鋼格板熱鍍鋅生產(chǎn)工藝是將經(jīng)處理好的鋼格板鍍件浸入到熔 融的鋅液中,使鋼格板金屬表面形成一種合金層,、互 熔層共存的鍍鋅層的物理,、化學(xué)過程。它是世界各國 公認(rèn)的一種經(jīng)濟(jì)實用的材料保護(hù)工藝,。鋼格板熱鍍鋅技術(shù)可以有效防止鋼格板的大氣腐蝕,, 因此獲得了廣泛地應(yīng)用。隨著鋼格板在電力,、交通,、能源、化工等基礎(chǔ)設(shè)施的廣泛應(yīng)用,,對鍍鋅鋼格板的需求也迅速增加,。鋼格板熱鍍鋅工 藝在我國迅速發(fā)展,也帶來了環(huán)境污染問題,,根據(jù)近年來對鋼格板熱鍍鋅生產(chǎn)過程的認(rèn)識及設(shè)備的了解,, 總結(jié)出了鋼格板熱鍍鋅工藝過程中產(chǎn)生的污染及處理措施。
一,、 鋼格板熱鍍鋅工藝流程
鋼格板熱鍍鋅傳統(tǒng)的工藝流程為:掛件-堿洗-酸洗 -水洗-溶劑助鍍-烘干-熱鍍鋅-水冷-鈍化-卸件 -檢查及修整,。
堿洗
堿洗的目的是除去鋼格板預(yù)鍍件表面的油污,,常用的堿 洗液是燒堿或一些堿性清洗劑。堿洗槽材料采用的是 鋼筋混泥土 隔離層(玻璃鋼)+pp 板(或花崗巖) 或混泥土 玻璃鋼,。堿洗的過程易產(chǎn)生水污染,,主要污染物為殘留的堿和表面活性劑。
酸洗
酸洗的目的是徹底除去鋼格板預(yù)鍍件表面的氧化物及銹 蝕,,露出鋼格板預(yù)鍍件的基體金屬,,以便更好的與鋅層接觸, 提高結(jié)合力,。酸洗液的主要成分是鹽酸,。酸洗液的質(zhì) 量分?jǐn)?shù)與氣壓有關(guān),氣壓高的地區(qū)酸洗液的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 相對較高,。酸洗槽的材料采用的是鋼筋混泥土 隔離層(玻璃鋼)+pp 板(或花崗巖)或混泥土 玻璃鋼,。酸洗的過程也會產(chǎn)生水污染,主要污染物為鹽酸及除銹產(chǎn)生的Fe ,。
助鍍
助鍍的目的是防止鋼格板預(yù)鍍件生銹,。助鍍槽內(nèi)的溶液為氯化鋅和氯化銨的混合液。氯化鋅的作用在于形成 保護(hù)膜,,減少鋼格板工件從酸洗到熱鍍鋅過程中的氧化,;氯 化銨可以降低鋼格板表面氧化鐵的殘存。助鍍槽的材料 采用鋼筋混泥土 隔離層(玻璃鋼)+pp 玻璃鋼,。助鍍槽旁要加除鐵再生裝置,。
助鍍槽溫度通常控制在60-70C,,多數(shù)廠家采用 電磁閥控制,,加熱管采用四氟乙烯或不銹鋼材料均可, 助鍍時間為1 min 左右,,助鍍槽的熱源通常來自鋅鍋加 熱系統(tǒng)的尾氣余熱,。
熱鍍鋅
將鋅錠及其合金放入鋅鍋,加熱至450-460度使鋅合金融化,,在將助鍍后的鋼格板鍍件緩慢放入鋅鍋,,2-5 min后吊出。熱鍍鋅的關(guān)鍵設(shè)備是鋅鍋,,鋅鍋材 質(zhì)選用低碳低硅材料,。 其加熱方式有電加熱、油加熱,、氣加熱及煤加熱等幾 種,。電加熱不產(chǎn)生污染,應(yīng)用比較廣泛,;油加熱及氣 加熱要產(chǎn)生部分尾氣,,采用此種加熱方法需建很高的 排煙筒(60 以上),;煤加熱時粉塵污染及煙塵污染嚴(yán)重,控制相對較難,。鋅鍋內(nèi)為鋅錠+鋅鋁合金或鋅鎳 合金,。鋅鋁合金可以防止鋅氧化,增加亮度,, 改善光澤,;鋅鎳合金能降低鋅層的厚度,降低鋅耗,, 使鋅耗控制在60 kg/t 以下,。
鈍化
鈍化鈍化的目的是使鋼格板鍍鋅層產(chǎn)生一層保護(hù)膜,防止鋅層 氧化變黑,。鈍化液的主要成分為Cr ,,會造成水污染。
二,、熱鍍鋅污染治理
