CN104118853A - 一种金属表面处理磷化渣综合利用方法 - Google Patents
一种金属表面处理磷化渣综合利用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104118853A CN104118853A CN201410279940.9A CN201410279940A CN104118853A CN 104118853 A CN104118853 A CN 104118853A CN 201410279940 A CN201410279940 A CN 201410279940A CN 104118853 A CN104118853 A CN 104118853A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phosphatization slag
- alkali
- slag
- phosphatization
- leaching
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种金属表面处理磷化渣综合利用方法，其采用的步骤如下：步骤一：锌系磷化液所产生的磷化渣先进行氨浸络合工序再加碱，非锌系磷化液所产生的磷化渣直接加碱，其中渣、碱、水的质量比例为1：0.7:6；步骤二：断搅拌下，加热至沸，浸取3-4小时，即可得到磷酸三钠溶液和氢氧化铁沉淀。本发明内容是工业规模生产实践而获得的，工艺合理、技术成熟；本项工艺所需设备均为化工企业通用设备，工程项目投资少，操作方便，易于管理，无二次污染，适合中小型企业应用。
Description
技术领域
本发明涉及磷化渣处理领域，特别涉及到一种金属表面处理磷化渣综合利用方法。
背景技术
随着我国机械工业的发展，金属表面处理企业也随之发展壮大，在钢铁企业及机械制造业领域内，由于除锈涂装的需要，普遍采取酸洗磷化工艺。金属制品的磷化，是金属表面处理工艺的一道重要工序。磷化过程主要是在金属表面形成一层防锈膜，同时由于酸与金属表面的作用，也产生了一些沉积物，即称之为磷化渣。
磷化渣的产生，不仅消耗了磷化液中大量的成膜物质，其结果是大大缩短了磷化液的使用寿命，增加了磷化成本；而且磷化沉渣极易黏附在金属表面，使其难于清洗干净，影响磷化膜的质量，进而影响涂装效果。因此，必须定期更换磷化液，并将磷化渣排出。
由于所处理的金属制品不同，所采用的磷化液种类不同，以及表面处理工艺不同，因此磷化渣的产生量也各异。以钢厂锌系磷化液为例，磷化渣的成分大致为：锌含量3-6％，铁含量15-20％，磷酸及磷酸根的含量50％左右，另外有些磷化渣还含有少量的锰，镍、铜及水份等成分。
我国磷化渣的治理方法还处于不成熟、不完善、不规范的状况。近年来，金属表面处理的酸洗，磷化、钝化、电镀、电泳等企业发展很快，规模不一，小型偏多，技术落后，管理不严。其中有部分小型企业仍采用简单的堆存或简易的填埋方式处理磷化渣；也有部分中小型企业采用石灰中和处理后填埋；而大多数的大中型企业已采用不同的方法，对磷化渣进行综合处理及回收利用。其方法有：利用磷化渣制作磷化液或含锈转化液；磷化渣与碱反应制取磷酸钠；磷化渣与磷酸、碱反应制取磷酸二氢锌、磷酸钠及氧化铁；加石灰制取磷酸盐颜料；加水加热制取羟基磷酸铁；石灰法制取磷酸等等。这些方法尚处于试验或使用阶段，还存在一些问题。例如，有的工艺流程复杂，生产周期长，运行成本高，而获得的产品使用价值不高；有的方法尚在试用阶段，回收技术还不成熟；有的方法易产生二次污染，工艺处理方法流程长，生产周期长，经济效果差。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种金属表面处理磷化渣综合利用方法，其步骤如下：
步骤一：锌系磷化液所产生的磷化渣先进行氨浸络合工序再加碱，非锌系磷化液所产生的磷化渣直接加碱，其中渣、碱、水的质量比例为1：0.7:6；
步骤二：断搅拌下，加热至沸，浸取3-4小时，即可得到磷酸三钠溶液和氢氧化铁沉淀。
步骤一中的碱为氢氧化钠。
步骤一中的氨浸络合工序包括如下步骤：
步骤1：将磷化渣按氨水、磷化渣以3-4:1的质量比例，加入氨水，在50-60℃下，搅拌，浸取3-5小时；
步骤2：浸取液补充氨水，使其保持3mol/L的浓度，连续浸取；
步骤3：浸出液氧化除铁，滤液用磷酸中和，使其PH值为7-8，得到Zn3(PO4)2·4H2O沉淀、过滤、洗涤，可获得白色晶体四水磷酸锌产品，滤液浓缩，可得到磷酸铵副产品；
步骤3也可用硫酸中和。
步骤二中得到的磷酸三钠溶液结晶过滤，干燥，即获得十二水磷酸三钠产品。
步骤二中得到的氢氧化铁沉淀进一步水洗，除去残碱，烘干，在700-800℃下煅烧2-3小时，粉碎，即得氧化铁红产品
本发明内容是工业规模生产实践而获得的，工艺合理、技术成熟；本项工艺所需设备均为化工企业通用设备，工程项目投资少，操作方便，易于管理，无二次污染，适合中小型企业应用。利用本发明每年可回收有用物质：磷酸锌315t、磷酸三钠5400t、氧化铁红630t或可制取液体聚合硫酸铁高分子净水剂3900t，经济效益非常显著。
