打赢碧水蓝天保卫战,金属能不磷化防腐吗?

金属在使用前和使用过程中防腐处理,那是必须>>>>>>的。


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磷化后就得有废水排出

磷化处理是一种工业经常要用到的金属表面处理的一种方法,也是国内目前应用较为广泛的金属防锈处理新型技术。由于磷化产生废水,导致环境污染,所以,必须进行其他方面的防腐工艺探索。


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含磷废水导致蓝藻爆发


1 研发防腐磷化替代液的必要性

磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程,所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。

磷化的目的主要是:给基体金属提供保护,在一定程度上防止金属被腐蚀;用于涂漆前打底,提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力;在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。

磷化处理工艺应用于工业己有90多年的历史,大致可以分为三个时期:奠定磷化技术基础时期、磷化技术迅速发展时期和广泛应用时期。 目前喷漆或喷粉前处理根据板材不同多采用磷化以及铬钝化处理。但以上两种处理方法均存在较大缺陷。

在环保方面:磷化含锌、锰、镍等重金属离子并且含有大量的磷,铬钝化处理本身就含有严重毒性的铬,已不能适应国家对于涂装行业的环保要求。在使用成本方面:磷化处理过程中会产生大量磷化渣,需要一套除渣装置与之配套。并且磷化使用温度大多为40~90℃,因此还需要辅助加热设备及热源对磷化槽进行加热。同时磷化及铬钝化后需大量溢流水对工件进行漂洗。

由于在环保性及使用成本方面存在缺陷,一种新型的环保、节能、低排放、低使用成本的涂装前处理或者防腐处理技术成为国内外广大业内技术人员研究的重点,二工艺流程对比如图1.1所示。

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传统磷化工艺(上)与现有防腐磷化替代工艺(下)对比


2 防腐磷化替代液产业化的目的和意义

(1)防腐磷化替代液先对金属材料表面进行活化再转化的处理过程。防腐磷化替代液与传统磷化相比具有以下多个优点:无有害重金属离子,不含磷,无加温。处理过程不产生沉渣,处理时间短,控制简便。处理步骤少,可省去表调工序,槽液可反复使用。目前测算,防腐磷化替代液的处理成本约为磷化处理成本的65%左右。

故针对上述问题的防腐磷化替代液产业化,可以综合利用现有某硅烷偶联剂产品废液,当然也可以不是啦,既节省了烦复的废液处理工艺,又使磷化替代液性能大幅度提高,还可以避免了目前废液处理工艺的工艺条件复杂等弊端。在节约能源和资源综合利用方面进行技术研发,促进低碳经济发展。

(2)顺应产业政策精神,倡导绿色环保经济发展理念。目前,全球环境和资源能源紧缺问题已成为制约社会经济发展的主要因素之一,我国的经济发展模式还比较粗旷,资源浪费严重,节能减排指标主要是通过产业结构调整和设备改造实现的,这种办法具有时效性,而且投资大、周期长、见效慢,也不符合循环经济发展的规律。

如在发展中通过政策引导循序推进实施,可极大降低投资成本。技术节能具有实效性,技术进步、技术创新是人类社会发展进步的永恒推动力,只有在技术、工艺、设备和材料的创新与应用上取得重大突破,才能实现生产生活方式的转变,既实现消费结构的转变,才能在较短的时间内推进节能降耗减排工作再上新台阶。

实施国家重大科技专项,努力攻克一批事关国计民生和国家安全的核心关键技术,开发和推广节约、替代、循环利用资源和治理污染的先进适用技术,实施节能减排重大技术和示范工程。该研究领域和倡导绿色、环保、节能的理念,顺应国家未来发展方向。


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3 成本核算

以每天处理 2000 平方米计算,全年为 576000 平方米。

1. 成本比较:

磷化(以磷化价格含税 6 元,促进剂 4 元计算,表调 20 元计算),每平方米价格为 6÷30+4÷80+20÷500=0.29 元*576000=167040 元。

磷化替代液(价格含税 25 元)25÷75=0.33 元*576000=190080 元。

2.热能比较

磷化(以磷化温度 40~45 度计算),目前国内最便宜的喷淋磷化线热能消耗在 0.1 元/平方米,而此生产线由于单班处理面积较少时,预计热能消耗在 0.2 元/平方米,磷化替代液仅冬天加热到 15 度以上,预计热能消耗在 0.01 元/平方,磷化在热能方面为:0.2*576000=115200元.磷化替代液为:0.01*576000=5760 元.

3.废水处理费用比较

磷化中磷酸要约为 15000PPM,锌镍合计约 3000PPM,水洗因子以100 计算,后道水洗达到溢流动态平衡时,废水中含磷酸根约为500PPM,锌镍合计约 300PPM,处理每吨废水约 8 元,磷化替代液中不含磷,不含重金属离子,无废水处理,以年处理 576000平方米,每平方米约生产 4L 废水计算,全年处理废水约为 2304 吨,磷化废水为 18432 元。

4.环保性

磷化替代液产品和磷化相比,不含锌镍等重金属,室温工作,不含磷,不含氧化还原剂,无氮氧化物废气排放,几乎无渣,出于出渣量低,通过消耗进入产品表面,不产生废水。

5.管理的便捷

众所周知,磷化工艺的的副产品是大量的磷化渣,每隔一段时间,生产线必须停产,用强酸对磷化槽,喷淋管道,喷淋嘴进行除渣处理,除渣结束后不仅要清洗磷化槽,磷化液也不可避免有部分浪费.磷化中使用的促进剂含致癌物质亚硝酸盐,危害作业人员健康,而使用磷化替代液产品,以上的一切问题都不再存在了。

另外磷化液要测总酸,游离酸,促进剂,锌离子含量镍离子含量,磷化替代液处理不需要表调处理,从而节约了表调槽的化学品消耗和控制,操作更简单。

综上所述,以年生产 576000 平方米计算,磷化 167040+115200+18432=300672 元;磷化替代液 190080+5760=195840 元。300672-195840=104832 元。磷化全年花费为 30 万,磷化替代液花费为 19.6 万,采用磷化替代液即免除了环保限制,有可以节约35%成本。

经过前期研发,技术成熟。@迪新材料科普南乔

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没有除去氧化皮的钢管直接处理,不需要磷化


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