熱鍍鋅助鍍劑技術(shù)簡(jiǎn)介

一、技術(shù)背景

在工業(yè)上常用的鍍鋅工藝有熱浸鍍鋅、電鍍鋅、機械鍍鋅和熱噴涂（鍍）鋅等，其中熱浸鍍鋅約占鍍鋅總量的95%，熱浸鍍鋅用鋅量在世界范圍內占鋅產(chǎn)量的40%，在中國約占鋅產(chǎn)量的30%左右。熱浸鍍鋅因技術(shù)成熟、成本低廉成為了應用最廣泛的鋼鐵材料防腐技術(shù)。全國批量熱鍍鋅行業(yè)的總體特點(diǎn)是：數量多，分布廣，產(chǎn)業(yè)集中度較低；受到大宗物資運輸半徑、物流成本的影響，一般有工業(yè)基礎的省份，都有熱鍍（浸）鋅企業(yè)在生產(chǎn)運行。批量熱鍍鋅行業(yè)市場(chǎng)規模巨大，熱鍍鋅加工后的產(chǎn)品可以應用在五金工件、電力鐵搭、通信鐵搭、鐵路、公路防護、路燈桿、船用工件、建筑鋼結構工件、變電站附屬設施等領(lǐng)域。目前國內批量熱鍍鋅廠(chǎng)集中度較高的區域，基本還是在長(cháng)三角經(jīng)濟帶、津冀魯環(huán)渤海灣經(jīng)濟帶、珠三角經(jīng)濟帶，其后在長(cháng)江流域的川鄂渝、東北地區也有部分集中；隨著(zhù)一帶一路的建設拉動(dòng)，在內蒙古、青海、甘肅、新疆也開(kāi)始新建批量熱鍍鋅廠(chǎng)。初步估計批量熱鍍鋅廠(chǎng)年加工量超過(guò)1億噸，市場(chǎng)產(chǎn)值達千億元。批量熱鍍鋅行業(yè)整體工藝技術(shù)水平比較落后、自動(dòng)化程度相對電鍍鋅市場(chǎng)偏低、工藝控制水平參差不齊、行業(yè)整體水平不高、污染嚴重，隨著(zhù)政府環(huán)保政策趨緊而環(huán)保壓力加大。批量熱浸鍍鋅過(guò)程中，傳統鋅-銨助鍍液年消耗量有50萬(wàn)噸左右，雖然工藝具有成本低,穩定性高及助鍍效果好等特點(diǎn),但是近年來(lái)隨著(zhù)熱浸鍍行業(yè)清潔生產(chǎn)的實(shí)施,傳統的鋅銨助鍍劑因其在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量的煙霧,對環(huán)境造成負面影響,助鍍劑中氯化銨成分給周邊環(huán)境造成的水質(zhì)和空氣污染一直是不可忽視的問(wèn)題。本技術(shù)通過(guò)對無(wú)銨助鍍劑及無(wú)銨助鍍工藝的研究,以無(wú)銨助鍍劑替代傳統鋅-銨助鍍劑,從根本上實(shí)現熱浸鍍行業(yè)的清潔生產(chǎn)。

二、技術(shù)概況

1、產(chǎn)品特點(diǎn)

（1）煙霧小、不漏鍍。

使用本技術(shù)產(chǎn)品，產(chǎn)品為無(wú)銨配方，能減少鍍鋅過(guò)程70%以上煙霧，可顯著(zhù)改善操作環(huán)境，減少含銨廢氣排放，且生產(chǎn)過(guò)程不會(huì )出現漏鍍現象。

（2）不爆鍋、產(chǎn)品外觀(guān)質(zhì)量高。

使用本技術(shù)產(chǎn)品處理后，鍍鋅件下鍋時(shí)不會(huì )發(fā)生爆鍋現象，且鍍出的產(chǎn)品表面質(zhì)量高，表面光滑度、光澤度均較普通產(chǎn)品有所提高。

（3）節約鋅錠。

使用本技術(shù)產(chǎn)品，每噸鍍件平均節約3-5公斤鋅錠資源，可大幅降低鍍鋅過(guò)程成本，經(jīng)濟價(jià)值明顯。

（4）自?xún)艋匦浴?br/>

本技術(shù)產(chǎn)品具備自?xún)艋匦?，可以顯著(zhù)延長(cháng)助鍍液使用壽命，助鍍液清理周期至少能延長(cháng)一倍以上。

2、操作方法

（1）助鍍劑的儲運：助鍍劑為澄清液體，主要為水溶劑制品，溶質(zhì)為普通化工產(chǎn)品，pH值3-4，不含易燃易爆組分，可用普通貨運車(chē)輛運輸，普通車(chē)間避光儲存，防受潮。

（2）助鍍劑的使用方法：如原有鋅銨鍍槽改用新產(chǎn)品，需一次性替換總量的三分之一，可體現產(chǎn)品效果；每鍍10-15噸產(chǎn)品（以小件計算），添加35公斤本產(chǎn)品，其余補水；如新槽使用本產(chǎn)品，按要求配置完后，每天添加本產(chǎn)品35公斤，其余補水，可持續使用。

