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Por Ing. FABIO O. PENNELLA
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Producción Más Limpia en la Industria deTratamientos Superficiales
(Galvanoplastía)
Ing. FABIO O. PENNELLA
Buenos Aires, setiembre de 2009
2
Contenido
• Introducción
• Aplicación de P+L en galvanoplastía
• Ejemplos
3
Proceso Propiedades / Uso Ejemplos
Cromado Dureza, decorativo Autopartes, grifería
Niquelado Decorativo Herrajes
Cincado y Resist. a la corrosión, Bulonería, herrajes, galvanizado decorativo autopartes
Pintura Resist. a la corrosión, Autopartes, herrajes, decorativo electrodomésticos
Anodizado Resist. a la corrosión Carpintería metálica
Dorado Decorativo, electrónica Circuitos integrados
Tratamientos Superficiales
4
Cincado
Efluenteslíquidos
Piezas a Piezasprocesar cincadas
Químicos HCl Químicos Químicos
Agua
SecadoCincado E Pasivado EDesengrase E Activado E
5
Caracterización del SectorDemanda de procesos
Cr / Ni 22%
Fosfatizado, enlozado y pintura 28%
Zn 36%
Otros 7%Anodizado 7%
Fuente: Análisis del Sector Industrial de Acabado de Metales - SADAM / INTI / GTZ -1994
6
Caracterización del sectorTamaño de las industrias
Medianas 38%
Grandes 10%
Pequeñas 52%
Fuente: Análisis del Sector Industrial de Acabado de Metales - SADAM / INTI / GTZ - 1994
7
Caracterización del SectorEquipamiento de las empresas
Manual 49%
Semiautom.39%
Automático 12%
Fuente: Análisis del Sector Industrial de Acabado de Metales - SADAM / INTI / GTZ - 1994
8
Caracterización del SectorDestino de la producción
Propia: 30%
Para terceros:
70%
Fuente: Análisis del Sector Industrial de Acabado de Metales - SADAM / INTI / GTZ - 1994
9
Tecnologías utilizadas
• Procesos: en bastidores (gancheras) o tambores.
• Procesos: manuales, semiautomáticos o automáticos.
10
Electrodeposición ++ -
Gancheras
++ -Tambor
rotativo
11
Niquelado
12
Cincado
13
Cromado
14
Aspectos Ambientales Significativos en la Industria de Tratamientos
superficiales
- Efluentes líquidos / Consumo de agua.- Residuos peligrosos (barros con metales pesados).- Emisiones gaseosas.- Contingencias: Derrames / mezclas accidentales
de líquidos de proceso y diversas materias primas, incendios, explosiones.
15
La P+L Aplicada a Los Tratamiento Superficiales
Ing. Fabio Pennella
16
Principios de P+L en Tratamientos Superficiales
• Adecuada configuración de planta (lay out).• Buenas prácticas: - Orden y limpieza. - Mantenimiento de equipos e instalaciones. - Mantenimiento de los baños. - Prevención de derrames, pérdidas y accidentes. - Minimización del arrastre. - Capacitación del personal.• Sustitución de materias primas.• Modificación de los procesos: - Optimización de la configuración / eficiencia de los enjuagues.• Sustitución de procesos.• Recuperación de materiales: - Electrodiálisis, ultrafiltración. - Intercambio iónico.• Segregación de aguas residuales.
17
Optimización de los enjuagues
Ing. Fabio Pennella
18
Función de los enjuagues:• Impedir el arrastre de productos químicos
de un baño al siguiente.
Su adecuado uso / configuración permite:• Reducir el consumo de productos químicos.• Disminuir el consumo de agua.
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Tipos de enjuagues
• Enjuague estanco.• Enjuagues entrada y salida.• Enjuagues en cascada.• Enjuagues reactivos.• Enjuagues químicos o “Lancy”.
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Enjuagues en cascada
Piezas a enjuagar
Piezas enjuagadas
Agua limpia
Efluente
21
O. Pennella S.A. Perfil de la empresa
• Personal: 8 operarios, 2 administrativos
• Antigüedad: Inicia sus actividades en 1961
• Producción (2007):
Cincado 96,1 %
Plateado 2,2 %
Otros 1,7 %
22
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07
Materiales Procesados
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Acción realizada Objetivo Meta alcanzada Ahorro (% del costo total anual)
Reciclo de enjuague de Reducir 30% el consumo de - 44% (700 m3/año) 0.16baños de cinc (L1) agua en cincado a tambor (L1)
Reducir el uso de m. primas - Aprox. 15% de las 0.93en baños de cinc de L1 sales y aditivosReducción del volumen de Resi- - Aprox. 10% barro seco 0.23duos Especiales generados (RE) (200 kg/año)
Uso de excedentes de Reducir el uso de m. primas en - Aprox. 20% aditivos 0.93baños de cinc de L1 para el baño de cincado quieto (L2) - 100% del resto 0.42mantener el nivel del baño Reducción del volumen de RE - Aprox. 15 % barro secode cinc en L2 generados (300 kg/año) 0.35Mantenimiento periódico Lograr baños de composición - Producto de calidadde baños de pasivado menos variable en el tiempo más uniforme
Minimizar la contaminación - Disminución de los de los baños rechazos internos y ext.Prolongar la vida útil de los - Ahorro de Aproximadam. 0.31pasivados en L1 y L2 18% en pasivantesReducción del volumen de RE - Aprox. 15 % barro secogenerados (300 kg/año) 0.39
Mantenimiento periódico Lograr baños de composición - Producto de calidadde baños de cinc, menos variable en el tiempo más uniformedesengrase y decapado - Disminución de los
rechazos internos y ext.Aislación de cubas de Reducir el consumo de gas - Ahorro de gas 0.70desengrase en L2 en L2 (aprox. 25%)TOTAL 4.41
P+L: Medidas implementadas y beneficios obtenidos (1999 - 2004)
Fuente: O. Pennella S.A.
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Cincado
Efluenteslíquidos
Piezas a Piezasprocesar cincadas
Químicos HCl Químicos Químicos
Agua
SecadoCincado E Pasivado EDesengrase E Activado E
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Fuente: O. Pennella S.A.
0.0
20.040.0
60.0
80.0
100.0120.0
140.0
160.0
180.0200.0
Litros
99 00 01 02 03 04 05 06 07 08
Año
Consum o específico de agua en línea de cincado en tam bores
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Fuente: O. Pennella S.A.
Balance de materiales 2007 - Proceso: Cincado en tambores(en g /m2 de piezas procesadas)
ProcesoPiezas a procesar
Cinc 35.00 MateriasPasivantes 8.90 primas
Abrillantador 15.50 PiezasNivelador 15.50 procesadasÁcido clorhídrico 30% 35.10 36Ácido bórico 15.00Cloruro de potasio 90.00 MaterialesCloruro de cinc 26.50 auxiliaresÁcido nítrico 2.10Soda cáustica 25.00EDTA disódico 40% 3.00Metasilicato de sodio 4.75Laurilsulfato de sodio 0.35Agua 36700
Residuos36932.8