флуксови, као што су боракс (натријум борат декахидрат), сода пепео (безводни натријум карбонат), натријум нитрат, флуорит, криолит, баријум карбонат, магнезијум карбонат, олово моноксид, олово тетроксид и цинк оксид
• боје, као што су оксиди антимона, кадмијума, кобалта, гвожђа, никла, мангана, селена, ванадијума, уранијума и титанијума
• средства за замућење, као што су оксиди антимона, титанијума, калаја и цирконијума и натријум антимонинат
• електролити, као што су боракс, сода пепео, магнезијум карбонат и сулфат, натријум нитрит и натријум алуминат
• агенси за флокулацију, као што су глина, гуме, амонијум алгинат, бентонит и колоидни силицијум диоксид.

Први корак у свим врстама стакластог емајлирања или глазирања је прављење фрите, праха емајла. То подразумева припрему сировина, топљење и предају фрите.

Након пажљивог чишћења металних производа (нпр. пескарење, кисељење, одмашћивање), емајл се може нанети неколико поступака:

• У мокром поступку предмет се потапа у водени глеђ, извлачи и оставља да се оцеди или код „бљускања” емајл слип је дебљи и мора се отрести са предмета.
• У сувом процесу, брушени предмет се загрева до температуре емајлирања, а затим се суви емајл у праху распршује кроз сита на њега. Емајл се синтерује на своје место и, када се предмет врати у пећ, топи се до глатке површине.
• Примена прскањем се све више користи, обично у механизованим операцијама. Потребан је ормарић испод издувне вентилације.
• Декоративни емајли се најчешће наносе ручно, четкицама или сличним алатима.
• Глазуре за порцелан и грнчарије се обично наносе потапањем или прскањем. Иако се неке операције потапања механизују, комади се обично умачу ручно у домаћој индустрији порцелана. Предмет се држи у руци, умочи у велику каду са глазуром, глазура се уклања покретом ручног зглоба и предмет се ставља у сушач. Приликом прскања глазуре треба обезбедити затворену хаубу или ормарић са ефикасном издувном вентилацијом.

Припремљени предмети се затим „пеку“ у пећи или пећи, која обично ради на гас.

Једрење

Хемијско нагризање даје сатенски или мат завршни слој. Најчешће се користи као предтретман пре елоксирања, лакирања, конверзијског премаза, полирања или хемијског избељивања. Најчешће се примењује на алуминијум и нерђајући челик, али се користи и за многе друге метале.

Алуминијум се обично урезује у алкалним растворима који садрже различите мешавине натријум хидроксида, калијум хидроксида, тринатријум фосфата и натријум карбоната, заједно са другим састојцима како би се спречило стварање муља. Један од најчешћих процеса користи натријум хидроксид у концентрацији од 10 до 40 г/л који се одржава на температури од 50 до 85°Ц са временом потапања од чак 10 минута.

Алкалном нагризању обично претходи и затим следи третман у различитим смешама хлороводоничне, флуороводоничне, азотне, фосфорне, хромне или сумпорне киселине. Типичан третман киселином укључује урањање од 15 до 60 секунди у смешу од 3 запреминска дела азотне киселине и 1 запреминског дела флуороводоничне киселине која се одржава на температури од 20°Ц.

Поцинчавање

Галванизација наноси цинк премаз на различите челичне производе ради заштите од корозије. Производ мора бити чист и без оксида да би премаз правилно пријањао. Ово обично укључује низ процеса чишћења, испирања, сушења или жарења пре него што производ уђе у каду за галванизацију. Код цинковања „врућим потапањем“, производ се пропушта кроз купку од растопљеног цинка; „Хладно“ цинковање је у суштини галванизација, као што је горе описано.

Произведени производи се обично галванизирају у серијском процесу, док се метода континуиране траке користи за челичну траку, лим или жицу. Флукс се може користити за одржавање задовољавајућег чишћења и производа и купатила са цинком и за олакшавање сушења. Корак претходног флукса може бити праћен поклопцем флукса амонијум хлорида на површини цинк купатила, или се ово последње може користити самостално. У цеви за поцинковање, цев се потапа у врући раствор цинк амонијум хлорида након чишћења и пре него што цев уђе у купатило са растопљеним цинком. Токови се разлажу и формирају иритирајући хлороводоник и гас амонијака, што захтева ЛЕВ.

Различити типови континуираног топлог цинковања у основи се разликују по томе како се производ чисти и да ли се чишћење врши на мрежи:

• чишћење пламеном оксидације површинских уља са накнадном редукцијом у пећи и жарењем урађено у линији
• електролитичко чишћење обављено пре ин-лине жарења
• чишћење киселим кисељењем и алкалним чишћењем, коришћењем флукса пре претходног загревања пећи и жарење у пећи пре цинковања
• чишћење киселим киселином и алкално чишћење, елиминисање флукса и предгревање у редукционом гасу (нпр. водоник) пре цинковања.

Континуирана линија за галванизацију за челичне траке лаке ширине изоставља кисељење и употребу флукса; користи алкално чишћење и одржава чисту површину траке загревањем у комори или пећи са редукционом атмосфером водоника док не прође испод површине купке од растопљеног цинка.

Континуирано цинковање жице захтева кораке жарења, обично са посудом од растопљеног олова испред резервоара за чишћење и галванизацију; ваздушно или водено хлађење; кисељење у врућој, разблаженој хлороводоничкој киселини; испирање; примена флукса; сушење; а затим цинковање у купатилу од растопљеног цинка.

Шљунак, легура гвожђа и цинка, таложи се на дно купке од растопљеног цинка и мора се повремено уклањати. Различити типови материјала лебде на површини цинкове купке како би се спречила оксидација растопљеног цинка. Потребно је често скидање на местима улаза и излаза жице или траке која се поцинкује.

heat треатмент

Топлотна обрада, загревање и хлађење метала који остаје у чврстом стању, обично је саставни део обраде металних производа. Скоро увек укључује промену кристалне структуре метала што резултира модификацијом његових својстава (нпр. жарење да би се метал учинио савитљивијим, загревање и споро хлађење да би се смањила тврдоћа, загревање и гашење да би се повећала тврдоћа, ниске температуре загревање ради минимизирања унутрашњих напрезања).

прекаљивање

Жарење је топлотна обрада „омекшавања“ која се широко користи да би се омогућила даља хладна обрада метала, побољшала обрадивост, смањио напрезање производа пре употребе и тако даље. То укључује загревање метала на одређену температуру, задржавање на тој температури одређено време и омогућавање да се охлади одређеном брзином. Користе се бројне технике жарења:

• Плаво жарење, у којој се на површини легура на бази гвожђа производи слој плавог оксида
• Светло жарење, који се спроводи у контролисаној атмосфери да би се површинска оксидација свела на минимум
• Блиско жарење or жарење кутије, метода у којој се и црни и обојени метали загревају у запечаћеној металној посуди са или без материјала за паковање, а затим се полако хладе
• Потпуно жарење, обично се изводи у заштитној атмосфери, са циљем да се добије максимална мекоћа која је економски изводљива
• Маллеаблизинг, посебна врста жарења која се даје одливцима од гвожђа да би били ковљиви трансформацијом комбинованог угљеника у гвожђу у фини угљеник (тј. графит)
• Делимично жарење, нискотемпературни процес за уклањање унутрашњих напона изазваних у металу хладном обрадом
• Подкритично or сфероидизирајуће жарење, који производи побољшану обрадивост дозвољавајући карбиду гвожђа у кристалној структури да добије облик сфероида.

Старење каљење

Старење је топлотна обрада која се често користи на легурама алуминијум-бакар у којој се природно очвршћавање које се одвија у легури убрзава загревањем на око 180°Ц у трајању од око 1 сат.

Хомогенизација

Хомогенизација, која се обично примењује на инготе или компактне метале у праху, дизајнирана је да уклони или у великој мери смањи сегрегацију. Постиже се загревањем до температуре око 20°Ц испод тачке топљења метала у трајању од око 2 сата или више, а затим гашењем.

Нормализинг

Процес сличан потпуном жарењу, обезбеђује уједначеност механичких својстава која се добијају и такође производи већу жилавост и отпорност на механичко оптерећење.

Патентирање

Патентирање је посебна врста процеса жарења који се обично примењује на материјале малог попречног пресека који су намењени за извлачење (нпр. жица од угљеничног челика од 0.6%). Метал се загрева у обичној пећи до изнад опсега трансформације, а затим прелази из пећи директно у, на пример, оловно купатило које се одржава на температури од око 170°Ц.

Каљење и каљење

Повећање тврдоће се може постићи у легури на бази гвожђа загревањем изнад опсега трансформације и брзим хлађењем до собне температуре гашењем у уљу, води или ваздуху. Артикал је често под великим оптерећењем да би био стављен у употребу и, како би се повећала његова жилавост, он се темперира поновним загревањем на температуру испод опсега трансформације и омогућава да се охлади жељеном брзином.

Мартеринг и аустемперинг су слични процеси, осим што се производ гаси, на пример, у купатилу од соли или олова на температури од 400°Ц.

Отврдњавање површине и кућишта

Ово је још један процес термичке обраде који се најчешће примењује на легуре на бази гвожђа, који омогућава да површина предмета остане тврда док његово језгро остаје релативно дуктилно. Има бројне варијације:

• Очвршћавање пламеном подразумева очвршћавање површина предмета (нпр. зуба зупчаника, лежајева, клизних стаза) загревањем високотемпературном гасном бакљом, а затим гашење у уљу, води или другом погодном медијуму.
• Електрично индукционо каљење је слично очвршћавању пламеном осим што се загревање производи вртложним струјама индукованим у површинским слојевима.
• Царбуризинг повећава садржај угљеника на површини легуре на бази гвожђа загревањем предмета у чврстом, течном или гасовитом угљеничном медијуму (нпр. чврсти угаљ и баријум карбонат, течни натријум цијанид и натријум карбонат, гасовити угљен моноксид, метан и тако даље ) на температури од око 900°Ц.
• Нитрирање повећава садржај азота на површини специјалног нисколегираног ливеног гвожђа или челичног предмета загревањем у азотном медијуму, обично у гасном амонијаку, на око 500 до 600°Ц.
• Цијанирање је метода каљења у кућишту у којој је површина нискоугљичног челичног предмета обогаћена и угљеником и азотом истовремено. Обично укључује загревање предмета у трајању од 1 сата у купатилу од растопљеног 30% натријум цијанида на 870°Ц, а затим гашење у уљу или води.
• Нитрирање угљеника је гасовити процес за истовремену апсорпцију угљеника и азота у површински слој челика загревањем на 800 до 875°Ц у атмосфери гаса за карбуризацију (види горе) и гаса за нитрирање (нпр. 2 до 5% безводног амонијак).

Металлизинг

Метализација или прскање метала је техника наношења заштитног металног премаза на механички храпаву површину прскањем растопљеним капљицама метала. Такође се користи за изградњу истрошених или кородираних површина и за спасавање лоше обрађених компонентних делова. Процес је надалеко познат као Сцхоопинг, по др. Сцхоопу који га је измислио.

Користи Сцхоопинг пиштољ, ручни пиштољ за прскање у облику пиштоља кроз који се метал у облику жице убацује у пламен гасне цеви за гориво/кисеоник који га топи и, користећи компримовани ваздух, распршује га на објекат. Извор топлоте је мешавина кисеоника и ацетилена, пропана или компримованог природног гаса. Намотана жица се обично исправља пре него што се убаци у пиштољ. Може се користити било који метал од којег се може направити жица; пиштољ такође може прихватити метал у облику праха.

Вакум метализација је процес у коме се предмет ставља у вакуумску теглу у коју се распршује метал за облагање.

