锌系磷化液技术配方\x0d\ 1.一般家庭式作坊所用原料:\x0d\ A.85%磷酸(液体)+磷酸二氢锌(粉体)+硝酸锌(粉体)\x0d\ B.85%磷酸(液体)+40%~98%硝酸(液体)+95%氧化锌(粉体)或者锌渣或锌灰(固体)\x0d\ 注:无效成分约30%。\x0d\ 2.国际标准使用原料:\x0d\ A.85%磷酸(液体)+68%硝酸(液体)+997%氧化锌(粉体)\x0d\ B.85%磷酸(液体)+68%硝酸(液体)+9999锌锭(金属)\x0d\ 注:磷化液无效成分约10%。\x0d\ 二、磷化液的国际标准化学组成(总酸度)为液体状态:\x0d\ \x0d\ A.磷酸(约20%)+磷酸二氢锌(约35%)+硝酸锌(约35%)+磷酸锌(无效成分约10%)\x0d\ B.磷酸(约20%)+磷酸二氢锌(约45%)+硝酸锌(约35%)\x0d\ 注:按《化工产品物性辞典》解释\x0d\ 1.磷酸二氢锌为白色结晶或黏稠状液体,溶于水和酸,水溶液呈酸性。为磷化皮膜剂的主要成分,用于钢铁的防腐蚀。\x0d\ 2.磷酸锌为无色斜方结晶或白色微晶粉末,溶于无机酸(盐酸、硫酸、硝酸、磷酸);不溶于乙醇;水中几乎不溶,其溶解度随温度上升而减少。\x0d\ 三、磷化液的制作方法:\x0d\ 1.一般家庭式作坊:\x0d\ 使用瓷缸或塑料桶为反应容器,以人工木棒的搅拌操作。原料用水以井水或自来水。\x0d\ 2.国际标准:\x0d\ 使用不锈钢为反应容器,以机械不锈钢棒的搅拌操作。原料用水为纯水。\x0d\ 四、一般处理物为钢铁时,其反应机构如下:\x0d\ 1.化学反应(化)\x0d\ 铁+磷酸(游离酸)→磷酸二氢铁(铁分)+氢气(气泡) ......(1)\x0d\ ↓ ↓\x0d\ ↓〔促进剂〕 ↓〔促进剂〕\x0d\ ↓ └→水 ...........(2)\x0d\ └→磷酸铁(淡**沉渣) ...........(3)\x0d\ 2.皮膜生成反应(成)\x0d\ \x0d\ 磷酸二氢锌→磷酸锌(H皮膜)+磷酸 .......................(4)\x0d\ 铁(离子)+磷酸二氢锌→磷酸锌铁(P皮膜)+磷酸 .........(5)\x0d\ 〔说明〕钢铁表面与磷化处理液接触,钢铁表面发生溶解,表面附近的磷化处理液中的氢离子减少,PH值由3上升至46。其结果引起(4)、(5)式的化学反应,不溶性的磷酸锌(Hopeite)、磷酸锌铁(Phosphophyllite)结晶在钢铁表面析出,形成皮膜。\x0d\ \x0d\ 溶解出的铁离子一部分作为皮膜的构成成分被消耗掉,而一部分反应成为铁分留在磷化处理液中,使皮膜的化学生成反应很难顺利进行。为了把这种剩余的铁分氧化,生成不溶性的磷酸铁沉渣出来,并迅速地从反应系统中清除出去,使磷化反应顺利进行,因此必须在磷化处理液中预先添加促进剂(氧化剂)。\x0d\ 五、磷化液的品质比较:\x0d\ \x0d\ 1.一般家庭式作坊:浓缩液的比重为132~14,价格低。\x0d\ 使用群:一般钢线处理量为1000吨/月以下,不重视品质。\x0d\ 因原料纯度非常差,导致主要成分不足,使用时会产生不当沉渣(白色沉渣)的量很大,补给量也大。为达到适当的磷化皮膜,其管理浓度(总酸度)必须有60~100pt。使用者的总成本高(磷化液用量大,模具损伤大,加工不良率高),因原料的价格便宜,大多数消费者仍选择使用此类垃圾产品。\x0d\ 2.国际标准:浓缩液的比重为155~16,价格高。\x0d\ 使用群:一般钢线处理量为1000吨/月以上,非常重视品质。\x0d\ 拉拔磷化的管理浓度(总酸度)为30~40pt已经足够,可以有效控制皮膜生成量,以及提供拉拔的各项性能(密着性延展、耐热性、防蚀性、冷锻加工性),有效降低使用者的总成本(磷化液用量小,模具损伤少,加工不良率低)。\x0d\ 六、国际标准磷化液的制造程序:\x0d\ 1.85%磷酸(液体)+68%硝酸(液体)+997%氧化锌(粉体)\x0d\ A.以氧化锌为底时:\x0d\ \x0d\ 先将水加入搅拌槽内固定位置处,氧化锌徐徐加入搅拌槽内与水混合成糊状。先将硝酸加入后才能再加磷酸(注意:酸的加入顺序不可颠倒)反应至槽液完全澄清即可。