Leptanie je priemyselný proces alebo časť prevádzky, v ktorej sa kovové materiály chemickými procesmi zbavujú oxidových vrstiev, nečistôt alebo okují. To sa deje pomocou leptacích roztokov, ktoré zvyčajne obsahujú kyseliny alebo lúhy. Leptanie slúži na prípravu kovových povrchov na ďalšie spracovanie, ako napr. nanášanie povlakov, galvanizáciu alebo lakovanie, a zabezpečuje, že povrchy sú kovovo lesklé a bez zvyškov.
V priemyselnom čistení vody a odpadových vôd má čistenie odpadových vôd z morární kľúčový význam, pretože tieto odpadové vody často obsahujú ťažké kovy, zvyšky kyselín a iné škodlivé látky, ktoré je potrebné pred vypustením do životného prostredia upraviť.
Obsah
Technické pozadie procesu morenia
Pri morení sa kovy zbavujú nežiaducich povrchových nečistôt kontaktom s chemickým moriacim roztokom. Tento proces sa používa hlavne v spracovaní kovov a povrchovej technike na prípravu kovových povrchov na ďalšie spracovateľské kroky alebo na zvýšenie odolnosti proti korózii.
Chemické reakcie v procese morenia sa líšia v závislosti od materiálu, použitej kyseliny a účelu morenia. Často používané moridlá sú:
- Kyselina chlorovodíková (HCl): Obzvlášť účinná na odstraňovanie okuje a produktov korózie zo železa a ocele.
- Kyselina sírová (H₂SO₄): Široko používaná na morenie ocele, najmä pri výrobe ocele. Často sa používa vo vysokých koncentráciách, pretože účinne odstraňuje okuje a oxidy.
- Kyselina fluorovodíková (HF) a kyselina dusičná (HNO₃): Tieto kyseliny sa často používajú v kombinácii, najmä na morenie nehrdzavejúcej ocele a hliníka. Sú schopné odstrániť aj mimoriadne odolné oxidové vrstvy.
- Fosforečná kyselina (H₃PO₄): Používa sa na pasiváciu povrchu a ochranu pred koróziou.
Okrem kyselín sa na alkalické morenie môžu použiť aj lúhy, ako je hydroxid sodný (NaOH), najmä v prípade hliníka alebo zinku. V niektorých prípadoch sa do moriacich roztokov pridávajú inhibítory, aby sa spomalil útok kyseliny na základný kov a zabezpečilo sa rovnomerné odstránenie nečistôt.
Proces morenia a zariadenia
Procesy morenia sa môžu vykonávať rôznymi spôsobmi v závislosti od použitia a spracovávaného materiálu:
Ponorné moridlá: Obrobok sa ponorí do moridla, v ktorom prebieha chemická reakcia. Tento postup je široko používaný vo veľkovýrobe, napríklad v oceliarskom a hliníkovom priemysle. Úplným ponorením sa zabezpečí, že aj zložité geometrie budú úplne ošetrené.
Striekanie moridlom: Pri tomto postupe sa moridlo nastrieka na kovový povrch. Tento postup sa často používa pri veľkoplošných alebo nepretržite vyrábaných materiáloch, ako sú plechové zvitky alebo rúry, aby sa efektívne riadil kontakt s moridlom.
Elektrochemické morenie: Pri tomto procese sa na urýchlenie chemickej reakcie používa elektrický prúd. Používa sa hlavne na nerezové ocele, pretože zaručuje rovnomernú povrchovú úpravu.
Odpadové vody z morární a ich čistenie
Odpadová voda, ktorá vzniká v moriacich závodoch, obsahuje spravidla vysoké koncentrácie kyselín, ťažkých kovov (ako železo, nikel, zinok, chróm), organických zvyškov a rozpustených oxidov. Úprava tejto odpadovej vody má rozhodujúci význam, pretože neupravená odpadová voda nesmie dostať do životného prostredia.
Na čistenie odpadových vôd z morární sa používajú rôzne fyzikálno-chemické postupy:
1. Neutralizácia:
Odpadová voda z morenia často obsahuje prebytočné kyseliny, ktoré je potrebné neutralizovať. To sa dosiahne pridaním lúhov, ako je hydroxid sodný alebo vápenné mlieko (Ca(OH)₂), aby sa pH dostalo do neutrálneho rozsahu. Presná kontrola pH je pritom rozhodujúca pre zabezpečenie optimálnych podmienok pre nasledujúce fázy spracovania.
2. Zrážanie a flokulácia:
Na odstránenie ťažkých kovov a rozpustených tuhých látok z odpadovej vody z morenia sa používajú zrážacie činidlá, ako je chlorid železitý alebo zrážacie činidlá na báze vápnika. Tieto činidlá spôsobujú tvorbu nerozpustných zlúčenín, ktoré sa potom pomocou flokulantov, ako sú polyméry, agregujú do väčších vločiek a následne sa oddeľujú sedimentáciou alebo filtráciou.
Foto: CP-zariadenie ALMA CHEM MCW na odstraňovanie ťažkých kovov, AOX a uhľovodíkov
3. Iónová výmena:
V špeciálnych prípadoch, najmä pri čisteníodpadových vôd obsahujúcich ťažké kovy, možno použiť iónovú výmenu na selektívne odstránenie rozpustených kovových iónov. Tento proces sa často používa pri nižších koncentráciách ťažkých kovov alebo na finálne čistenie.
Foto: Iónový výmenník ALMA ION v nádržiach z GFK
4. Membránový proces
Ultrafiltrácia (UF) a reverzná osmóza (RO) môžu byť po spracovaní v zariadeniach CP použité na odstránenie jemných častíc a rozpustených solí z odpadovej vody. Tieto technológie sa čoraz častejšie používajú najmä pri recyklácii a opätovnom použití procesnej vody v moriacich zariadeniach.
Foto: Reverzná osmóza ALMA BHU BiosS-Treat na získavanie procesnej vody z odpadovej vody
Aspekty životného prostredia a bezpečnosti
Odpadové vody z moriacich závodov sú vzhľadom na svoje zloženie škodlivé pre životné prostredie, a preto si vyžadujú prísne monitorovanie a čistenie, než môžu byť vypúšťané do životného prostredia. Hlavnými cieľmi čistenia odpadových vôd v moriacich závodoch sú:
- Zníženie koncentrácie kyseliny neutralizáciou.
- Odstraňovanie ťažkých kovov a rozpustených tuhých látok prostredníctvom zrážania, flokulácie a filtrácie.
- Predchádzanie znečisťovaniu životného prostredia prostredníctvom regenerácie a opätovného použitia chemikálií, najmä kyselín.
Okrem toho musia byť v morniach prijaté prísne bezpečnostné opatrenia, pretože používané kyseliny sú silne žieravé a nebezpečné. Používanie osobných ochranných prostriedkov (OOP) a dobre vetraných zariadení je nevyhnutné na minimalizáciu rizika pre zamestnancov.
Záver
Leptanie je nevyhnutným procesom pri spracovaní kovov, ktorý slúži na čistenie kovových povrchov a ich prípravu na ďalšie kroky spracovania. Chemické procesy morenia vyžadujú starostlivé zaobchádzanie a správny výber moriacich roztokov v závislosti od druhu spracovávaného kovu. Zároveň predstavujú vznikajúce odpadové vody veľkú výzvu a vyžadujú komplexné spracovanie zariadeniami CP, ako je ALMA CHEM MCW, aby sa neutralizovali a odstránili kyseliny, ťažké kovy a iné škodlivé látky.

