一種金屬表面處理磷化渣綜合利用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種金屬表面處理磷化渣綜合利用方法，其采用的步驟如下：步驟一：鋅系磷化液所產(chǎn)生的磷化渣先進行氨浸絡(luò)合工序再加堿，非鋅系磷化液所產(chǎn)生的磷化渣直接加堿，其中渣、堿、水的質(zhì)量比例為1：0.7:6；步驟二：斷攪拌下，加熱至沸，浸取3-4小時，即可得到磷酸三鈉溶液和氫氧化鐵沉淀。本
【發(fā)明內(nèi)容】
是工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)實踐而獲得的，工藝合理、技術(shù)成熟；本項工藝所需設(shè)備均為化工企業(yè)通用設(shè)備，工程項目投資少，操作方便，易于管理，無二次污染，適合中小型企業(yè)應(yīng)用。
【專利說明】一種金屬表面處理磷化渣綜合利用方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及磷化渣處理領(lǐng)域，特別涉及到一種金屬表面處理磷化渣綜合利用方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國機械工業(yè)的發(fā)展，金屬表面處理企業(yè)也隨之發(fā)展壯大，在鋼鐵企業(yè)及機 械制造業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，由于除銹涂裝的需要，普遍采取酸洗磷化工藝。金屬制品的磷化，是金屬 表面處理工藝的一道重要工序。磷化過程主要是在金屬表面形成一層防銹膜，同時由于酸 與金屬表面的作用，也產(chǎn)生了一些沉積物，即稱之為磷化渣。
[0003] 磷化渣的產(chǎn)生，不僅消耗了磷化液中大量的成膜物質(zhì)，其結(jié)果是大大縮短了磷化 液的使用壽命，增加了磷化成本；而且磷化沉渣極易黏附在金屬表面，使其難于清洗干凈， 影響磷化膜的質(zhì)量，進而影響涂裝效果。因此，必須定期更換磷化液，并將磷化渣排出。
[0004] 由于所處理的金屬制品不同，所采用的磷化液種類不同，以及表面處理工藝不 同，因此磷化渣的產(chǎn)生量也各異。以鋼廠鋅系磷化液為例，磷化渣的成分大致為：鋅含量 3-6 %，鐵含量15-20 %，磷酸及磷酸根的含量50 %左右，另外有些磷化渣還含有少量的錳， 鎳、銅及水份等成分。
[0005] 我國磷化渣的治理方法還處于不成熟、不完善、不規(guī)范的狀況。近年來，金屬表面 處理的酸洗，磷化、鈍化、電鍍、電泳等企業(yè)發(fā)展很快，規(guī)模不一，小型偏多，技術(shù)落后，管理 不嚴(yán)。其中有部分小型企業(yè)仍采用簡單的堆存或簡易的填埋方式處理磷化渣；也有部分中 小型企業(yè)采用石灰中和處理后填埋；而大多數(shù)的大中型企業(yè)已采用不同的方法，對磷化渣 進行綜合處理及回收利用。其方法有：利用磷化渣制作磷化液或含銹轉(zhuǎn)化液；磷化渣與堿 反應(yīng)制取磷酸鈉；磷化渣與磷酸、堿反應(yīng)制取磷酸二氫鋅、磷酸鈉及氧化鐵；加石灰制取磷 酸鹽顏料；加水加熱制取羥基磷酸鐵；石灰法制取磷酸等等。這些方法尚處于試驗或使用 階段，還存在一些問題。例如，有的工藝流程復(fù)雜，生產(chǎn)周期長，運行成本高，而獲得的產(chǎn)品 使用價值不高；有的方法尚在試用階段，回收技術(shù)還不成熟；有的方法易產(chǎn)生二次污染，工 藝處理方法流程長，生產(chǎn)周期長，經(jīng)濟效果差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] -種金屬表面處理磷化渣綜合利用方法，其步驟如下：
[0008] 步驟一：鋅系磷化液所產(chǎn)生的磷化渣先進行氨浸絡(luò)合工序再加堿，非鋅系磷化液 所產(chǎn)生的磷化渣直接加堿，其中渣、堿、水的質(zhì)量比例為1 :〇. 7:6 ;
[0009] 步驟二：斷攪拌下，加熱至沸，浸取3-4小時，即可得到磷酸三鈉溶液和氫氧化鐵 沉淀。
[0010] 步驟一中的堿為氫氧化鈉。
[0011] 步驟一中的氨浸絡(luò)合工序包括如下步驟：
[0012] 步驟1 :將磷化渣按氨水、磷化渣以3-4:1的質(zhì)量比例，加入氨水，在50-60°C下，攪 拌，浸取3-5小時；
[0013] 步驟2 :浸取液補充氨水，使其保持3mol/L的濃度，連續(xù)浸?。?br> [0014] 步驟3 :浸出液氧化除鐵，濾液用磷酸中和，使其PH值為7-8,得到Ζη3(Ρ04)2 ·4Η20 沉淀、過濾、洗滌，可獲得白色晶體四水磷酸鋅產(chǎn)品，濾液濃縮，可得到磷酸銨副產(chǎn)品；
[0015] 步驟3也可用硫酸中和。
[0016] 步驟二中得到的磷酸三鈉溶液結(jié)晶過濾，干燥，即獲得十二水磷酸三鈉產(chǎn)品。
[0017] 步驟二中得到的氫氧化鐵沉淀進一步水洗，除去殘堿，烘干，在700-800°C下煅燒 2-3小時，粉碎，即得氧化鐵紅產(chǎn)品
[0018] 本
【發(fā)明內(nèi)容】