具体实施方式
下面具体阐述本发明的实现方法。
锌系磷化液所产生的磷化渣先进行氨浸络合工序再加碱，非锌系磷化液所产生的磷化渣直接加碱。
将锌系磷化液所产生的磷化渣按氨水：磷化渣＝3-4:1的质量比例，加入氨水，在50-60℃下，搅拌，浸取3-5小时。
浸取液补充氨水，使其保持3mol/L的浓度，连续浸取，达到所需的浓度。
由于浸出液中夹带有少量的Fe(NH3)2 2+，固需氧化除铁，过滤，滤液用磷酸(或硫酸)中和，使其PH值为7-8，可得到Zn3(PO4)2·4H2O沉淀、过滤、洗涤，可获得白色晶体四水磷酸锌产品。滤液浓缩，可得到磷(硫)酸铵副产品。
回收磷酸锌后的残渣，用清水洗到PH＝7-8。然后，用氢氧化钠，按渣：碱：水＝1：0.7:6的质量比例，加入烧碱和水，在不断搅拌下，加热至沸，浸取3-4小时，即可得到磷酸三钠溶液和氢氧化铁沉淀。
特别提醒，用锌系磷化液所产生的磷化渣，如果不预先用氨水浸出磷化锌，则磷化锌在过量的碱作用下，将转化为锌酸钠，影响磷酸三钠产品的质量。
若处理的磷酸渣不是锌系磷化液产生的磷化渣，则氨浸络合的工序可以省掉，可直接加碱进行磷酸三钠的提取。
磷化渣加碱的浸取液，过滤，浓缩至密度为1.32g/ml左右，在连续搅拌下，结晶过滤，干燥，即获得十二水磷酸三钠产品，其纯度可达到98％，符合工业磷酸三钠一级品的质量标准。
磷化渣加碱后的浸取液，过滤，其沉淀即为氢氧化铁。进一步水洗，除去残碱，烘干，在700-800℃下煅烧2-3小时，粉碎，即得氧化铁红产品。其纯度可达96％以上。
获取的氢氧化铁沉淀，也可以用来生产聚合硫酸铁净水剂，即将氢氧化铁沉淀，加入一定量的水和硫酸，控制一定的酸度，搅拌加入KClO3或NaClO3氧化剂，氧化、聚合，熟化，即得到液体聚合硫酸铁高分子净水剂。
以含锌5％左右、含铁15％左右、含磷酸(根)50％左右的磷化渣为例，按磷化渣处理规模为3000t/a，即10t/d(年运行300天)估算。
磷化渣中锌的含量为5％，产品为Zn3(PO4)2·4H2O,其回收率为90％左右。1吨磷化渣可回收四水磷酸锌105kg，即315t/a.磷酸锌的质量较好，可用于磷化液的配制。也可用作醇、酸、酚醛、环氧等各类防锈涂料的原料。颜料级磷酸锌的市场参考价为9000-13000元/吨。
磷化渣中磷酸(根)的含量约为50％，其产品为Na3PO4·12H2O，回收率为95％左右。1吨磷化渣可回收十二水磷酸三钠1.8吨，即5400t/a。
磷酸三钠广泛应用于冶金、化工、纺织、印染、造纸、机电等行业中，用作软水剂、锅炉清洁剂和洗涤剂、金属防锈剂、织物丝光增强剂、糖汁净化剂、橡胶乳汁凝固剂及染料中间体的干燥剂等。
目前磷酸三钠市场参考价格为：工业二级品(96％)1000-2500元/吨；工业一级品(98％)3000-4000元/吨。
磷化渣中铁的含量为15％左右，提取磷酸锌后的剩余渣，加碱提取磷酸三钠，提取溶液过滤后的沉淀即为Fe(OH)3，回收率可达98％左右,其回收量为280kg/t。
若将这些氢氧化铁用来制取氧化铁红，可回收氧化铁红210kg/t，即630t/a。
氧化铁红广泛应用作防锈漆、颜料以及磁性材料的原料。
目前氧化铁红的市场价格，根据其质量不同，一般为1800-5000元/t。
若将这种氢氧化铁用来生产聚合硫酸铁高分子净水剂，则每吨磷化渣可制取1.3吨的液体净水剂产品，即3900t/a。
聚合硫酸铁高分子净水剂，广泛应用于各类污水的净化处理，具有良好的絮凝、除油及脱色作用。
目前市场上国标类聚合硫酸铁高分子净水剂的价格为800-1000元/t。
本发明内容是工业规模生产实践而获得的，工艺合理、技术成熟；本项工艺所需设备均为化工企业通用设备，工程项目投资少，操作方便，易于管理，无二次污染，适合中小型企业应用。利用本发明每年可回收有用物质：磷酸锌315t、磷酸三钠5400t、氧化铁红630t或可制取液体聚合硫酸铁高分子净水剂3900t，经济效益非常显著。
Claims (6)
1.一种金属表面处理磷化渣综合利用方法，其步骤如下：
步骤一：锌系磷化液所产生的磷化渣先进行氨浸络合工序再加碱，非锌系磷化液所产生的磷化渣直接加碱，其中渣、碱、水的质量比例为1：0.7:6；
步骤二：断搅拌下，加热至沸，浸取3-4小时，即可得到磷酸三钠溶液和氢氧化铁沉淀。
2.根据权利要求1所述的一种金属表面处理磷化渣综合利用方法，其步骤一中的碱为氢氧化钠。
3.根据权利要求1所述的一种金属表面处理磷化渣综合利用方法，其步骤一中的氨浸络合工序包括如下步骤：
步骤1：将磷化渣按氨水、磷化渣以3-4:1的质量比例，加入氨水，在50-60℃下，搅拌，浸取3-5小时；
步骤2：浸取液补充氨水，使其保持3mol/L的浓度，连续浸取；
