CN110438510B - 一种减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法 - Google Patents

一种减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，属于餐具处理技术领域，包括：选择无镍抗菌的不锈钢原材料，进行不锈钢合成；将合成后的无镍抗菌的不锈钢加工成不锈钢餐刀坯料；采用稀硝酸溶液配比不锈钢合成废水对不锈钢餐刀坯料进行淋洗；采用稀硝酸溶液配比铬酸钠与硝酸钠的混合溶液，对淋洗后的坯料表面进行处理，使坯料表面得重金属析出；采用抗菌双相共聚物对坯料进行镀膜；坯料镀膜后，烘烤成型，即得不锈钢餐刀。本发明有效降低了不锈钢餐刀中重金属含量，提高了不锈钢餐刀的耐菌性和高断裂性。

Description

一种减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法
技术领域
本发明涉及一种减少重金属含量处理方法，特别是涉及一种减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，属于餐具处理技术领域。
背景技术
近年来由于人们的工作节奏的加快，生活水平的提高，由于社会公众对健康的生活品质的追求，餐具卫生便成为人们非常关注的热点，但是餐具卫生不达标准的现象比比皆是，许多城市卫生监督部门对餐具的抽查表明，大多数餐具检出细菌总数高出国家标准的最低值几十倍，直接危及人们身心健康，餐具的不卫生带来的社会危害是不容忽视的。
目前，使用较为广泛的不锈钢餐具因具有良好的耐腐蚀性、高强度、质地坚硬等优点，逐渐成为餐具制品的优选，特别是不锈钢餐刀，然而，由于不锈钢餐刀是由铁铬合金再掺入镍、钼、钛、锰等微量金属元素而制成，如果选用劣质不锈钢或者处理、使用不当，使重金属含量超标，而且不锈钢中的微量金属元素会慢慢析出、污染食物，从而在人体内慢慢累积，当累积的数量达到某一限度时，就会危害人体健康。
而且，超标的重金属不仅会直接危害人们的健康，而且会带来诸如不锈钢餐具耐菌性差，容易滋生细菌等问题，而且使不锈钢餐具结构稳定性更差，更易断裂，因此，耐菌性和高断裂性是作为不锈钢餐刀使用的两大指标，是研究者亟待解决的问题。
发明内容
本发明的主要目的是为了提供一种减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，用于减少不锈钢餐刀中重金属含量，提高不锈钢餐刀耐菌性和高断裂性。
本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
一种减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，包括如下步骤：
步骤1：原料选料
选择无镍抗菌的不锈钢原材料，进行不锈钢合成；
步骤2：加工成型
将合成后的无镍抗菌的不锈钢加工成不锈钢餐刀坯料；
步骤3：坯料淋洗
采用稀硝酸溶液配比不锈钢合成废水对不锈钢餐刀坯料进行淋洗；
步骤4：表面重金属析出
采用稀硝酸溶液配比铬酸钠与硝酸钠的混合溶液，对淋洗后的坯料表面进行处理，使坯料表面得重金属析出；
步骤5：表面镀膜
采用抗菌双相共聚物对坯料进行镀膜；
步骤6：烘烤成型
坯料镀膜后，烘烤成型，即得不锈钢餐刀。
进一步的，所述步骤1中，无镍抗菌的不锈钢原材料，包括如下质量百分比的组成成分：
C：0.01-0.02％；
Si：3.1-3.9％；
Mn：1.00-3.00％；
S：0.003-0.006％；