是工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)實踐而獲得的，工藝合理、技術(shù)成熟；本項工藝所需設(shè) 備均為化工企業(yè)通用設(shè)備，工程項目投資少，操作方便，易于管理，無二次污染，適合中小型 企業(yè)應(yīng)用。利用本發(fā)明每年可回收有用物質(zhì)：磷酸鋅315t、磷酸三鈉5400t、氧化鐵紅630t 或可制取液體聚合硫酸鐵高分子凈水劑3900t，經(jīng)濟效益非常顯著。

【具體實施方式】
[0019] 下面具體闡述本發(fā)明的實現(xiàn)方法。
[0020] 鋅系磷化液所產(chǎn)生的磷化渣先進行氨浸絡(luò)合工序再加堿，非鋅系磷化液所產(chǎn)生的 磷化渣直接加堿。
[0021] 將鋅系磷化液所產(chǎn)生的磷化渣按氨水：磷化渣=3-4:1的質(zhì)量比例，加入氨水，在 50-60°C下，攪拌，浸取3-5小時。
[0022] 浸取液補充氨水，使其保持3mol/L的濃度，連續(xù)浸取，達到所需的濃度。
[0023] 由于浸出液中夾帶有少量的Fe(NH3)22+，固需氧化除鐵，過濾，濾液用磷酸（或硫 酸）中和，使其PH值為7-8,可得到Ζη 3(Ρ04)2 ·4Η20沉淀、過濾、洗滌，可獲得白色晶體四水 磷酸鋅產(chǎn)品。濾液濃縮，可得到磷（硫）酸銨副產(chǎn)品。
[0024] 回收磷酸鋅后的殘漁，用清水洗到ΡΗ = 7-8。然后，用氫氧化鈉，按漁：堿：水=1 : 〇. 7:6的質(zhì)量比例，加入燒堿和水，在不斷攪拌下，加熱至沸，浸取3-4小時，即可得到磷酸 三鈉溶液和氫氧化鐵沉淀。
[0025] 特別提醒，用鋅系磷化液所產(chǎn)生的磷化渣，如果不預(yù)先用氨水浸出磷化鋅，則磷化 鋅在過量的堿作用下，將轉(zhuǎn)化為鋅酸鈉，影響磷酸三鈉產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0026] 若處理的磷酸渣不是鋅系磷化液產(chǎn)生的磷化渣，則氨浸絡(luò)合的工序可以省掉，可 直接加堿進行磷酸三鈉的提取。
[0027] 磷化渣加堿的浸取液，過濾，濃縮至密度為1. 32g/ml左右，在連續(xù)攪拌下，結(jié)晶過 濾，干燥，即獲得十二水磷酸三鈉產(chǎn)品，其純度可達到98%，符合工業(yè)磷酸三鈉一級品的質(zhì) 量標(biāo)準(zhǔn)。
[0028] 磷化渣加堿后的浸取液，過濾，其沉淀即為氫氧化鐵。進一步水洗，除去殘堿，烘 干，在700-800°C下煅燒2-3小時，粉碎，即得氧化鐵紅產(chǎn)品。其純度可達96%以上。
[0029] 獲取的氫氧化鐵沉淀，也可以用來生產(chǎn)聚合硫酸鐵凈水劑，即將氫氧化鐵沉淀，力口 入一定量的水和硫酸，控制一定的酸度，攪拌加入KC10 3或似(：103氧化劑，氧化、聚合，熟化， 即得到液體聚合硫酸鐵高分子凈水劑。
【權(quán)利要求】
1. 一種金屬表面處理磷化渣綜合利用方法，其步驟如下： 步驟一：鋅系磷化液所產(chǎn)生的磷化渣先進行氨浸絡(luò)合工序再加堿，非鋅系磷化液所產(chǎn) 生的磷化渣直接加堿，其中渣、堿、水的質(zhì)量比例為1 :〇. 7:6 ; 步驟二：斷攪拌下，加熱至沸，浸取3-4小時，即可得到磷酸三鈉溶液和氫氧化鐵沉淀。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬表面處理磷化渣綜合利用方法，其步驟一中的堿為 氫氧化鈉。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬表面處理磷化渣綜合利用方法，其步驟一中的氨浸 絡(luò)合工序包括如下步驟： 步驟1 :將磷化渣按氨水、磷化渣以3-4:1的質(zhì)量比例，加入氨水，在50-60°C下，攪拌， 浸取3-5小時； 步驟2 :浸取液補充氨水，使其保持3mol/L的濃度，連續(xù)浸??； 步驟3 :浸出液氧化除鐵，濾液用磷酸中和，使其PH值為7-8,得到Ζη3(Ρ04)2 · 4H20沉 淀、過濾、洗滌，可獲得白色晶體四水磷酸鋅產(chǎn)品，濾液濃縮，可得到磷酸銨副產(chǎn)品。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種金屬表面處理磷化渣綜合利用方法，步驟3也可用硫酸 中和。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬表面處理磷化渣綜合利用方法，其步驟二中得到的 磷酸三鈉溶液結(jié)晶過濾，干燥，即獲得十二水磷酸三鈉產(chǎn)品。
6. 根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬表面處理磷化渣綜合利用方法，其步驟二中得 到的氫氧化鐵沉淀進一步水洗，除去殘堿，烘干，在700-800°C下煅燒2-3小時，粉碎，即得 氧化鐵紅產(chǎn)品。
【文檔編號】C01G49/06GK104118853SQ201410279940
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】熊天慶, 熊新宇, 唐勝衛(wèi), 遠洋, 石入峰, 陳志海, 蒯勇 申請人:馬鞍山市華清環(huán)保工程有限公司