步骤3：浸出液氧化除铁，滤液用磷酸中和，使其PH值为7-8，得到Zn3(PO4)2·4H2O沉淀、过滤、洗涤，可获得白色晶体四水磷酸锌产品，滤液浓缩，可得到磷酸铵副产品。
4.根据权利要求3所述的一种金属表面处理磷化渣综合利用方法，步骤3也可用硫酸中和。
5.根据权利要求1所述的一种金属表面处理磷化渣综合利用方法，其步骤二中得到的磷酸三钠溶液结晶过滤，干燥，即获得十二水磷酸三钠产品。
6.根据根据权利要求1所述的一种金属表面处理磷化渣综合利用方法，其步骤二中得到的氢氧化铁沉淀进一步水洗，除去残碱，烘干，在700-800℃下煅烧2-3小时，粉碎，即得氧化铁红产品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410279940.9A CN104118853A (zh) | 2014-06-20 | 2014-06-20 | 一种金属表面处理磷化渣综合利用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410279940.9A CN104118853A (zh) | 2014-06-20 | 2014-06-20 | 一种金属表面处理磷化渣综合利用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104118853A true CN104118853A (zh) | 2014-10-29 |
Family
ID=51764526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410279940.9A Pending CN104118853A (zh) | 2014-06-20 | 2014-06-20 | 一种金属表面处理磷化渣综合利用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104118853A (zh) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104386662A (zh) * | 2014-11-03 | 2015-03-04 | 贵州省化工研究院 | 一种利用磷化废渣生产磷酸三钙并联产氧化铁的方法 |
| CN104445125A (zh) * | 2014-11-03 | 2015-03-25 | 贵州省化工研究院 | 一种锌系磷化液废渣综合利用方法 |
| CN105772043A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-07-20 | 上海第二工业大学 | 一种利用磷化渣制备染料光降解催化剂的方法 |
| CN105778585A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-07-20 | 大连碧城环保科技股份有限公司 | 利用磷化渣生产水性涂料的方法 |
| CN107513709A (zh) * | 2017-07-20 | 2017-12-26 | 南通玛盛环保科技有限公司 | 一种用磷化渣制备防腐涂料的方法 |
| CN107720715A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-02-23 | 湖南华菱节能环保科技有限公司 | 一种利用磷化渣为原料制备电池用磷酸铁的方法 |
| CN108793263A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-11-13 | 常州润德石墨科技有限公司 | 一种利用含铁废物制备氧化铁红的方法及氧化铁红颜料 |
| CN109795997A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-05-24 | 湘潭大学 | 一种利用含锌磷化渣制备高纯磷酸铁的改进方法 |
| CN111017897A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-17 | 泰安市永达环保科技有限公司 | 一种磷化废渣资源化处理设备及处理方法 |
| CN112064002A (zh) * | 2020-09-27 | 2020-12-11 | 东风汽车紧固件有限公司 | 一种磷化液控制Fe2+浓度的装置 |
| CN113305131A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-08-27 | 马鞍山市华清环保工程有限公司 | 一种金属表面处理磷化渣回收综合利用生产线 |
| CN113307693A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-08-27 | 石家庄学院 | 一种缓释型水溶肥的制备方法 |
