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1、深圳市珠宝首饰制造行业清洁生产技术指引目 录1总论11.1 概述11.2 编制依据和原则11.3 适用范围32珠宝首饰制造行业主要生产工艺及污染环节分析42.1主要生产工艺42.2主要污染环节的分析63珠宝首饰制造行业清洁生产评价指标83.1评价指标体系83.2定性评级指标93.3定量评级指标104珠宝首饰制造行业清洁生产技术要求114.1产品要求114.2原辅材料与资源能源114.3生产工艺与装备114.4过程控制154.5末端治理与废物利用164.6环境管理205企业清洁生产审核215.1 企业推行清洁生产审核的要求与对策215.2 企业实施清洁生产审核程序21附录 深圳市珠宝首饰制造行业
2、清洁生产推荐技术231清洁浇注工艺231.1预置宝石铂金浇注法231.2感应加热铂金浇铸242清洁焊接工艺(激光焊接)253先进加工技术263.1计算机辅助加工263.2激光加工263.3超声波加工263.4 CAD辅助加工技术264清洁改色处理工艺284.1 HPHT改色处理284.2助熔剂热处理法284.3铅玻璃充填法284.4核辐射技术改色处理应注意的问题285清洁注入处理工艺295.1静态注入法295.2热注入法295.3高压注入法305.4真空注入法305.5清洁注入处理祖母绿宝石305.6清洁注入处理绿松石315.7清洁注入处理红宝石326蜡镶铸造工艺336.1蜡镶铸造工艺介绍33
3、6.2 蜡镶铸造对首饰合金、宝石的要求367 熔模铸造工艺388 快速成型技术42441 总论1.1 概述为了贯彻中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国清洁生产促进法及深圳市循环经济促进条例,促进深圳市珠宝首饰制造行业推行节能减排,产业优化升级,为深圳市珠宝首饰制造企业推行清洁生产提供技术方法,深圳市环境保护局特编制本指引。本指引结合珠宝首饰制造行业生产的工艺特点及产污环节,按照清洁生产原理,从提高资源利用率和减少环境污染出发,针对生产工艺、原材料选用、资源利用、污染物减量及最终处置提出技术要求,并对珠宝首饰制造企业进行全过程的环境管理和认证提出要求。本指引为推荐性标准,可用于企业的清洁生产
4、审核和清洁生产潜力与机会的判断,以及企业清洁生产绩效评定。本指引根据当前深圳市珠宝首饰制造行业技术和装备水平而制订,将根据行业发展状况进行修订。1.2 编制依据和原则1.2.1 编制原则(1)清洁生产和可持续发展原则引导、鼓励深圳市珠宝首饰制造企业实施清洁生产,促进社会、经济和环境保护协调发展,走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。(2)引导为主,加强管理,使实施清洁生产成为企业的自觉行为鼓励和引导珠宝首饰制造企业自觉自愿研究、引进、推广无毒、低排放的珠宝首饰制造新技术,积极推进企业进行珠宝首饰制造工艺和废水处理工艺改革,采用清洁生产工艺,实现全行业节能、降耗、减污。(3)实用性、经济
5、性通过深圳市珠宝首饰制造行业清洁生产技术指引,提高企业的环境和可持续发展意识,使清洁生产较其他的污染处理办法在经济上更具吸引力,真正提高企业竞争力,实现环境效益与经济效益“双赢”的目标。(4)统一指引、集中控制原则促进深圳市珠宝首饰制造行业的空间集聚、整体的污染控制及废弃物回收与处置的集中规划与实施。(5)遵循循环经济理念按照产品生命周期管理的思路,按照“减量化”、“资源化”原则,通过对深圳市珠宝首饰制造行业的环境友好设计,实施珠宝首饰制造过程的减量化、资源化和无害化处置。1.2.2 编制依据1) 国际标准(法规)1 Japanese Law Summary of Restricted Haz
