金属回收
用于生产黄铜和青铜铸件的砂子经常受到铅污染,必须作为危险废物处理。据报道(HazTECH News 1988),匹兹堡矿物和环境技术公司已经开发出一种方法,可以从沙子中回收90%以上的金属价值,并使沙子变得无害。
表5-1总结了本章讨论的减少浪费的方法,以及参考文献。有关铸造行业废物管理的更多有用信息,请参阅Nagle(1983)和Oman(1988)。
表5 - 1
铸造厂的废物管理
管理方案
方法
参考
布袋和洗涤器废料
改变原料感应炉使用回收原工艺电炉粉尘回收
铁屑稳定化氢氧化镁沉淀
史蒂芬斯1988
美国环保局1985年,丹尼尔森1973年
Morris 1985年,Chaubal 1982年,Kellogg 1966年,Krishnan 1982和1983年,Miyashita 1976年,Bounds 1983 Stephen 1984年
危险的矿渣
改变原料,改变脱硫剂,改变产品要求,改进工艺控制,回收加工
1988年,斯蒂芬斯,1988年,斯蒂芬斯,1988年,斯蒂芬斯,1988年
表5 - 1
铸造厂的废物管理(续)
废物流
管理方案
方法
参考
其他工艺回收/再利用脱硫渣淬火槽
斯蒂芬斯1988年
废弃的铸造砂
回收
用于建筑材料回收金属
ASM 1988史密斯1982 HazTECH新闻1988
SR =减源R =回收T =处理
5.6参考资料
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6.0节
金属清洗和剥离的废物管理
6.1工艺说明
零件清洗和剥离是修理、维护或制造零件和设备的工业的整体过程操作。产生金属废物的制造集团包括金属家具制造商、金属制造商、机械制造商、电气和电子设备制造商、仪器制造商等。
虽然零件清洗和剥离的科学是复杂的,但其目的相对简单——为后续操作准备工件,并通过清除被清洗零件表面的土壤和旧镀层或油漆等污染物,避免在后续使用或加工步骤中产生废品。产生金属废物的清洗和剥离方法包括化学反应和机械作用。
化学反应通常涉及污染物和一些金属溶解到清洗介质中。流行的系统包括含有有机隔离剂的碱性除锈剂,可溶解金属氧化物,酸性酸洗槽,通过与氧化物和硫化物反应产生可溶性盐,以及电抛光,导致阳极处金属基材溶解。除金属溶解外,一些清洗和剥离溶液还含有金属化合物,如铬酸。
机械作用可能涉及诸如磨损、变形、热或火焰清洗以及电清洗等活动,电清洗涉及阴极上的直流氢擦洗。与这些操作相关的含金属废物将是由于在该过程中除去的含金属污染以及除去的任何金属衬底。
62减少废物
为零件清洗作业制定有效的最大限度减少废物的建议策略依赖于对以下一系列步骤的系统探索:
1. |
避免 |
需要清洁。 |
2. |
选择 |
对清洁危害最小的介质。 |
3. |
最大化 |
清洗效率。 |
4. |
隔离 |
清理废弃物。 |
5. |
最大化 |
回收再利用。 |
这一战略与多媒体方法和从源头上减少浪费的一般重点是一致的。每个步骤将在下面的小节中讨论。
在许多情况下,通过控制导致零件表面污染的因素,可以减少或完全消除清洗的需要。零件污染的控制从污染源的研究开始。来源可以是金属供应商使用的土壤或室内使用的土壤。
可以减少或消除可能导致生锈的湿气,方法是让部件在操作之间更彻底地干燥,或将部件存储在室内以避免凝结和/或雨水。然而,在几乎任何大气中都有足够的水分形成氧化铁,除非有一层保护涂层。一种能形成良好的金属表面屏障保护涂层的材料是苯并甲-三唑,由Sherwin Williams以商品名Cobra-Tec销售(Egide 1989)。对于商店来说,确定表面屏障膜的使用是否会影响后续的操作是很重要的。同样重要的是要彻底分析任何潜在的环境或工人的危害,可能通过使用有机化学保护涂层产生。