Фосфатирање

Фосфатирање се углавном користи на меком и поцинкованом челику и алуминијуму како би се повећала адхезија и отпорност на корозију боја, воска и уља. Такође се користи за формирање слоја који делује као филм за раздвајање у дубоком извлачењу лима и побољшава његову отпорност на хабање. У суштини се састоји од омогућавања металној површини да реагује са раствором једног или више фосфата гвожђа, цинка, мангана, натријума или амонијума. За комбиновано чишћење и фосфатирање користе се раствори натријум и амонијум фосфата. Потреба за фосфатирањем мултиметалних објеката и жеља за повећањем брзине линије у аутоматизованим операцијама довели су до смањења времена реакције додавањем акцелератора као што су флуориди, хлорати, молибдати и једињења никла у растворе за фосфатирање. Да би се смањила величина кристала и, сходно томе, повећавају флексибилност премаза од цинк фосфата, средства за рафинацију кристала као што су терцијарни цинк фосфат или титанијум фосфат се додају у испирање пре третмана.

Редослед фосфатирања обично укључује следеће кораке:

• топло каустичко чишћење
• четкање и испирање
• даље вруће каустичко чишћење
• испирање воде за кондиционирање
• прскање или потапање у вруће растворе киселих фосфата
• исперите хладном водом
• испирање топлом хромном киселином
• још једно испирање хладном водом
• сушење.

Приминг

Прајмери ​​за органску боју се наносе на металне површине како би се унапредила адхезија накнадно нанесених боја и успорила корозија на споју боја-метал. Прајмери ​​обично садрже смоле, пигменте и раствараче и могу се нанети на припремљене металне површине четком, спрејом, потапањем, премазивањем ваљком или електрофорезом.

Растварачи могу бити било која комбинација алифатичних и ароматичних угљоводоника, кетона, естара, алкохола и етара. Најчешће коришћене смоле су поливинил бутинол, фенолне смоле, алкиди уља за сушење, епоксидизована уља, епоксиестри, етил силикати и хлорисане гуме. У комплексним прајмерима користе се средства за умрежавање као што су тетраетилен пентамин, пентаетилен хексамин, изоцијанати и уреа формалдехид. Неоргански пигменти који се користе у формулацијама прајмера укључују једињења олова, баријума, хрома, цинка и калцијума.

Пластични премаз

Пластични премази се наносе на метале у течном облику, као прах који се накнадно очвршћава или синтерује загревањем, или у облику готових листова који се лепком лепе на металну површину. Најчешће коришћене пластике укључују полиетилен, полиамиде (најлоне) и ПВЦ. Ово последње може укључивати пластификаторе на бази мономерних и полимерних естара и стабилизатора као што су карбонат олова, соли масних киселина баријума и кадмијума, дибутилкалај дилаурат, алкилкалај меркаптиди и цинк фосфат. Иако су генерално ниске токсичности и не изазивају иритацију, неки од пластификатора су сензибилизатори коже.

Опасности и њихова превенција

Као што се може закључити из сложености горе наведених процеса, постоји велики избор сигурносних и здравствених опасности повезаних са површинском обрадом метала. Многи се редовно сусрећу у производним операцијама; други су представљени јединственошћу употребљених техника и материјала. Неки су потенцијално опасни по живот. Међутим, углавном се могу спречити или контролисати.

Дизајн радног места

Радно место треба да буде пројектовано тако да омогући испоруку сировина и залиха и уклањање готових производа без ометања текуће обраде. Пошто су многе хемикалије запаљиве или склоне реаговању када се помешају, неопходно је правилно одвајање у складиштењу и транспорту. Многе операције завршне обраде метала укључују течности, а када дође до цурења, просипања или прскања киселина или алкалија, морају се одмах опрати. Сходно томе, морају се обезбедити подови са одговарајућим дренирањем, отпорним на клизање. Одржавање домаћинства мора бити марљиво како би радна подручја и други простори били чисти и без накупина материјала. Системи за одлагање чврстог и течног отпада и ефлуента из пећи и издувне вентилације морају бити пројектовани имајући на уму еколошку забринутост.

Радна места и радни задаци треба да користе ергономске принципе како би се минимизирала напрезања, уганућа, претерани замор и РСИ. Штитници машине морају имати аутоматско закључавање како би машина била без напона ако се штитник скине. Заштита од прскања је неопходна. Због опасности од прскања врућих раствора киселина и алкалија, фонтане за испирање очију и тушеви за цело тело морају бити постављени на дохват руке. Треба поставити знакове који упозоравају друго особље у производњи и одржавању на опасности као што су хемијске купке и вруће површине.

Хемијска процена

Све хемикалије треба проценити на потенцијалну токсичност и физичке опасности, а мање опасне материјале треба заменити тамо где је то могуће. Међутим, пошто мање токсичан материјал може бити запаљивији, мора се узети у обзир и опасност од пожара и експлозије. Поред тога, мора се узети у обзир хемијска компатибилност материјала. На пример, случајно мешање соли нитрата и цијанида могло би да изазове експлозију због јаких оксидационих својстава нитрата.

Вентилација

Већина процеса наношења металних премаза захтева ЛЕВ који је стратешки постављен да одвуче паре или друге загађиваче од радника. Неки системи гурају свеж ваздух кроз резервоар да би „гурнули“ загађиваче из ваздуха на издувну страну система. Усисници свежег ваздуха морају бити удаљени од издувних отвора тако да потенцијално токсични гасови не циркулишу.

Лична заштитна опрема

Процесе треба осмислити тако да спрече потенцијално токсично излагање, али пошто се оне не могу увек у потпуности избећи, запосленима ће се морати обезбедити одговарајућа ЛЗО (нпр. наочаре са или без штитника за лице према потреби, рукавице, кецеље или комбинезони и ципеле). Пошто многа излагања укључују вруће корозивне или нагризајуће растворе, заштитни предмети треба да буду изоловани и отпорни на хемикалије. Ако постоји могућа изложеност струји, ЛЗО треба да буде непроводна. ЛЗО мора бити доступна у одговарајућој количини како би се контаминирани, мокри предмети могли очистити и осушити пре поновне употребе. Изолиране рукавице и друга заштитна одећа треба да буду доступне тамо где постоји опасност од термичких опекотина од врућег метала, пећи и тако даље.

Важан додатак је доступност уређаја за прање и чистих ормарића и свлачионица, тако да одећа радника остане незагађена и радници не носе токсичне материјале назад у своје домове.

Обука и надзор запослених

Образовање и обука запослених су од суштинског значаја и када су нови на послу или када је дошло до промена у опреми или процесу. МСДС морају бити обезбеђени за сваки од хемијских производа који објашњавају хемијске и физичке опасности, на језицима и на образовним нивоима који обезбеђују да ће их радници разумети. Тестирање компетенција и периодична преквалификација ће осигурати да су радници задржали потребне информације. Препоручује се пажљив надзор како би се осигурало да се поштују одговарајуће процедуре.

Одабране опасности

Одређене опасности су јединствене за индустрију металних премаза и заслужују посебну пажњу.

Алкални и кисели раствори

Загрејани алкални и кисели раствори који се користе за чишћење и обраду метала су посебно корозивни и каустични. Надражују кожу и слузокожу, а посебно су опасни када се упрскају у око. Фонтане за испирање очију и тушеви за хитне случајеве су неопходни. Одговарајућа заштитна одећа и наочаре ће заштитити од неизбежних прскања; када прскање доспе на кожу, подручје треба одмах и обилно испирати хладном, чистом водом најмање 15 минута; медицинска помоћ може бити неопходна, посебно када је око захваћено.

Треба бити опрезан када се користе хлорисани угљоводоници јер фосген може настати као резултат реакције хлорисаног угљоводоника, киселина и метала. Азотна и флуороводонична киселина су посебно опасне када се њихови гасови удишу, јер може проћи 4 сата или више пре него што ефекти на плућа постану очигледни. Бронхитис, пнеумонитис, па чак и потенцијално фаталан плућни едем могу се појавити са закашњењем код радника који очигледно није имао почетни ефекат излагања. За раднике који су били изложени саветује се брз профилактички медицински третман и, често, хоспитализација. Контакт са кожом са флуороводоничном киселином може изазвати тешке опекотине без бола неколико сати. Хитна медицинска помоћ је неопходна.

Прах

Метална и оксидна прашина представљају посебан проблем у операцијама брушења и полирања, а ЛЕВ их најефикасније уклања када се стварају. Канали треба да буду пројектовани тако да буду глатки, а брзина ваздуха треба да буде довољна да спречи честице да се таложе из ваздушне струје. Алуминијумска и магнезијумска прашина може бити експлозивна и треба је сакупити у влажну замку. Олово је постало мањи проблем са падом његове употребе у керамици и порцеланским глазурама, али остаје свеприсутна професионална опасност и мора се увек чувати. Берилијум и његова једињења су недавно изазвали интересовање због могућности канцерогености и хроничне болести берилијума.

Одређене операције представљају ризик од силикозе и пнеумокониозе: калцинација, дробљење и сушење кремена, кварца или камена; просејавање, мешање и вагање ових супстанци у сувом стању; и пуњење пећи таквим материјалима. Такође представљају опасност када се користе у мокрим процесима и прскају по радном месту и по радничкој одећи, да поново постану прашина када се осуше. ЛЕВ и ригорозна чистоћа и лична хигијена су важне превентивне мере.

Органски растварачи

Растварачи и друге органске хемикалије које се користе за одмашћивање и у одређеним процесима су опасни када се удишу. У акутној фази, њихово наркотично дејство може довести до респираторне парализе и смрти. Код хроничне изложености најчешће се јавља токсичност централног нервног система и оштећења јетре и бубрега. Заштиту обезбеђује ЛЕВ са сигурносном зоном од најмање 80 до 100 цм између извора и подручја дисања радника. Вентилација на клупи се такође мора инсталирати како би се уклонила заостала пара из готових предмета. Одмашћивање коже органским растварачима може бити прекурсор дерматитиса. Многи растварачи су такође запаљиви.

Цијанид

Купке које садрже цијаниде се често користе у електролитичком одмашћивању, галванизацији и цијанидирању. Реакција са киселином ће формирати испарљиви, потенцијално смртоносни водоник цијанид (прусинска киселина). Смртоносна концентрација у ваздуху је 300 до 500 ппм. Смртоносно излагање може такође бити последица апсорпције коже или гутања цијанида. Оптимална чистоћа је неопходна за раднике који користе цијанид. Храну не треба јести пре прања и никада се не сме налазити у радном простору. Руке и одећа морају се пажљиво очистити након могућег излагања цијаниду.

Мере прве помоћи код тровања цијанидом обухватају транспорт на отвореном, скидање контаминиране одеће, обилно прање изложених места водом, терапију кисеоником и удисање амил нитрита. ЛЕВ и заштита коже су од суштинског значаја.

Хром и никл

Једињења хрома и никла која се користе у галванским купкама у галванизацији могу бити опасна. Једињења хрома могу изазвати опекотине, улцерације и екцеме коже и слузокоже и карактеристичну перфорацију носног септума. Може доћи до бронхијалне астме. Соли никла могу изазвати упорне алергијске или токсично-иритативне повреде коже. Постоје докази да и једињења хрома и никла могу бити канцерогена. ЛЕВ и заштита коже су од суштинског значаја.

Пећи и пећи

Посебне мере предострожности су потребне када се ради са пећима које се користе, на пример, у топлотној обради метала где се са компонентама рукује на високим температурама, а материјали који се користе у процесу могу бити или токсични или експлозивни или обоје. Гасовити медији (атмосфере) у пећи могу реаговати са металним пуњењем (оксидирајућа или редукујућа атмосфера) или могу бити неутрални и заштитни. Већина ових последњих садржи до 50% водоника и 20% угљен-моноксида, који, осим што су запаљиви, на повишеним температурама формирају веома експлозивне смеше са ваздухом. Температура паљења варира од 450 до 750 °Ц, али локална варница може изазвати паљење чак и на нижим температурама. Опасност од експлозије је већа када се пећ укључује или гаси. Пошто пећ за хлађење има тенденцију да усисава ваздух (посебна опасност када се прекине снабдевање горивом или струјом), довод инертног гаса (нпр. азота или угљен-диоксида) треба да буде доступан за пречишћавање када се пећ искључи, као и када се у врелу пећ уведе заштитна атмосфера.