6、ardous Chemical Substance2 American76/769/EEC3 EU83/264/EC76/769/EC2) 国内标准(相关法律)1 中华人民共和国清洁生产促进法(中华人民共和国主席令第七十二号;2002.06.29)2 促进行业结构调整暂行规定(国发200540号)3 水污染排放限值(DB44/26-2001)广东省地方标准4 城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)5 大气污染物排放限值(DB44/27-2001)广东省地方标准6 危险废物贮存污染控制标准(GB18597-2001)7 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准(GB18599-
7、2001)8 中华人民共和国固体废物污染环境防治法(1995年10月30日中华人民共和国主席令第五十八号)9 中华人民共和国环境噪声污染防治法(1996年10月)10 危险化学品安全管理条例(2002年1月26日中华人民共和国国务院第344号令)3) 相关环境保护行政法规、法规性文件1 深圳市经济特区环境保护条例(2000年3月修订)2 深圳市经济特区环境噪声污染防治条例(1997年12月修订)3 深圳市经济特区实施中华人民共和国固体废物污染环境防治法规定(1997年2月)4 深圳市危险废物转移管理办法(深环1999196,1999年8月)5 关于颁布深圳市水环境功能区划的通知(深府19963
8、52号,1996年12月)6 关于颁布深圳市环境空气质量功能区划的通知(深府1996362号,1996年12月)7 关于调整深圳市城市区域环境噪声标准适用区域划分的通知(深府1997297号,1997年4月)8 深圳市黄金珠宝产业集聚基地入驻企业标准(深府办2004229号)9 工业企业设计卫生标准(TJ36-79)注明:以上标准(法规)、管制方法被修订时,应使用其最新版本。1.3 适用范围深圳市珠宝首饰制造行业清洁生产技术指引适用于:(1)深圳市珠宝首饰制造企业及相关企业的清洁生产和管理过程。(2)深圳市珠宝首饰制造企业及相关企业产品的在其生命周期(从原材料到产品的制造和使用,直至产品的最终
9、处置)中对环境、健康和安全的影响减少措施。(3)深圳市珠宝首饰制造行业清洁生产审核、清洁生产绩效评定和清洁生产绩效公告制度。2 珠宝首饰制造行业主要生产工艺及污染环节分析2.1主要生产工艺珠宝首饰制造技术是比较复杂的综合性加工技术,在深圳主要以黄金铂金首饰加工工艺和镶嵌类的加工工艺为主。2.1.1黄金铂金首饰加工工艺流程黄金铂金首饰加工主要工艺流程见图2-1。熔金倒模抛光执模打布轮车花电金检测成品制金线织链图2-1 黄金铂金首饰加工工艺流程(1)熔金:利用乙炔火焰烧石英坩埚(耐高温锅)内的原料,使之熔炼成适合加工首饰的单件(配料件)。(2)倒模:利用浇铸机将熔化后的原料倒入石膏模中浇铸出铸件。
10、(3)抛光:使用抛光机使铸件表面产生光泽的加工过程。抛光时会使用少量蜡作为润滑剂,需要用蜡水进行清洗。(4)执模:对铸件进行挫、锤,再用砂纸打磨,以修整铸件在铸造过程中的变形及表面粗糙。(5)打布轮:使用装有棉布轮等的电动打磨机将铸件打磨,使铸件表面产生平滑、光亮的效果。(6)车花:使用装有车花刀的车花机在首饰表面做图案性的批花雕刻。(7)电金:利用白金水(主要含硫酸铑)对铂金首饰表面进行电镀,使首饰表面更白、更光亮。(8)织链:利用织链机织成由不同形状的小圆环组成的链子,主要用于加工成项链、手链等。2.1.2宝石镶嵌类型企业主要工艺流程宝石镶嵌类型企业主要工艺流程见图2-2镶石执模抛光倒模啤
11、蜡模灌粉印模打磨熔金原料电金成品检测图2-2 镶嵌类型企业的主要工艺流程(1)啤蜡模:按照款式和规格要求,将出蜡机内的蜡灌到胶膜模具内,制成符合要求的蜡模,再将蜡模焊接到蜡杆(俗称树杆)上。(2)灌粉印模:将焊接好的蜡模树放入钢筒内,灌入石膏粉(俗称注粉),并用真空机抽去粉内的空气气泡,以防止铸造出来的铂金首饰出现沙眼(小孔)。将已上好粉的蜡树连同钢筒一起加热除蜡(高温挥发)使粉温达到铂金倒模温度(约950左右),需要10小时左右。(3)倒模:将熔金后的原料倒入倒模机中,使铂金液体注入石膏模内的工件中,倒模成所需铂金空托。(4)抛光:将已倒模好的空金托经滚筒机抛光使其外表达到一定的光亮度。(5