| WO2023236511A1 (zh) * | 2022-06-09 | 2023-12-14 | 湖北万润新能源科技股份有限公司 | 一种磷化渣制备磷酸锰铁锂正极材料的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1209602A1 (ru) * | 1984-08-10 | 1986-02-07 | Ленинградский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Основной Химической Промышленности | Способ извлечени фосфата цинка из фосфатного шлама |
| CN103395761A (zh) * | 2013-07-29 | 2013-11-20 | 丁忠华 | 一种处理利用磷化渣成磷酸盐及氧化铁红的方法 |
| CN103817137A (zh) * | 2014-03-07 | 2014-05-28 | 左伏根 | 一种固体危险废料磷化渣的无害化处理方法 |
-
2014
- 2014-06-20 CN CN201410279940.9A patent/CN104118853A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1209602A1 (ru) * | 1984-08-10 | 1986-02-07 | Ленинградский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Основной Химической Промышленности | Способ извлечени фосфата цинка из фосфатного шлама |
| CN103395761A (zh) * | 2013-07-29 | 2013-11-20 | 丁忠华 | 一种处理利用磷化渣成磷酸盐及氧化铁红的方法 |
| CN103817137A (zh) * | 2014-03-07 | 2014-05-28 | 左伏根 | 一种固体危险废料磷化渣的无害化处理方法 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| 杨健: "磷化渣控制与废渣利用", 《矿产保护与利用》 * |
| 林宝启 等: "磷化渣的综合利用", 《化学世界》 * |
| 范洪强 等: "固废磷化渣制备复合防锈颜料的研究", 《装备环境工程》 * |
| 范洪强: "固废磷化渣的处理与资源化研究", 《万方学位论文》 * |
| 高波: "固废磷化渣资源化的研究", 《万方学位论文》 * |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104386662A (zh) * | 2014-11-03 | 2015-03-04 | 贵州省化工研究院 | 一种利用磷化废渣生产磷酸三钙并联产氧化铁的方法 |
| CN104445125A (zh) * | 2014-11-03 | 2015-03-25 | 贵州省化工研究院 | 一种锌系磷化液废渣综合利用方法 |
| CN104386662B (zh) * | 2014-11-03 | 2016-04-20 | 贵州省化工研究院 | 一种利用磷化废渣生产磷酸三钙并联产氧化铁的方法 |
| CN104445125B (zh) * | 2014-11-03 | 2016-06-15 | 贵州省化工研究院 | 一种锌系磷化液废渣综合利用方法 |
| CN105772043B (zh) * | 2016-03-30 | 2018-07-27 | 上海第二工业大学 | 一种利用磷化渣制备染料光降解催化剂的方法 |
| CN105772043A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-07-20 | 上海第二工业大学 | 一种利用磷化渣制备染料光降解催化剂的方法 |
| CN105778585A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-07-20 | 大连碧城环保科技股份有限公司 | 利用磷化渣生产水性涂料的方法 |
| CN107513709B (zh) * | 2017-07-20 | 2019-03-15 | 南通玛盛环保科技有限公司 | 一种用磷化渣制备防腐涂料的方法 |
| CN107513709A (zh) * | 2017-07-20 | 2017-12-26 | 南通玛盛环保科技有限公司 | 一种用磷化渣制备防腐涂料的方法 |
| CN107720715B (zh) * | 2017-09-28 | 2019-04-30 | 湖南华菱节能环保科技有限公司 | 一种利用磷化渣为原料制备电池用磷酸铁的方法 |
