Un procedimiento de extracción de cromo hexavalente a partir de una materia prima o una pieza de trabajo que tiene una película de placa de cromo o cromato en la superficie de la misma,

en el que el cromo hexavalente queda en la superficie de la película o en el interior de la película, comprendiendo el procedimiento las etapas de: inmersión de la pieza de trabajo (3) en un electrolito (4) recibido en vaso de reacción (1), aplicación de una tensión positiva o negativa suministrada desde una fuente eléctrica (8) a dicha pieza de trabajo, movimiento del cromo hexavalente extraído de dicha película en el electrolito, carga del agente reductor (9) en el vaso de reacción (1) coincidiendo con o antes de mover el cromo hexavalente en el electrolito, y puesta en contacto de dicho cromo hexavalente con el agente reductor (9) de manera que se reduzca el cromo hexavalente extraído a un cromo trivalente

Procedimiento de extracción de cromo hexavalente.

Campo técnico

La invención se refiere a un procedimiento de extracción de cromo hexavalente capaz de extraer de forma fiable y rentable económicamente cromo hexavalente peligroso que queda en la superficie o en el interior de revestimiento con cromo o película de cromato sin necesidad de un equipo especial y costoso, prevenir la elución del cromo hexavalente desde una materia prima para su procesamiento, disfrutar de un uso seguro y desechar la parte en la que queda el cromo hexavalente, e impedir la contaminación ambiental y el efecto adverso a un cuerpo humano.

Técnica anterior

Se aplican diversos procesamientos de superficie como revestimiento y tratamiento químico a una materia prima como hierro, metal no ferroso y resina sintética para los fines de tratamiento contra la herrumbre, decoración, modificación y similares. Entre éstos, el revestimiento con cromo es adoptado ampliamente en el campo de los automóviles, la electrónica y los equipos eléctricos como revestimiento con cromo decorativo o revestimiento con cromo industrial debido a que el revestimiento con cromo es excelente en propiedades decorativas, resistencia a la corrosión y resistencia al desgaste.

El baño de revestimiento con cromo requiere en general una gran cantidad de ácido crómico, es decir, cromo hexagonal como una fuente de suministro de iones crómicos. Por tanto, se necesita una contramedida minuciosa para seguridad, higiene, contaminación, etc. Por otra parte, se señala que el cromo hexavalente que queda en el cromo metálico y óxido de cromo depositado es eluido por el agua de lluvia o similar para contaminar el agua subterránea y el medio ambiente y produce un efecto adverso importante en el cuerpo humano.

A la vista de lo anterior, se estudia una restricción legal en la industria del automóvil euro-americana, para reducir la cantidad de consumo de cromo hexavalente y para prohibir el uso del mismo. Pueden verse movimientos similares en la industria electrónica y de equipos eléctricos. También se observan movimientos consiguientes en Japón.

Por otra parte, se usa un procesamiento de cromado como el tratamiento químico mencionado anteriormente como un postratamiento de productos de revestimiento con cinc y productos de revestimiento con cadmio. En dicho procesamiento, se sumerge una pieza de trabajo como materia prima para su procesamiento en una elución que contiene principalmente ácido de cromo o ácido de cromo pesado, de manera que se genera una película anticorrosiva como una película pasivada fina en la superficie de la pieza de trabajo. De nuevo en este caso, se señala que el cromo hexavalente que queda en la superficie de la pieza de trabajo se eluye mediante agua de lluvia que da como resultado contaminación ambiental y produce un efecto adverso importante en un cuerpo humano.

Así, se requiere con urgencia desarrollar una técnica que pueda ocupar el lugar del procesamiento del cromo hexavalente o de cromado. La corriente principal del desarrollo es una base de cromo trivalente. Existen muchos casos de recubrimiento superior con una película de cromo trivalente. Aunque estas técnicas alternativas son capaces de producir, en un nivel de prueba, productos equivalentes al procesamiento hexavalente o de cromado, sigue existiendo un problema en el nivel de producción en masa, y no se obtienen todavía productos suficientes.

Por otra parte, las piezas existentes revestidas con cromo o procesadas por cromato tienen el problema mencionado anteriormente de la contaminación ambiental causada por elución de cromo hexavalente y así, esas piezas contaminadas no pueden desecharse directamente. Por otra parte, como el uso de las piezas existentes no es fiable, se requiere urgentemente resolver esos problemas.

En particular, se espera que las instrucciones WEEE y las instrucciones RoHS relativas a la limitación de uso de sustancias peligrosas contenidas en electrónica y equipos electrónicos pasen a ser efectivas en un futuro próximo en los países europeos. Se espera que también se impongan restricciones similares en Japón. Así, se requiere urgentemente una contramedida.

Como medio de solución para afrontar estos problemas, existen algunos procedimientos de extracción o eliminación de cromo hexavalente.

Por ejemplo, se conoce un procedimiento que incluye un vaso de reacción para añadir un agente reductor a un efluente de fábrica en el mismo y un vaso de precipitado para generar precipitados de cromo mediante adición de un precipitante al efluente introducido desde el vaso de reacción, medios de medida para medir la concentración de cromo hexavalente en el efluente que está dispuesto en un tubo para unir esos vasos y un tubo de alimentación de efluente, donde la cantidad del agente reductor que se añadirá está controlada basándose en el valor medido por el medio de medida, evitándose el bloqueo del tubo causado por los precipitados de cromo mediante el ajuste de la cantidad de los precipitados de cromo, eliminando así eficazmente el cromo que queda en el efluente (por ejemplo, véase Patente Japonesa 1).