\x0d\ B.以酸液为底时:\x0d\ 先将水加入搅拌槽内固定位置处,再将硝酸及磷酸加入后搅拌均匀(注意:酸的加入顺序没有固定,但硝酸先加比较好)。氧化锌徐徐加入搅拌槽内与混合酸液反应。反应至槽液完全澄清即可。 \x0d\ 2.85%磷酸(液体)+68%硝酸(液体)+9999锌锭(金属)\x0d\ A.制造磷酸二氢锌:\x0d\ 先将水加入搅拌槽内固定位置处后加热至90℃以上,加入磷酸搅拌均匀。锌锭徐徐加入搅拌槽内与磷酸液反应至完全澄清即可。(注意:反应过程中必须持续加热)\x0d\ B.制造硝酸锌:\x0d\ 先将水加入搅拌槽内固定位置处,再将硝酸加入后搅拌均匀。氧化锌徐徐加入搅拌槽内与硝酸液反应至完成澄清即可。\x0d\ 七、锌系磷化液技术配方-国际标准磷化液的制造法比较:\x0d\ 1.85%磷酸(液体)+68%硝酸(液体)+997%氧化锌(粉体)\x0d\ \x0d\ 化学反应方程式为:\x0d\ \x0d\ 氧化锌+硝酸 → 硝酸锌+水 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(1)\x0d\ \x0d\ 氧化锌+磷酸 → 磷酸锌+水 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(2)\x0d\ → 磷酸二氢锌+水 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥(3)\x0d\ 2.85%磷酸(液体)+68%硝酸(液体)+9999锌锭(金属)\x0d\ \x0d\ 化学反应方程式为:\x0d\ \x0d\ 氧化锌+硝酸 → 硝酸锌+水 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(1)\x0d\ \x0d\ 锌 锭+磷酸 → 磷酸二氢锌+水 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥(2)\x0d\ 3.依据锌系磷化液技术配方两个制造方式的化学反应方程式得知:\x0d\ A.磷酸为弱酸性,与氧化锌或锌锭反应较不活泼,因此必须加热。而使用氧化锌为原料时会得到无效成分(磷酸锌)。使用锌锭为原料则不会产生无效成分。\x0d\ B.硝酸为强酸性,所以与氧化锌反应为完全反应,且为放热反应,因此不需要加热。使用锌锭为原料时会产生剧烈的爆炸反应,且会破坏硝酸性质而产生红棕色有毒气体,所以不能使用。\x0d\ C.使用磷酸二氢锌与硝酸锌两种半成品的制造方式,虽然在制造过程中比较复杂,但是品质能够得到保障。而且可以随时依据客户的不同需求来调制成品,所以平时不需要库存成品,减少仓库的使用面积。
a1级是不会燃烧的,且也不会出现明火的情况
a2级是不会燃烧,但检测的烟量合格。
A1和A2镀锌、膜厚要求5μm、无色;A2D表示:镀锌、膜厚要求5μm、颜色为橄榄褐到橄榄棕。
摘要:镀锌是一种经常采用的经济而有效的防腐方法,镀锌板是指表面镀有一层锌的钢板。镀锌板材质可大致分为非合金热镀锌钢带、合金化热镀锌钢带这两个类别,镀锌板材质标准实际上就是指镀锌板基板的化学成分要求,各国标准规定不同,国标一般是检测碳、锰、磷、硫、硅的含量。接下来就和小编一起来看看吧。镀锌板材质有哪些
1、非合金热镀锌钢带
DC5XD系列:可以作一般用,也可以做深冲、咬口用。其表面镀的锌含量越大,防腐性能越好;表面镀锌量越小,加工性能越好。
SXXXGD系列:可以作结构用,其有良好的加工性能以及防腐蚀性能。
HXXXPD+Z系列:包括低合金钢、含磷钢以及硬化钢,其有优越的加工性能以及耐腐蚀性能。
2、合金化热镀锌钢带
DCXXD+ZF系列:可以用作结构用、冲压用以及冷成型用。该种材质的镀锌板有着更加优越的焊接性能以及涂附性能,但它在加工的过程中非常容易产生剥离。
镀锌板的材质标准
1、接触剂的材质标准
氯化锌和氯化铵接触剂应为无色或淡**晶体,应有有两种等级可供选择,且应带有润湿剂。
2、锌铝合金的材质标准
热镀锌过程中加入到锌池中的锌铝锭其化学成分比例应当为:
铝=45-50%,铜=最大0001%,镁=最大0002%,铅=最大0003%,铁=最大0003%,镉=最大0002%,Sh=最大0002%。
注意一份锌铝锭重量大约95-10kg,交货时必须有证明符合该标准的合格证。
3、锌铅合金的材质标准
热镀锌的锌锭(锌板)应符合ASTMB-6-95要求,原始西部标准含铅量大约为1%。锌锭其化学成分比例应当为:铅应为05-14%,铁<005%,镉<001%,铜<0002%,锡<0001%,铝<0005%
注意一份锌锭重量大约25kg,交货时必须有证明符合该标准的合格证。
镀锌板发展现状
目前我国钢铁工业在品种、质量、成本、服务和劳动生产率方面与世界先进水平仍存在一定差距,面对日趋激烈的的国际国内市场竞争,必须加快结构调整步伐,这不仅是我国冶金工业生存与发展的需要,也是当今世界冶金工业的发展趋势。热镀锌发明于18世纪中叶,它是由热镀锌工艺发展而来。钢带连续热镀锌工艺历经五十年的发展,已经成为一种工艺成熟的、技术先进的工业技术,至今为止,热镀锌仍是钢材防蚀方法中应用最普遍的、最有效的工艺措施。在建筑工业中,用于各类工业及民用建筑的轻钢龙骨、建筑层面板、瓦楞板、卷帘门等;在家电和轻工业方面,用于各类家用电器的外壳和底板;镀锌钢板广泛用于轻工、家电、汽车和建筑工业。在汽车工业中,用于汽车车体的、外壳、内板、底板等。我国大力发展电力、交通、通讯、能源和城市基础建设,随着建筑、家电、汽车工业的强劲发展,我国镀锌行业面临前所未有的机遇和巨大的市场。
近二十年来钢带连续热镀锌技术、装备以及相应的控制手段均有巨大的发展,使镀锌板得以满足汽车面板和家电用板的苛刻要求,并从而以其比电镀锌合金钢带廉价、耐蚀性优异而大有取代之势。本课题拟借鉴国外先进的高性能汽车用热镀锌生产技术与装备开发技术及经验,通过技术创新、优化设计、精密制造以及国外技术合作,突破制约我国高性能汽车用热镀锌钢板生产技术与装备发展瓶颈。同时探讨热镀锌技术发展在国民经济可持续发展、节约能源、矿产方面的重要意义和前景。
前言
第1篇中外钢铁牌号和化学成分对照1
第1章钢的分类1
11按化学成分分类1
12按主要质量等级和主要特性分类3
121非合金钢的主要分类3
122低合金钢的主要分类7
123合金钢的主要分类10
第2章中外钢铁牌号表示方法简介14
21中国(GB)钢铁牌号表示方法简介14
211钢铁牌号表示方法概述14
212钢牌号表示方法16
213铸钢牌号表示方法21
214铸铁牌号表示方法21
215钢铁及合金牌号统一数字代号体系23
22俄罗斯(ГОСТ)钢铁牌号表示方法简介29
221钢铁牌号表示方法概述29
222钢牌号表示方法29
223铸钢牌号表示方法32
224铸铁牌号表示方法32
23日本(JIS)钢铁牌号表示方法简介32
231钢铁牌号表示方法概述32
232钢牌号表示方法33
233锻钢牌号表示方法37
234铸钢牌号表示方法38
235铸铁牌号表示方法38
24美国(ASTM)钢铁牌号表示方法简介39
241美国钢铁标准化机构简介39
242ASTM钢铁牌号表示方法39
243UNS系统简介43
25国际标准化组织(ISO)钢铁牌号表示方法简介44
251国际标准化组织简介44
252钢牌号表示方法44
253铸钢牌号表示方法47
254铸铁牌号表示方法48
26欧洲标准化委员会(EN)钢铁牌号表示方法简介49
261钢铁牌号表示方法概述49
262钢牌号表示方法50
263铸钢牌号表示方法55
264铸铁牌号表示方法55
265钢铁材料的数字牌号56
第3章中外通用结构钢牌号和化学成分62
31碳素结构钢牌号和化学成分62
32优质碳素结构钢牌号和化学成分70
33低合金高强度结构钢牌号和化学成分92
34合金结构钢牌号和化学成分116
第4章中外一般特性结构钢牌号和化学成分158
41保证淬透性结构钢牌号和化学成分158
42易切削结构钢牌号和化学成分172
43冷镦及冷挤压用钢牌号和化学成分182
44耐候结构钢牌号和化学成分206
45非调质机械结构钢牌号和化学成分212
第5章中外弹簧钢牌号和化学成分214
第6章中外轴承钢牌号和化学成分223
61高碳铬轴承钢牌号和化学成分223