助鍍?nèi)軇┑闹卫?BR> 氯化鋅的質(zhì)量濃度在160g/l 以上時,,助鍍槽內(nèi)的溶液使用一段時間后就會產(chǎn)生大量的鐵離子,鐵離子 的存在很容易使熱鍍鋅過程產(chǎn)生鋅渣,,實踐測得鐵與 鋅渣產(chǎn)生的比例為1:25,。另外,鍍槽中鐵離子會在鍍 鋅層表面形成非常細(xì)微的結(jié)晶,,造成附鋅層增厚,,影 響熱鍍鋅質(zhì)量,增加成本,,故應(yīng)盡量控制溶劑中的鐵 含量,最高不超過10 g/L,。助鍍?nèi)軇┲械蔫F離子的來源有2種,,一種是酸洗廢水,另一個是助鍍?nèi)軇┲蠳H4 Cl與鋼鐵件表面氧化鐵反應(yīng)產(chǎn)生,。 消除助鍍?nèi)軇┲械蔫F離子有兩種方法:方法一,,降低水洗槽中的鐵離子濃度�,?梢杂肗aOH和鐵離子反應(yīng)生成氫氧化鐵,,氫氧化鐵可過濾除去,濾液可以重復(fù)使用,。方法二,,溶劑除鐵再生循 環(huán)處理。將一定量的溶劑與返鍍件及掛具的酸洗液,, 一并抽出,、泵入再生系統(tǒng)反應(yīng)槽內(nèi),,將反應(yīng)產(chǎn)生的沉淀過濾,濾 液再泵回助鍍槽中重復(fù)使用,。
由于返鍍件及掛具與酸反應(yīng)會生成氯化鋅(ZnCl )故酸洗液中含有助鍍?nèi)軇┲械挠行С煞�,。�?jīng)除鐵再生裝置處理除去溶劑中的 Fe Cl)及氯化鋅(ZnCl )的濾液一起返回助鍍槽中,鋅銨溶液可得到再生利用,,污水的排放得到控制,,運行成本降低。 過濾出的沉淀物,,經(jīng)壓濾處理送往工業(yè)垃圾處理廠,。
氯化銨與氧化鋅煙塵治理
鋼格板預(yù)鍍件放入鋅鍋時會產(chǎn)生大量的煙氣,鋅鍋煙氣 的主要成分為氯化銨和氧化鋅,。煙氣的排放國家目前 沒有標(biāo)準(zhǔn),,但是鋅鍋煙氣及粉塵污染嚴(yán)重,生產(chǎn)廠家 通常在鋅鍋的池邊安裝通風(fēng)及排煙系統(tǒng),。鋅鍋的煙氣 通過排風(fēng)管進(jìn)入除塵裝置,,用布袋進(jìn)行煙氣除塵,可 使超過 85%的煙塵分離,,粉塵可以回收利用,,且該方 式不影響熱鍍鋅操作。
廢水的治理
鋼格板熱鍍鋅工藝產(chǎn)生的廢水主要來自堿洗,、酸洗,、助 鍍、鈍化工序的清洗水,。廢水中主要含鹽酸,、鋅離子、 鐵離子,、三價鉻離子等,。 采用加堿中和沉淀法可以對廢水進(jìn)行治理。將廢水 集中到調(diào)節(jié)池,,調(diào)節(jié)池中通入壓縮空氣,,廢水經(jīng)過自動加減裝置在一級反應(yīng)器內(nèi)調(diào)pH 9.0反應(yīng)30 min 后,流入二級反應(yīng)器,,加入聚合氯 化鋁反應(yīng)15 min,。廢水中大部分重金屬離子在堿性條件 下生成金屬螯合鹽,在加入聚合氯化鋁時形成絮狀物,。 經(jīng)過斜板沉淀,,去除大部分的懸浮物及不溶性的重金屬 螯合鹽。濾液經(jīng)中間水池儲存,,再一起由泵提升進(jìn)入多 介質(zhì)過濾罐,,進(jìn)一步過濾去除未沉淀的懸浮物,,靜置凈 化后的廢水可以作為酸洗、堿洗的清洗水重復(fù)使用,。斜 板沉淀池中的污泥定期由污泥泵提升進(jìn)入污泥穩(wěn)定罐,, 投加絮凝劑,混合攪拌濃縮,。上部清液流回廢水池,,底 部污泥由污泥泵提升進(jìn)入板框壓濾機(jī),壓濾后的污泥 送往固定的工業(yè)廢渣處理廠進(jìn)行處理,,廢水重復(fù)利用,。
其它
其它酸洗槽酸洗過程可能會產(chǎn)生酸霧,污染大氣,,可 以降低酸的質(zhì)量濃度以及加入阻蝕抑霧劑等來減少酸 霧的排放,。熱鍍鋅過程產(chǎn)生的鋅灰(ZnO)和鋅渣收集后 集中處理。
鋼格板熱鍍鋅產(chǎn)品的國內(nèi)需求處于上 升階段,,同時熱鍍鋅鋼格板的新用途在不斷地拓寬,。然而, 隨之而來的環(huán)境污染也是不容忽視的,。為了構(gòu)建和諧 社會,,使鋼格板行業(yè)又好又快的發(fā)展,鋼格板熱鍍鋅行業(yè)更應(yīng) 注重環(huán)保治理,。雖然前期環(huán)保投資是熱鍍鋅生產(chǎn)線投 資的1/3 左右,,但環(huán)保設(shè)備可以使助鍍劑再生,廢水重 復(fù)利用,,保護(hù)了環(huán)境,,也降低了運行成本。