Угљенмоноксид је можда највећа опасност од пећи и пећи. Пошто је безбојан и без мириса, често достиже ниво токсичности пре него што га радник схвати. Главобоља је један од најранијих симптома токсичности, и стога, радника који на послу има главобољу треба одмах уклонити на свеж ваздух. Опасне зоне укључују удубљене џепове у којима се угљен моноксид може сакупљати; треба имати на уму да је цигла порозна и да може задржати гас током нормалног пражњења и емитовати га када се прочишћавање заврши.

Оловне пећи могу бити опасне јер олово има тенденцију да испари прилично брзо на температурама изнад 870°Ц. Сходно томе, потребан је ефикасан систем за одвод дима. Лом или квар посуде такође могу бити опасни; треба обезбедити довољно велики бунар или јаму за хватање растопљеног метала ако се то догоди.

Пожар и експлозија

Многа једињења која се користе у металним премазима су запаљива и, под одређеним околностима, експлозивна. Пећи и сушаре углавном раде на гас, а потребно је уградити посебне мере предострожности као што су уређаји за гашење пламена на горионицима, запорни вентили ниског притиска у доводним водовима и панели за растерећење од експлозије у структури пећи. . У електролитичким операцијама, водоник формиран у процесу може да се скупи на површини купатила и, ако се не исцрпи, може да достигне експлозивну концентрацију. Пећи треба правилно проветравати и горионике заштитити од зачепљења материјалом који капље.

Гашење уља такође представља опасност од пожара, посебно ако метално пуњење није потпуно уроњено. Уља за гашење треба да имају високу тачку паљења, а њихова температура не би требало да прелази 27°Ц.

Боце са компримованим кисеоником и горивим гасом који се користе у метализацији представљају опасност од пожара и експлозије ако се не складиште и не користе правилно. За детаљне мере предострожности погледајте чланак „Заваривање и термичко сечење“ у овом поглављу.

У складу са локалним прописима, опрема за гашење пожара, укључујући аларме, треба да буде обезбеђена и одржавана у исправном стању, а радници увежбани да је правилно користе.

Топлота

Употреба пећи, отвореног пламена, пећи, загрејаних раствора и растопљених метала неизбежно представља ризик од прекомерног излагања топлоти, што је додатно појачано у врућим, влажним климама и, посебно, оклузивном заштитном одећом и опремом. Потпуна климатизација постројења можда није економски изводљива, али снабдевање охлађеног ваздуха у локалним вентилационим системима је од помоћи. Паузе за одмор у хладном окружењу и адекватан унос течности (течности које се узимају на радној станици треба да буду без токсичних загађивача) ће помоћи да се спречи топлотна токсичност. Радници и надзорници треба да буду обучени за препознавање симптома топлотног стреса.

Zakljucak

Површинска обрада метала укључује мноштво процеса који подразумевају широк спектар потенцијално токсичних излагања, од којих се већина може спречити или контролисати марљивом применом добро признатих превентивних мера.

Назад

Рекултивација метала је процес којим се метали производе од отпада. Ови обновљени метали се не разликују од метала произведених примарном прерадом руде метала. Међутим, процес је мало другачији и изложеност може бити другачија. Инжењерске контроле су у основи исте. Мелиорација метала је веома важна за светску економију због исцрпљивања сировина и загађења животне средине отпадним материјалима.

Алуминијум, бакар, олово и цинк чине 95% производње у секундарној индустрији обојених метала. Магнезијум, жива, никл, племенити метали, кадмијум, селен, кобалт, калај и титанијум се такође обнављају. (О гвожђу и челику се говори у поглављу Индустрија гвожђа и челика. Такође погледајте чланак „Топљење и рафинирање бакра, олова и цинка“ у овом поглављу.)

Контролне стратегије

Принципи контроле емисије/изложености

Регенерација метала укључује излагање прашини, димовима, растварачима, буци, топлоти, киселој магли и другим потенцијално опасним материјалима и ризицима. Неке модификације процеса и/или руковања материјалом могу бити изводљиве да елиминишу или смање стварање емисија: минимизирање руковања, снижавање температуре посуде, смањење формирања шљаке и површинског стварања прашине, и модификовање распореда постројења како би се смањило руковање материјалом или поновно увлачење таложеног прашина.

Излагање се може смањити у неким случајевима ако се изаберу машине за обављање задатака са високом изложеношћу, тако да запослени могу бити уклоњени из области. Ово такође може смањити ергономске опасности због руковања материјалима.

Да би се спречила унакрсна контаминација чистих подручја у постројењу, пожељно је изоловати процесе који стварају значајне емисије. Физичка баријера ће садржати емисије и смањити њихово ширење. Дакле, мање људи је изложено, а број извора емисије који доприносе изложености у било којој области биће смањен. Ово поједностављује процену изложености и олакшава идентификацију и контролу главних извора. Операције поврата су често изоловане од других операција постројења.

Повремено је могуће оградити или изоловати одређени извор емисије. Пошто су кућишта ретко херметички непропусна, издувни систем са негативним промајем се често примењује на кућиште. Један од најчешћих начина за контролу емисија је да се обезбеди локална издувна вентилација на месту стварања емисије. Снимање емисија на њиховом извору смањује потенцијал да се емисије распрше у ваздух. Такође спречава секундарну изложеност запослених насталу поновним уношењем наталожених загађивача.

Брзина хватања аспиратора мора бити довољно велика да спречи испарења или прашине да побегну из протока ваздуха у хаубу. Проток ваздуха треба да има довољну брзину да пренесе честице дима и прашине у хаубу и да превазиђе ометајуће ефекте попречне промаје и других насумичних кретања ваздуха. Брзина потребна да се ово постигне ће варирати од апликације до апликације. Треба ограничити употребу рециркулацијских грејача или личних вентилатора за хлађење који могу да превазиђу локалну издувну вентилацију.

Сви издувни или вентилациони системи за разблаживање такође захтевају замену ваздуха (познати и као системи за допунски ваздух). Ако је систем за замену ваздуха добро пројектован и интегрисан у системе природне и комфорне вентилације, може се очекивати ефикаснија контрола изложености. На пример, резервни отвори за ваздух треба да буду постављени тако да чист ваздух струји од излаза преко запослених, ка извору емисије и издувним гасовима. Ова техника се често користи са острвима са доводним ваздухом и поставља запосленог између чистог улазног ваздуха и извора емисије.

Предвиђено је да се чисте области контролишу директном контролом емисија и одржавањем домаћинства. Ове области показују ниске нивое загађења околине. Запослени у контаминираним подручјима могу бити заштићени кабинама за довод ваздуха, острвима, резервним говорницама и контролним собама, допуњеним личном заштитом за дисање.

Просечна дневна изложеност радника може се смањити тако што ће обезбедити чисте просторе као што су собе за одмор и трпезарије које се снабдевају свежим филтрираним ваздухом. Провођењем времена у области без загађивача, просечна изложеност запослених контаминантима може се смањити. Још једна популарна примена овог принципа је острво доводног ваздуха, где се свеж филтрирани ваздух доводи у зону дисања запосленог на радној станици.

Треба обезбедити довољно простора за хаубе, канале, контролне собе, активности одржавања, чишћење и складиштење опреме.

Возила на точковима су значајан извор секундарних емисија. Тамо где се користи транспорт возила на точковима, емисије се могу смањити поплочавањем свих површина, одржавањем површина без накупљених прашњавих материјала, смањењем удаљености и брзине кретања возила и преусмеравањем издувних гасова возила и вентилатора за хлађење. Одговарајући материјал за поплочавање, као што је бетон, треба изабрати након разматрања фактора као што су оптерећење, употреба и брига о површини. Премази се могу нанети на неке површине да би се олакшало прање коловоза.

Сви системи за вентилацију издувних гасова, разблаживања и допуњавања ваздуха морају се правилно одржавати како би се ефикасно контролисали загађивачи ваздуха. Поред одржавања општих система вентилације, процесна опрема се мора одржавати како би се елиминисало просипање материјала и фугитивне емисије.

Реализација програма радне праксе

Иако стандарди наглашавају инжењерске контроле као средство за постизање усклађености, контроле радне праксе су од суштинског значаја за успешан програм контроле. Инжењерске контроле могу бити поражене лошим радним навикама, неадекватним одржавањем и лошим одржавањем домаћинства или личне хигијене. Запослени који користе исту опрему у различитим сменама могу имати значајно различиту изложеност у ваздуху због разлика у овим факторима између смена.

Програми радне праксе, иако често занемарени, представљају добру менаџерску праксу као и здрав разум; исплативи су, али захтевају одговоран и кооперативан однос запослених и ресорних супервизора. Однос вишег руководства према безбедности и здрављу огледа се у ставу линијских супервизора. Исто тако, ако супервизори не спроводе ове програме, ставови запослених могу патити. Подстицање доброг здравља и безбедности може се постићи кроз:

• кооперативна атмосфера у којој запослени учествују у програмима
• формалне обуке и образовни програми
• наглашавајући програм безбедности и здравља постројења. Мотивисање запослених и задобивање њиховог поверења је неопходно да би програм био ефикасан.

Програми радне праксе се не могу једноставно „инсталирати“. Као и код система вентилације, морају се одржавати и стално проверавати како би се осигурало да исправно функционишу. Ови програми су одговорност менаџмента и запослених. Требало би успоставити програме за подучавање, подстицање и надгледање „добре“ (тј. ниске изложености) пракси.

Лична заштитна опрема

Заштитне наочаре са бочним штитницима, комбинезони, заштитне ципеле и радне рукавице треба рутински носити за све послове. Они који се баве ливењем и топљењем, или ливењем легура, треба да носе кецеље и заштиту за руке од коже или других одговарајућих материјала за заштиту од прскања растопљеног метала.

У операцијама где инжењерске контроле нису адекватне за контролу емисије прашине или дима, треба носити одговарајућу респираторну заштиту. Ако су нивои буке превисоки и не могу бити пројектовани или се извори буке не могу изоловати, треба носити заштиту за слух. Такође би требало да постоји програм очувања слуха, укључујући аудиометријско тестирање и обуку.

procesi

Алуминијум

Секундарна индустрија алуминијума користи отпад који садржи алуминијум за производњу металног алуминијума и легура алуминијума. Процеси који се користе у овој индустрији укључују претходну обраду отпада, претапање, легирање и ливење. Сирови материјал који користи секундарна индустрија алуминијума укључује нови и стари отпад, знојну свињу и нешто примарног алуминијума. Нови отпад се састоји од исечака, ковања и других чврстих материјала купљених од авио индустрије, произвођача и других производних погона. Бушење и стругање су нуспроизвод машинске обраде одливака, шипки и ковања у авионској и аутомобилској индустрији. Скаље, љуске и шљаке се добијају из постројења за примарну редукцију, секундарних топионица и ливница. Стари отпад укључује аутомобилске делове, предмете за домаћинство и делове авиона. Укључени кораци су следећи:

