全力打造磷化、治污、回用循環(huán)生產體系

1、全力打造磷化、治污、回用循環(huán)生產體系一、 總述新工藝新材料的開發(fā)應用必須基于如下三點：1、環(huán)保;2、運行成本低;3、工藝簡單。否則，就不能稱為新工藝。鋅系磷化是目前公認的涂裝前處理質量最好的膜層，經過了多年檢驗。也許將來會有理想的前處理膜層，我公司也正在進行新材料的膜層性能檢驗。但含鎳的鋅系磷化是必須淘汰的，因為國家對鎳的排放限值控制在0.05毫克/升，和六價鉻要求一樣。磷化前酸洗絕大多數企業(yè)采用傳統(tǒng)的鹽酸酸洗工藝，主要是沒有找到更好的環(huán)保低成本工藝。磷酸可以酸洗除銹除氧化層大家都知道，但都因高成本未能采用。據柳州五菱實際數據顯示，汽車橋殼單獨采用磷酸進行酸洗時成本為每平米1.2元左右，遠遠高

2、于預期，但限于生產線及生產環(huán)境的要求，無法采用鹽酸酸洗，每月產生的廢磷酸13噸左右。重慶五菱新廠投產后直接采用我公司提供的磷酸酸洗新工藝，磷化線一次試車成功，而且從2015年5月到現在為止酸洗槽仍然正常運行，期間進行過一次再生處理，成本大幅度下降。根據我們的預算：只要磷酸酸洗能夠堅持6個月，每月處理橋殼4萬根，成本和鹽酸酸洗基本持平。這樣，磷酸酸洗的優(yōu)越性就可以充分發(fā)揮出來了。目前，絕大部分企業(yè)的污水處理設備都是很落后的工藝，該工藝已經沿用幾十年了，無法滿足現在環(huán)保的要求。因此，不少生產環(huán)保設備的企業(yè)鼓吹新的處理方式膜處理，號稱產出純凈水。這是非常不良的偽科學宣傳。廢水處理是必須在化學反應的工

3、藝點上解決問題，進入物理吸附階段時，中水必須是清澈透明的。如果將渾濁的中水進行反滲透，運行成本可想而知，甚至無法正常運行。濃縮廢水怎么辦?不用說，更加難以處理。污水處理系統(tǒng)在水量低于100噸/日時，采用間斷式處理，高于100噸/日，采用自動切換連續(xù)處理工藝。目的是加強反應槽工藝控制，確保中水清澈透明，沒有無機鹽(鈉離子、硝酸根離子、氯離子除外)，水中有機物是否需要精濾，我們根據企業(yè)的藥液和工藝情況進行判斷，這樣做的好處是最大限度的延長濾料的使用壽命。新工藝的優(yōu)點在于使整個系統(tǒng)實現無污染生產，而且確保實現綜合處理成本大幅度下降的目標。二、 表面處理新工藝論述1、 磷酸酸洗的可行性采用磷酸酸洗，并

4、不是單純用磷酸進行除銹除氧化層。它的酸洗原理是通過添加BW-500P快速凈洗添加劑實現如下過程：1)氧化層剝落;2)銹蝕溶解;3)緩蝕;4)氧化物溶解;5)亞鐵離子隔離，防止過早老化;6)分散，抗再吸附。通過添加抗老化劑及再生劑大幅度延長磷酸的使用壽命。所以，磷酸酸洗時我們采用的磷酸濃度一般為8-15%，超聲波條件下為6-8%，加熱條件下為10-15%,不建議超過15%濃度。本酸性工藝和一般酸洗在原理上有根本區(qū)別，只是利用磷酸提供一個較高的酸性環(huán)境，并不希望磷酸大量的參與反應。所以，它需要一定的反應條件：加熱，最好再采用超聲震蕩。當然，如果工藝時間許可或銹蝕及氧化皮較少也可以不加熱。超聲波并不

5、是在酸洗時同步進行，要求在酸洗后期進行超聲震蕩，也就是超聲時間2分鐘左右即可。這一原理絕大部分設備廠商和藥液廠商都沒有搞明白。在許可條件下采用超聲波可以節(jié)省時間，大幅度降低藥液消耗。酸洗時間我們要求控制在20分鐘以內。自動線一般為5-8分鐘，手動線一般10-20分鐘。影響因素：溫度、循環(huán)、超聲、晃動等。2、磷酸酸洗工藝的優(yōu)點磷酸酸洗工藝的優(yōu)點：沒有酸霧，操作環(huán)節(jié)良好;沒有揮發(fā)損失;廢水可以達到85%以上的回用率;泥渣量少;綜合大幅度降低。3、磷酸酸洗成本磷酸酸洗直接成本短時間內會感到高一些，但在使用幾個年以后就會明顯感到成本不斷下降。最后基本達到每平米0.2-0.5元(根據銹蝕情況，包括加熱和

