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      熱鍍鋅工藝及其污染控制

      文章出處: 人氣:122 發表時間:2023-05-18 09:07

      熱鍍鋅生產工藝是將經前處理的預鍍件浸入到熔融的鋅液中,使預鍍件金屬表面形成一種合金層、互熔層共存的鍍鋅層的物理、化學過程。它是世界各國公認的一種經濟實用的材料保護工藝。熱鍍鋅技術已有100多年歷史,它可以有效防止鋼鐵的大氣腐蝕,因此獲得了廣泛地應用。

      國內熱鍍鋅工藝處于一個高速發展的階段,根據2002年第五屆全國熱鍍鋅學術會議資料,2000年我國鋼結構件鍍鋅量達150萬噸,2005年將達到180 ~ 200萬噸。隨著電力、交通、能源、通訊等基礎設施投入力度的加大,大量的電站、橋梁、高速公路、民宅和工業用房對鍍鋅材及鍍鋅件的需求迅速增加。熱鍍鋅工藝在我國發展迅速,隨之也帶來了環境污染問題,作者根據近年來對熱鍍鋅生產過程的認識及設備的了解,總結出了熱鍍鋅工藝過程中產生的污染及處理措施。

      污染治理

      1、助鍍溶劑的治理

      氯化鋅的質量濃度在160 g/L以上時,助鍍槽內的溶液使用一段時間后就會產生大量的鐵離子,鐵離子的存在很容易使熱鍍鋅過程產生鋅渣,實踐測得鐵與鋅渣產生的比例為1∶25。另外,鍍槽中鐵離子會在鍍鋅層表面形成非常細微的結晶,造成附鋅層增厚(若每噸工件表面積為80 m2,耗鋅量將增加4.3 kg),影響熱鍍鋅質量,增加成本,故應盡量控制溶劑中的鐵含量,最高不超過10 g/L。助鍍溶劑中的鐵離子的來源有2種,一是酸洗廢水,另一個是助鍍溶劑中的NH4Cl與鋼鐵件表面氧化鐵反應產生。

      消除助鍍溶劑中的鐵離子有兩種方法:方法一,降低水洗槽中的鐵離子濃度??梢杂肗aOH或NH3·H2O和鐵離子反應生成Fe(OH)3(pH = 8),氫氧化鐵可過濾除去,濾液可以重復使用。方法二,溶劑除鐵再生循環處理。將一定量的溶劑與返鍍件及掛具的酸洗液,一并抽出、泵入再生系統反應槽內,反應槽內加入H2O2 和NH3·H2O,調pH至8 ~ 9,進行中和氧化反應之后泵入低壓過濾器中,將反應產生的沉淀過濾,濾液再泵回助鍍槽中重復使用。

      由于返鍍件及掛具與酸反應會生成氯化鋅(ZnCl2),故酸洗液中含有助鍍溶劑中的有效成分。經除鐵再生裝置處理除去溶劑中的Fe3+后,再將含有氯化銨(NH4Cl)及氯化鋅(ZnCl2)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,經壓濾處理送往工業垃圾處理廠。

      2、氯化銨與氧化鋅煙塵治理

      預鍍件放入鋅鍋時會產生大量的煙氣,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準,但是鋅鍋煙氣及粉塵污染嚴重,生產廠家通常在鋅鍋的池邊安裝通風及排煙系統。鋅鍋的煙氣通過排風管進入除塵裝置,用布袋進行煙氣除塵,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。

      3、廢水的治理

      熱鍍鋅工藝產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行治理。將廢水集中到調節池,調節池中通入壓縮空氣,Fe2+氧化成Fe3+,廢水經過自動加減裝置在一級反應器內調pH至8.5 ~ 9.0反應30 min后,流入二級反應器,加入聚合氯化鋁反應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。濾液經中間水池儲存,再一起由泵提升進入多介質過濾罐,進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、堿洗的清洗水重復使用。斜板沉淀池中的污泥定期由污泥泵提升進入污泥穩定罐,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入板框壓濾機,壓濾后的污泥送往固定的工業廢渣處理廠進行處理,廢水重復利用。

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