通常,通过提高电镀过程的效率并对其进行更密切的监控,可以最大限度地减少次品和返工,从而减少剥离和重涂的需要,并减少这些操作产生的废物。
同样重要的是清洗和剥离操作在制造序列中的位置。在涂饰前需要清洗的物品只应在准备涂饰时进行清洗。零件不应清洗和转换涂层,然后入库或分期进行后续批量涂层。在储存期间,部件可能会被空气中的油或操作污染。这些污染物会影响最终的成品质量,增加废品率。
对于给定的零件清洗操作,清洗或剥离介质的选择由许多因素决定。这些因素包括:
O污染物、基材表面和清洗介质的物理和化学性质O需要去除的污染物量O所需的清洁度和产品质量O待清洗部件的大小、形状和复杂程度O单位时间内需要清洗部件的体积或数量O原材料、设备和人工成本O所需的工人保护O产生的废物数量O所需的环境保护
随着时间的推移,这些因素的相对重要性可能发生相当大的变化。例如,虽然使用水溶液的“湿式”剥离多年来一直是行业标准,但成本很高污泥处置,以及责任,已经导致一些商店逐步淘汰水剥离,而采用“干”方法,如砂或喷珠。
在寻找新的清洗或剥离介质或程序时,公司应考虑毒性最小或环境最可接受的介质,然后,如果这不能令人满意,则发展到毒性更大或环境更不理想的替代品。理想情况下,所选择的方法包括最短的工艺顺序,使用毒性最小的介质,产生最少的废物,并且仍然以最小的成本为零件提供必要的最低级别的清洗或剥离。对于试图从一种介质转换到另一种介质的设施,必须考虑对后续操作的影响。任何对工艺提出的改变都需要仔细评估化学物质对基材的潜在影响,这些影响可能会影响下游工艺(如电镀、涂装等)的完整性。拖拉对下游工艺解决方案寿命的影响也应加以解决。
如果不能消除清洗或剥离步骤,并且已经使用了有效的危害最小的清洁材料,则应尽可能有效地使用它。从减少废物的角度来看,这意味着使用最少的清洁介质来达到可接受的清洁水平。例如,这可能涉及确保冲洗槽的清洁,或可能涉及最大限度地减少拖拽,或进行工艺或设备改造。
对于不能通过替代或更有效的使用来消除的清洁废物,应考虑回收或再使用。可能需要对不同类型的清洁废物进行分离,以便进行这种回收或再使用。具体的回收和再利用的例子将在后面的章节中讨论具体的媒体。
63溶剂清洗
虽然有机溶剂具有优良的清洗性能,对含金属性没有贡献浪费问题通过攻击或蚀刻金属基板,它们中的许多被认为对人类健康和环境有害。各种溶剂的一些负面环境和健康相关属性包括毒性、可燃性、溶解能力和作为其他有毒有机物的载体、高挥发性、光化学反应性和对biodégradation的抗性。
溶剂废弃物是第一批被环保署禁止进行土地处置的土地。1984年RCRA修正案规定了5类溶剂废物(F-001至F-005),自1986年11月起禁止在土地上处置(RCRA 3004 (e)(1))。由于与溶剂使用有关的各种问题,只有当没有其他清洁剂适合这项工作时,才应使用溶剂。
许多公司已经成功地用毒性较低的清洁介质代替溶剂。DHS(1989)详细讨论了溶剂替代。可产生金属废物的溶剂替代品包括:
O用水性清洁剂代替溶剂O用机械和/或溶剂代替溶剂热方法
下面将讨论每种替代方法。大部分重点是给水清洁剂,因为这是主要的,往往是最有效的替代方案。
继续阅读:加州地区水质控制委员会
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