• Преглед и сортирање. Купљени алуминијумски отпад се подвргава контроли. Чисти отпад који не захтева претходну обраду се транспортује у складиште или се пуни директно у пећ за топљење. Алуминијум коме је потребна претходна обрада се сортира ручно. Уклањају се слободно гвожђе, нерђајући челик, цинк, месинг и превелики материјали.
• Дробљење и скрининг. Стари отпад, посебно ливење и лимови контаминирани гвожђем, улазе у овај процес. Сортирани отпад се преноси у дробилицу или млин са чекићем где се материјал уситњава и уситњава, а гвожђе се одваја од алуминијума. Здробљени материјал се пребацује преко вибрационих сита да би се уклонила прљавштина и ситне честице.
• Балирање. Посебно дизајнирана опрема за балирање се користи за сабијање гломазног алуминијумског отпада као што су отпадни лим, одливци и исеци.
• Уситњавање/класификовање. Кабл од чистог алуминијума са челичном арматуром или изолацијом сече се маказама типа алигатор, затим гранулира или даље редукује у млиновима са чекићем да би се одвојило гвоздено језгро и пластични премаз од алуминијума.
• Спаљивање/сушење. Бушење и стругање се претходно третирају како би се уклонила уља за сечење, масти, влага и слободно гвожђе. Отпад се дроби у млину са чекићем или прстенастом дробилицом, влага и органски састојци се испаравају у ротационој сушари на гас или уље, осушени чипс се просијава да би се уклониле ситне алуминијумске честице, преостали материјал се магнетно третира ради уклањања гвожђа и чисте, осушене бушотине се сортирају у торбе кутије.
• Врућа обрада. Алуминијум се може уклонити из вруће шљаке која се испушта из пећи за рафинацију шаржним флуксирањем мешавином соли и криолита. Овај процес се изводи у механички ротираном бурету обложеном ватросталним слојем. Метал се повремено лупка кроз рупу у његовој основи.
• Суво млевење. У процесу сувог млевења, хладна шљака напуњена алуминијумом и други остаци се обрађују млевењем, просијавањем и концентрисањем да би се добио производ који садржи минимални садржај алуминијума од 60 до 70%. Куглични млинови, млинови са шипкама или млинови са чекићем могу се користити за редукцију оксида и неметала у фини прах. Одвајање прљавштине и других неповратних материја из метала постиже се просијавањем, класификацијом ваздуха и/или магнетном сепарацијом.
• Печење. Алуминијумска фолија подложена папиром, гутаперчом или изолацијом је улаз у овај процес. У процесу печења, угљени материјали повезани са алуминијумским фолијама се пуне и затим одвајају од металног производа.
• Алуминијумско знојење. Знојење је пирометалуршки процес који се користи за добијање алуминијума из отпада са високим садржајем гвожђа. Алуминијумски отпад са високим садржајем гвожђа, одливци и шљака улазе у овај процес. Углавном се користе реверберационе пећи отвореног пламена са косим огњиштима. Раздвајање се постиже тако што се алуминијум и други састојци ниског топљења топе и цуре низ огњиште, кроз решетку и у калупе хлађене ваздухом, сабирне посуде или бунаре. Производ се назива "знојена свиња". Материјали са високим топљењем, укључујући гвожђе, месинг и производе оксидације који настају током процеса знојења, периодично се извлаче из пећи.
• Реверберационо (хлор) топљење-рафинирање. Ревербераторне пећи се користе за претварање чистог сортираног отпада, знојних свиња или, у неким случајевима, необрађеног отпада у легуре спецификације. Отпад се убацује у пећ механичким путем. Материјали се додају за прераду серијским или континуираним пуњењем. Након што се отпад напуни, додаје се флукс да би се спречио контакт са и накнадна оксидација растопа ваздухом (покривни флукс). Додају се растварачи који реагују са неметалицима, као што су остаци изгорелих премаза и прљавштине, да би се формирали нерастворљиви састојци који испливају на површину као шљака. Затим се додају агенси за легирање, у зависности од спецификација. Демаггинг је процес којим се смањује садржај магнезијума у ​​растопљеном пуњењу. Када се демагира гасовитим хлором, хлор се убризгава кроз угљеничне цеви или копља и реагује са магнезијумом и алуминијумом док мехуриће. У кораку скидања нечисти получврсти флуксови се скидају са површине растопа.
• Реверберационо (флуор) топљење-рафинирање. Овај процес је сличан процесу топљења и рафинације реверберације (хлора), осим што се користи алуминијум флуорид уместо хлора.

Табела 1 наводи изложеност и контроле за операције поврата алуминијума.

Табела 1. Инжењерске/административне контроле за алуминијум, према раду

Мелиорација бакра

Секундарна индустрија бакра користи отпад који садржи бакар за производњу металног бакра и легура на бази бакра. Сировине које се користе могу се класификовати као нови отпад произведен у производњи готових производа или стари отпад од застарелих истрошених или спашених производа. Стари извори отпада укључују жице, водоводне инсталације, електричну опрему, аутомобиле и кућне апарате. Остали материјали са вредношћу бакра укључују шљаку, шљаку, ливачки пепео и отпад из топионица. Укључени су следећи кораци:

• Скидање и сортирање. Отпад се сортира на основу садржаја бакра и чистоће. Чисти отпад се може ручно одвојити за пуњење директно у пећ за топљење и легирање. Гвоздене компоненте се могу магнетно одвојити. Изолација и омоти оловних каблова се скидају ручно или посебно дизајнираном опремом.
• Брикетирање и дробљење. Чиста жица, танка плоча, жичана сита, бушилице, струготине и струготине су сабијени ради лакшег руковања. Опрема која се користи укључује хидрауличне пресе за балирање, млинове са чекићем и кугласте млинове.
• Уситњавање. Одвајање бакарне жице од изолације се постиже смањењем величине смеше. Уситњени материјал се затим сортира ваздушном или хидрауличном класификацијом са магнетном сепарацијом било ког гвозденог материјала.
• Брушење и гравитационо одвајање. Овај процес има исту функцију као и уситњавање, али користи водени медијум за сепарацију и различите улазне материјале као што су шљака, шљака, љуска, ливачки пепео, мете и прашина из врећа.
• Сушење. Уклањају се бушотине, струготине и струготине које садрже испарљиве органске нечистоће као што су течности за сечење, уља и масти.
• Сагоревање изолације. Овај процес одваја изолацију и друге премазе од бакарне жице сагоревањем ових материјала у пећима. Остатак жице се пуни у серијама у примарну комору за паљење или накнадно сагоревање. Испарљиви производи сагоревања се затим пролазе кроз секундарну комору за сагоревање или врећу за сакупљање. Стварају се неспецифичне честице које могу укључивати дим, глину и металне оксиде. Гасови и паре могу да садрже оксиде азота, сумпор-диоксид, хлориде, угљен-моноксид, угљоводонике и алдехиде.
• Знојење. Уклањање компоненти са ниским степеном топљења паре из отпада се постиже загревањем отпада до контролисане температуре која је тик изнад тачке топљења метала који се изливају. Примарни метал, бакар, углавном није растопљена компонента.
• Испирање амонијум карбоната. Бакар се може добити из релативно чистог отпада испирањем и растварањем у базичном раствору амонијум карбоната. Јони бакра у раствору амонијака ће реаговати са металним бакром да би произвели бакрене јоне, који се могу реоксидовати у бакрово стање оксидацијом ваздуха. Након што се сирови раствор одвоји од остатка лужења, оксид бакра се добија дестилацијом воденом паром.
• Дестилација паром. Кувањем излуженог материјала из процеса карбонатног лужења долази до таложења оксида бакра. Бакар оксид се затим суши.
• Хидротермална редукција водоника. Раствор амонијум карбоната који садржи јоне бакра се загрева под притиском у водонику, преципитирајући бакар као прах. Бакар се филтрира, опере, осуши и синтерује у атмосфери водоника. Прашак се меље и просеја.
• Испирање сумпорне киселине. Отпад од бакра се раствара у врућој сумпорној киселини да би се формирао раствор бакар сулфата за напајање у процесу електро-победништва. Након варења, нерастворени остатак се филтрира.
• Топљење претварача. Растопљени црни бакар се пуни у претварач, који је ватростална цигла у облику крушке или цилиндричне челичне шкољке. Ваздух се удувава у растопљена пуњења кроз млазнице тзв млазнице. Ваздух оксидира бакар сулфид и друге метале. Додаје се флукс који садржи силицијум диоксид да реагује са оксидима гвожђа да би се формирала гвоздена силикатна шљака. Ова шљака се скида из пећи, обично преклапањем пећи, а затим следи секундарни удар и обрање. Бакар из овог процеса назива се блистер бакар. Блистер бакар се генерално даље рафинише у пећи за рафинацију ватре.
• Рафинирање ватре. Блистер бакар из претварача је рафиниран у цилиндричној пећи на нагиб, посуди попут реверберационе пећи. Блистер бакар се пуни у посуду за рафинацију у оксидационој атмосфери. Нечистоће се уклањају са површине и ствара се редукциона атмосфера додавањем зелених трупаца или природног гаса. Добијени растопљени метал се затим лива. Ако бакар треба да буде електролитички рафинисан, рафинисани бакар ће бити изливен као анода.
• Електролитичка рафинација. Аноде из процеса ватрогасне рафинације стављају се у резервоар који садржи сумпорну киселину и једносмерну струју. Бакар са аноде се јонизује, а јони бакра се таложе на стартер од чистог бакра. Како се аноде растварају у електролиту, нечистоће се таложе на дно ћелије као слуз. Ова слуз се може додатно обрадити да би се повратиле друге вредности метала. Произведени катодни бакар се топи и излива у различите облике.

Табела 2 наводи изложеност и контроле за операције мелиорације бакра.

Табела 2. Инжењерске/административне контроле за бакар, према раду

Мелиорација олова

Сировине које набављају секундарне топионице олова могу захтевати прераду пре стављања у пећ за топљење. Овај одељак говори о најчешћим сировинама које набављају секундарне топионице олова и изводљивим инжењерским контролама и радним праксама како би се ограничила изложеност запослених олову из операција прераде сировина. Треба напоменути да се оловна прашина генерално може наћи у објектима за рекуперацију олова и да ће сваки ваздух из возила вероватно покренути оловну прашину која се затим може удахнути или залепити за ципеле, одећу, кожу и косу.

Аутомобилске батерије

Најчешћа сировина у секундарној топионици олова су отпадне аутомобилске батерије. Отприлике 50% тежине отпадне аутомобилске батерије биће преузето као метално олово у процесу топљења и рафинације. Отприлике 90% аутомобилских батерија које се данас производе користе полипропиленску кутију или кућиште. Због високе економске вредности овог материјала, кућишта од полипропилена користе скоро све секундарне топионице олова. Већина ових процеса може генерисати металне паре, посебно олово и антимон.

In ломљење акумулатора у аутомобилу постоји потенцијал за формирање арсина или стибина због присуства арсена или антимона који се користе као средства за стврдњавање у металу решетке и потенцијал за присуство водоника у настајању.

Четири најчешћа процеса за разбијање аутомобилских батерија су:

1. тестера велике брзине
2. тестер за спору брзину
3. СМИЦАЊЕ
4. дробљење целе батерије (Сатурнова дробилица или дробилица или млин са чекићем).

Прва три од ових процеса укључују одсецање врха батерије, затим бацање група или материјала који носи олово. Четврти процес укључује дробљење целе батерије у млину са чекићем и одвајање компоненти гравитационим одвајањем.

Одвајање аутомобилских батерија се одвија након што су аутомобилске батерије поломљене како би се материјал који носи олово могао одвојити од материјала кућишта. Уклањање кућишта може створити киселу маглу. Технике које се најчешће користе за постизање овог задатка су:

• упутство техника. Ово се користи у великој већини секундарних топионица олова и остаје најраспрострањенија техника у малим и средњим топионицама. Након што батерија прође кроз тестеру или маказе, запослени ручно одлаже групе или материјал који носи олово у гомилу и ставља кућиште и врх батерије у другу гомилу или систем за транспорт.
• A тамблер уређај. Батерије се стављају у уређај за мешање након што су врхови исечени/ошишани да би се групе одвојиле од кућишта. Ребра унутар посуде бацају групе док се полако ротира. Групе падају кроз прорезе у посуди, док се кофери преносе до удаљеног краја и сакупљају при изласку. Пластична и гумена кућишта и врхови батерија се даље обрађују након одвајања од оловног материјала.
• A процес умиваоника/пливања. Процес умиваоника/пловка се обично комбинује са млином са чекићем или процесом дробљења за разбијање батерије. Комади батерија, и оловни лежај и кућишта, смештени су у низ резервоара напуњених водом. Материјал који носи олово тоне на дно резервоара и уклања се пужним транспортером или вучним ланцем док материјал кућишта плута и скида се са површине резервоара.

Индустријске батерије које су коришћене за напајање мобилне електричне опреме или за другу индустријску употребу повремено купују за сировину већина секундарних топионица. Многе од ових батерија имају челична кућишта која захтевају уклањање резањем кућишта резачем или ручном тестером на гас.