12、)执模:将已抛光好的空金托,按要求进行锉、执、锤等工序对空金托出现的变形及表面粗糙进行修整,使之达到平滑、无沙眼(小孔)。(6)镶石:将款式要求配备所需镶嵌原料(即石料)镶嵌到已经经过炸金工序的空金托上(按石料的形状、大小进行车位、落石、并按不同的镶法把石料镶稳)。所镶嵌的石料要平齐,石料与镶口要吻合,同时石与石之间要有合理间距;且镶嵌爪要对称、镶嵌钉要圆滑,镶嵌边要厚实、整齐等。(7)打磨:将已完成镶石、执边工序的半成品,经打磨机进行彻底抛光。(8)电金:利用白金水(主要含硫酸铑)对铂金首饰表面进行电镀,使首饰表面更白、更光亮。宝石加工和改色工艺流程2.2主要污染环节的分析珠宝首饰制造各工艺
13、中都会有污染物产生。为了减少珠宝首饰制造企业的环境负荷和废物产率,减轻深圳市的环境压力,因此非常有必要对这些污染物的产生进行控制。2.2.1黄金铂金首饰加工污染环节分析金属粉尘设备噪声除蜡清洗水黄金铂金首饰加工各工艺污染物排放见图2-3。含酸废气清洗废水金属粉尘金属粉尘打布轮执模抛光倒模熔金设备噪声车花含酸废气清洗废水电金废液织链制金线电金成品检测图2-3 黄金铂金首饰加工各工艺污染物排放(1)倒模:此过程中会有少量的贵金属残留在石膏模内,需要使用氢氟酸等进行清洗,因此会产生一定量的废水以及含酸废气。(2)抛光:此过程中会产生含贵金属的粉尘;抛光时会使用少量蜡作为润滑剂,需要用蜡水进行清洗;抛
14、光机会产生一定的设备噪声。(3)执模:此过程会产生含贵金属的粉尘。(4)打布轮:此过程会产生含贵金属粉尘。(5)电金:此过程会产生含酸废气、清洗废水以及电金废液。(6)织链:此过程产生的机械噪声很大。2.2.2宝石镶嵌工艺污染环节分析宝石镶嵌类工艺污染物排放见图2-4。灌粉印模原料检测成品熔金啤蜡模倒模抛光执模电金打磨含酸废气清洗废水含蜡废气金属粉尘设备噪声除蜡清洗水金属粉尘金属粉尘含酸废气清洗废水电金废液镶石图2-4 镶嵌类型企业的原则工艺流程(1)灌粉印模:此过程中加热时石蜡挥发产生一定量的有机废气。(2)倒模:此过程中会有少量的贵金属残留在石膏模内,因此需要使用酸进行清洗,并会产生一定量
15、的废水以及含酸废气。(3)抛光:此过程会产生含贵金属的粉尘;抛光时会使用少量蜡作为润滑剂,需要用除蜡水进行清洗,并且抛光机会产生一定的设备噪声。(4)执模:此过程中会产生含贵金属的粉尘。(5)打磨:此过程中会产生含贵金属的粉尘。(6)电金:此过程会产生含酸废气、清洗废水以及电金废液。3 珠宝首饰制造行业清洁生产评价指标3.1评价指标体系按照国家清洁生产中心根据产品生命周期评价原理给出的指导性方案,本指标体系指标是具有普适性、概括性的指标,共有五项,它们是资源与能源消耗指标、产品特征指标、资源综合利用指标、生产技术特征指标、环境管理与劳动安全卫生指标(详见图3-1)。珠宝首饰制造行业清洁生产评价
16、指标体系环境管理与劳动安全卫生生产技术特征资源综合利用产品特征资源与能源消耗图3-1珠宝首饰制造行业清洁生产评价指标体系框架在对珠宝首饰制造企业进行清洁生产评价时,需要考虑以下几个方面的基本原则。(1)相对性原则一项清洁生产技术是与现有的生产技术比较而言的,对它的评价,主要在于与它们所替代的现有技术进行相应的比较。(2)生命周期评价原则对一项技术不但要对生产国过程和产品的使用阶段进行评价,还应对生命周期各阶段所涉及的各种环境性能做尽量全面的考察和分析。(3)污染预防原则清洁生产指标的范围不需要涵盖所有的环境、社会、经济等指标,主要反映出项目是过程中所使用的资源量及产生的废量,包括使用能源、水或