Sin embargo, como el procedimiento de eliminación de cromo mencionado anteriormente está diseñado para eliminar el cromo hexavalente en el efluente, es incapaz de afrontar los requisitos para eliminar el cromo hexavalente que queda en una pieza de trabajo sólida. Por otra parte, el equipo necesario para efectuar este procedimiento es caro debido a que requiere un vaso de reacción, un vaso de precipitado, medio de medida y similares. Además, el espacio para instalar esas piezas componentes es grande.

Como un procedimiento capaz de resolver estos problemas, se conoce un procedimiento para procesar un residuo que contiene cromo hexavalente que incluye una etapa de mezclado para preparar una mezcla añadiendo y mezclando un agente reductor a un residuo que contiene cromo hexavalente como ladrillo de magnesia-cromo y ladrillo de cromo-magnesia que contiene Mg(II) y Cr(III), y Cr(IV) peligroso, una etapa de reducción para reducir Mg(II) a un magnesio metálico por calentamiento de la mezcla en una atmósfera que no contiene oxígeno y Cr(IV) reductor y no contaminante, y una etapa de separación y recogida para separar y recoger un magnesio metálico a partir de la mezcla reducida por evaporación del magnesio metálico simultáneamente con el procedimiento de reducción (véase Patente Japonesa 2).

En el procedimiento de procesamiento mencionado anteriormente, el ladrillo de magnesia-cromo no se usa tal cual. El procedimiento requiere una etapa para pulverizar el ladrillo de magnesia-cromo en polvos finos así como un equipo de pulverización. Así, se requiere mucho tiempo y trabajo para procesar el residuo y, además, se requiere una etapa complicada y problemática. Así, la productividad es baja.

Patente japonesa 1: Solicitud de patente japonesa en trámite n° 2005-87.988.

Patente japonesa 2: Solicitud de patente japonesa en trámite n° H11-169.814.

El documento JP-2003-062.541-A describe un procedimiento para tratar un aislador de calor que tiene cromo hexavalente. En el procedimiento, el cromo hexavalente se reduce mediante rociado, recubrimiento e inmersión de un agente reductor a/en el elemento, que contiene el cromo hexavalente.

El documento XP00-2.481.420/JP-49.103.851 describe una placa metálica sobre la que se forma un recubrimiento resistente a la corrosión que se graba en una solución de grabado en presencia de ondas ultrasónicas. Así, se forma un recubrimiento en un cilindro para impresión de fotograbado, y se aplica una solución de grabado con onda ultrasónica de 150 W y 29 kHz.

El documento JP-09-126.710-A desvela un procedimiento de eliminación por reducción en medida del grosor de revestimiento electrolítico. De acuerdo con este procedimiento, se disuelve una pieza revestida por medio de una electrólisis de corriente constante con un objeto para medida como electrodo positivo y una celda electrolítica como el electrodo negativo. Basándose en un tiempo requerido para la disolución, se mide el grosor del revestimiento.

El documento GB-2.225.791 describe un procedimiento y aparato para eliminar capas protectoras, como diversos recubrimientos con cromato a partir de láminas metálicas como placas de circuito impreso, láminas de cobre y similares, de una forma continua mientras los artículos se transportan a lo largo de una ruta predeterminada, sometiendo los mismos a una corriente eléctrica, para eliminar electrolíticamente las capas.

El documento...

1. Un procedimiento de extracción de cromo hexavalente a partir de una materia prima o una pieza de trabajo que tiene una película de placa de cromo o cromato en la superficie de la misma, en el que el cromo hexavalente queda en la superficie de la película o en el interior de la película, comprendiendo el procedimiento las etapas de: inmersión de la pieza de trabajo (3) en un electrolito (4) recibido en vaso de reacción (1), aplicación de una tensión positiva o negativa suministrada desde una fuente eléctrica (8) a dicha pieza de trabajo, movimiento del cromo hexavalente extraído de dicha película en el electrolito, carga del agente reductor (9) en el vaso de reacción (1) coincidiendo con o antes de mover el cromo hexavalente en el electrolito, y puesta en contacto de dicho cromo hexavalente con el agente reductor (9) de manera que se reduzca el cromo hexavalente extraído a un cromo trivalente.

2. Un procedimiento de extracción de cromo hexavalente según la reivindicación 1, en el que se aplica una tensión positiva y negativa a dicha pieza de trabajo de modo alterno.

3. Un procedimiento de extracción de cromo hexavalente según la reivindicación 1, en el que se instala una pluralidad de vibradores de ondas ultrasónicas (11) en una parte inferior o una parte lateral dentro del vaso de reacción (1), agitando dicho electrolito (4) con agente reductor (9) a través de dichos vibradores (11) de manera que promuevan la extracción de cromo hexavalente y su movimiento a través de onda de choque generada cuando desaparecen las burbujas de aire formadas por dichos vibradores (11).

4. Un procedimiento de extracción de cromo hexavalente según la reivindicación 1, en el que el agente reductor es pirosulfito de sodio.