各类钢铁、铝合金件涂装前除油锈磷化处理的无公害工艺
各类钢铁、铝合金件涂装前除油锈磷化处理的无公害工艺
韩刚
摘要：黑色和两性金属基材件，脱脂防腐、除锈抛光、磷化的工作液和清洗水，再生循环的应用新材料新工艺。
在我国每年5000多亿元的防腐蚀工业生产中，涂装前清洗、电镀、化学镀、热浸镀等的前后处理，是用水多、排量大、污染重的节能减排重点。依据产生污染环境的重点工序需求，经我们多年的研制和工厂实践，开发出61类金属非金属表面处理无公害的HW、HM等系列生态循环工艺材料，着重解决除油、脱脂、除氧化皮（膜）、除锈、除垢、缓蚀、活化、磷化、钝化、抗氧化、防腐、脱糖、防蛀、防霉、清渍等功能。实现了不释放有害气体、废液水循环再生、废滤渣综合利用，从源头清理三废的无害化、不排放、小投入、低成本、易推广的生态再生循环工艺。全部都是自主产权的应用技术创新，以人类与生态资源和谐共谋的智慧，实践着大自然本质的规律——万物并育而不相害，道并行而不相悖。珠海、佛山某电脑精密电子公司，日生产45000套铝、铝镁合金、铁等基材件，在脱脂、磷化后喷塑粉、油漆等不同材质的涂装，企业提出了中性脱脂、不含锌的磷化、水的回收等工艺需求，以提高涂装膜的附着强度、均匀细度、色泽一致的光亮度，降低生产成本、提高经济效益。为此我们采用HW-4、HW-17、HM-9系列新品服务于其需求，并实施生态循环的不排放治理工艺、杜绝污染。
1 原生产工艺能耗高且排放污染严重：
四步生产工艺
不同基材件在同一条生产线上，用每公斤150元的国外名牌浓缩液PH=11的碱性水稀释液11吨，在超声波中脱脂3分钟，然后用50℃的喷淋水洗5分钟，之后进入22吨的磷化液，磷化后用热水喷淋水洗，烘干后涂装。碱液加热、热水喷淋能耗高，洗水的大量流失和两步溶液33吨失效后全都排放，大量含碱性物、磷、锌、铝、铁等有害物，形成持续不断的污染源。
2 采用HW、HM系列生态循环工艺材料，不排放三废没有污染的新工艺：
2.1 为实现更好的磷化功能提出新工艺流程
HW-4浸泡脱脂——水洗-HW-17超声波浸抛——水喷淋-HM-9磷化。
原生产工艺磷化前只有一步脱脂，而再仔细的脱脂对铝、铝合金、铁等基材件上残留的氧化膜、锈渍等都不会有清除功效，为此我们采用上述5步或后3步的新工艺，浓缩液材料每公斤都在国外名牌的三分之一或更低。如果件上油较多第一步可用中性的HW-4浸泡，水洗后洁净的金属表面在南方气温高湿度大的空气中因HW-4有防腐功能不会产生新的氧化物，既兑现了企业对中性脱脂的要求，又保证了脱脂净面不再被破坏。第三步用PH=3的HW-17超声浸抛，能仔细的彻底清除原件表面氧化膜，锈渍等残留物，并给予有力的保护性抛光、钝化、水洗后保持不被氧化的净面。净面用第五步在kg/t磷化液中新配与再生后添加量相同：中性的HM-9是50-lOOkg，磷酸是100-200kg浸泡磷化，不用水洗、自干或烘干后直接涂装。如果原件油很少可直接用有一般除油锈功能的HW-17后三步。
2.2新工艺满足用户需求提高了涂装质量
在中性脱脂、弱酸性除氧化物清渍抛光，磷化液中无锌的新材料新工艺中，提高了涂装膜的附着强度、均匀细度、一致的光泽度，达到了企业要求的预期效果。
2.3生态再生循环工艺满足了用户对大量水的回收再利用
因日生产45000套的数万件涂装，脱脂、除锈、磷化及清洗水的液水量都特别大，我们建议仍用原有设备，件上油稍多时前面单加二槽，用于HW-4脱脂、水洗之后再上线。新工艺对失效后的材料和水都实现了节约并再生循环回用：前四步液水在失效的生存状态下，仅用活性炭分别沉淀过滤，滤液加原浓缩液回用；滤水打入高位水槽供原工序回用；脱脂的滤渣是油加碳，为优质燃料的再生能源，除锈的滤渣主成分是铁的化合物，作为炼铁或制铁盐的优质原料。第五步失效工作液用火碱液调PH值>4，用活性炭沉淀过滤，滤液加原浓缩液和磷酸回用，滤渣与第三步滤渣同样处置。
