[发明专利]一种金属表面处理磷化渣综合利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及磷化渣处理领域，特别涉及到一种金属表面处理磷化渣综合利用方法。

背景技术

随着我国机械工业的发展，金属表面处理企业也随之发展壮大，在钢铁企业及机械制造业领域内，由于除锈涂装的需要，普遍采取酸洗磷化工艺。金属制品的磷化，是金属表面处理工艺的一道重要工序。磷化过程主要是在金属表面形成一层防锈膜，同时由于酸与金属表面的作用，也产生了一些沉积物，即称之为磷化渣。

磷化渣的产生，不仅消耗了磷化液中大量的成膜物质，其结果是大大缩短了磷化液的使用寿命，增加了磷化成本；而且磷化沉渣极易黏附在金属表面，使其难于清洗干净，影响磷化膜的质量，进而影响涂装效果。因此，必须定期更换磷化液，并将磷化渣排出。

由于所处理的金属制品不同，所采用的磷化液种类不同，以及表面处理工艺不同，因此磷化渣的产生量也各异。以钢厂锌系磷化液为例，磷化渣的成分大致为：锌含量3-6％，铁含量15-20％，磷酸及磷酸根的含量50％左右，另外有些磷化渣还含有少量的锰，镍、铜及水份等成分。

我国磷化渣的治理方法还处于不成熟、不完善、不规范的状况。近年来，金属表面处理的酸洗，磷化、钝化、电镀、电泳等企业发展很快，规模不一，小型偏多，技术落后，管理不严。其中有部分小型企业仍采用简单的堆存或简易的填埋方式处理磷化渣；也有部分中小型企业采用石灰中和处理后填埋；而大多数的大中型企业已采用不同的方法，对磷化渣进行综合处理及回收利用。其方法有：利用磷化渣制作磷化液或含锈转化液；磷化渣与碱反应制取磷酸钠；磷化渣与磷酸、碱反应制取磷酸二氢锌、磷酸钠及氧化铁；加石灰制取磷酸盐颜料；加水加热制取羟基磷酸铁；石灰法制取磷酸等等。这些方法尚处于试验或使用阶段，还存在一些问题。例如，有的工艺流程复杂，生产周期长，运行成本高，而获得的产品使用价值不高；有的方法尚在试用阶段，回收技术还不成熟；有的方法易产生二次污染，工艺处理方法流程长，生产周期长，经济效果差。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种金属表面处理磷化渣综合利用方法，其步骤如下：

步骤一：锌系磷化液所产生的磷化渣先进行氨浸络合工序再加碱，非锌系磷化液所产生的磷化渣直接加碱，其中渣、碱、水的质量比例为1：0.7:6；

步骤二：断搅拌下，加热至沸，浸取3-4小时，即可得到磷酸三钠溶液和氢氧化铁沉淀。

步骤一中的碱为氢氧化钠。

步骤一中的氨浸络合工序包括如下步骤：

步骤1：将磷化渣按氨水、磷化渣以3-4:1的质量比例，加入氨水，在50-60℃下，搅拌，浸取3-5小时；

步骤2：浸取液补充氨水，使其保持3mol/L的浓度，连续浸取；

步骤3：浸出液氧化除铁，滤液用磷酸中和，使其PH值为7-8，得到Zn₃(PO₄)₂·4H₂O沉淀、过滤、洗涤，可获得白色晶体四水磷酸锌产品，滤液浓缩，可得到磷酸铵副产品；

步骤3也可用硫酸中和。

步骤二中得到的磷酸三钠溶液结晶过滤，干燥，即获得十二水磷酸三钠产品。

步骤二中得到的氢氧化铁沉淀进一步水洗，除去残碱，烘干，在700-800℃下煅烧2-3小时，粉碎，即得氧化铁红产品

本发明内容是工业规模生产实践而获得的，工艺合理、技术成熟；本项工艺所需设备均为化工企业通用设备，工程项目投资少，操作方便，易于管理，无二次污染，适合中小型企业应用。利用本发明每年可回收有用物质：磷酸锌315t、磷酸三钠5400t、氧化铁红630t或可制取液体聚合硫酸铁高分子净水剂3900t，经济效益非常显著。

具体实施方式

下面具体阐述本发明的实现方法。

锌系磷化液所产生的磷化渣先进行氨浸络合工序再加碱，非锌系磷化液所产生的磷化渣直接加碱。

将锌系磷化液所产生的磷化渣按氨水：磷化渣＝3-4:1的质量比例，加入氨水，在50-60℃下，搅拌，浸取3-5小时。

浸取液补充氨水，使其保持3mol/L的浓度，连续浸取，达到所需的浓度。