全力打造磷化、治污、回用循环生产体系分析
8页1、全力打造磷化、治污、回用循环生产体系一、 总述新工艺新材料的开发应用必须基于如下三点:1、环保;2、运行成本低;3、工艺简单。否则,就不能称为新工艺。锌系磷化是目前公认的涂装前处理质量最好的膜层,经过了多年检验。也许将来会有理想的前处理膜层,我公司也正在进行新材料的膜层性能检验。但含镍的锌系磷化是必须淘汰的,因为国家对镍的排放限值控制在0.05毫克/升,和六价铬要求一样。磷化前酸洗绝大多数企业采用传统的盐酸酸洗工艺,主要是没有找到更好的环保低成本工艺。磷酸可以酸洗除锈除氧化层大家都知道,但都因高成本未能采用。据柳州五菱实际数据显示,汽车桥壳单独采用磷酸进行酸洗时成本为每平米1.2元左右,远远高于预期,但限于生产线及生产环境的要求,无法采用盐酸酸洗,每月产生的废磷酸13吨左右。重庆五菱新厂投产后直接采用我公司提供的磷酸酸洗新工艺,磷化线一次试车成功,而且从2015年5月到现在为止酸洗槽仍然正常运行,期间进行过一次再生处理,成本大幅度下降。根据我们的预算:只要磷酸酸洗能够坚持6个月,每月处理桥壳4万根,成本和盐酸酸洗基本持平。这样,磷酸酸洗的优越性就可以充分发挥出来了。目前,绝大部分企业的
2、污水处理设备都是很落后的工艺,该工艺已经沿用几十年了,无法满足现在环保的要求。因此,不少生产环保设备的企业鼓吹新的处理方式膜处理,号称产出纯净水。这是非常不良的伪科学宣传。废水处理是必须在化学反应的工艺点上解决问题,进入物理吸附阶段时,中水必须是清澈透明的。如果将浑浊的中水进行反渗透,运行成本可想而知,甚至无法正常运行。浓缩废水怎么办?不用说,更加难以处理。污水处理系统在水量低于100吨/日时,采用间断式处理,高于100吨/日,采用自动切换连续处理工艺。目的是加强反应槽工艺控制,确保中水清澈透明,没有无机盐(钠离子、硝酸根离子、氯离子除外),水中有机物是否需要精滤,我们根据企业的药液和工艺情况进行判断,这样做的好处是最大限度的延长滤料的使用寿命。新工艺的优点在于使整个系统实现无污染生产,而且确保实现综合处理成本大幅度下降的目标。二、 表面处理新工艺论述1、 磷酸酸洗的可行性采用磷酸酸洗,并不是单纯用磷酸进行除锈除氧化层。它的酸洗原理是通过添加BW-500P快速净洗添加剂实现如下过程:1)氧化层剥落;2)锈蚀溶解;3)缓蚀;4)氧化物溶解;5)亚铁离子隔离,防止过早老化;6)分散,抗再吸
3、附。通过添加抗老化剂及再生剂大幅度延长磷酸的使用寿命。所以,磷酸酸洗时我们采用的磷酸浓度一般为8-15%,超声波条件下为6-8%,加热条件下为10-15%,不建议超过15%浓度。本酸性工艺和一般酸洗在原理上有根本区别,只是利用磷酸提供一个较高的酸性环境,并不希望磷酸大量的参与反应。所以,它需要一定的反应条件:加热,最好再采用超声震荡。当然,如果工艺时间许可或锈蚀及氧化皮较少也可以不加热。超声波并不是在酸洗时同步进行,要求在酸洗后期进行超声震荡,也就是超声时间2分钟左右即可。这一原理绝大部分设备厂商和药液厂商都没有搞明白。在许可条件下采用超声波可以节省时间,大幅度降低药液消耗。酸洗时间我们要求控制在20分钟以内。自动线一般为5-8分钟,手动线一般10-20分钟。影响因素:温度、循环、超声、晃动等。2、磷酸酸洗工艺的优点磷酸酸洗工艺的优点:没有酸雾,操作环节良好;没有挥发损失;废水可以达到85%以上的回用率;泥渣量少;综合大幅度降低。3、磷酸酸洗成本磷酸酸洗直接成本短时间内会感到高一些,但在使用几个年以后就会明显感到成本不断下降。最后基本达到每平米0.2-0.5元(根据锈蚀情况,包括加热和
4、电费),和盐酸酸洗基本持平。用水量和排水量明显降低,磷化液消耗下降,废水处理负荷降低,净化水可以回用,铁氧化物泥渣降低。仅这些项目贵公司每年可节省数十万元。超声设备和废水处理设备两年即可收回成本。4、无镍磷化的环保性镍属于重金属,排放标准很高,会造成废水排放不定时超标,处理镍离子需要专用沉淀剂,成本会增加,另外检测仪器也比较贵。如果磷化液为蓝色既含有镍离子,建议改为无重金属磷化液。这是大势所趋。5、案例以五菱汽车热处理传动桥壳和铸铁减速机减壳为例。五菱磷化生产现场(选图)桥壳氧化皮和加工油污很多,减壳铸件不易磷化和酸洗,具有代表性。工艺上采用浸泳和喷淋混合的自动线,工艺如下:喷淋除油喷淋除油水洗中性除油水洗磷酸酸洗喷淋洗活化水洗中和喷淋表调锌系磷化水洗去离子水洗工艺说明:1、除油为弱碱性除油,不能使用固体除油粉。避免无用的钠离子、偏硅酸根、硫酸根、氯离子等进入。上述物质会造成泥渣量大幅度升高,盐分增加,净化水无法大量回用,工件表面残留胶黏物质,而且上述物质只是作为除油剂的填料,除油效果微弱。2、原为酸性除油,重庆五菱使用的非耐蚀泵改为中性除油,柳州采用的是酸性除油。酸性除油具有非常快速
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