（3）操作現場(chǎng)下游工藝，如對產(chǎn)品有特殊要求，請及時(shí)告知技術(shù)人員，技術(shù)支持可按具體需求進(jìn)行動(dòng)態(tài)調配。

（4）如工藝或工件有特殊波動(dòng)情況，請及時(shí)聯(lián)系技術(shù)人員，進(jìn)行配方調整。

3、注意事項

（1）處理液若出現少許渾濁，可攪拌或搖勻后繼續使用，不影響使用效果；

（2）工件材質(zhì)不同時(shí)，經(jīng)處理液處理后工件色澤不一致屬于正?，F象；

（3）人體健康事項：使用過(guò)程如皮膚沾染處理液，使用清水沖洗，再擦干即可。誤食時(shí)，用水漱口，飲用牛奶或蛋清，嚴禁洗胃，不可催吐；

（4）嚴禁與其它無(wú)機物、有機物、氧化劑、還原劑混裝、混運、貯存；

（5）盛有本產(chǎn)品的容器、管線(xiàn)、打料泵等與產(chǎn)品經(jīng)常接觸的工藝管線(xiàn)須定期進(jìn)行檢查、養護。

三、依托單位

技術(shù)依托中國科學(xué)院過(guò)程工程研究所，組建了專(zhuān)門(mén)技術(shù)攻關(guān)團隊，形成了關(guān)鍵核心技術(shù)。中國科學(xué)院過(guò)程工程研究所主要研究范圍集中在能源化工、生化工程、材料化工、資源/環(huán)境工程等領(lǐng)域。過(guò)程工程所現有生化工程國家重點(diǎn)實(shí)驗室和國家生化工程技術(shù)研究中心（北京）、多相復雜系統國家重點(diǎn)實(shí)驗室、濕法冶金清潔生產(chǎn)技術(shù)國家工程實(shí)驗室、中國科學(xué)院綠色過(guò)程與工程重點(diǎn)實(shí)驗室、離子液體清潔過(guò)程北京市重點(diǎn)實(shí)驗室以及過(guò)程工程研發(fā)中心、生物質(zhì)研究中心、循環(huán)經(jīng)濟技術(shù)研究中心、過(guò)程污染控制環(huán)境工程研究中心、太陽(yáng)能研究中心、過(guò)程工程中關(guān)村開(kāi)放實(shí)驗室等科研機構。研究所現有中國科學(xué)院院士4人、中國工程院院士1人；國家海外高層次人才培養計劃（千人計劃）入選者1人,青年千人5人；國家杰出青年科學(xué)基金獲得者12人，國家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年科學(xué)基金獲得者6人。中國科學(xué)院過(guò)程工程研究所相關(guān)研究團隊利用自身技術(shù)優(yōu)勢，對鍍鋅表處理技術(shù)開(kāi)展了集中技術(shù)攻關(guān)，形成了系列核心技術(shù)。

四、效益核算

經(jīng)濟效益，僅以單鍋小型鍍鋅企業(yè)（>600℃高溫鍍鋅鍋）為例計算，加工能力300噸/月、鋅耗70公斤/噸。鋅錠節約量按3公斤/噸計，每月可節約鋅錠資源900公斤，鋅錠按2.4萬(wàn)元/噸計，可節約成本2.16萬(wàn)元；按35公斤/10噸添加量，每月需添加助鍍劑約1噸，價(jià)格1萬(wàn)元/噸，每月添加成本為1萬(wàn)元/月；假定傳統助鍍劑添加成本為0.5萬(wàn)元/月(包括防爆劑一般添加成本要大于此數額)，添加成本增加0.5萬(wàn)元/月；則綜合經(jīng)濟效益為2.16-（1-0.5）=1.66萬(wàn)元。此外，產(chǎn)品還有煙霧小、不漏鍍、不爆鍋、產(chǎn)品外觀(guān)質(zhì)量高及鍍液自?xún)艋忍匦?，綜合優(yōu)勢尤為明顯。鍍鋅生產(chǎn)線(xiàn)規模越大，總體效益越可觀(guān)。新技術(shù)應用可以大幅緩解相關(guān)企業(yè)因環(huán)保要求升級而帶來(lái)的行業(yè)技術(shù)迫切需求難題，可為降低生產(chǎn)區域環(huán)境污染，改善操作工人勞動(dòng)環(huán)境，提高企業(yè)經(jīng)濟效益，增加地方政府稅收提供強有力的保障。目前，該技術(shù)已在山西省太谷縣40余家鍍鋅企業(yè)推廣應用，產(chǎn)生了顯著(zhù)的經(jīng)濟和環(huán)保效益，一旦技術(shù)在業(yè)內得到大規模產(chǎn)業(yè)化應用，將對解決行業(yè)共性技術(shù)難題，帶動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步有著(zhù)強有力的推動(dòng)作用。