6、電費)，和鹽酸酸洗基本持平。用水量和排水量明顯降低，磷化液消耗下降，廢水處理負荷降低，凈化水可以回用，鐵氧化物泥渣降低。僅這些項目貴公司每年可節(jié)省數十萬元。超聲設備和廢水處理設備兩年即可收回成本。4、無鎳磷化的環(huán)保性鎳屬于重金屬，排放標準很高，會造成廢水排放不定時超標，處理鎳離子需要專用沉淀劑，成本會增加，另外檢測儀器也比較貴。如果磷化液為藍色既含有鎳離子，建議改為無重金屬磷化液。這是大勢所趨。5、案例以五菱汽車熱處理傳動橋殼和鑄鐵減速機減殼為例。五菱磷化生產現場（選圖）橋殼氧化皮和加工油污很多，減殼鑄件不易磷化和酸洗，具有代表性。工藝上采用浸泳和噴淋混合的自動線，工藝如下：噴淋除油噴淋除油水

7、洗中性除油水洗磷酸酸洗噴淋洗活化水洗中和噴淋表調鋅系磷化水洗去離子水洗工藝說明：1、除油為弱堿性除油，不能使用固體除油粉。避免無用的鈉離子、偏硅酸根、硫酸根、氯離子等進入。上述物質會造成泥渣量大幅度升高，鹽分增加，凈化水無法大量回用，工件表面殘留膠黏物質，而且上述物質只是作為除油劑的填料，除油效果微弱。2、原為酸性除油，重慶五菱使用的非耐蝕泵改為中性除油，柳州采用的是酸性除油。酸性除油具有非常快速的除油速度，更有利的是可以松動氧化層。3、磷酸酸洗溫度45，后段超聲波，酸洗時間8分鐘。磷酸濃度8%，BW-500P濃度2.5%。4、活化水洗是磷酸酸洗工藝的關鍵，不然會影響磷化成膜質量。成本可以忽略

8、不計。5、根據五菱要求，我們將鋅系磷化進行配方調整，采用不含鎳的磷化，磷化時間3分鐘，35。為確保磷化質量，督促天津707所進行了設備改造。試車一次成功，投產后一直運行良好，產品質量達標，特別突出的是：解決了柳州廠一直存在的內腔由于掛灰潔凈度不達標的缺陷;解決了磷酸酸洗成本居高不下的問題。為此，柳州廠2014年的生產線決定在2016年改造，采用為重慶廠提供的酸洗磷化工藝。三、 新工藝運行的條件和要求1、 工藝流程：建議浸泡工藝流程：弱堿性除油水洗酸性除油水洗磷酸酸洗活化水洗中和水洗表調磷化水洗建議噴淋工藝流程：弱堿除油弱堿除油水洗表調磷化水洗水洗工藝說明：1) 如果零件表面沒有機加工乳化液或者

9、冷卻液為無油透明冷卻液可以出掉弱堿除油及水洗前面兩個工位。弱堿性除油劑必須采用液體純有機除油劑。2) 酸性除油可以加溫到30-35，也可以不加溫，加溫可以降低后續(xù)酸洗的壓力，作為預酸洗。同時，酸洗槽的舊酸液可以補加到酸性除油槽內使用，做到磷酸無浪費。3) 磷酸酸洗濃度有超聲設備時8-10%濃度，溫度40-45。BW-500P磷酸快速酸洗凈洗劑2.5-3.0%。4) 磷化溫度25-35。溫度過高會造成過量消耗，增加沉淀量。2、工藝設備條件的影響1) 加溫。加溫可以提高化學反應速度，但溫度過高會帶來不利影響。酸洗溫度不應高于45，否則快速晾干會形成磷化鐵膜，不利磷化。磷化溫度更不能過高，我們一般不

10、允許高于40，否則促進劑揮發(fā)量大，游離酸無謂消耗，沉渣量大。2) 循環(huán)。貴公司槽體體積較大，我們建議在槽體體積大于8m³或者槽深超過1.8m時采用槽液強制循環(huán)，提高處理效率，降低藥液消耗。努奧羅的磷化生產線就是很好的例證。自動線采用的是槽液循環(huán)，手動線采用的是工件轉動。采用槽液循環(huán)后效率會提高一倍以上，藥液節(jié)省10-20%。3) 超聲波設備。超聲設備可大幅度提高除油和酸洗速度，但不利于磷化。酸洗速度提高會降低酸液消耗，降低槽液游離鐵離子升高的速度。注意：超聲應在酸洗后段開啟，起到剝落作用即可。四、新工藝對廢水處理的影響采用磷酸酸洗和無鎳磷化后，廢水處理基本可以做到收支平衡(泥渣處理除