17、其他资源的情况,通过对这些指标的评价,反映出建设项目通过节约和更有效的资源利用,可以达到保护自然资源的目的。(4)定量化、可操作性由于清洁生产涉及面比较广,为了确保清生产的顺利进行,必要时需要采用定量化、可操作的指标来进行评价。3.2定性评级指标在定性化评价指标体系中,基本上是按照有利于“源削减”的原则,设置各项指标,在缺乏统计数据的情况下,通过清洁生产装备与工艺的“有”与“无”、环境管理体系的“有”与“无”、是否运行正常和清洁生产管理水平等,客观反映企业清洁生产的面貌。要成为深圳市珠宝首饰制造清洁生产企业,需满足以下定性要求:表13-1珠宝首饰制造清洁生产企业定性要求评价指标清洁生产资源与能
18、源消耗指标淘汰高能耗设备使用清洁燃料(深圳标准)排风系统风量可调生产技术特征指标使用低浓度、低毒生产工艺有金属粉尘收集回收装置并运行有酸雾净化回收装置并运行与生产有关统计资料齐全、准确原材料消耗有考核使用其他未列入的清洁生产措施产品特征指标产品合格率有考核有明确的产品标识环境管理与劳动安全卫生指标老污染源限期治理完成情况建设项目环保“三同时”执行情况有相应的废液储存设施和合理的处置途径对有害气体有良好净化排风装置现场防毒、防尘、防噪声达标(有检测报告)建立并运行环境管理体系,环境管理手册齐备有职业病防治管理机构或专兼职人员开展职业病危害项目申报在职业病危害场所设置警示标识分类指标清洁生产基准要
19、求原材料影响新鲜水耗量 (m3/万元)玉石加工类20宝石加工类12钻石加工类8黄金铂金首饰加工6耗电量(kwh/万元)玉石加工类800宝石加工类550钻石加工类400黄金铂金首饰加工200产品生产废水废水总产生量(m3/万元)98%新鲜用水量处理前废水COD含量(mg/L)2000处理前废水铜含量(mg/L)1000处理前废水镍含量(mg/L) 800处理后生产废水污染物广东地方标准 (达标率100%)生活污水处理后生活废水污染物广东地方标准 (达标率100%)生产废气废气产生量(m3/万元)广东地方标准 (达标率100%)噪声噪声程度广东地方标准(达标率100%)生产固废含氰化物废渣回收后,
20、无害化处理率100%贵金属加工粉末回收后,无害化处理率100%废石膏及沙模回收后,无害化处理率100%资源回收生产废水生产废水回用率(回用于生产)65%(100t/d)生活废水生活废水回用率(灌溉等)85%生产固废废弃金属回收率95 %废弃基板回收率85 %环境管理指标环境管理制度建立并运行环境管理体系,环境管理手册、程序文件及作业文件齐备生产管理有有效的物料管理和质检制度,原材料消耗定额管理,对能耗水耗有考核,对产品合格率有考核环境管理体系建立ISO14001 环境管理体系并被认证,有齐全的管理规章完成清洁生产审核岗位职责环保设施的运行管理有污染物分析条件,记录运行数据并建立环保档案,具备计
21、算机网络化管理系统废弃物的最终处理负责审核回收企业具备国家环保机构认可资质,保证没有二次污染,并对回收单位作定期现场评审与认定,有合格报告,符合国家相关法令规定相关环保、社区满意度2年无环保违规,社区满意度90%3.3定量评级指标在定量化评价指标体系中,指标的评价基准值是衡量各项指标是否符合清洁生产基本要求的评价基准。本评价指标体系所选的定量化指标的评价基准值主要基于国家相关标准和有关单位提供的调研数据。表13-2珠宝首饰制造清洁生产企业定量要求黄金珠宝加工行业的清洁生产要求分类指标清洁生产基准要求资源综合利用指标生产废水回用率(回用于生产)65%环境管理与劳动安全卫生指标处理后生产废水、生活
22、污水污染物达标率广东地方标准 (达标率100%)100%生产废气废气产生量(m3/万元)处理后污染物达标率广东地方标准 (达标率100%)噪声程度噪声达标率100广东地方标准(达标率100%)防尘口罩配备率100有电金、炸金工种防毒口罩配备率100上岗前体检、在岗期间体检、离岗前体检达到要求比例4 珠宝首饰制造行业清洁生产技术要求4.1产品要求表4-1珠宝首饰制造企业产品要求项目清洁生产方案产品质量 不用人工合成宝石冒充天然宝石或其他宝石产品标识 按标准规定明示“处理”或处理方法; 使用规范的商品名称,不使用国家标准中明确规定禁止使用的“蓝 晶”等标识; 必须要有内容较为详实和准确的标识牌,包
