主要内容:
金属磷化处理是金属加工制造业、涂装行业、武器装备制造业及航空航天业必不可少的工艺之一,至今无法用其它技术替代。该工艺使用的主要产品是磷化液。主要是起防腐、装饰、耐磨和增加涂装附着力等作用。
磷化液的种类有锌系、锰系、铁系等等,其工艺主要有浸磷、喷磷。磷化液使用周期为数月,使用后的废磷化液除含有丰富的磷和氮外,还含有危害人体健康的Mn、Zn、Ni等重金属,其中总磷酸盐含量高达3%-4%,是国家的《污水综合排放标准》(GB 8978-2002)一级标准的6-8万倍、二级标准的3-4万倍,根据《中华人民共和国危险废物鉴别标准》(GB5085.1~3-2007),报废磷化液属于危险废物。
目前市场上使用的磷化液都是传统产品,有生命周期,报废时需要进行无害化排放处理,既浪费资源,又污染环境(磷污染,是造成赤潮的主要元凶)。本单位自主研发的环保磷化液可以长期循环使用,在源头实现清洁生产,无排放,节约资源,保护环境。
该项目在国内领先,市场潜力巨大,替代传统磷化液,实现环保磷化液产业化迫在眉捷。
关键技术:
1、专有检测技术:
分析磷化液成膜机理,根据磷化过程中参加成膜的物质损耗规律,通过本单位自有发明专利技术对报废液中成分进行测定,确定磷化液的性质和作用、配方体系特点,对废液中的金属离子和非金属离子进行分析检测,分析出磷化液的报废原因,准确测定报废液中的成分,此环节是项目技术的重要基础。
相关发明专利名称及专利号如下:
(1)工业报废磷化液的环保处理方法,ZL200710010992.6;
(2)环保磷化液降渣剂,ZL201210401899.9;
(3)环保磷化液成膜剂,ZL201210402356.9。
正在申请中的发明专利:
(1)机车、汽车专用环保磷化液;
(2)拉拔钢管(丝)专用磷化液及生产方法;
(3)一种用于涂装前处理剂的环保添加剂;
(4)金属材料涂装底层用化学添加剂。
2、再生利用技术:
根据上述检测结果,与原始磷化液对比,将含量发生变化的成分,通过本企业自有发明技术配制环保添加剂(专利名称:环保磷化液降渣剂、环保磷化液成膜剂),调整至与原始磷化液相当,即在工业磷化液即将报废或已经报废时,适量添加环保添加剂,使废液转化为新的磷化液,重新投放于工业生产中,产品循环使用不排放,在源头实现清洁生产,无二次污染,节约资源,保护环境。
3、转化利用技术:
(1)对无法再生利用的报废磷化液,与碱性物质按比例混合后制得磷酸盐,经研磨后做防锈底漆的防锈颜料;
(2)磷化液使用或者再生过程中产生的磷化渣,用于生产重防腐涂料;
(3)利用畜牧业有机垃圾、工业有机废料生产有机肥料,由酸洗磷化下脚、屠宰场下脚、家禽牲畜粪便按一定重量比混合,配合发酵菌种及尿素,生产植物花肥。
工艺流程:
环保磷化液生产工艺:原料计量→按工艺标准规定顺序添加→反应釜→调节反应温度→反应混合均匀→检验→符合标准→分装。
环保添加剂生产工艺:原料计量→按工艺标准规定顺序添加→搅拌机→粉碎机→检验→符合标准→包装。
性能指标:
1、环保磷化液理化指标
项 目 指标要求 检测结果 检测方法
外 观 淡绿色或无色透明液体 无色透明液体 目测
游离酸,Pt(7%水溶液,25℃) 4.5±1.0 4.9 Q/DBC 003-2014
总酸,Pt(7%水溶液,25℃) 32.0±3.0 33.6 Q/DBC 003-2014
2、磷化膜性能指标
项 目 指标要求 检测结果 检测方法
外 观 彩色或灰色 彩色膜,均匀光滑 目测
除油能力 中油 中等油污除尽 GB/T 12612-2005
除锈能力 中锈 中等锈蚀除尽 GB/T 12612-2005
耐蚀性能,RH≤70%,≥d 7 8 GB/T 12612-2005
漆膜附着力≤,级 2 1 GB/T 12612-2005
磷化膜技术要求
序号 项目 技术要求 标准
1 颜色 灰色至深灰色 GB/T 6807-2001 钢铁工件涂装前磷化处理技术条件
2 表面质量 膜层均匀、无污点、无缺膜区、无划痕、无手印、无粉状物和残渣
3 厚度 高温:15~25μm
中温:5~15μm
常温:3~6μm
或用户指定标准 GB-T 4956-2003 磁性基体上非磁性覆盖层 覆盖层厚度测量 磁性法
4 附着力 0级或1级为合格 GB/T9286-1998 色漆和清漆 漆膜的划格试验
5 耐冲击 50Kg·cm冲击无裂纹、皱纹和剥落现象 GB/T 1732-1993
漆膜耐冲击测定法
6 微观组织 膜层晶粒细小、均匀致密 GB/T 11376-1997
金属的磷酸盐转化膜
7 主要元素成分 Zn_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005F2+、Mn_x001f_2+ 、Ca2+、 PO4 3-等 GB/T 11376-1997
金属的磷酸盐转化膜