11、外)。1、 對廢水量的影響廢水量減少。從工藝上即可看出，酸洗后的水洗不用天天排放。由于沒有有害氯離子的影響，中和及表調可以延長使用時間。磷化液更換周期可以延長到10個月以上。2、 對泥渣量的影響磷化泥渣和鐵氧化物泥渣量大幅減少。3、 對廢水回用和處理成本的影響由于不使用固體除油劑，廢水內不會積累大量鈉離子，沒有鹽分積累。廢水中沒有氯離子影響，可以全部回用，實現零排放。對磷化質量要求更高時，由于硝酸根的影響，磷化后的水洗需用自來水或去離子水漂洗。由于鹽分低，廢水處理用藥量少，容易絮凝沉降，處理成本下降。五、 廢水處理新工藝介紹1、 工藝流程及效果圖2、 強化工藝控制點污水進入化學反應槽的控制指標

12、：1) 污水最佳pH值為3.5-4.5，高于5.5時應采用硫酸或廢磷酸酸液調整，介于我公司提供的工藝，一般都在范圍以內。2) 采用塊狀生石灰最好，粉狀生石灰泥渣量太大。嚴禁使用火堿中和。3) 采用人工和自動同時控制反應酸堿度。4) 確?；旌暇鶆?，反應充分。5) 采用陽離子聚丙烯酰胺和兩性聚丙烯酰胺作為絮凝劑，避免使用無機聚合絮凝劑。6) 控制絮凝劑加入量，加入后充分攪拌，靜止沉降。一般20分鐘即可澄清。7) 板式壓濾機采用膜泵送泥，不可使用泥漿泵等帶葉輪的泵。3、 盡可能使凈化水回用于生產中水經過一級混合過濾即可用于磷化生產線漂洗，用于磷化后漂洗或者排放時可進行二級精濾。在沒有必要時避免采用二

13、級精濾，以延長濾料的使用壽命。對于貴公司產品，采用磷酸酸洗工藝時，凈化水幾乎可以全部回用，實現零廢水排放。一次凈化可用于漂洗的原因：1) 除油劑內的表面活性劑不僅不影響除油、酸洗和磷化，而且屬于有益物質。2) 除固體脫脂劑使用的陰離子表面活性劑外，其他表面活性劑對磷化后涂裝沒有任何危害，微量活性物會提高潤濕效果，增加附著力。涂料本身也需要添加表面活性劑。3) 由于采用純有機除油劑和酸洗添加劑，沒有雜質離子進入處理系統(tǒng)。只有磷酸、純堿和磷化液內含無機物，磷酸可以沉淀除去，磷化液內磷酸根、鋅離子、有機酸變?yōu)槌恋沓ィ挥锈c離子和硝酸根離子存在，他們就是硝酸鈉，磷化液內的一種成分，會發(fā)生氧化還原反應

14、變成一氧化氮，小部分生成氮氣，對磷化酸洗無影響。由于不會無限制積累，在漂洗水中含量不高，對涂裝質量影響不大。4、 運行成本及設備報價1) 運行成本正常情況下處理一噸廢水的成本可以計算出來：10千瓦的負荷，一次處理8噸水。藥液為生石灰和約100克絮凝劑。成本不到5元/噸，加上濾料填充損失，最多達到7元/噸。濾料還可以通過脫吸和高溫處理再生。這樣算來噸廢水處理成本約6元，甚至可以節(jié)省一個員工工資。該套廢水處理系統(tǒng)一個員工就可以完成。2) 設備報價上述工藝和效果圖可以看出，針對貴公司的水量需要設計兩個混合反應沉淀槽。設備造價在25-30萬元之間。具體詳細設計方案以后再做。六、 技術服務及優(yōu)惠方案1、 設備設計或改造服務可以根據企業(yè)廢水處理設備情況進行改造，沒有改造必要的可以重新設計。貴公司的廢水處理設備，已經看過，可以對貴公司的現狀進行合理布局和設計，廢水處理場地有100就夠了。現有的斜板過濾沒有用，如果必要，混合反應槽可以自行改造，我方免費提供改造圖紙。室內的廢水處理槽體可以作為酸洗液再生處理槽使用，轉移到磷化線附近。2、 技術服務免費提供磷化工藝改造設計;提供操作人員技術培訓;隨時解決生產過程出現的問題;優(yōu)