62渗碳轴承钢牌号和化学成分227
63高碳铬不锈轴承钢牌号和化学成分229
64高温轴承钢牌号和化学成分231
第7章中外不锈钢及耐热钢牌号和化学成分232
71奥氏体型不锈钢及耐热钢牌号和化学成分232
72奥氏体铁素体型不锈钢及耐热钢牌号和化学成分277
73铁素体型不锈钢及耐热钢牌号和化学成分284
74马氏体型不锈钢及耐热钢牌号和化学成分297
75沉淀硬化型不锈钢及耐热钢牌号和化学成分320
第8章中外工具钢牌号和化学成分327
81碳素工具钢牌号和化学成分327
82合金工具钢牌号和化学成分332
83高速工具钢牌号和化学成分349
第9章中外专用产品结构钢牌号和化学成分361
91汽车用结构钢牌号和化学成分361
911汽车大梁用热轧钢板和钢带361
912汽车用高强度冷连轧钢板及钢带——烘烤硬化钢361
913汽车用高强度冷连轧钢板及钢带——双相钢361
92造船用结构钢牌号和化学成分363
921船体用结构钢(普通强度)牌号和化学成分363
922船体用结构钢(高强度)牌号和化学成分363
93锅炉及压力容器用结构钢牌号和化学成分365
931锅炉及压力容器用钢板牌号和化学成分365
932低温压力容器用低合金钢钢板牌号和化学成分370
933高压锅炉用无缝钢管牌号和化学成分372
94桥梁用结构钢牌号和化学成分384
95矿用高强度圆环链用钢牌号和化学成分396
96石油天然气输送管用热轧宽钢带牌号及化学成分400
97冷轧辊用钢牌号和化学成分404
971锻钢冷轧辊辊坯钢牌号和化学成分404
972锻钢冷轧工作辊钢牌号和化学成分405
第10章中外建筑用钢牌号和化学成分407
101建筑结构用钢牌号和化学成分407
102冷轧带肋钢筋牌号和化学成分409
103热轧带肋钢筋牌号和化学成分410
104热轧光圆钢筋牌号和化学成分411
第11章中外铸钢牌号和化学成分413
111一般工程用铸造碳钢牌号和化学成分413
112焊接结构用碳素铸钢牌号和化学成分417
113低合金铸钢牌号420
114中、高强度不锈铸钢牌号和化学成分421
115一般用途耐蚀铸钢牌号和化学成分427
116一般用途耐热铸钢及耐热合金牌号和化学成分441
117奥氏体锰钢铸件牌号和化学成分457
118铸钢轧辊材质代码及化学成分463
第12章中外铸铁牌号和化学成分466
121灰铸铁牌号466
122球墨铸铁牌号467
123可锻铸铁牌号469
1231黑心可锻铸铁牌号469
1232白心可锻铸铁牌号469
1233珠光体可锻铸铁牌号470
124耐热铸铁牌号和化学成分471
125高硅耐蚀铸铁牌号和化学成分474
126抗磨白口铸铁牌号和化学成分476
127蠕墨铸铁牌号480
128铸铁轧辊材质代码和化学成分481
第2篇中外有色金属材料牌号和化学成分对照485
第13章有色金属材料分类485
131有色金属及其分类485
132有色金属合金及其分类488
第14章中外有色金属材料牌号表示方法简介491
141中国(GB)有色金属材料牌号表示方法简介491
142俄罗斯(ΓOCT)有色金属材料牌号表示方法简介506
143日本(JIS)有色金属材料牌号表示方法简介513
144美国(ASTM)有色金属材料牌号表示方法简介517
145国际标准化组织(ISO)有色金属材料牌号表示
方法简介522
146欧洲(EN)有色金属材料牌号表示方法简介527
第15章中外有色金属材料状态代号表示方法简介533
151变形铝及铝合金状态代号简介533
152铜及铜合金状态代号简介538
第16章中外轻有色金属材料牌号和化学成分547
161铝及铝合金牌号和化学成分547
1611重熔用铝锭牌号和化学成分547
1612高纯铝牌号和化学成分547
1613变形铝及铝合金牌号和化学成分547
1614铸造铝合金锭牌号和化学成分622
1615铸造铝合金牌号和化学成分661
162镁及镁合金牌号和化学成分677
1621原生镁锭牌号和化学成分677
1622变形镁及镁合金牌号和化学成分679
1623铸造镁合金锭牌号和化学成分690
1624铸造镁合金牌号和化学成分704
第17章中外重有色金属材料牌号和化学成分709