3 依据我国“循环经济促进法”的规定，生态循环已经达到的目标
适用范围
循环经济促进法重点监督行业：用HW、HM系列化工材料处理钢铁、铝合金涂装前清洗的生产领域，深入地师法自然开发人与物和谐共谋的智慧，研究防腐工业生态循环的原创性应用技术，开辟循环经济的生态工业，填补国内外防腐蚀行业的空白。
主要内容
用HW-4、HW-17、HM-9生态循环工艺材料处理铁或铝表面，确保涂装的内外质量。断绝“中和排放”和“达标排放”的合法排污，创建防腐蚀工业生态循环的技术支撑体系，扩大和充实我国循环经济的应用领域。
重点任务
用HW-4和HW-17替代碱液，HM-9代替部分磷化液；从源头清除油、碱、盐、磷、铁、铝等有害污染源，终止“先污染后治理”的不文明史。全面节能减排，实践三废不排放，创新循环经济的生态化科技，开拓生态文明的资源循环产业链，使企业追求的经济效益和民生需求的社会效益高度和谐统一。
资源产出率
失效工作液中化工料、调配水，失效洗水、洗脱物，在其存在状态下都以低费用简捷再生、在原工序自我循环，实现100%的资源产出率。成功实施“减量化、再利用、资源化”，为企业节能节水省料，降低成本增加效益。从最基础的生产活动中解决发展与资源、经济与环境的矛盾，在企业的经济运作中增强社会效益，为国家养护生态资源。
废物再利用和资源化率
再生处理滤渣是相关金属化合物，是冶炼金属或生产金属盐的优质原料，使有限的非再生性金属资源进入社会物资大循环，实现废物再利用100%的资源化率。使铁、铝、镁等污染性有害废物转化为新财富，为国家建设资源节约和环境友好的文明生态环境。
在我国每年5000多亿元的防腐蚀工业生产中，涂装前清洗、电镀、化学镀、热浸镀等的前后处理，是用水多、排量大、污染重的节能减排重点。依据产生污染环境的重点工序需求，经我们多年的研制和工厂实践，开发出61类金属非金属表面处理无公害的HW、HM等系列生态循环工艺材料，着重解决除油、脱脂、除氧化皮（膜）、除锈、除垢、缓蚀、活化、磷化、钝化、抗氧化、防腐、脱糖、防蛀、防霉、清渍等功能。实现了不释放有害气体、废液水循环再生、废滤渣综合利用，从源头清理三废的无害化、不排放、小投入、低成本、易推广的生态再生循环工艺。全部都是自主产权的应用技术创新，以人类与生态资源和谐共谋的智慧，实践着大自然本质的规律——万物并育而不相害，道并行而不相悖。珠海、佛山某电脑精密电子公司，日生产45000套铝、铝镁合金、铁等基材件，在脱脂、磷化后喷塑粉、油漆等不同材质的涂装，企业提出了中性脱脂、不含锌的磷化、水的回收等工艺需求，以提高涂装膜的附着强度、均匀细度、色泽一致的光亮度，降低生产成本、提高经济效益。为此我们采用HW-4、HW-17、HM-9系列新品服务于其需求，并实施生态循环的不排放治理工艺、杜绝污染。
1 原生产工艺能耗高且排放污染严重：
四步生产工艺
不同基材件在同一条生产线上，用每公斤150元的国外名牌浓缩液PH=11的碱性水稀释液11吨，在超声波中脱脂3分钟，然后用50℃的喷淋水洗5分钟，之后进入22吨的磷化液，磷化后用热水喷淋水洗，烘干后涂装。碱液加热、热水喷淋能耗高，洗水的大量流失和两步溶液33吨失效后全都排放，大量含碱性物、磷、锌、铝、铁等有害物，形成持续不断的污染源。
2 采用HW、HM系列生态循环工艺材料，不排放三废没有污染的新工艺：
2.1 为实现更好的磷化功能提出新工艺流程