23、括商标、品名、珠宝名称、贵金属坯体材料名称及品质、检验标准号、证书号、原编码或生产日期(条码号)、厂名厂址产品供应 对目标客户做精细化的分析,明确产品定位,使产品适销对路产品设计 利用3D CAD的介面进行珠宝设计、修改、与客户沟通,缩短珠宝式样的开发时间4.2原辅材料与资源能源要求珠宝首饰制造企业在满足产品质量要求的前提下,能够有效控制原辅材料的有毒有害物质,并尽可能的减少物料、资源和能源消耗,提高资资源利用率,尤其是要提高水资源和能源利用率,减少鲜水用量和耗电量。鼓励珠宝首饰制造企业进行工艺革新,研究开发使用清洁生产工艺和设备,以减少污染或减少废物的产生,如尽量少的使用氰化物、王水等高污染
24、的珠宝首饰制造工艺。4.3生产工艺与装备4.3.1 生产工艺表4.2珠宝首饰制造企业清洁生产工艺方案工序推荐工艺简介浇注预置宝石铂金浇注法 生产效率高,适合批量生产;金属托均匀地压在宝石上,镶嵌牢固;从浇注树除去铸粉残留时,可用氢氧化钾溶液替代有毒有害的氰氟酸 需装备带有高精度光测高温计的感应加热熔融和铸造设备 目前,适于预置浇注的宝石有钻石、红宝石和蓝宝石感应加热铂金浇注法 可以较为准确定熔化温度及时间,还可联合采用密封式的浇铸方法; 不需加助熔剂 需配温度测量控制装置 注意保持清洁避免外来物质污染焊接激光焊接 能有效处理微小部分的焊接及修补,受热范围细小;焊缝均匀美观,加工工件不会变形;
25、焊补效果好,不会产生裂痕、沙孔、变形、颜色差异、凹陷、毛剌、发黑等现象; 可根据焊接需要编辑不同的波形,以满足修补焊接不同硬度合金材料的模具的需要; 激光头可以X-Y-Z轴方向自由移动控制,并配有精度达0.01MM的CNC工作台,可进行的缝焊、精密点焊和气密性焊接,可实现各类工件个性化焊接的要求。 激光焊接设备,其中德国ROFIN镭射设备已成为世界最顶尖品牌,常用型号有SW90、SWMP/A、SWMP、SWToolOpen等抛光磁力抛光 技术先进,抛光效果好 逆磁抛光机、揉光机、离心抛光机宝石切割计算机辅助加工 宝石加工的全部过程由计算机控制,只要数据输入,宝石便被自动加工达到设计要求的刻面宝
26、石;操作人员只需要稍加培训即可操作 计算机设计模拟系统、自动化宝石刻磨机宝石改色处理高温高压处理(HPHT) 改变或改善某些特定种类钻石的天然体色,使其呈现更有价值的颜色 减轻或去除钻石中的褐色助熔剂热处理法 加入助熔剂来愈合裂隙或充填开放裂口及空洞,可以提高宝石的硬度 常用助熔剂为硼砂、硅土等铅玻璃充填法 以高折射率玻璃(如铅玻璃或脱玻化玻璃)充填裂纹或开放裂隙,可以提高净度 多用于红宝石;容易被EDXRF(X射线衍射)检测出来核辐射技术改色 利用射线、中子辐照、高能电子束激发电子辐射等高能物理方法改善宝石的颜色 辐射发生装置、放射性检测设备 除了用射线辐照处理不会诱发放射活性之外,其他的方
27、法可诱发宝石产生一定量的放射性,需进行产品的放射性检测。注入处理静态注入法 设备很简单可以在玻璃烧杯中进行,耗时长效率较低 只适于注入剂在常温下是液态的情况;需对浸泡液和注入剂进行搅拌以免发生凝聚或沉淀作用。热注入法 设备比较简单 低温加热设备即可,如电炉、烘箱、干燥箱等 选择合适加热范围;宝石需预热;温度不宜过高高压注入法 加快注入速度和缩短注入时间;设备相对比较复杂,工艺成本也比较高,通常用于较高档的珠宝玉石注入处理 耐一定高压的玻璃容器或金属容器真空注入法 设备比较简单、易操作;成本不高;效率很高;注入效果比较理想 封闭容器、真空泵宝石加工激光加工 加工质量好、速度快、成本低;适合加工的
28、材料广泛;激光切割宝石比传统方法造成更多的浪费 主要用于不太贵重宝石的加工超声波加工 可以快速准确地钻孔琢磨宝石外形 采用超声波振动器数控加工 磨抛精度高、成型完整、自助化程度高、操作简便和加工效率高;能大大降低生产成本,提高黄金珠宝的附加值 采用数控加工机床辅助加工工艺 计算机辅助加工只要把刻面宝石款式的一组数据输入计算机,并指定宝石刻磨机工作,宝石便被自动加工达到设计要求的刻面宝石。 采用计算机设计模拟系统将图样制成三维立体模型图像,可从不同角度观察其形态,然后用树脂将加工信息自动地作出立体模型得到设计的物体 红、蓝宝石、祖母绿的加工采用计算机辅助加工,以免切磨过程中损耗太大 采用超声波振