171铜及铜合金牌号和化学成分709
1711铜冶炼产品牌号和化学成分709
1712加工铜牌号和化学成分712
1713加工黄铜牌号和化学成分720
1714加工青铜牌号和化学成分745
1715加工白铜牌号和化学成分767
1716铸造黄铜锭牌号和化学成分778
1717铸造青铜锭牌号和化学成分783
1718铸造铜合金牌号和化学成分793
172锌及锌合金牌号和化学成分808
1721锌锭牌号和化学成分808
1722加工锌及锌合金牌号和化学成分811
1723铸造用锌合金锭牌号和化学成分813
1724铸造锌合金牌号和化学成分818
1725压铸锌合金牌号和化学成分822
1726热镀用锌合金牌号和化学成分825
173锡及锡合金牌号和化学成分826
1731锡锭牌号和化学成分826
1732高纯锡牌号和化学成分828
1733锡及锡合金箔牌号和化学成分828
174铅及铅合金牌号和化学成分829
1741铅锭牌号和化学成分829
1742铅及铅锑合金牌号和化学成分832
1743铅锡合金箔牌号和化学成分835
1744保险铅丝牌号和化学成分835
1745铅银合金牌号和化学成分835
175镍及镍合金牌号和化学成分836
1751电解镍(精炼镍)牌号和化学成分836
1752加工镍及镍合金牌号和化学成分839
第18章中外稀有金属及其合金牌号和化学成分850
181稀有轻金属钛及钛合金牌号和化学成分850
1811海绵钛牌号和化学成分850
1812加工钛及钛合金牌号和化学成分852
1813铸造钛及钛合金牌号和化学成分871
182稀有高熔点金属钨、钼及其合金牌号和化学成分873
1821氧化钨牌号和化学成分873
1822仲钨酸铵牌号和化学成分873
1823钨粉牌号和化学成分875
1824钨条牌号和化学成分876
1825钨及钨合金加工产品牌号和化学成分877
1826钼酸铵牌号和化学成分879
1827钼粉牌号和化学成分880
1828钼条和钼板坯牌号和化学成分880
1829钼及钼合金加工产品牌号和化学成分881
18210其他钼及钼合金牌号和化学成分882
第19章中外贵金属及其合金牌号和化学成分886
191金及金合金牌号和化学成分886
1911金锭牌号和化学成分886
1912金牌号和化学成分888
1913金合金牌号和化学成分889
192银及银合金牌号和化学成分899
1921银锭牌号和化学成分899
1922银牌号和化学成分900
1923银合金牌号和化学成分901
193铂及铂合金牌号和化学成分910
1931海绵铂牌号和化学成分910
1932铂牌号和化学成分912
1933铂合金牌号和化学成分913
194铱粉牌号和化学成分919
第20章中外铸造轴承合金牌号和化学成分921
201铸造轴承合金锭牌号和化学成分921
2011锡基合金锭牌号和化学成分921
2012铅基合金锭牌号和化学成分923
202铸造轴承合金牌号和化学成分925
2021铅基铸造轴承合金牌号和化学成分925
2022锡基铸造轴承合金牌号和化学成分927
2023铜基铸造轴承合金牌号和化学成分929
2024铝基铸造轴承合金牌号和化学成分934
第3篇中国常用金属材料新旧标准牌号对照935
第21章中国常用钢铁材料新旧标准牌号对照935
211通用钢新旧标准牌号对照935
2111碳素结构钢新旧标准牌号对照935
2112低合金高强度结构钢新旧标准牌号对照935
2113保证淬透性结构钢新旧标准牌号对照936
2114冷镦和冷挤压用钢新旧标准牌号对照937
2115非调质机械结构钢新旧标准牌号对照938
2116易切削结构钢新旧标准牌号对照939
2117耐候结构钢新旧标准牌号对照940
2118弹簧钢新旧标准牌号对照940
2119高碳铬轴承钢新旧标准牌号对照941
21110高碳铬不锈轴承钢新旧标准牌号对照942
21111高速工具钢新旧标准牌号对照942
212不锈钢和耐热钢棒新旧标准牌号对照943
2121不锈钢棒新旧标准牌号对照943
2122耐热钢棒新旧标准牌号对照946
213铸造钢铁材料新旧标准牌号对照948
2131一般用途耐蚀钢铸件新旧标准牌号948