Други купљени отпад који садржи олово

Секундарне топионице олова купују разне друге отпадне материјале као сировине за процес топљења. Ови материјали укључују отпад из погона за производњу батерија, шљаке од рафинације олова, метални отпад од олова као што су линотип и облоге каблова, и остатке тетраетил олова. Ове врсте материјала могу се пунити директно у пећи за топљење или мешати са другим материјалима за пуњење.

Руковање и транспорт сировина

Суштински део процеса секундарног топљења олова је руковање, транспорт и складиштење сировине. Материјали се транспортују виљушкарима, предњим утоваривачима или механичким транспортерима (пуж, елеватор са кашиком или трака). Примарни начин транспорта материјала у секундарној индустрији олова је мобилна опрема.

Неке уобичајене методе механичког транспорта које користе секундарне топионице олова укључују: системе за транспорт траком који се могу користити за транспорт материјала за пуњење пећи од складишта до области угљенисања пећи; пужни транспортери за транспорт димне прашине од вреће до пећи за агломерацију или складишног простора или елеватора са кашикама и ланаца/водова.

Топљење

Операција топљења у секундарној топионици олова укључује редукцију отпада који садржи олово у метално олово у високој пећи или ревербератору.

Високе пећи напуњени су материјалом који садржи олово, коксом (гориво), кречњаком и гвожђем (флукс). Ови материјали се убацују у пећ на врху окна пећи или кроз врата за пуњење са стране окна при врху пећи. Неке опасности по животну средину повезане са радом високе пећи су метални испарења и честице (посебно олово и антимон), топлота, бука и угљен моноксид. У секундарној индустрији олова користе се различити механизми за транспорт материјала пуњења. Скип дизалица је вероватно најчешћа. Остали уређаји који се користе укључују вибрационе резервоаре, тракасте транспортере и елеваторе са кашиком.

Операције точења у високој пећи укључују уклањање растопљеног олова и шљаке из пећи у калупе или кутлаче. Неке топионице убацују метал директно у котлић који држи метал растопљеним за рафинацију. Преостале топионице изливају метал из пећи у блокове и омогућавају да се блокови стврдну.

Високи ваздух за процес сагоревања улази у високу пећ кроз тујере које повремено почињу да се пуне накупинама и морају бити физички пробијене, обично челичном шипком, да не би биле зачепљене. Конвенционална метода за постизање овог задатка је уклањање поклопца фурнира и уметање челичне шипке. Након што су нараслине пробушене, поклопац се замењује.

Реверберационе пећи се пуне оловном сировином помоћу механизма за пуњење пећи. Ревербераторне пећи у секундарној индустрији олова обично имају опружни или висећи лук изграђен од ватросталне цигле. Многи загађивачи и физичке опасности повезане са реверберационим пећима су сличне онима у високим пећима. Такви механизми могу бити хидраулични рам, пужни транспортер или други уређаји слични онима који су описани за високе пећи.

Операције точења у реверберационој пећи су веома сличне операцијама точења у високој пећи.

Пречишћавање

Рафинација олова у секундарним топионицама олова се врши у котлићима или лонцима на индиректно печење. Метал из пећи за топљење се обично топи у котлу, а затим се садржај елемената у траговима прилагођава да би се произвела жељена легура. Уобичајени производи су меко (чисто) олово и разне легуре тврдог (антимон) олова.

Практично све операције секундарне рафинације олова користе ручне методе за додавање легирајућих материјала у котлове и користе методе ручне дроссинг. Шљака се помета до руба котла и уклања лопатом или великом кашиком у посуду.

Табела 3 наводи изложеност и контроле за операције поврата олова.

Табела 3. Инжењерске/административне контроле за олово, по операцијама

Мелиорација цинка

Секундарна индустрија цинка као изворе цинка користи нове исечке, љуске и пепео, ливене љуске, шљаку од галванизације, димну прашину и хемијске остатке. Већина обрађеног новог отпада су легуре на бази цинка и бакра из посуда за цинковање и ливење под притиском. У категорију старог отпада укључене су старе плоче за гравере цинка, ливени одливци и отпад од шипки и калупа. Процеси су следећи:

• Реверберационо знојење. Пећи за знојење се користе за одвајање цинка од других метала контролом температуре у пећи. Отпадни производи ливени под притиском, као што су аутомобилске решетке и рамови регистарских таблица, и цинк коже или остаци су почетни материјали за процес. Отпад се пуни у пећ, додаје се флукс и садржај се топи. Остатак који се може топити се уклања и растопљени цинк тече из пећи директно у наредне процесе, као што су топљење, рафинирање или легирање, или у посуде за сакупљање. Загађивачи метала укључују цинк, алуминијум, бакар, гвожђе, олово, кадмијум, манган и хром. Остали загађивачи су средства за флуксирање, оксиди сумпора, хлориди и флуориди.
• Ротационо знојење. У овом процесу отпад од цинка, ливени производи, остаци и обрасци се стављају у пећ на директно ложење и топе. Талина се скида, а метални цинк се сакупља у котлићима који се налазе изван пећи. Нетопиви материјал, шљака, се затим уклања пре поновног пуњења. Метал из овог процеса се шаље у процес дестилације или легирања. Загађивачи су слични онима код реверберационог знојења.
• Пригушити знојење и знојење из котлића (лонца). У овим процесима отпад од цинка, производи ливени под притиском, остаци и љуштење се стављају у пећ за муфлање, материјал се зноји, а ознојени цинк се шаље у процесе рафинације или легирања. Остатак се уклања помоћу сита за мућкање које одваја шљаку од шљаке. Загађивачи су слични онима код реверберационог знојења.
• Дробљење/просијавање. Остаци цинка се уситњавају или дробе да би се разбиле физичке везе између металног цинка и флукса загађивача. Редуковани материјал се затим одваја у кораку просијавања или пнеуматске класификације. Дробљењем се може произвести цинк оксид и мање количине тешких метала и хлорида.
• Испирање натријум карбоната. Остаци се хемијски третирају да би се излили и претворили цинк у цинк оксид. Остатак се прво уситњава и опере. У овом кораку, цинк се излужује из материјала. Водени део се третира натријум карбонатом, што доводи до таложења цинка. Талог се осуши и калцинише да би се добио сирови цинк оксид. Цинк оксид се затим редукује у метални цинк. Могу се произвести различити загађивачи соли цинка.
• Котлић (лонац), лончић, ревербератор, електроиндукционо топљење. Отпад се пуни у пећ и додају се флукси. Купатило се меша да би се формирала шљака која се може скинути са површине. Након што је пећ одрађена, метал цинка се сипа у кутлаче или калупе. Могу се произвести паре цинк оксида, амонијак и амонијум хлорид, хлороводоник и цинк хлорид.
• Легирање. Функција овог процеса је производња легура цинка од претходно обрађеног отпадног метала цинка додавањем у котао за рафинацију флукса и агенаса за легирање било у очврснутом или истопљеном облику. Садржај се затим помеша, шљака се скине, а метал се излива у различите облике. Потенцијално излагање су честице које садрже цинк, легуре метала, хлориде, неспецифичне гасове и паре, као и топлоту.
• Муффле дестилација. Процес муфлне дестилације се користи за добијање цинка из легура и за производњу чистих ингота цинка. Процес је полу-континуиран који укључује пуњење растопљеног цинка из лонца за топљење или пећи за знојење у одељак за пригушивач и испаравање цинка и кондензацију испареног цинка и испуштање из кондензатора у калупе. Остатак се периодично уклања из муфела.
• Ретортна дестилација/оксидација и муфлна дестилација/оксидација. Производ процеса дестилације/оксидације у реторти и процеса муфлне дестилације/оксидације је цинк оксид. Процес је сличан ретортној дестилацији кроз корак испаравања, али се у овом процесу заобилази кондензатор и додаје се ваздух за сагоревање. Пара се испушта кроз отвор у струју ваздуха. Спонтано сагоревање се дешава унутар ватросталне коморе обложене паром. Гасовима сагоревања и вишком ваздуха производ се преноси у врећу где се скупља производ. Вишак ваздуха је присутан како би се осигурала потпуна оксидација и охладио производ. Сваки од ових процеса дестилације може довести до излагања испарењима цинк оксида, као и другим честицама метала и оксидима сумпора.

Табела 4 наводи изложеност и контроле за операције поврата цинка.

Табела 4. Инжењерске/административне контроле за цинк, према раду

Мелиорација магнезијума

Стари отпад се добија из извора као што су отпадни делови аутомобила и авиона и старе и застареле литографске плоче, као и неки муљеви из примарних топионица магнезијума. Нови отпад се састоји од исечака, стругања, бушења, љуштења, шљаке, шљаке и неисправних артикала из лимарских и фабричких погона. Највећа опасност у руковању магнезијумом је опасност од пожара. Мали фрагменти метала могу се лако запалити варницом или пламеном.

• Ручно сортирање. Овај процес се користи за одвајање фракција магнезијума и легуре магнезијума од других метала присутних у отпаду. Отпад се распоређује ручно, сортиран на основу тежине.
• Отворени лонац топљења. Овај процес се користи за одвајање магнезијума од загађивача у сортираном отпаду. Отпад се додаје у лончић, загрева и додаје се флукс који се састоји од мешавине калцијум, натријум и калијум хлорида. Растопљени магнезијум се затим сипа у инготе.

Табела 5 наводи изложеност и контроле за операције обнављања магнезијума.

Табела 5. Инжењерске/административне контроле за магнезијум, према раду

Мелиорација живе

Главни извори живе су зубни амалгами, отпадне живине батерије, муљ из електролитских процеса који користе живу као катализатор, жива из демонтираних хлор-алкалних постројења и инструменти који садрже живу. Паре живе могу контаминирати сваки од ових процеса.

• Постројење. Процес дробљења се користи за ослобађање преостале живе из металних, пластичних и стаклених контејнера. Након што се контејнери згњече, контаминирана течна жива се шаље у процес филтрирања.
• Филтрација. Нерастворљиве нечистоће као што је прљавштина уклањају се пропуштањем отпада који садржи паре живе кроз филтер медијум. Филтрирана жива се доводи у процес оксигенације, а чврсте материје које не прођу кроз филтере се шаљу на ретортну дестилацију.
• Вакум дестилација. Вакумска дестилација се користи за пречишћавање контаминиране живе када су притисци паре нечистоћа знатно нижи од притиска живе. Наелектрисање живе се испарава у лонцу за грејање, а паре се кондензују помоћу кондензатора хлађеног водом. Пречишћена жива се сакупља и шаље у процес пуњења. Остатак који је остао у лонцу за грејање шаље се у процес ретортинга да би се повратиле количине живе у траговима које нису прикупљене у процесу вакуумске дестилације.
• Пречишћавање раствора. Овај процес уклања металне и органске загађиваче испирањем сирове течне живе разблаженом киселином. Кораци који су укључени су: лужење сирове течне живе разблаженом азотном киселином да би се одвојиле металне нечистоће; мешање киселине-живе са компримованим ваздухом да би се обезбедило добро мешање; декантирање ради одвајања живе од киселине; прање водом да би се уклонила заостала киселина; и филтрирање живе у медијуму као што је активни угаљ или силика гел да би се уклонили последњи трагови влаге. Поред живине паре може доћи до излагања растварачима, органским хемикалијама и киселој магли.
• Оксигенација. Овај процес рафинише филтрирану живу уклањањем металних нечистоћа оксидацијом са прсканим ваздухом. Процес оксидације укључује два корака, прскање и филтрирање. У кораку прскања, контаминирана жива се меша са ваздухом у затвореној посуди да оксидише металне загађиваче. Након прскања, жива се филтрира у слоју дрвеног угља да би се уклонили чврсти метални оксиди.
• Ретортинг. Процес ретортинга се користи за производњу чисте живе испаравањем живе која се налази у чврстом отпаду који садржи живу. Кораци укључени у реторту су: загревање отпада спољним извором топлоте у затвореном лонцу или гомилу тацни да би се жива испарила; кондензовање живине паре у кондензаторима хлађеним водом; сакупљање кондензоване живе у сабирној посуди.