P：0.02-0.03％；
Cr：9.0-10.0％；
Mo：0.8-1.5％；
W：0.7-1.5％；
B：0.08-0.16％；
Ag：0.1-0.13％；
Cu：4.0-5.0％；
Nb：0.001-0.05％；
N：0.6-0.8％；
Ba：0.15-0.3％；
稀土：0.01-0.2％；
Fe余量。
进一步的，所述稀土为镧系稀土，所述镧系稀土中La的含量为60％-70％。
进一步的，所述步骤1中，不锈钢合成，包括如下步骤：
步骤11：冶炼
采用真空感应炉冶炼，在冶炼中，铌和铁以铁铌合金的形式、铜和银以铜银合金的形式加入到冶炼炉中，在冶炼出钢浇铸前加入稀土金属及钡合金，浇铸温度控制在1630-1680℃；
步骤12：铸锭开坯
铸坯开坯采用锻造开坯，锻造开坯的加热温度为950-1350℃，开坯始锻温度为1200-1350℃，终锻温度为950-1200℃；
步骤13：热轧
铸锭开坯后对钢材进行热轧，热轧时坯料加热温度为1100-1300℃，开轧温度为1100-1300℃，终轧温度为950-1100℃；
步骤14：固溶处理
钢材热轧后在热处理炉中进行固溶处理，固溶温度为1050-1150℃，保温60-90min后采用水冷或空冷冷却，冷却后，在520-650℃下进行6-10h的抗菌时效处理，得不锈钢坯料。
进一步的，所述步骤2中，包括如下步骤：
步骤21：往半固态压铸机中放入不锈钢坯料，将其压铸成所需形状的不锈钢餐刀胚料；
步骤22：对不锈钢餐刀胚料进行冲切，去除压铸水口、流道及多余的边角料；
步骤23：将不锈钢餐刀胚料装夹在CNC车床上，对不锈钢餐刀胚料的表面进行精加工。
进一步的，所述步骤3中，稀硝酸溶液与不锈钢合成废水的配比为1:2-6，不锈钢合成废水在使用前，首先要将不锈钢合成废水中的熔渣过滤掉。
进一步的，所述步骤3中，不锈钢合成废水中的熔渣过滤掉后，需要经过如下步骤处理后与稀硝酸溶液混合使用：
步骤31：采用SRB混合菌群，调pH为3-5，在厌氧生物反应器中不锈钢合成废水进行硫化处理；
步骤32：向硫化处理后的不锈钢合成废水中加碱搅拌，调节pH为7～8；
步骤33：采用N2吹脱的方式将厌氧生物反应器中产生的生物气吹脱进入废水进一步反应，得能与稀硝酸溶液混合的不锈钢合成废水。
进一步的，所述步骤4中，包括如下步骤：
步骤41：配制稀硝酸溶液、铬酸钠与硝酸钠的混合溶液，稀硝酸溶液、铬酸钠、硝酸钠的配比为：6-10:1-2:3-4；
步骤42：将淋洗后的坯料放入稀硝酸溶液、铬酸钠、硝酸钠的混合溶液中，在30-45℃的温度下，浸泡3-4h；
步骤43：将经过浸泡处理的坯料放入1-3wt％的硅酸钠水溶液中煮沸15-30min；
步骤44：将煮沸处理后的不锈钢使用去离子水漂洗。
进一步的，所述步骤5中，将坯料置于电解液中进行微弧氧化处理，采用抗菌双相共聚物对坯料进行镀膜，所述抗菌双相共聚物，按重量份数计，包括如下成分及配比：
N：3.0-5.0份；
Cu：0.5-1.3份；
Ag：0.01-0.05份；
Ba：0.03-0.1份；
Fe：4.2-6.0份；
混合稀土：0.01-0.03份。
进一步的，所述混合稀土为镧铈混合稀土，所述镧铈混合稀土中，La含量为：30-43％，Ce含量为：20-35％。
本发明的有益技术效果：