2132一般用途耐热钢和合金铸件新旧标准牌号949
2133奥氏体锰钢铸件新旧标准牌号对照951
2134焊接结构用铸钢件新旧标准牌号对照951
2135工程结构用中、高强度不锈钢铸件新旧标准牌号对照951
2136灰铸铁件新旧标准牌号对照952
2137球墨铸铁件新旧标准牌号对照952
2138可锻铸铁新旧标准牌号对照953
2139耐热铸铁件新旧标准牌号对照954
21310高硅耐蚀铸铁件新旧标准牌号对照954
21311抗磨白口铸铁件新旧标准牌号对照954
21312铸钢轧辊新旧标准牌号对照955
21313铸铁轧辊新旧标准牌号对照956
214专用产品结构钢新旧标准牌号对照957
2141汽车大梁用热轧钢板和钢带新旧标准牌号对照957
2142矿山巷道支护用热轧U型钢新旧标准牌号对照958
2143高压锅炉用无缝钢管新旧标准牌号对照958
2144锅炉和压力容器用钢板新旧标准牌号对照959
2145桥梁用结构钢新旧标准牌号对照959
2146矿用高强度圆环链用钢新旧标准牌号对照960
2147石油天然气输送管用热轧宽钢带新旧标准牌号对照960
215建筑用钢新旧标准牌号对照960
2151钢筋混凝土用热轧带肋钢筋新旧标准牌号对照960
2152钢筋混凝土用热轧光圆钢筋新旧标准牌号对照961
2153冷轧带肋钢筋新旧标准牌号对照961
第22章中国常用有色金属材料新旧标准牌号对照962
221铝及铝合金新旧标准牌号对照962
222镁及镁合金新旧标准牌号对照968
223铜及铜合金新旧标准牌号对照968
224铸造锌合金新旧标准牌号对照975
225钛及钛合金新旧标准牌号对照975
226铸造轴承合金新旧标准牌号对照979
227贵金属及其合金新旧标准牌号对照980
附录钢的成品化学成分允许偏差986
参考文献992
你看好了
锌的二次冶金
摘要 :本文介绍世界和我国的二次锌资源的现状和利用情况,以及二次锌资源的来源方向。主要介绍全球先进的二次锌的提取冶炼新技术,整合以便我们能更好的创新,为研究出一套更能完全、安全,无烟尘、无毒、环保的冶炼二次锌资源的技术奠定基础。
关键字:二次锌资源、存在情况、再生、技术方法
一 世界和我国的锌二次资源情况
锌是目前世界上循环利用较好的金属之一,二次锌资源已成为锌生产的重要原料,全球30%锌来源于二次锌资源,再生锌年产量高达290万吨,西方发达国家不仅有一系列专业二次锌冶炼厂,而且主要锌冶炼厂也从事二次锌的回收处理,尤其是近几年由于锌精矿供应日趋紧张, 国外等3著名锌公司均纷纷改变原料结构,采用电弧炉烟尘等二次锌资源作为锌冶炼的主要原料。锌是我国传统的优势资源,其使用领域十分广泛。锌能和多种有色金属制成合金用于机械制造业、制造各种精密铸件以及镀锌作业。据美国锌贸易公司估计,目前全世界每年消耗金属锌及锌化合物的金属约1000万吨。70%是从矿石中提取的,;另外有30%是利用再生原料生产的。美国矿务局估计,2000年美国再生锌占锌消费总量的40%。美国每年生产再生锌12万吨以上。再生氧化锌35万吨。国际锌协会估计。世界再生锌产量的增长速度3倍于原生锌。到2005年再生锌占世界锌消耗量的40%。
随着我国地质勘探工作的萎缩、资源开采强度的不断提高及冶炼能力的过快增长,我国锌资源的优势格局已经发生了改变。我国的锌净出口量,包括合金中含的锌,自2000 年以来一直呈逐渐减少的趋势,中国锌供应由过剩转为短缺。 在金属锌的使用过程中,会产生许多含锌的二次资源,这些资源是回收锌的重要原料。在我国,一方面,锌精矿原料供应日趋紧张,已成为影响锌冶炼厂发展的关键因素;另一方面,国内二次锌资源利用刚起步,再生年产量不到10万吨,不到精锌产量的5%。尚未形成规模,与西方工业国家相距甚远, 为保证我国锌资源产品对国民经济的有效供给,推进锌工业的可持续发展,缓解资源的供需矛盾,有必要重视锌二次资源的回收治理工作。
尽管锌作为一种主要是增强其他材料的使用性能的功能性材料,人们主要是依靠开发矿产资源来获得金属锌。按目前普遍实行的统计口径过去很长一段时期里,矿产锌的产量在世界锌总产量中所占的比例都在90%以上。近年来,随着循环经济理念的逐步建立,人们日益重视二次资源的回收利用循环复用。