29、动,使一个金属工具(带钢针的工作头)以极高的频率上下振动,同时水浆状磨料(碳化硅)不断加至钻具顶端,这样可以在数秒钟内准确地钻孔琢磨宝石外形 利用激光准确地剔除宝石中的包裹体和进行特殊形状宝石的加工,主要用于不太贵重宝石的加工模具设计CAD辅助加工 在模具设计的过程中,省时、省力,可以保证成型后制品的合格率,减少试模的次数,从而缩短模具设计及生产的周期,实现首饰模具设计自动化。 采用计算机辅助设计平台宝石镶嵌蜡镶铸造 明显提高生产效率,降低人工成本,减少金属损耗; 工艺复杂,工序多其它熔模铸造 历史悠久,由失蜡铸造发展提炼而来;目前大约有将近70%的黄金、白金、银首饰通过熔模铸造方法制作 注蜡
30、设备、开粉设备、焙烧设备和铸造机快速成型 20世纪90年代发展起来的一项高新技术,综合了CAD、数据处理、数控、测试传感、激光等多种机械电子技术和材料技术 主要的工艺类型有立体光固化成形法(SLA)、选择性激光烧结成形法(SLS)、分层实体造型法(LOM)、熔融堆积成形法(FDM)等 目前,在首饰制造业中应用的快速成形系统或设备主要有:美国3DSystems公司的Viper激光成形系统和日本MEIKO公司的激光成形系统;美国Solidscape公司的T6X和InvisionHR3-DPrinter成形系统;日本Rolang公司的MDX系列和JWX雕刻机;德国EnvisionTEC公司的快速成形
31、机其他 改革清洗工艺和清洗水再生回用装置,提高清洗水的循环利用率,减少清洗水的使用量和排放量 尽可能的回收可利用的贵金属,提高贵金属的利用率4.3.2 清洁生产装备珠宝首饰制造主要依靠人工加工,因此使用的设备均为小型设备及手工加工台,主要包括:浇铸机、抛光机、打磨机、车花机、注蜡机、拉线机、清洗机、功夫机、电金设备、织链机等。推荐的珠宝首饰制造技术设备如下。(1)清洁抛光工艺设备目前国际上贯用的是磁力抛光技术(也有用其它方法的),但我国的磁力抛光技术虽然应用较晚,并且关键的表面处理环节还相差甚远。根据国际上的技术,推荐以下三种设备: 逆磁抛光机。这是一种中间工序的表面处理设备。它是通过对过去自
32、己的主导产品磁力抛光机进行技术必造后生成的换代产品。它的特点是:磁针在随着磁场高速旋转的同时,抛光桶反向缓慢自转,从而产生一定数量的“牛顿力”,来增加被抛首饰的磨擦力度,使之效果更好,效率更高。 揉光机。这是一种最终工序的高新技术表面处理设备。它采用仿生学原理,设计思路独特,光亮效果绝佳,在国际上是独树一帜的表面处理设备。 离心抛光机。这是为产品的最后增光的表面处理设备。它是离心学与力学复合的高新技术产品,技术含量高,抛光效果绝好。这三种首饰表面处理设备的研制成功是首饰加工表面处理工艺的一次革命。它将对深圳珠宝首饰制造行业的发展产生巨大的推动力。(2)精密测量仪器德国赛多利斯公司以生产精密测量
33、仪器而驰名全球,塞多利斯黄金珠宝测量仪器精确可靠,采用独有的超级单体双杠杆传感器,性能大大提高,从称量贵重宝石的高精度克拉天平,到称量贵金属的精密仪器,共20多种型号,适用于宝石加工、金银提炼、宝石研究、珠宝黄金贸易、古币收藏等。(3)数控自动化加工机床数控自动化加工机床的引进也是十分有必要的,以便于我国的黄金珠宝生产加工技术可以完全与国际接轨。数控自动化加工机床具有磨抛精度高、成型完整、自助化程度高、操作简便和加工效率高等显著优点,能大大降低生产成本,提高黄金珠宝的附加值。另外,其他先进设备的引进也是十分有必要的。针对当前黄金首饰加工的难题,弥补手工加工的不足,应该开发应用高精度的用于黄金首