1、按照本发明的减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，本发明提供的减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，有效降低了不锈钢餐刀中重金属含量，提高了不锈钢餐刀的耐菌性和高断裂性，以氮和锰代替贵重的镍元素，稳定奥氏体，节约大量生产成本，减少镍的含量，不锈钢中加入了适量的铜和银合金元素，它们能弥散均匀分布在不锈钢中，银和铜不仅起到双重抗菌效果，能大幅提高减少不锈钢餐刀的高断裂性，La稀土元素及Ba元素，使得稀土及钡复合微合金化作用，它们固溶在钢中后，富集在晶界，能净化晶界，提高不锈钢餐刀的耐腐蚀性能和力学性能，其次镧离子和钡离子还能抑制细菌活性，它们易进入细菌核心，且与氧和硫的配位能力大于钙离子，将会取代细菌中钙的结合位点，在细菌核心中形成更为稳定的配合物，致使大量的钙离子流失而使细菌的抗性降低，使细菌活性降低，引起细菌死亡，从而提高不锈钢餐刀表面的抗菌性能。
2、按照本发明的减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，本发明提供的减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，对不锈钢合成废水的处理降低了废水处理成本，无需调节pH到碱性条件，即可实现废水中Pb、Zn重金属离子的沉淀，去除率大于99％，出水Pb离子浓度小于0.2mg/L、Zn离子浓度小于1.0mg/L，且无需再调pH，可稳定达标排放，并可以利用稀硝酸溶液与处理后的不锈钢合成废水对不锈钢餐刀坯料进行淋洗，能够进一步使不锈钢餐刀坯料表面的Pb、Zn重金属离子析出沉淀。
3、按照本发明的减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，本发明提供的减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，采用稀硝酸溶液配比铬酸钠与硝酸钠的混合溶液，对淋洗后的坯料表面进行处理，，大大降低了不锈钢中金属Cr的析出水平，其Cr析出水平均在国标限量范围以内，对人体安全，且对样品表面的影响小，且经过表面处理后的不锈钢的表面粗糙度Ra在0.047μm以下。
4、按照本发明的减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，本发明提供的减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，采用抗菌双相共聚物对坯料进行镀膜，抗菌双相共聚物中加入了适量的铜和银合金元素，它们能弥散均匀分布在不锈钢中，银和铜不仅起到双重抗菌效果，能大幅提高减少不锈钢餐刀的高断裂性，La稀土元素及Ba元素，使得稀土及钡复合微合金化作用，它们固溶在钢的表面后，富集在晶界，能净化晶界，提高不锈钢餐刀的耐腐蚀性能和力学性能，其次镧离子和钡离子还能抑制细菌活性，它们易进入细菌核心，且与氧和硫的配位能力大于钙离子，将会取代细菌中钙的结合位点，在细菌核心中形成更为稳定的配合物，致使大量的钙离子流失而使细菌的抗性降低，使细菌活性降低，引起细菌死亡，从而提高不锈钢餐刀表面的抗菌性能，而且可以在不锈钢餐刀表面形成一层保护膜，该保护膜与不锈钢餐刀体结合牢固，致密均匀，具有高硬度、防刮伤、抗酸抗碱等优异性能，而且不会析出有害元素，有利于使用者身体健康。
附图说明
图1为本发明的减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法的制备流程图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