二 二次锌资源的来源构成
二次锌资源包括1 热镀锌行业,热镀锌厂长生的锌灰,锌浮渣和锅底渣
2 化工及化学品生产,钢铁厂炼钢过程产生的烟日锌和锌合金零件,例化工厂及冶炼厂的工艺副厂品以及其他含锌废料。
3 锌加工行业和回收行业。废黄铜料、压铸废料、烟尘、镀锌废渣及废边角锌片,镀锌钢废料、热镀锌渣及废旧锌锰电池,生产中产生的废料主要来源于镀锌钢生产过程和汽车、建筑物及其它制品的加工过程,连续镀锌钢生产线产出的废渣量一般约为产品产量的05%-2%;汽车、洗衣机、冰箱等设备的生产与装备过程废料产生量较大,其中汽车行业废料产生率约为28%-30%;回收的废料主要为报废的汽车、家用电器、空调、高速公路路障及路灯柱等含锌部件。全球范围内,镀锌废钢的收集量正在逐年上升,1995年全球镀锌钢废料回收量为6500万吨。据国际锌协会的数据,欧洲再生锌的基本原料来源是:黄铜42%;镀锌渣27%;压铸厂品废料16%;钢铁工业港絪尘6%;锌材料加工半成品废料6%;化学工业锌废料2%;其他1%。二次锌资源的成分波动很大,几种主要物料的组成(质量分数)如下:
锌辉(热镀锌过程中的氧化物):Zn 60%-85%,Pb 03%-20%AL 0%-03%,Fe 02%-15%,Cl 2%-12%;
锅渣(热镀锌过程形成的合金,类似于硬锌):Zn 96%,Fe 4%;
电弧炉炼钢烟尘(其他成分取决于废钢原料):Zn 15%-25%,二次锌源的来源及组成差异很大,回收处理过程中要针对不同原料采取不同的工艺,以达到最大限度回收复用目的。
三 锌的二次冶金生产技术,
二次锌资源的冶金技术包括:火法工艺,湿法工艺活法工艺中魏式炉挥发生产工业氧化锌作为湿法炼锌的原料;电炉处理生产金属锌粉;横罐或竖罐蒸馏牛产粗锌;或是作为烧结配料用熔炼法处理,还有真空冶金技术,物理法等等。
钢铁厂高锌含铁尘泥处理工艺其中物理法处理工艺主要有两种:磁性分离和机械分离。磁性分离是利用锌富集在磁性较弱粒子中的特性,采用磁选方法富集锌元素。该方法用于高炉粉尘时,要增加浮选除碳工艺,以提高磁性分离的效率。机械分离是利用锌一般富集在较小粒度中的特性,采用离心的方式富集锌元素。机械分离按分离状态可分为湿式分离和干式分离。磁性分离工艺较简单、易行,其主要缺点是锌的富集率较低;机械分离除工艺简单易行外,对处理后的粗粉可直接用于炼铁,但该法的操作费用较高,富锌产品的锌含量过低,价值较小。一般,物理法只作为湿法或火法工艺的预处理。
湿法处理锌废料的冶金技术近年来发展较快,主要是溶剂萃取剂技术的发展最近为锌回收行业所认识,预计未来十年其应用将会日益增多。具有代表性的工艺是西班牙Tecnicas Rejunidas公司开发的Zincex Process法和MZP,该法的特点是废锌料经硫酸或盐酸溶解后,利用有机萃取剂的高选择性,将锌离子从溶液中萃取出来,并实现与其他杂质分离,达到提纯的目的。该公司建有8000吨每年的工厂,处理再生锌原料,产品可以是电锌、超纯硫酸锌或超纯氧化锌。萃取剂是D2EHPA的煤油溶液。 湿法处理工艺湿法工艺一般用于中锌和高锌尘泥的处理。氧化锌是一种两性氧化物,不溶于水或乙醇,但可溶于酸、氢氧化钠或氯化铵等溶液中。湿法回收技术就是利用氧化锌的这种性质,采用不同的浸取液,将锌从混合物中分离出来,工艺流程如图1所示
根据选择浸出液的不同,湿法处理工艺又可分为以下几种:酸浸,浸出反应如下:Zn+H2O=Zn2++H2O; 碱浸、 培烧、碱浸。
湿法工艺有以下特点:1)当尘泥中铁酸锌含量较高时,锌的浸出率低,同时浸渣中锌含量较高,不能作为原料在钢铁厂循环利用,也满足不了环保提出的堆放要求;
2)设备腐蚀严重,处理过程中引入的硫、氯等易造成新的污染;
3)与钢厂现有技术不配套。