34、饰雕刻的微型数控装置。该装置可以识别复杂的图案,并且精确的将图案雕刻在各种金片和金手镯上。其雕刻速度快,位置精准,并且适合于在黄金上各种特殊的雕刻方式。高速微型数控系统是集成技术、图像处理技术、计算机数控技术、精密机构设计和制造技术、雕铣技术、电机驱动技术、精密高速主轴电机技术为一体而发展起来的高新技术设备。随着生产设备的不断更新和模具加工工艺的不断完善,一些以前需用手工操作生产的首饰,现在可通过模具进行制作,这使得首饰产品在质量和产量上都有了很大的提高,尤其是级进模技术在这一领域的运用,更是极大地提高了首饰生产的竞争力。4.4过程控制珠宝首饰制造企业的过程控制对其生产过程十分重要,反应参数是
35、否处于受控状态并达到优化水平,对产品得率和废物产生数量具有直接的影响。在过程控制方面,珠宝首饰制造企业的清洁生产方案如表4.3。表4.3 珠宝首饰制造企业过程控制清洁生产方案项目清洁生产方案动作分析通过研究分析人的各种作业动作,发现并改善无效动作或浪费现象程序分析 产品工艺分析对产品的加工、装配、检查、包装等各个工序流程进行调查记录并检讨,发现流程问题并进行有效的改善,消除不合理与浪费 作业流程图分析对作业者整个操作过程的动作进行分析,逐个环节分解,改善流程 联合作业分析从人和设备两方面去考虑软件运用 根据日常运作的部门流程、生产流程,各岗位职能及管理方式设计并使用ERP首饰管理软件 全面实现
36、对财务、生产、业务的全面管理以及整个公司物流、资金流和信息流的统一监控流程管理 有有效的物料管理和质检制度,如QC080000-HSPM和JGPSSI; 原材料消耗定额管理 对能耗水耗有考核 对产品合格率有考核 跟单管理如接订单、转生产单(开工单)、生产调度、部门移 交、发出生产、生产回收、工费计耗、跟单追货等应建立相应文件及其跟踪流程; 金管理如金仓管理(金仓盘点、购金、客来金、配料出库、金出库、员工金回库、退客户金等)、员工金管理(领金、回金、做货给耗、金耗结算等)等应建立相应文件及其跟踪流程; 石管理如金仓管理(石仓盘点、购石、客来石、配石出库、员工石回库、退客户石等)、收发石管理(收发
37、石仓盘点、发出镶石、补石、退石等)、烂失石管理(烂失石登记、赔偿、石耗等)等应建立相应文件及其跟踪流程; 客户管理如接单跟单、交货发票(计价、扣金、扣石等)、客户存金、客户存石、客户账款等应建立相应文件及其跟踪流程4.5末端治理与废物利用4.5.1末端治理与废物利用的要求珠宝首饰制造技术是比较复杂的综合性加工技术,主要包括黄金铂金首饰加工工艺和镶嵌类的工艺,各工艺中均有污染物产生。因此非常有必要对这些污染物的产生进行控制。珠宝首饰制造企业主要污染因子应达到的排放标准详见表4.6。表4.6 主要污染因子应该达到的排放标准污染物名称污染因子排放浓度及排放量(单位)水污染物色度40倍SS60mg/L
38、CODcr90mg/lBOD520mg/lSS60mg/l氨氮10mg/lLASCN大气污染物粉尘DB44/27-2001大气污染物排放限值二级标准酸性气体,粉尘固体废物生活垃圾一般工业固体废物和工业危险废弃物全部委托有资质的企业按照环保要求回收处理、生活垃圾清运率和生活垃圾无害化率均应达到100%。处理标准遵照GB18597边角废料废机油、含油废抹布等全部委托有资质的企业按照环保要求回收处理噪声机械噪声2类区边界外1米处:昼间60dB(A),夜间50dB(A)4.5.2废气(1)粉尘由于切石工序采用冷却水冷却切割头,所以粉尘产生量较少。厂方应装有抽风装置,将含尘废气抽出车间,并通入水池中过滤
39、后排放。(2)废气珠宝首饰加工过程产生的废气主要包括石蜡加热过程产生的挥发性有机气体(VOC)和生产过程中产生的含酸废气。其中含酸废气主要为硫酸雾、盐酸雾以及少量的氢氟酸。产生含酸废气的环节主要为倒模、电金以及贵金属提纯过程。倒模过程中,石膏模上会有少量金属残留,需要用酸进行清洗,会有少量氢氟酸挥发。但用量少,氢氟酸废气产生量较少;电金过程中由于电金液温度较高,因此会有少量硫酸雾挥发;贵金属的提纯过程使用王水(盐酸:硝酸=3:1),由于浓盐酸极易挥发,因此有盐酸雾产生。目前部分企业将倒模和电金这两部分产生的含酸废气经过集气装置收集再通到厂房屋顶后,利用酸碱中和喷淋装置处理后排放。但是大部分生产