Табела 6 наводи изложеност и контроле за операције поврата живе.

Табела 6. Инжењерске/административне контроле за живу, према раду

Мелиорација никла

Главне сировине за рекултивацију никла су легуре на бази никла, бакра и алуминијума, које се могу наћи као стари или нови отпад. Стари отпад обухвата легуре које се спасавају из машина и делова авиона, док се нови отпад односи на отпадне лимове, струготине и чврсте материје који су нуспроизводи производње производа од легура. Следећи кораци су укључени у рекултивацију никла:

• сортирање. Отпад се прегледа и ручно одваја од неметалних и неникл материјала. Сортирање доводи до излагања прашини.
• Одмашћивање. Остаци никла се одмашћују коришћењем трихлоретилена. Смеша се филтрира или центрифугира да би се одвојио остатак никла. Потрошени раствор растварача трихлоретилена и масти пролази кроз систем за обнављање растварача. Може доћи до излагања растварачу током одмашћивања.
• Топионица (електролучна или ротирајућа ревербераторна) пећ. Отпад се пуни у електролучну пећ и додаје се редукционо средство, обично креч. Набој се топи и или се сипа у инготе или се шаље директно у реактор на додатно пречишћавање. Могућа је изложеност димовима, прашини, буци и топлоти.
• Рафинирање реактора. Истопљени метал се уводи у реактор где се додају отпад на хладној бази и свињски никал, а затим креч и силицијум диоксид. Затим се додају легирајући материјали као што су манган, колумијум или титанијум да би се добио жељени састав легуре. Могућа је изложеност димовима, прашини, буци и топлоти.
• Ливење ингота. Овај процес укључује ливење растопљеног метала из пећи за топљење или реактора за рафинацију у инготе. Метал се сипа у калупе и остави да се охлади. Инготи се уклањају из калупа. Могућа је изложеност топлоти и металним димовима.

Изложености и контролне мере за операције мелиорације никла су наведене у табели 7.

Табела 7. Инжењерске/административне контроле за никл, по операцијама

Мелиорација племенитих метала

Сировине за индустрију племенитих метала чине стари и нови отпад. Стари отпад обухвата електронске компоненте застареле војне и цивилне опреме и отпад из стоматолошке индустрије. Нови отпад настаје током производње и производње производа од племенитих метала. Производи су елементарни метали као што су злато, сребро, платина и паладијум. Обрада племенитих метала укључује следеће кораке:

• Ручно сортирање и сецкање. Отпад од племенитих метала се ручно сортира и дроби и сецка у млину са чекићем. Млинови чекићара су бучни.
• Процес спаљивања. Сортирани отпад се спаљује како би се уклонили папирни, пластични и органски течни загађивачи. Могућа је изложеност органским хемикалијама, гасовима сагоревања и прашини.
• Топљење у високој пећи. Третирани отпад се пуни у високу пећ, заједно са коксом, флуксом и рециклираним металним оксидима шљаке. Пуњење се топи и шљачи, стварајући црни бакар који садржи племените метале. Тврда шљака која се формира садржи већину нечистоћа шљаке. Може бити присутна прашина и бука.
• Топљење претварача. Овај процес је дизајниран за даље пречишћавање црног бакра удувавањем ваздуха кроз растоп у претварачу. Метални загађивачи који садрже шљаку се уклањају и рециклирају у високу пећ. Бакар у полугама које садрже племените метале се лијевају у калупе.
• Електролитичка рафинација. Бакар у полугама служи као анода електролитичке ћелије. Чисти бакар тако излази на катоду, док племенити метали падају на дно ћелије и сакупљају се као слуз. Коришћени електролит је бакар сулфат. Могућа је изложеност киселој магли.
• Хемијска рафинација. Слуз племенитих метала из процеса електролитичке рафинације се хемијски третира да би се повратили појединачни метали. Процеси засновани на цијаниду се користе за добијање злата и сребра, који се такође могу добити растварањем у Аква Регија раствора и/или азотне киселине, након чега следи преципитација са гвожђе сулфатом или натријум хлоридом да се добије злато и сребро, респективно. Метали платинасте групе се могу добити растварањем у растопљеном олову, које се затим третира са азотном киселином и оставља остатак из којег се метали платинске групе могу селективно исталожити. Преципитати племенитих метала се затим или топе или запале како би се прикупили злато и сребро као зрнца и метали платине као сунђер. Може доћи до излагања киселини.

Изложености и контроле су наведене, према операцијама, у табели 8 (видети такође „Топљење и прерада злата“).

Табела 8. Инжењерске/административне контроле племенитих метала, по операцијама

Рекултивација кадмијума

Стари отпад који садржи кадмијум укључује кадмијумске делове од отпадних возила и чамаца, кућне апарате, хардвер и причвршћиваче, кадмијумске батерије, кадмијумске контакте са прекидача и релеја и друге коришћене легуре кадмијума. Нови отпад је обично отпад који садржи пару кадмијума и контаминирани нуспроизводи из индустрије која рукује металима. Процеси рекламације су:

• Пре-треатмент. Корак претходног третмана отпада укључује одмашћивање паром отпада легуре. Паре растварача настале загревањем рециклираних растварача циркулишу кроз посуду која садржи отпадне легуре. Растварач и очишћена маст се затим кондензују и одвајају са растварачем који се рециклира. Може доћи до излагања кадмијумској прашини и растварачима.
• Топљење/рафинирање. У операцији топљења/рафинације, претходно обрађени отпад легуре или отпад од елементарног кадмијума се обрађује како би се уклониле све нечистоће и произвела легура кадмијума или елементарни кадмијум. Могу бити присутни производи излагања сагоревању нафте и гаса и прашина цинка и кадмијума.
• Ретортна дестилација. Одмашћени отпад легура се пуни у реторту и загрева да би се произвеле паре кадмијума које се затим сакупљају у кондензатору. Истопљени метал је тада спреман за ливење. Могућа је изложеност прашини кадмијума.
• Топљење/дезинцирање. Метални кадмијум се пуни у лонац за топљење и загрева до растопљене фазе. Ако је цинк присутан у металу, додају се флуксови и агенси за хлорисање да би се уклонио цинк. Међу потенцијалним изложеностима су кадмијумске паре и прашина, испарења и прашина цинка, цинк хлорид, хлор, хлороводоник и топлота.
• Ливење. Операцијом ливења формира се жељена линија производа од пречишћене легуре кадмијума или метала кадмијума произведеног у претходном кораку. Ливење може произвести кадмијумску прашину и димове и топлоту.

Изложености у процесима рекултивације кадмијума и неопходне контроле су сумиране у табели 9.

Табела 9. Инжењерске/административне контроле за кадмијум, према раду

Рекултивација селена

Сировине за овај сегмент су ксерографски цилиндри за копирање и отпад који настаје током производње селенских исправљача. Прашина селена може бити присутна свуда. Дестилација и топљење у реторти могу произвести гасове сагоревања и прашину. Топљење реторте је бучно. У рафинацији су присутне магла сумпор-диоксида и кисела магла. Метална прашина се може произвести из операција ливења (видети табелу 10).

Табела 10. Инжењерске/административне контроле за селен, према раду

Процеси рекламације су следећи:

• Предтретман отпада. Овај процес одваја селен механичким процесима као што су млин са чекићем или пескарење.
• Реторт топљење. Овај процес пречишћава и концентрише претходно обрађени отпад у операцији дестилације у реторти топљењем отпада и одвајањем селена од нечистоћа дестилацијом.
• Пречишћавање. Овим поступком постиже се пречишћавање отпадног селена на основу лужења са одговарајућим растварачем као што је водени раствор натријум сулфита. Нерастворне нечистоће се уклањају филтрацијом и филтрат се третира да би се исталожио селен.
• Дестилација. Овај процес производи селен високе чистоће паре. Селен се топи, дестилује и паре селена се кондензују и преносе као растопљени селен у операцију формирања производа.
• Гашење. Овај процес се користи за производњу пречишћеног селена и праха. Талина селена се користи за производњу сачме. Затим се сачма осуши. Кораци потребни за производњу праха су исти, осим што је пара селена, а не растопљени селен, материјал који се гаси.
• Ливење. Овај процес се користи за производњу ингота селена или других облика од растопљеног селена. Ови облици се производе сипањем растопљеног селена у калупе одговарајуће величине и облика и хлађењем и очвршћавањем растопа.

Мелиорација кобалта

Извори отпада кобалта су брушење и стругање супер легуре, застарели или истрошени делови мотора и лопатице турбине. Процеси рекламације су:

• Ручно сортирање. Необрађени отпад се ручно сортира да би се идентификовале и одвојиле компоненте на бази кобалта, никла и непрерадивих компоненти. Ово је прашњава операција.
• Одмашћивање. Сортирани прљави отпад се пуни у јединицу за одмашћивање где циркулишу паре перхлоретилена. Овај растварач уклања масноћу и уље на отпаду. Мешавина пара растварач-уље-маст се затим кондензује и растварач се добија. Могућа је изложеност растварачу.
• минирање. Одмашћени отпад се пескари шљунком како би се уклонила прљавштина, оксиди и рђа. Може бити присутна прашина, у зависности од гранулације која се користи.
• Процес кисељења и хемијског третмана. Отпаци од операције минирања се третирају киселинама да би се уклонила заостала рђа и загађивачи оксида. Кисела магла је могућа изложеност.
• Топљење у вакууму. Очишћени отпад се пуни у вакуумску пећ и топи у електролучној или индукционој пећи. Може доћи до излагања тешким металима.
• ливење. Истопљена легура се лива у инготе. Топлотни стрес је могућ.

Видети табелу 11 за резиме изложености и контроле за прераду кобалта.

Табела 11. Инжењерске/административне контроле за кобалт, према раду

Мелиорација калаја

Главни извори сировина су калајисани челични украси, отпад компанија за производњу лименки, одбачени калемови из индустрије челика, калајне шљаке и муљеви, шљаци и муљ од лемљења, коришћени бронзани и бронзани отпад и метални отпад. Лимена прашина и кисела магла могу се наћи у многим процесима.

• Деалуминизација. У овом процесу врући натријум хидроксид се користи за лужење алуминијума из отпада од лимених конзерви тако што се отпад доведе у контакт са врелим натријум хидроксидом, одваја раствор натријум алумината од остатка отпада, пумпа натријум алуминат у операцију рафинације ради добијања растворљивог калаја и обнављања деалуминизовани лим за храну.
• Батцх мешање. Овај процес је механичка операција којом се припрема сировина погодна за пуњење у пећ за топљење мешањем шљаке и муља са значајним садржајем калаја.
• Хемијско детинирање. Овим процесом се лим извлачи у отпад. Врући раствор натријум хидроксида и натријум нитрита или нитрата се додаје у деалуминизовани или сирови отпад. Одводњавање и пумпање раствора у процес рафинације/ливања се изводе када је реакција детинирања завршена. Детинирани отпад се затим пере.
• Дросс топљење. Овај процес се користи за делимично пречишћавање шљаке и производњу сировог метала из пећи топљењем пуњења, тачењем сировог метала из пећи и тачењем мат и шљаке.
• Испирање прашине и филтрација. Овим поступком се уклањају вредности цинка и хлора из димне прашине испирањем сумпорном киселином да би се уклонио цинк и хлор, филтрирањем добијене смеше да би се одвојила киселина и растворени цинк и хлор из лужене прашине, сушењем излужене прашине у сушари и транспортовањем. прашину богату калајем и оловом назад у процес шаржног мешања.
• Таложење и филтрирање листова. Овим поступком се пречишћава раствор натријум станата произведен у процесу хемијског детинирања. Нечистоће као што су сребро, жива, бакар, кадмијум, нешто гвожђа, кобалта и никла се таложе као сулфиди.
• Евапоцентрифугирање. Натријум станат се концентрује из пречишћеног раствора испаравањем, кристализацијом натријум станата и добијањем натријум станата центрифугирањем.
• Електролитичка рафинација. Овај процес производи катодно чисти калај из пречишћеног раствора натријум станата пропуштањем раствора натријум станата кроз електролитичке ћелије, уклањајући катоде након што је калај депонован и скидајући калај са катода.
• Закисељавање и филтрација. Овај процес производи хидратисани калај оксид из пречишћеног раствора натријум станата. Овај хидратисани оксид се може или прерадити да би се добио анхидровани оксид или растопити да би се добио елементарни калај. Хидрирани оксид се неутралише сумпорном киселином да би се формирао хидратисани калај оксид и филтрира се да би се хидрат одвојио као филтер колач.
• Рафинирање ватре. Овај процес производи пречишћени калај из катодног калаја топљењем пуњења, уклањањем нечистоћа као шљаке и шљаке, изливањем растопљеног метала и ливењем металног калаја.
• Топљење. Овај процес се користи за производњу калаја када електролитичка рафинација није изводљива. Ово се постиже редуковањем хидратисаног калајног оксида помоћу редукционог средства, топљењем насталог калајног метала, скидањем шљаке, изливањем растопљеног калаја и ливењем растопљеног калаја.
• Калцинирање. Овај процес претвара хидратисане калајне оксиде у безводни оксид калаја калцинисањем хидрата и уклањањем и паковањем оксида коситра.
• Рафинирање чајника. Овај процес се користи за пречишћавање сировог метала из пећи пуњењем претходно загрејаног котла, сушењем шљаке да би се уклониле нечистоће као шљака и мат, флуксирањем са сумпором да би се уклонио бакар као мат, флуксирањем са алуминијумом да би се уклонио антимон и ливењем растопљеног метала у жељени метал. облицима.

