La galvanoplastia es un proceso electroquímico utilizado para recubrir superficies metálicas con una fina capa de otro metal. El objetivo es mejorar las propiedades del material base, como la protección contra la corrosión, la dureza, la conductividad o aspectos estéticos.
Índice
Antecedentes técnicos
La pieza se sumerge como cátodo en un baño galvánico que contiene una solución acuosa de iones metálicos. Una fuente externa de corriente continua garantiza que los iones metálicos de la solución se reduzcan y depositen en la superficie de la pieza. Los metales típicos de revestimiento son el zinc, el níquel, el cromo, el cobre y la plata.
Etapas del proceso
Preparación de la superficie:
- Limpieza mecánica, por ejemplo, lijado o cepillado.
- Limpieza química mediante desengrasado y decapado para eliminar óxidos e impurezas.
Baño galvánico:
- Composición del electrolito: sales metálicas, ácidos, aditivos para mejorar las propiedades del revestimiento.
- La temperatura y el pH se controlan con precisión para regular la velocidad de deposición y la calidad de la capa.
Revestimiento:
- Se aplica corriente continua, lo que provoca la deposición de iones metálicos en el cátodo.
- Al mismo tiempo, el material del ánodo, que suministra los iones metálicos, se oxida en el ánodo.
Tratamiento de seguimiento:
- Aclarado, secado y, si es necesario, tratamiento térmico para optimizar las propiedades del revestimiento.
Ámbitos de aplicación
- Industria del automóvil: protección contra la corrosión de piezas de carrocería mediante galvanización.
- Electrónica: Mejora de la conductividad y soldabilidad de los componentes mediante el chapado en oro o plata.
- Ingeniería mecánica: Protección contra el desgaste mediante revestimientos de cromo o níquel.
- Industria joyera: Refinamiento estético mediante el chapado en oro o rodio.
Aspectos medioambientales y de seguridad
Los procesos de galvanoplastia generan aguas residuales que contienen metales pesados y ácidos. Éstas deben depurarse en plantas especiales de tratamiento de aguas residuales, a menudo en combinación con procesos de precipitación y floculación. Es esencial cumplir los requisitos legales de la Ordenanza alemana sobre aguas residuales.
Tratamiento de aguas residuales en galvanoplastia
Las aguas residuales de la industria galvánica suelen contener altas concentraciones de metales pesados, ácidos, álcalis y agentes complejantes orgánicos. Representan una carga considerable para el medio ambiente y deben tratarse exhaustivamente antes de su vertido o reutilización. El tratamiento de las aguas residuales en la industria galvánica comprende varias etapas diseñadas específicamente para eliminar diversos contaminantes.
1. precipitación de neutralización
La primera etapa del tratamiento de aguas residuales consiste en la neutralización y precipitación. Se añaden ácidos o álcalis para regular el valor de pH de las aguas residuales. A un valor de pH óptimo, los metales pesados precipitan en forma de hidróxidos poco solubles. Estos pueden eliminarse por sedimentación o filtración.
Los lodos producidos durante la precipitación y la filtración contienen altas concentraciones de metales pesados y deben eliminarse de acuerdo con los requisitos legales. La deshidratación mecánica mediante filtros prensa de cámara o decantadores reduce el volumen de lodos y facilita su tratamiento posterior.
2. procesos químico-físicos
Los procesos químico-físicos, como la adición de precipitantes y floculantes, contribuyen a una mayor clarificación de las aguas residuales. Estos procesos son especialmente eficaces para eliminar las partículas finas y los compuestos de metales pesados que no se han separado completamente mediante la neutralización.
Reducción de cromatos
Las aguas residuales de la galvanoplastia suelen contener cromo hexavalente (Cr(VI)), que es muy tóxico. La reducción a cromo trivalente (Cr(III)) se consigue utilizando agentes reductores como el bisulfito sódico. A continuación, el Cr(III) se elimina como hidróxido de cromo por precipitación de neutralización.
Foto: Nuestro sistema ALMA CHEM MCW CP con deshidratación de lodos y reducción de cromatos
3. intercambio iónico
Los sistemas de intercambio iónico pueden utilizarse para eliminar los restos de metales pesados y otros iones de las aguas residuales. Este método ofrece un rendimiento de depuración muy elevado y permite cumplir los límites legales incluso con requisitos elevados.
Foto: Nuestro sistema CP ALMA CHEM MCW con deshidratación de lodos, intercambio iónico ALMA ION y reducción de cromatos, instalado en el contenedor de dos pisos ALMA MODUL.
4. proceso de membrana
Los procesos de membrana, como la ósmosis inversa o la nanofiltración, ofrecen un método eficaz para recuperar el agua y concentrar los contaminantes en un retentado. Estos métodos son especialmente adecuados cuando se requiere una alta calidad del agua para su reutilización en el proceso.
Foto: Nuestro sistema de ósmosis inversa ALMA OSMO para el reciclaje de agua en plantas galvánicas
Conclusión
La galvanización es un proceso indispensable en muchas industrias, pero plantea grandes exigencias en cuanto a control de procesos y tratamiento de aguas residuales. Los sistemas eficientes y los estrictos controles medioambientales garantizan una utilización sostenible y económica.
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