如图1所示，本实施例1提供的一种减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，包括如下步骤：
步骤1：原料选料
选择无镍抗菌的不锈钢原材料，进行不锈钢合成；
所述无镍抗菌的不锈钢原材料，包括如下质量百分比的组成成分：
C：0.01％；
Si：3.1％；
Mn：1.00％；
S：0.003％；
P：0.02％；
Cr：9.0％；
Mo：0.8％；
W：0.7％；
B：0.08％；
Ag：0.1％；
Cu：4.0％；
Nb：0.001％；
N：0.6％；
Ba：0.15％；
稀土：0.01％；
Fe余量；
所述稀土为镧系稀土，所述镧系稀土中La的含量为60％。
所述不锈钢合成，包括如下步骤：
步骤11：冶炼
采用真空感应炉冶炼，在冶炼中，铌和铁以铁铌合金的形式、铜和银以铜银合金的形式加入到冶炼炉中，在冶炼出钢浇铸前加入稀土金属及钡合金，浇铸温度控制在1630℃；
步骤12：铸锭开坯
铸坯开坯采用锻造开坯，锻造开坯的加热温度为950-1350℃，开坯始锻温度为1200-1350℃，终锻温度为950-1200℃；
步骤13：热轧
铸锭开坯后对钢材进行热轧，热轧时坯料加热温度为1100-1300℃，开轧温度为1100-1300℃，终轧温度为950-1100℃；
步骤14：固溶处理
钢材热轧后在热处理炉中进行固溶处理，固溶温度为1050-1150℃，保温80min后采用水冷或空冷冷却，冷却后，在520-650℃下进行8h的抗菌时效处理，得不锈钢坯料；
步骤2：加工成型
将合成后的无镍抗菌的不锈钢加工成不锈钢餐刀坯料，具体包括如下步骤：
步骤21：往半固态压铸机中放入不锈钢坯料，将其压铸成所需形状的不锈钢餐刀胚料；
步骤22：对不锈钢餐刀胚料进行冲切，去除压铸水口、流道及多余的边角料；
步骤23：将不锈钢餐刀胚料装夹在CNC车床上，对不锈钢餐刀胚料的表面进行精加工；
步骤3：坯料淋洗
采用稀硝酸溶液配比不锈钢合成废水对不锈钢餐刀坯料进行淋洗，稀硝酸溶液与不锈钢合成废水的配比为1:2，不锈钢合成废水在使用前，首先要将不锈钢合成废水中的熔渣过滤掉，不锈钢合成废水中的熔渣过滤掉后，需要经过如下步骤处理后与稀硝酸溶液混合使用：
步骤31：采用SRB混合菌群，调pH为4，在厌氧生物反应器中不锈钢合成废水进行硫化处理；
步骤32：向硫化处理后的不锈钢合成废水中加碱搅拌，调节pH为7.5；
步骤33：采用N2吹脱的方式将厌氧生物反应器中产生的生物气吹脱进入废水进一步反应，得能与稀硝酸溶液混合的不锈钢合成废水；
步骤4：表面重金属析出
采用稀硝酸溶液配比铬酸钠与硝酸钠的混合溶液，对淋洗后的坯料表面进行处理，使坯料表面得重金属析出，具体包括如下步骤：
步骤41：配制稀硝酸溶液、铬酸钠与硝酸钠的混合溶液，稀硝酸溶液、铬酸钠、硝酸钠的配比为：6:1:3；
步骤42：将淋洗后的坯料放入稀硝酸溶液、铬酸钠、硝酸钠的混合溶液中，在30℃的温度下，浸泡3h；
步骤43：将经过浸泡处理的坯料放入1wt％的硅酸钠水溶液中煮沸15min；
步骤44：将煮沸处理后的不锈钢使用去离子水漂洗；
步骤5：表面镀膜
采用抗菌双相共聚物对坯料进行镀膜，将坯料置于电解液中进行微弧氧化处理，采用抗菌双相共聚物对坯料进行镀膜，所述抗菌双相共聚物，按重量份数计，包括如下成分及配比：
N：3.0份；
Cu：0.5份；
Ag：0.01份；
Ba：0.03份；
Fe：4.2份；
混合稀土：0.01份。
所述混合稀土为镧铈混合稀土，所述镧铈混合稀土中，La含量为：30％，Ce含量为：20％；
步骤6：烘烤成型
坯料镀膜后，烘烤成型，即得不锈钢餐刀。
实施例2：