Видети табелу 12 за резиме изложености и контроле за рекуперацију калаја.

Табела 12. Инжењерске/административне контроле за лим, по операцијама

Рекултивација титана

Два примарна извора отпада од титанијума су кућни потрошачи и потрошачи титанијума. Кућни отпад који настаје млевењем и производњом производа од титанијума обухвата трим лимове, лимове дасака, резове, стругање и бушење. Потрошачки отпад се састоји од рециклираних производа од титанијума. Операције рекламације укључују:

• Одмашћивање. У овом процесу, отпад се третира испареним органским растварачем (нпр. трихлоретиленом). Загађујућа маст и уље се уклањају са отпада помоћу пара растварача. Растварач се враћа у циркулацију све док више не може да се одмасти. Потрошени растварач се затим може регенерисати. Отпад се такође може одмастити паром и детерџентом.
• Кисељење. Процес киселог кисељења уклања оксидни каменац из операције одмашћивања испирањем са раствором хлороводоничне и флуороводоничне киселине. Остатак од третмана киселином се испере водом и осуши.
• Елецтрорефининг. Електрорафинација је процес предтретмана отпада од титанијума који електро-рафинише отпад у фузионисаној соли.
• Топљење. Претходно обрађени отпад од титанијума и агенси за легирање се топе у електролучној вакуумској пећи да би се формирала легура титанијума. Улазни материјали укључују претходно обрађени отпад од титанијума и легуре као што су алуминијум, ванадијум, молибден, калај, цирконијум, паладијум, колумијум и хром.
• Ливење. Растопљени титанијум се сипа у калупе. Титанијум се учвршћује у шипку која се зове ингот.

Контроле за изложеност у поступцима поврата титанијума су наведене у табели 13.

Табела 13. Инжењерске/административне контроле за титанијум, према раду

Назад

Метал Финисхинг

Површинска обрада метала повећава њихову трајност и побољшава изглед. Један производ може бити подвргнут више од једне површинске обраде—на пример, панел каросерије аутомобила може бити фосфатиран, премазан и фарбан. Овај чланак се бави процесима који се користе за површинску обраду метала и методама за смањење њиховог утицаја на животну средину.

Вођење бизниса за завршну обраду метала захтева сарадњу између менаџмента компаније, запослених, владе и заједнице како би се ефекти операција на животну средину ефикасно минимизирали. Друштво брине о количини и дугорочним ефектима загађења које улази у животну средину ваздуха, воде и земљишта. Ефикасно управљање животном средином се успоставља кроз детаљно познавање свих елемената, хемикалија, метала, процеса и излаза.

Планирање превенције загађења помера филозофију управљања животном средином са реаговања на проблеме на предвиђање решења која се фокусирају на хемијску супституцију, промену процеса и унутрашњу рециклажу, користећи следећи редослед планирања:

1. Покрените превенцију загађења у свим аспектима пословања.
2. Идентификујте токове отпада.
3. Поставите приоритете за акцију.
4. Утврдите основни узрок отпада.
5. Идентификујте и примените промене које смањују или елиминишу отпад.
6. Измерите резултате.

Континуирано побољшање се постиже постављањем нових приоритета за акцију и понављањем редоследа акција.

Детаљна документација процеса ће идентификовати токове отпада и омогућити да се поставе приоритети за могућности смањења отпада. Информисане одлуке о потенцијалним променама ће подстаћи:

• лака и практична оперативна побољшања
• промене процеса које укључују купце и добављаче
• промене на мање штетне активности где је то могуће
• поновна употреба и рециклажа тамо где промена није практична
• коришћење депоновања опасног отпада само као крајње средство.

Главни процеси и стандардни оперативни процеси

Чишћење је потребно јер сви процеси завршне обраде метала захтевају да делови који се заврше не садрже органска и неорганска прљавштина, укључујући уља, каменац, једињења за полирање и полирање. Три основна типа средстава за чишћење која се користе су растварачи, парни одмашћивачи и алкални детерџенти.

Методе чишћења растварачима и одмашћивањем паром скоро су у потпуности замењени алкалним материјалима где су накнадни процеси влажни. Још увек се користе растварачи и одмашћивачи на паре где делови морају бити чисти и суви без даље мокре обраде. Растварачи као што су терпени у неким случајевима замењују испарљиве раствараче. Мање токсични материјали као што је 1,1,1-трихлоретан су замењени опаснијим материјалима у одмашћивању паром (иако се овај растварач постепено укида као средство за оштећивање озона).

Циклуси алкалног чишћења обично укључују потапање у воду након чега следи анодно електрочишћење, након чега следи урањање у слабу киселину. За чишћење алуминијума обично се користе средства за чишћење без нагризања, без силиката. Киселине су типично сумпорне, хлороводоничне и азотне.

Анодизирање, електрохемијски процес за згушњавање оксидног филма на површини метала (често се примењује на алуминијум), третира делове разблаженим растворима хрома или сумпорне киселине.

Конверзијски премаз служи за обезбеђивање подлоге за накнадно фарбање или за пасивизацију ради заштите од оксидације. Код хромирања, делови се потапају у хексавалентни раствор хрома са активним органским и неорганским агенсима. За фосфатирање, делови се потапају у разблажену фосфорну киселину са другим агенсима. Пасивација се постиже урањањем у азотну киселину или азотну киселину са натријум дихроматом.

Елецтролесс платинг укључује таложење метала без струје. У производњи штампаних плоча користи се електробезводно таложење бакра или никла.

Елецтроплатинг укључује наношење танког слоја метала (цинк, никл, бакар, хром, кадмијум, калај, месинг, бронза, олово, калај-олово, злато, сребро и други метали као што је платина) на подлогу (црну или не- гвоздени). Процесне купке укључују метале у раствору у киселим, алкалним неутралним и алкалним цијанидним формулацијама (видети слику 1).

Слика 1. Улази и излази за типичну линију за галванизацију

Хемијско млевење и јеткање су контролисани процеси урањања у растварање коришћењем хемијских реагенса и нагризања. Алуминијум се обично угравира у каустику пре анодизације или се хемијски посветли у раствору који може да садржи азотну, фосфорну и сумпорну киселину.

Топло потапање премаза подразумевају наношење метала на радни предмет потапањем у растопљени метал (цинковање челика или калаја).

Добре праксе управљања

Важна побољшања безбедности, здравља и животне средине могу се постићи кроз побољшања процеса, као што су:

• коришћењем противструјног испирања и контроле проводљивости
• повећање времена дренаже
• коришћењем више или бољих средстава за влажење
• одржавање температуре процеса што је више могуће да би се смањио вискозитет, чиме се повећава опоравак од повлачења (тј. опоравак раствора који је остао на металу)
• коришћењем мешања ваздуха у испирању да би се повећала ефикасност испирања
• коришћење пластичних куглица у резервоарима за облагање да би се смањило замагљивање
• коришћење побољшане филтрације на резервоарима за облагање како би се смањила учесталост третмана пречишћавањем
• постављање ивичњака око свих процесних подручја како би се спречило изливање
• коришћењем одвојених третмана за регенерабилне метале као што је никл
• инсталирање система за опоравак као што су јонска размена, атмосферско испаравање, вакуумско испаравање, електролитичка рекуперација, реверзна осмоза и електродијализа
• допуњујући системе за опоравак са смањењем увлачења загађивача и побољшаним системима за чишћење
• користећи савремене контроле инвентара за смањење отпада и опасности на радном месту
• применом стандардних процедура (тј. писаних процедура, редовних оперативних прегледа и добрих оперативних дневника) како би се обезбедила основа за здраву структуру управљања животном средином.

Планирање животне средине за специфичне отпаде

Специфични токови отпада, обично истрошени раствори за облагање, могу се смањити:

• Филтрација. Картриџ или дијатомејска земља филтери се могу користити за уклањање накупљања чврстих материја, које смањују ефикасност процеса.
• Третман угљеником може се користити за уклањање органских загађивача (најчешће се примењује у никловању, бакарној галванизацији и цинковању и кадмијуму).
• Пречишћена вода. Природни загађивачи из воде и испирања (нпр. калцијум, гвожђе, магнезијум, манган, хлор и карбонати) могу се уклонити коришћењем дејонизације, дестилације или реверзне осмозе. Побољшање ефикасности воде за испирање смањује запремину муља из купатила који захтева третман.
• Замрзавање карбоната у цијанидном купатилу. Снижавање температуре купатила на –3 °Ц кристалише карбонате настале у цијанидном купатилу разградњом цијанида, прекомерном густином анодне струје и адсорпцијом угљен-диоксида из ваздуха и олакшава њихово уклањање.
• Падавине. Уклањање металних загађивача који улазе у купатило као нечистоће у анодама може се постићи преципитацијом са баријум цијанидом, баријум хидроксидом, калцијум хидроксидом, калцијум сулфатом или калцијум цијанидом.
• Алтернативе хексавалентним хромом. Хексавалентни хром се може заменити растворима за тровалентно хромирање за декоративне облоге. Превлаке за конверзију хрома за претходну обраду боје понекад могу бити замењене нехромираним превлакама или хромираним хемијама које се не испирају.
• Не-хелиране процесне хемије. Уместо да се хелатори додају процесним купатилима да би се контролисала концентрација слободних јона у раствору, могу се користити нехелиране процесне хемије тако да можда неће бити потребно држати метале у раствору. Овим металима се може дозволити да се таложе и могу се уклонити континуираном филтрацијом.
• Хемикалије које не садрже цијанидне процесе. Отпадни токови који садрже слободни цијанид се обично третирају хипохлоритом или хлором да би се постигла оксидација, а сложени цијаниди се обично таложе коришћењем гвожђе сулфата. Коришћење не-цијанидних процесних хемија истовремено елиминише корак третмана и смањује запремину муља.
• Одмашћивање растварачем. Топле алкалне купке за чишћење могу се користити уместо одмашћивања растварача пре обраде. Ефикасност алкалних средстава за чишћење може се побољшати применом електроструја или ултразвука. Предности избегавања испарења растварача и муља често превазилазе све додатне оперативне трошкове.
• Алкална средства за чишћење. Одбацивање алкалних средстава за чишћење када акумулација уља, масти и прљавштине од употребе достигне ниво који нарушава ефикасност чишћења купке може се избећи коришћењем уређаја за скидање плутајућих уља, уређаја за таложење или патронских филтера за уклањање честица и коалесцера уље-вода и коришћењем микрофилтрације или ултрафилтрације за уклањање емулгованих уља.
• Смањење повлачења. Смањење запремине извлачења из процесних купатила служи за смањење количине вредних процесних хемикалија које контаминирају воду за испирање, што заузврат смањује количину муља који настаје конвенционалним процесом преципитације метала.