| CN107720715A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-02-23 | 湖南华菱节能环保科技有限公司 | 一种利用磷化渣为原料制备电池用磷酸铁的方法 |
| CN108793263A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-11-13 | 常州润德石墨科技有限公司 | 一种利用含铁废物制备氧化铁红的方法及氧化铁红颜料 |
| CN109795997A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-05-24 | 湘潭大学 | 一种利用含锌磷化渣制备高纯磷酸铁的改进方法 |
| CN111017897A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-17 | 泰安市永达环保科技有限公司 | 一种磷化废渣资源化处理设备及处理方法 |
| CN112064002A (zh) * | 2020-09-27 | 2020-12-11 | 东风汽车紧固件有限公司 | 一种磷化液控制Fe2+浓度的装置 |
| CN113305131A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-08-27 | 马鞍山市华清环保工程有限公司 | 一种金属表面处理磷化渣回收综合利用生产线 |
| CN113307693A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-08-27 | 石家庄学院 | 一种缓释型水溶肥的制备方法 |
| WO2023236511A1 (zh) * | 2022-06-09 | 2023-12-14 | 湖北万润新能源科技股份有限公司 | 一种磷化渣制备磷酸锰铁锂正极材料的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104118853A (zh) | 一种金属表面处理磷化渣综合利用方法 | |
| CN105256141B (zh) | 一种电镀污泥资源化处理及综合回收利用的方法 | |
| CN101538652B (zh) | 含钒铬废料中钒铬分离回收的方法 | |
| CN102634673B (zh) | 一种深度去除含铬废渣酸浸液中铁离子的方法 | |
| CN101497458B (zh) | 一种利用线路板退锡废水制备锡酸钠的方法 | |
| CN104018184B (zh) | 一种生产电解金属锰的方法 | |
| CN110157911A (zh) | 一种综合回收利用电解锰渣和锰尾矿的工艺 | |
| CN103966446A (zh) | 一种从电镀污泥中分离回收铜、镍、铁的方法 | |
| CN101580317A (zh) | 一种含镍废水处理工艺 | |
| CN102101732A (zh) | 一种从含铬废酸中回收硫酸肼和氢氧化铬的方法 | |
| CN108950219A (zh) | 一种钛白废酸有价金属的梯级提取及综合利用方法 | |
| CN104445720A (zh) | 钢铁业酸洗废液处理工艺 | |
| CN104805288A (zh) | 一种综合利用铝泥废料回收铬和铝的工艺方法 | |
| CN106630313A (zh) | 一种回收含铁废酸中的锌元素的减量循环工艺方法 | |
| CN107828965B (zh) | 一种分离回收钴锰废料中钴和锰的方法 | |
| CN102191378B (zh) | 一种电解锰的制液工艺 | |
| CN112408459A (zh) | 一种热镀锌酸洗废液资源化处理方法 | |
| CN104108814A (zh) | 一种处理金红石型钛白粉废水的方法 | |
| CN102442657B (zh) | 一种用于溶剂萃取法精制湿法磷酸的洗涤工艺 | |
| CN113293297B (zh) | 渣油加氢废催化剂的多元素回收利用 | |
| CN100519416C (zh) | 利用硼镁肥生产碱式碳酸镁联产纳米氧化镁的方法 | |
| CN101723419B (zh) | 一步除铁法制备高纯碳酸镁 | |
| CN104060093A (zh) | 一种废水中和石膏渣的处理方法 | |
| CN103060575A (zh) | 五氧化二钒生产净化除磷渣提钒工艺 | |
| CN110902872A (zh) | 一种普碳钢盐酸酸洗废液的快速回收处理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20141029 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |