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logrando así que la concentración del baño permanezca dentro de su valor óptimo. Después del decapado las piezas se enjuagan por medio de un Enjuague Circulante.

2. Recubrimiento.

Logradas las condiciones óptimas para el recubrimiento de la superficie de los objetos a procesar se comienza el tratamiento propiamente dicho. El principio de los métodos de recubrimiento electrolítico, también denominados galvánicos, consiste en depositar por vía electroquímica, finas capas de metal sobre la superficie de una pieza sumergida en una solución de agua con iones metálicos o electrolito, al conectar una fuente externa de corriente directa. Los métodos de recubrimiento más usados a nivel nacional son los denominados como: Cobrizado, Niquelado, Cromado, Zincado y Estañado. Conforme al perfil del proyecto el proceso de interés es el Niquelado y el Cromado, el cual se describirá a continuación.

Niquelado

El Niquelado con fines decorativo, se lleva a cabo en la cuba donde se encuentra almacenada la solución que tiene el metal a ser depositado por electrólisis, se utilizan soluciones electrolíticas que contienen aproximadamente sulfato de níquel 7·H2O (270 g/L), cloruro de níquel 6·H2O (60 g/L), ácido bórico (30 g/L), abrillantadores (3.5 g/L), humectantes (2-5 g/L). Luego la corriente eléctrica generada por la fuente de energía continua es conducida hacia un rectificador de corriente para garantizar en el proceso una densiadad de corriente óptima, el metal del mismo origen del electrolito (ánodos de níquel) comienzan a aportar iones a la solución. El objeto a ser recubierto, que juega la función de cátodo, recibe éstos iones metálicos liberando a su vez los electrones y dejando el metal en su superficie en estado metálico, éste desplazamiento se facilita a elevadas temperaturas ya que se favorece un aumento de la velocidad de reacción entre la superficie de la pieza y los iones depositados, la temperatura de trabajo (25-45 ºC) es garantizada por resistencias adheridas a la cuba. Al proceso se le inyecta aire comprimido regulado por una válvula a la entrada, proporcionando un fujo constante del mismo que propicia un mezclado contínuo y homogéneo del baño. Los gases o vapores productos de las reacciones generadas durante el proceso son retirados mediante extractores de gases, los cuales expulsan los mismos a la átmosfera. Estos baños son filtrados para eliminar impurezas presentes, el efluente generado es depositado en una cuba y posteriormente es bombeado al depósito original, donde ocurre el proceso principal.

Posteriormente del tratamiento con sales en el baño de recubrimiento, las piezas se enjuagan en un depósito con agua destilada para limpiarlas de residuos presentes en su superficie, el

éste proceso es designado como Enjuague Recuperativo.

Después de pasar las piezas por el enjuague estanco o recuperativo todavía contienen presencia de residuos de las sales de recubrimiento lo que requiere un nuevo enjuague con agua corriente, con este fin es llevado a cabo el Enjuague Circulante, donde se realizan de 2 a 3 inmersiones de 1 minuto cada una. Las piezas serán escurridas antes de pasar a la próxima operación.

Cromado

Una vez enjuagada la superficie de los objetos se procede a otorgarles a los mismos brillo, dureza y poder anticorrosivo brindados a través del cromado decorativo, en el cual se depositan capas de cromo delgadas y brillantes sobre capas intermedias de níquel: el recubrimiento se logra utilizando un potencial eléctrico de (40-55A/dm2), brindado por el rectificador de corriente y altas temperaturas (60-70ºC), garantizadas por medio de las resistencias adheridas al recipiente, para facilitar el desplazamiento de los iones, aumentando consigo la velocidad de reacción entre la superficie de la pieza y los iones depositados. Durante el proceso ocurre un sobrepotencial en la capa superficial de la pieza a cromar, a causa de reacciones de óxido-reducción y diferencias de concentración, lo que genera una separación simultánea de hidrógeno que el baño emite como gas y que arrastra fracciones del baño, estos gases generados en el proceso son retirados por un extractor de gases y vertidos a la atmósfera. En el cromado brillante, se utilizan soluciones electrolíticas que contienen aproximadamente: 250 g/L de ácido crómico y 2.5 g/L de ácido sulfúrico, además se emplean ánodos de plomo de 99 % de pureza.

3. Acabado.

Para brindar un acabado deseado a las piezas, se requiere de un conjunto de etapas luego del recubrimiento.

Para ello se procede a enjuagar las piezas por medio de un Enjuague Recuperativo con agua destilada, como la concentración del electrolito en el enjuague permanente se incrementa debido a los arrastres, éste se emplea para reponer las pérdidas por nivel del baño de cromo, a fin de recuperar el electrolito arrastrado y reponer el volumen del baño que se ha evaporado.

Tratamiento de Residuales

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Una vez que las piezas pasan por el enjuague estanco continúan presentes residuos de las sales de recubrimiento, lo que hace necesario un nuevo enjuague en éste caso un Enjuague Circulante, el rebozo producido es conducido por medio de la tubería de residuales crómicos para su tratamiento posterior.

Después de esta etapa se procede al Secado de las piezas para eliminar el agua residual proveniente del enjuague, evitando con ello que el producto salga con manchas, sin la calidad requerida, éste proceso es llevado a cabo en una estufa a una temperatura de 60ºC, por un tiempo de 1 hora.

Posteriormente se prosigue al embalaje de las piezas, para ello se colocan en envases de madera o plástico con la utilización de papel o nylon. Garantizadas todas las condiciones se procede a efectuar su venta. En la figura 2.1 se presenta el diagrama de bloque del proceso galvánico y en el (Anexo B) el diagrama de flujo.

Na OH Na2CO3 HCl (ac) Agua desionizada H2SO4(ac) Agua desionizada

Desengrase electrolítico Na2SiO3

T = 60 - 80°C

Enjuague circulante

T = 25°C t = 2 min.

Agua Agua residual

(piscina A-B) Decapado t = 2-3 min. T = 25°C Enjuague circulante Agua t = 2 min. T = 25°C Niquelado NiSO4 NiCl H3BO3(ac) t = 17 min. T = 25 - 45°C pH = 4 - 4.5 Enjuague de captación t = 2 min. T = 25°C Enjuague circulante Agua t = 2 min. T = 25°C Cromado Cr2O3(ac) T = 60 - 70°C Enjuague de captación T = 25°C t = 2 min. Enjuague circulante Agua T = 25°C t = 2 min. Secado T = 60°C t = 1 h Embalaje Piezas metálicas Agua residual (piscina A-B) Agua residual (piscina A-B) Agua residual (piscina de cromo)

Tratamiento de Residuales

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2.2 Descripción de la Planta de Tratamiento de los Residuales:

La planta de tratamiento de residuales tiene como objetivo eliminar los compuestos tóxicos hasta los niveles permisibles descritos por las normas de vertimiento vigentes en nuestro país, para no conllevar a afectaciones al hombre, ni al medio ambiente.

La planta de tratamiento ocupa un área de 273 m², está divida en dos secciones que constan de dos piscinas, una para los residuales ácido-base con un área superficial y volumen total de 128 m2 y 269 m3 respectivamente, y otra para los residuales crómicos con un área superficial y un volumen total de 40 m2 y 100 m3. Cada piscina contiene 4 compartimentos los que son utilizados como tanque de almacenamiento, neutralizador-mezclador en la piscina A-B y como tanque de almacenamiento, reactor de reducción del cromo VI y sedimentador en la piscina de cromo. A continuación están ubicados dos filtros de arena de acción lenta con un área superficial total de 100 m2. En la fig.2.2 se representa el diagrama de bloque de la planta de tratamiento y en el (Anexo C), se representa el diagrama de flujo de la instalación.

Hidrógenosulfito