熱浸鋅格柵板的鍍鋅過程和污染的控制方法

熱浸鋅格柵板的鍍鋅過程和污染的控制方法

    格柵板采用熱浸鋅處理方式進行表面處理的統(tǒng)稱為熱浸鋅格柵板，大家都知道熱浸鋅的表面處理方式是眼下鋼構面最好的防腐方式，在自然環(huán)境下能夠保持30年不生銹腐蝕，這個可以在您駕車飛馳在高速公路上兩邊的防護板上看出來，高速公路防護板就是采用熱浸鋅的表面處理方式。今天我們就熱浸鋅格柵板的鍍鋅過程以及在熱浸鋅過程中會出現(xiàn)的污染問題做一個探討。

    格柵板熱浸鋅生產(chǎn)工藝是將經(jīng)處理好的格柵板鍍件浸入到熔融的鋅液中，使格柵板金屬表面形成一種合金層、互熔層共存的鍍鋅層的物理、化學過程。它是世界各國公認的一種經(jīng)濟實用的材料保護工藝。格柵板熱鍍鋅技術可以有效防止格柵板的大氣腐蝕， 因此獲得了廣泛地應用。隨著格柵板在電力、交通、能源、化工等基礎設施的廣泛應用，對鍍鋅格柵板的需求也迅速增加。格柵板熱鍍鋅工 藝在我國迅速發(fā)展，也帶來了環(huán)境污染問題，根據(jù)近年來對格柵板熱鍍鋅生產(chǎn)過程的認識及設備的了解， 總結出了格柵板熱浸鋅工藝過程中產(chǎn)生的污染及處理措施。

一、 格柵板熱鍍鋅工藝流程：

       熱浸鋅工藝流程的步驟一般為： 1、除銹 （酸洗 鹽酸18% ±） 2、清洗 （流動水 ＜30 m3/天） 3、助鍍劑 （氯化銨、氯化鋅、水 ＜50℃± ） 4、烘干 5、浸鋅 （鋅稀土合金、合金鋁 455℃± ） 6、冷卻、鈍化 （硫酸、鉻酸） 7、后道處理。 

       具體到格柵板熱浸鋅傳統(tǒng)的工藝流程為：掛件-堿洗-酸洗 -水洗-溶劑助鍍-烘干-熱浸鋅-水冷-鈍化-卸件 -檢查及修整。 

        堿洗

        堿洗的目的是除去格柵板預鍍件表面的油污，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格柵板預鍍件表面的氧化物及銹 蝕，露出格柵板預鍍件的基體金屬，以便更好的與鋅層接觸， 提高結合力。酸洗液的主要成分是鹽酸。酸洗液的質 量分數(shù)與氣壓有關，氣壓高的地區(qū)酸洗液的質量分數(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 

        助鍍的目的是防止格柵板預鍍件生銹。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 保護膜，減少格柵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�？刂圃�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，在將助鍍后的格柵板鍍件緩慢放入鋅鍋，2-5 min后吊出。在放入格柵板進入鋅槽的時候要進行嚴密的防護，因為會出現(xiàn)“鋅爆”的情況，飛濺的鋅渣有可能濺到工人的身上造成燙傷，所以要進行嚴密的防護。熱浸鋅的關鍵設備是鋅鍋，鋅鍋材 質選用低碳低硅材料。 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格柵板鍍鋅層產(chǎn)生一層保護膜，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、格柵板熱鍍鋅污染治理

        助鍍?nèi)軇┑闹卫?/span>

        氯化鋅的質量濃度在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微的結晶，造成附鋅層增厚，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?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。可以用NaOH和鐵離子反應生成氫氧化鐵，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(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)反應槽內(nèi)，將反應產(chǎn)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(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

      格柵板預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 沒有標準，但是鋅鍋煙氣及粉塵污染嚴重，生產(chǎn)廠家 通常在鋅鍋的池邊安裝通風及排煙系統(tǒng)。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。 

        廢水的治理 

        格柵板熱鍍鋅工藝產(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行治理。將廢水 集中到調節(jié)池，調節(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器內(nèi)調pH 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(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(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入板框壓濾機，壓濾后的污泥 送往固定的工業(yè)廢渣處理廠進行處理，廢水重復利用。 

        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。

       現(xiàn)在已經(jīng)采用天然氣代替以往的燃煤來給鋅鍋升溫了。采用天然氣供熱和燃煤相比對大氣的污染會低的多，所以現(xiàn)在對鍍鋅廠的嚴格管控也使得熱浸鋅的污染程度大大的降低了。

       格柵板熱鍍鋅產(chǎn)品的國內(nèi)需求處于上升階段，同時熱浸鋅格柵板的新用途在不斷地拓寬。但是，隨之而來的環(huán)境污染也是不容忽視的。為了構建和諧社會，使格柵板行業(yè)又好又快的發(fā)展，格柵板熱鍍鋅行業(yè)更應 注重環(huán)保治理。雖然前期環(huán)保投資是非常大的，但環(huán)保設備可以使助鍍劑再生，廢水重復利用，保護了環(huán)境，也降低了運行成本。格柵板熱鍍鋅企業(yè)更應好好的把控里面的細節(jié)，做到開源節(jié)能的效果。