火法处理冶金含锌尘泥的主要工艺有直接还原法:回转窑法。回转窑工回转窑工艺( 简称SPM法) 是住友重工业公司钢铁厂从废料中分离锌并回收含铁料而发展起来的。其工艺流程见图下。把钢厂内各种来源的废料放入泥浆池内进行混合, 然后过滤, 在旋转干燥器内干燥。混合料与细的无烟煤一起装入还原窑, 通过燃烧靠近回转窑出料端沿轴向布置的燃烧器内的焦炉煤气和空气来加热。窑内的炉料足以加热到部分地软化和熔化并在窑衬上富集形成结瘤挂圈, 回转窑高温带的成球棒把这些料从窑壁上刮下, 并沿窑壁滚动形成小球或颗粒。废料中锌的氧化物被还原成金属锌, 在窑温下蒸发并与排出的其烟气一起离开回转窑。当烟气在排放系统中冷却时, 一部分锌氧化成细小的固体颗粒并被收集在布袋式除尘器内。直接还原的铁产品排入回转冷却器内, 用大量的水进行快速冷却。然后用筛孔为7 mm 的筛子筛分, 粒度大于7 mm 的直接还原铁送至高炉, 剩下的全部送往烧结厂。
工艺特点: 不需造球, 还原出的产品30%( 粒度大于7 mm) 可直接作为高炉原料使用, 剩下约70%的粉末须重新烧结。还原炉内原料填充率仅为2%, 金属化率为75%, 因此产品质量差, 生产效率较低。另外,该工艺设备庞大、投资大、成本较高。
转底炉法。 转底炉法是将高锌含铁尘泥、碳粉和粘结剂混合造球。生球经烘干后置于转底炉内,当转底炉转动时生球被加热,至1100 °C左右时氧化锌被还原,还原出的锌被蒸发并随烟气一起排出,经冷却系统时被氧化成细小的固体颗粒而沉积在除尘器内。转底炉处理含锌尘泥有许多优点,但也有不足之处,例如:粉尘中脉石成分(大于30%)在直接还原处理后仍保留在金属化球团中;如尘泥含锌高,直接还原处理后的金属球团中仍含有较高的锌(大于03%)和硫(大于03%),这些问题都将影响金属化球团的进一步有效利用。国外加热转底炉通常用天然气,但我国天然气资源不足,因此,需考虑我国具体条件下,转底炉的加热气源问题
真空冶金技术在锌二次资源再生中的应用
真空法回收锌的原理。在锌二次资源中常伴有铁、铝、铅、锡、锗、铟、银、铜等杂质, 采用真空蒸馏的方法从二次资源中回收锌是基于二次资源中所含元素在纯金属状态下饱和蒸气压的差异。在同一蒸馏温度和一定的真空下, 蒸气压大的金属就会优先挥发,蒸气压小的金属就会少挥发或者不挥发。纯金属的蒸气压随温度的高低而异, 利用克劳修斯- 克莱普朗方程可得到其与温度具有如下的关系
真空法回收锌的实例。昆明理工大学真空冶金及材料研究所1991年研发了真空蒸馏处理热镀锌渣提取金属锌的工艺技术及其设备卧式真空蒸馏炉, 使用该设备得到产品的化学成分如表1 所示[ 实践证明控制适当的蒸馏条件, 锌的直收率可达833%~8633%, 所得锌锭化学成分能够达到国家2# 锌标准。其工艺流程如下图,
再生锌潜力巨大,“如果锌的二次金属回收率达到消费量的30%,意味着我国每年可回收90万吨锌,这将在很大程度上缓解锌资源的压力”。中国有色工程设计研究总院原副院长兼总工程师蒋继穆昨日在上海表示。蒋继穆提出,重视再生资源的回收利用也是解决我国锌资源短缺的有效途径。在我国,锌的二次资源回收利用重视不够,处于自流状态,没有形成产业。据统计,我国近五年来再生锌产量占消费量的比例为097%-35%之间,而发达国家锌的二次资源回收率已经达到锌产量的30%,可以看出我国再生资源利用程度相当低。蒋继穆表示,对二次锌资源回收,国家有关部门必须引起高度重视。首先是对用锌量最大的镀锌钢材的废杂料集中收集,集中在能有效回收锌的专门炼钢厂处理。其次要加快研究步伐,尽快突破废干电池经济有效的回收工艺。除氧化锌涂料难以回收外,锌材、压铸合金,铜锌合金等只要注意收集,均能较易回收其有价金属。
四 结束语
目前锌的二次冶金已帮助相关企业处理了多种锌二次资源, 解决了企业长期积压的废弃物, 为有色金属的再生提供新方法。在所取得的成果的基础上,研究企业将进行不断的完善和深入的研究其他有色金属的再生利用。采用进行锌二次资源的再生利用能从源头上减少或消除环境污染, 符合建设资源节约型、环境友好型社会的发展道路, 为有色行业为节能减排贡献一份力量。
五 参考文献
钢铁厂高锌含铁尘泥二次利用的发展趋势 彭开玉, 周云, 王世俊, 李辽沙, 王海川,
( 安徽工业大学冶金与资源学院, 安徽马鞍山243002)
二次锌资源回收利用现状及发展对策 肖松文,肖骁,刘建辉,马荣骏
(长沙矿冶研究院研究开发中心)
真空冶金技术在锌二次资源再生中的应用进展 韩龙, 杨斌, 戴永年, 刘大春, 杨部正
( 昆明理工大学真空冶金国家工程实验室, 云南昆明650093)
欢迎分享,转载请注明来源:品搜搜测评网