Tratamiento de aguas residuales procedentes de la industria del niquelado químico / Treatment of wastewater from the chemical nickel plating industry

Debido a la creciente actividad industrial en la provincia de Neuquén, Argentina; relacionada principalmente a la extracción de gas y petróleo, se han establecido diferentes empresas que ofrecen servicios afines a ésta actividad. En éste caso, se ha trabajado con la industria del recubrimiento metálico, la que por medio del proceso de niquelado de piezas, también conocido como niquelado electroless, imparte a los materiales mayor resistencia a la corrosión y dureza, aumentando así la vida útil de las herramientas y accesorios de perforación. Los residuos generados durante el proceso de recubrimiento de piezas contienen grandes volúmenes de soluciones con elevados niveles de níquel, altamente nocivo para la salud y el ambiente, con lo cual es primordial el desarrollo de técnicas de remoción del metal del medio acuoso para evitar que las soluciones de níquel, si fueran descartadas al ambiente, contaminen los cursos fluviales, haciendo de éstos un medio de transporte y en consecuencia, se transforme en una fuente de contaminación. La propuesta que se presenta a continuación abarca el empleo de técnicas de precipitación del metal, y el posterior tratamiento de las soluciones residuales resultantes, por adsorción y biosorción. Para el tratamiento por precipitación química se utilizó como reactivo precipitante N2H4 y, si bien el tratamiento propuesto remueve más del 99 % del níquel en solución, las cantidades de éste metal continúan siendo superiores a lo establecido por la normativa provincial ambiental vigente, la que indica hasta 3 mg.L-1 de níquel en aguas de descargas [1]. Por lo expuesto, es necesarios un segundo tratamiento de la solución sobrenadante, proponiendo en éste caso la adsorción del metal empleando como adsorbente un material arcilloso de descarte de la industria minera y, biosorción utilizando como biosorbente la biomasa descartada por la industria cervecera. El residuo con un contenido inicial de 8360 mg.L-1 de níquel fue reducido a 30 mg.L-1 luego de la precipitación química. A partir de la solución resultante, se inició el segundo tratamiento, en el cual se emplearon diferentes relaciones arcilla/sobrenadante y biomasa/sobrenadante, disminuyendo el contenido de níquel en la solución final a concentraciones en el equilibrio de 0,96 y 5,31 mg.L-1, respectivamente. Finalmente, se ha logrado la remoción del metal contaminante proveniente de la industria de niquelado químico al nivel permitido por la norma ambiental vigente, utilizando un tratamiento que combina tanto, técnicas de precipitación química, como adsorción y biosorción. Además, la importancia del presente trabajo, radica en el uso de materiales desechados de otras industrias, tales como la industria minera y la cervecera.

Combined method of nickel plating of cotton fabrics

To activate the surface of cotton fabrics before chemical nickel plating, it is proposed to use physical and chemical processes occurring in thin layers of solutions of copper (II) chloride under the influence of electromagnetic solar rays of the visible spectrum. It is shown that cellulose, which is the main component of the fabric, undergoes photo-oxidation in the presence of copper (II) chloride. As a result of this interaction, well-bonded copper monochloride is formed. When further processing of the fabric with phosphine gas, copper monochloride is transformed into copper and copper phosphide. Copper phosphide is a catalyst for the chemical nickel plating process. This makes it possible to obtain an electrically conductive nickel-phosphorus coating on the surface of the fabric in conventional electrolytes of chemical nickel plating. It is also found that when screening individual sections, the processes leading to the formation of copper monochloride do not occur. This allows selective metallization of the fabric.

Designing a Chemical Nickel Plating Unit Operating as Part of a Galvanic Line

The paper presents the results of the analysis of the requirements for process equipment for chemical nickel plating of metal products, including carbon steels, titanium, aluminum and their alloys. The disadvantages of standard equipment (UKhN series installations, functioning as a separate process unit) during its operation as part of a galvanic line are listed. The results of the design development of an improved installation for chemical nickel plating of metal products with repeated use of the solution are presented. The testing of the installation under the conditions of a galvanic section of a real mechanical production has shown its high efficiency.

Modernization of a Chemical Nickeling Unit for Metal Products

Metal protective coatings have a number of advantages, including high corrosion resistance, resistance to mechanical stress, and attractive appearance. The article analyzes the requirements for technological equipment for chemical nickel plating of items made of carbon steels, aluminum, titanium, copper and their alloys. The disadvantages of standard equipment (chemical nickel-plating units functioning as separate technological units) during its operation as a part of a plating line are formulated. The results of modernization and design development for an improved unit for chemical nickel plating of metal products with repeated use of the plating solution are presented. The calculation of the walls’ strength, thermal calculation of tubular electric heaters, the calculation of a single-side suction without blowing with a suction gap in the horizontal plane were performed. Pneumatic cylinders with the required working force and stroke were selected. The modernized unit is more compact, easier to maintain, and its design allows it to function as a part of a plating line. Testing of the unit in a plating section of a real manufacturing facility showed its high efficiency.