HW-4浸泡脱脂——水洗-HW-17超声波浸抛——水喷淋-HM-9磷化。
原生产工艺磷化前只有一步脱脂，而再仔细的脱脂对铝、铝合金、铁等基材件上残留的氧化膜、锈渍等都不会有清除功效，为此我们采用上述5步或后3步的新工艺，浓缩液材料每公斤都在国外名牌的三分之一或更低。如果件上油较多第一步可用中性的HW-4浸泡，水洗后洁净的金属表面在南方气温高湿度大的空气中因HW-4有防腐功能不会产生新的氧化物，既兑现了企业对中性脱脂的要求，又保证了脱脂净面不再被破坏。第三步用PH=3的HW-17超声浸抛，能仔细的彻底清除原件表面氧化膜，锈渍等残留物，并给予有力的保护性抛光、钝化、水洗后保持不被氧化的净面。净面用第五步在kg/t磷化液中新配与再生后添加量相同：中性的HM-9是50-lOOkg，磷酸是100-200kg浸泡磷化，不用水洗、自干或烘干后直接涂装。如果原件油很少可直接用有一般除油锈功能的HW-17后三步。
2.2新工艺满足用户需求提高了涂装质量
在中性脱脂、弱酸性除氧化物清渍抛光，磷化液中无锌的新材料新工艺中，提高了涂装膜的附着强度、均匀细度、一致的光泽度，达到了企业要求的预期效果。
2.3生态再生循环工艺满足了用户对大量水的回收再利用
因日生产45000套的数万件涂装，脱脂、除锈、磷化及清洗水的液水量都特别大，我们建议仍用原有设备，件上油稍多时前面单加二槽，用于HW-4脱脂、水洗之后再上线。新工艺对失效后的材料和水都实现了节约并再生循环回用：前四步液水在失效的生存状态下，仅用活性炭分别沉淀过滤，滤液加原浓缩液回用；滤水打入高位水槽供原工序回用；脱脂的滤渣是油加碳，为优质燃料的再生能源，除锈的滤渣主成分是铁的化合物，作为炼铁或制铁盐的优质原料。第五步失效工作液用火碱液调PH值>4，用活性炭沉淀过滤，滤液加原浓缩液和磷酸回用，滤渣与第三步滤渣同样处置。
3 依据我国“循环经济促进法”的规定，生态循环已经达到的目标
适用范围
循环经济促进法重点监督行业：用HW、HM系列化工材料处理钢铁、铝合金涂装前清洗的生产领域，深入地师法自然开发人与物和谐共谋的智慧，研究防腐工业生态循环的原创性应用技术，开辟循环经济的生态工业，填补国内外防腐蚀行业的空白。
主要内容
用HW-4、HW-17、HM-9生态循环工艺材料处理铁或铝表面，确保涂装的内外质量。断绝“中和排放”和“达标排放”的合法排污，创建防腐蚀工业生态循环的技术支撑体系，扩大和充实我国循环经济的应用领域。
重点任务
用HW-4和HW-17替代碱液，HM-9代替部分磷化液；从源头清除油、碱、盐、磷、铁、铝等有害污染源，终止“先污染后治理”的不文明史。全面节能减排，实践三废不排放，创新循环经济的生态化科技，开拓生态文明的资源循环产业链，使企业追求的经济效益和民生需求的社会效益高度和谐统一。
资源产出率
失效工作液中化工料、调配水，失效洗水、洗脱物，在其存在状态下都以低费用简捷再生、在原工序自我循环，实现100%的资源产出率。成功实施“减量化、再利用、资源化”，为企业节能节水省料，降低成本增加效益。从最基础的生产活动中解决发展与资源、经济与环境的矛盾，在企业的经济运作中增强社会效益，为国家养护生态资源。
废物再利用和资源化率
再生处理滤渣是相关金属化合物，是冶炼金属或生产金属盐的优质原料，使有限的非再生性金属资源进入社会物资大循环，实现废物再利用100%的资源化率。使铁、铝、镁等污染性有害废物转化为新财富，为国家建设资源节约和环境友好的文明生态环境。
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