40、企业不能做到达标排放,并且一般企业都是各自处理,缺乏统一的管理。各工厂企业应根据自身情况改造、建立完善的废气收集处理装置。 来自倒模和电金工艺的酸性废气可采用碱喷淋(溶液吸收法)活性炭(吸附法)法,即将酸性气体集中收集后采用碱液喷淋,使大部分酸性气体被碱溶液吸收,再经过活性炭吸附过滤后排出。VOC主要来源于倒模工艺中的蜡的高温分解,成分复杂,可用活性炭吸附法将VOC过滤吸附排除。 提纯工艺的还原工序产生的主要污染物有硝酸、氯化氢、氨、硫化氢等有毒有害的无机气体,以及焚烧过程中产生的可挥发性有机物(VOC)、可吸入颗粒物等。可将产生的废气收集后采用碱喷淋(溶液吸收法)活性炭(吸附法)法,碱液喷淋
41、将大部分酸性气体去除,再经过活性炭吸附过滤VOC和可吸入颗粒物。 在贵金属回收过程中,铝合金置换贵金属时,有氢气、水蒸气和一些散发臭味的气态污染物产生,形成混合的散发臭味的白烟。可采用碱喷淋(溶液吸收法)氯化钙吸附脱水(吸附法)活性炭(吸附法)法。4.5.3废水黄金珠宝行业排放的废水主要包括生产废水和生活污水两部分。生产废水主要包括:切石工序用水冲洗切割头产生的少量冷却废水、钻孔和打磨抛光等工序产生的冲洗废水、冲坯工序产生的清洗废水、抛光工序产生的除蜡水等。其中除蜡水中主要污染物为表面活性剂(高COD),OH-、细小颗粒、悬浮物、胶体等,也夹杂少量溶解态的Au、Pd、Pt等贵金属。除蜡水需经预
42、处理工序以便从溶液中分离贵金属。一般通过加入中和剂、混凝剂与助凝剂使得废水中的固体悬浮物(含贵重金属Au、Pd、Pt)以固态渣的形式沉淀下来。固态渣作为湿法冶金工序的原料,过滤出来的废水送循环水处理工序进一步回收其中的贵重金属后,作为本工序的生产补充用水(原则上不补充生产用水)。值得注意的是,部分珠宝首饰制造企业在生产过程中使用氰化物,排出的废水往往与除蜡水混合在一起,由于氰化物的毒性比较大,对人和环境影响较大,因此,对于收集的除蜡水应首先用氰化物检测仪进行检测,若发现含有氰化物,则不能送除蜡水预处理工序进行处理。循环水处理工序处理水主要来自沉淀后的除蜡水、沉金后的过滤液、酸性气体治理装置排水
43、和焚化炉排水。回收得到的循环水按下列顺序供给各生产工序:(1)湿法冶金工序用水;(2)除蜡水预处理工序;(3)焚化炉的湿式除尘;(4)酸性气体治理装置;(5)废石膏预处理工序。生活污水可直接排入市政管网,由市政污水处理厂统一管理。4.5.4固体废弃物珠宝首饰制造行业产生的工业垃圾分为一般固废和危险废物,其中一般固废主要为粉尘,粉尘中含一定量的贵金属,经收集后应交由回收公司回收处理。生产过程产生的危险废物主要有废弃化学物品包装物、电金废液等,应交由我市有资质合处理能力的危险废物处理单位统一处理。部分珠宝首饰制造企业使用氰化物进行电金作业,产生的含氰废液也是危险废物,也应当由有资质的危险废物处理单
44、位统一处理。珠宝首饰制造企业所产生的混合垃圾(包括废胶袋、废手套、饭盒等生活垃圾)与地毯都属于易燃物质,适于焚烧处理。用于起模定型后所产生的石膏废料,其中含有一定量的贵重金属,可在将废石膏收集并碾磨成细小颗粒,用水喷淋过滤,使石膏溶于水中随水流走,贵金属留于沉渣中,然后采用湿法冶金工艺提取废石膏中的贵重金属。提取后的石膏可作为一般的固体废物综合利用,用于铺路或运至水泥厂作缓凝剂,也可运至填埋场填埋。4.5.5噪声珠宝首饰制造属于精细加工,其中执模、打磨、抛光、织链等工序会产生一定的噪声,企业应根据实际情况合理调整生产线布局,选用低噪声设备,并采取适当隔声、吸声和减振措施。经减噪后,厂界噪声执行工业企业厂界噪声标准(GB12348-90)标准。4.6环境管理鼓励珠宝首饰制造企业的清洁生产与企业环境管理体系和产品环境标识的认证结合起来,按照坚持可持续发展的理念,走清洁生产、循环利用的环保路线,实现环境效益、社会效益和经济效益。鼓励珠宝首饰制造企业积极配合政府、行业协会等外部机制的引导,形成自己的内部管理机制,实施环境管理,更好的实现清洁生产。表4.8 珠宝首饰制造行业环境