Неколико метода за смањење повлачења укључују:

• Радна концентрација процесног купатила. Концентрацију хемикалија треба одржавати што је могуће нижом да би се минимизирао вискозитет (за брже одводњавање) и количина хемикалија (у филму).
• Радна температура процесног купатила. Вискозност процесног раствора се може смањити повећањем температуре купатила.
• Средства за влажење. Површински напон раствора може се смањити додавањем средстава за влажење у процесно купатило.
• Позиционирање радног предмета. Радни предмет треба поставити на сталак тако да се лепљиви филм слободно одводи и да се не заглави у жљебовима или шупљинама.
• Време повлачења или дренаже. Што се предмет брже уклања из процесне купке, то је дебљи филм на површини радног предмета.
• Ваздушни ножеви. Удувавање ваздуха на радни предмет док је сталак за радни предмет подигнут изнад процесног резервоара може побољшати дренажу и сушење.
• Спреј за испирање. Они се могу користити изнад загрејаних купатила тако да је брзина протока испирања једнака стопи испаравања резервоара.
• Платинг купке. Карбонате и органске загађиваче треба уклонити како би се спречило накупљање контаминације која повећава вискозитет купке за оплату.
• Дренажне плоче. Простори између процесних резервоара треба да буду покривени дренажним плочама како би се процесна решења ухватила и вратила у процесно купатило.
• Танкови за извлачење. Радне предмете треба ставити у резервоаре за извлачење (резервоар за „статичко испирање”) пре стандардне операције испирања.

Повлачење хемикалија користи различите технологије. Ови укључују:

• Испаравање. Атмосферски испаривачи су најчешћи, а вакуумски испаривачи нуде уштеду енергије.
• Јонска размена користи се за хемијско обнављање воде за испирање.
• Елецтровиннинг. Ово је електролитички процес у коме се растворени метали у раствору редукују и таложе на катоди. Таложени метал се затим обнавља.
• Електродијализа. Ово користи јонопропусне мембране и примењену струју како би се одвојиле јонске врсте из раствора.
• Обрнути осмоза. Ово користи полупропусну мембрану за производњу пречишћене воде и концентрованог јонског раствора. Висок притисак се користи да се вода прогура кроз мембрану, док већину растворених соли мембрана задржава.

Исперите воду

Већина опасног отпада произведеног у постројењу за завршну обраду метала потиче од отпадне воде која настаје операцијама испирања које следе након чишћења и облагања. Повећањем ефикасности испирања, објекат може значајно смањити проток отпадних вода.

Две основне стратегије побољшавају ефикасност испирања. Прво, може се створити турбуленција између радног предмета и воде за испирање кроз испирање спрејом и мешање воде за испирање. Користе се померање регала или принудна вода или ваздух. Друго, време контакта између радног предмета и воде за испирање може се повећати. Више резервоара за испирање постављених противструјно у низу ће смањити количину воде за испирање која се користи.

Индустриал Цоатингс

Термин премази укључује боје, лакове, лакове, емајле и шелаке, китове, пунила и заптиваче за дрво, средства за уклањање боја и лакова, средства за чишћење четкица и сродне производе за бојење. Течни премази садрже пигменте и адитиве дисперговане у течном везиву и мешавини растварача. Пигменти су неорганска или органска једињења која обезбеђују боју и непрозирност премаза и утичу на проток и трајност премаза. Пигменти често садрже тешке метале као што су кадмијум, олово, цинк, хром и кобалт. Везиво повећава адхезивност, кохезивност и конзистенцију премаза и примарна је компонента која остаје на површини када је премаз завршен. Везива укључују разна уља, смоле, гуме и полимере. Адитиви као што су пунила и екстендери могу се додати премазима како би се смањили трошкови производње и повећала трајност премаза.

Типови органских растварача који се користе у премазима укључују алифатичне угљоводонике, ароматичне угљоводонике, естре, кетоне, гликол етре и алкохоле. Растварачи диспергују или растварају везива и смањују вискозитет и дебљину премаза. Растварачи који се користе у формулацијама премаза су опасни јер су многи канцерогени за људе и запаљиви су или експлозивни. Већина растварача садржаних у премазу испарава када се премаз стврдњава, што ствара емисије испарљивих органских једињења (ВОЦ). Емисије ВОЦ постају све више регулисане због негативних ефеката на здравље људи и животну средину. Бриге о животној средини у вези са конвенционалним састојцима, технологијама наношења премаза и отпадом премаза су покретачка снага за развој алтернатива за превенцију загађења.

Већина премаза се користи на архитектонским, индустријским или специјалним производима. Архитектонски премази се користе у зградама и грађевинским производима и за декоративне и заштитне услуге као што су лакови за заштиту дрвета. Индустријски објекти укључују операције премазивања у различитим производним процесима. Индустрија аутомобилске индустрије, металних конзерви, пољопривредних машина, премазивања намотаја, намештаја и прибора од дрвета и метала и кућних апарата су главни потрошачи индустријских премаза.

Дизајн формулације премаза зависи од сврхе примене премаза. Премази обезбеђују естетику, заштиту од корозије и површине. Цена, функција, безбедност производа, безбедност животне средине, ефикасност преноса и брзина сушења и очвршћавања одређују формулације.

Процеси премазивања

Постоји пет операција које обухватају већину процеса премазивања: руковање и припрему сировина, припрему површине, премазивање, чишћење опреме и управљање отпадом.

Руковање и припрема сировина

Руковање и припрема сировина подразумева складиштење инвентара, операције мешања, разређивање и прилагођавање премаза и пренос сировина кроз објекат. Процедуре и праксе праћења и руковања су потребне како би се смањило стварање отпада услед кварења, неспецификације и неправилне припреме који могу бити резултат прекомерног проређивања и последичног расипања. Пренос, било ручни или преко цевоводног система, мора бити заказан како би се избегло кварење.

Припрема површине

Врста технике припреме површине која се користи зависи од површине која се облаже—претходна припрема, количина земље, масти, премаза који се наноси и потребна завршна обрада површине. Уобичајене операције припреме укључују одмашћивање, претходно премазивање или фосфатирање и уклањање премаза. За потребе завршне обраде метала, одмашћивање укључује брисање растварачем, хладно чишћење или одмашћивање паром халогенизованим растварачима, водено алкално чишћење, полуводено чишћење или чишћење алифатским угљоводоником ради уклањања органске земље, прљавштине, уља и масти. Кисело кисељење, абразивно чишћење или чишћење пламеном се користе за уклањање каменца и рђе.

Најчешћа операција припреме металних површина, осим чишћења, је фосфатни премаз, који се користи за унапређење адхезије органских премаза на металне површине и успоравање корозије. Фосфатни премази се наносе урањањем или прскањем металних површина раствором фосфата цинка, гвожђа или мангана. Фосфатирање је процес завршне обраде површине сличан галванизацији, који се састоји од серије хемијских процеса и купатила за испирање у које се делови урањају да би се постигла жељена припрема површине. Погледајте чланак „Површинска обрада метала“ у овом поглављу.

Уклањање премаза, хемијско или механичко, врши се на површинама које захтевају поновни премаз, поправку или инспекцију. Најчешћи метод уклањања хемијског премаза је уклањање растварача. Ови раствори обично садрже фенол, метилен хлорид и органску киселину за растварање премаза са обложене површине. Завршно прање водом за уклањање хемикалија може створити велике количине отпадне воде. Абразивно пескарење је уобичајен механички процес, сува операција која користи компримовани ваздух за покретање медијума за пескарење на површину како би се уклонио премаз.

Операције припреме површине утичу на количину отпада из специфичног процеса припреме. Ако је припрема површине неадекватна, што доводи до лошег премаза, онда уклањање премаза и поновно наношење додатно повећавају стварање отпада.

премазивање

Операција наношења премаза укључује преношење премаза на површину и очвршћавање премаза на површини. Већина технологија наношења премаза спада у 1 од 5 основних категорија: премазивање потапањем, премазивање у ролнама, премазивање протоком, премазивање спрејом и најчешћа техника, премазивање распршеним ваздухом помоћу премаза на бази растварача.

Премази распршени ваздушним распршивањем се обично изводе у контролисаном окружењу због емисије растварача и прекомерног распршивања. Уређаји за контролу прекомерног прскања су филтери од тканине или водени зидови, који генеришу или коришћене филтере или отпадну воду из система за чишћење ваздуха.

Очвршћавање се врши да би се везиво за премаз претворило у тврду, жилву, приањајућу површину. Механизми очвршћавања укључују: сушење, печење или излагање електронском снопу или инфрацрвеном или ултраљубичастом светлу. Очвршћавање ствара значајне ВОЦ из премаза на бази растварача и представља потенцијал за експлозију ако концентрације растварача порасту изнад доње границе експлозивности. Сходно томе, операције сушења су опремљене уређајима за контролу загађења ваздуха како би се спречиле емисије ВОЦ и за безбедносну контролу како би се спречиле експлозије.

Бриге за животну средину и здравље, повећани прописи који утичу на конвенционалне формулације премаза, високи трошкови растварача и скупо одлагање опасног отпада створили су потражњу за алтернативним формулацијама премаза које садрже мање опасне састојке и стварају мање отпада када се примењују. Алтернативне формулације премаза укључују:

• Високо чврсти премази, који садрже двоструку количину пигмента и смоле у ​​истој запремини растварача као конвенционални премази. Примена смањује емисију ВОЦ између 62 и 85% у поређењу са конвенционалним премазима на бази растварача ниске чврстоће јер је садржај растварача смањен.
• Премази на бази воде користећи воду и смешу органских растварача као носач са водом која се користи као база. У поређењу са премазима на бази растварача, премази на бази воде стварају између 80 и 95% мање емисија ВОЦ и истрошених растварача од конвенционалних премаза на бази растварача са ниским садржајем чврстог материјала.
• Прашкасти премази не садржи органски растварач, састоји се од фино уситњених пигмента и честица смоле. Они су или термопластични (високе молекуларне смоле за дебеле премазе) или термореактивни (једињења мале молекулске тежине која формирају танак слој пре хемијског унакрсног повезивања) прахови.

Чишћење опреме

Чишћење опреме је неопходна операција рутинског одржавања у процесима премаза. Ово ствара значајне количине опасног отпада, посебно ако се за чишћење користе халогенирани растварачи. Чишћење опреме за премазе на бази растварача традиционално се спроводи ручно са органским растварачима за уклањање премаза са процесне опреме. Цевовод захтева испирање растварачем у серијама док се не очисти. Опрема за премазивање мора се чистити између промена производа и након прекида процеса. Коришћене процедуре и праксе ће одредити ниво отпада који настаје из ових активности.

Управљање отпадом

Неколико токова отпада настаје процесима премазивања. Чврсти отпад обухвата празне контејнере за премазивање, муљ од премаза од прекомерног прскања и чишћење опреме, истрошене филтере и абразивне материјале, суве премазе и крпе за чишћење.

Течни отпад обухвата отпадну воду од припреме површине, контроле прекомерног прскања или чишћења опреме, ван спецификације или вишак материјала за премазивање или припрему површине, прекомерно прскање, просуте и истрошене растворе за чишћење. Рециклажа затворене петље на лицу места постаје све популарнија за истрошене раствараче како трошкови одлагања расту. Течности на бази воде се обично третирају на лицу места пре испуштања у системе за третман у јавном власништву.

Емисије ВОЦ се генеришу свим конвенционалним процесима наношења премаза који користе премазе на бази растварача, што захтева контролне уређаје као што су јединице за адсорпцију угљеника, кондензатори или термички катализатори.

Назад