如图1所示，本实施例2提供的一种减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，包括如下步骤：
步骤1：原料选料
选择无镍抗菌的不锈钢原材料，进行不锈钢合成；
所述无镍抗菌的不锈钢原材料，包括如下质量百分比的组成成分：
C：0.015％；
Si：3.5％；
Mn：2.00％；
S：0.005％；
P：0.025％；
Cr：9.5％；
Mo：1.3％；
W：1.2％；
B：0.13％；
Ag：0.12％；
Cu：4.5％；
Nb：0.003％；
N：0.7％；
Ba：0.2％；
稀土：0.1％；
Fe余量；
所述稀土为镧系稀土，所述镧系稀土中La的含量为65％。
所述不锈钢合成，包括如下步骤：
步骤11：冶炼
采用真空感应炉冶炼，在冶炼中，铌和铁以铁铌合金的形式、铜和银以铜银合金的形式加入到冶炼炉中，在冶炼出钢浇铸前加入稀土金属及钡合金，浇铸温度控制在1650℃；
步骤12：铸锭开坯
铸坯开坯采用锻造开坯，锻造开坯的加热温度为950-1350℃，开坯始锻温度为1200-1350℃，终锻温度为950-1200℃；
步骤13：热轧
铸锭开坯后对钢材进行热轧，热轧时坯料加热温度为1100-1300℃，开轧温度为1100-1300℃，终轧温度为950-1100℃；
步骤14：固溶处理
钢材热轧后在热处理炉中进行固溶处理，固溶温度为1050-1150℃，保温75min后采用水冷或空冷冷却，冷却后，在520-650℃下进行8h的抗菌时效处理，得不锈钢坯料；
步骤2：加工成型
将合成后的无镍抗菌的不锈钢加工成不锈钢餐刀坯料，具体包括如下步骤：
步骤21：往半固态压铸机中放入不锈钢坯料，将其压铸成所需形状的不锈钢餐刀胚料；
步骤22：对不锈钢餐刀胚料进行冲切，去除压铸水口、流道及多余的边角料；
步骤23：将不锈钢餐刀胚料装夹在CNC车床上，对不锈钢餐刀胚料的表面进行精加工；
步骤3：坯料淋洗
采用稀硝酸溶液配比不锈钢合成废水对不锈钢餐刀坯料进行淋洗，稀硝酸溶液与不锈钢合成废水的配比为1:4，不锈钢合成废水在使用前，首先要将不锈钢合成废水中的熔渣过滤掉，不锈钢合成废水中的熔渣过滤掉后，需要经过如下步骤处理后与稀硝酸溶液混合使用：
步骤31：采用SRB混合菌群，调pH为4，在厌氧生物反应器中不锈钢合成废水进行硫化处理；
步骤32：向硫化处理后的不锈钢合成废水中加碱搅拌，调节pH为8；
步骤33：采用N2吹脱的方式将厌氧生物反应器中产生的生物气吹脱进入废水进一步反应，得能与稀硝酸溶液混合的不锈钢合成废水；
步骤4：表面重金属析出
采用稀硝酸溶液配比铬酸钠与硝酸钠的混合溶液，对淋洗后的坯料表面进行处理，使坯料表面得重金属析出，具体包括如下步骤：
步骤41：配制稀硝酸溶液、铬酸钠与硝酸钠的混合溶液，稀硝酸溶液、铬酸钠、硝酸钠的配比为：8:1:3；
步骤42：将淋洗后的坯料放入稀硝酸溶液、铬酸钠、硝酸钠的混合溶液中，在40℃的温度下，浸泡4h；
步骤43：将经过浸泡处理的坯料放入2wt％的硅酸钠水溶液中煮沸20min；
步骤44：将煮沸处理后的不锈钢使用去离子水漂洗；
步骤5：表面镀膜
采用抗菌双相共聚物对坯料进行镀膜，将坯料置于电解液中进行微弧氧化处理，采用抗菌双相共聚物对坯料进行镀膜，所述抗菌双相共聚物，按重量份数计，包括如下成分及配比：
N：4.0份；
Cu：1.0份；
Ag：0.03份；
Ba：0.07份；
Fe：5.0份；
混合稀土：0.02份。
所述混合稀土为镧铈混合稀土，所述镧铈混合稀土中，La含量为：38％，Ce含量为：30％；
步骤6：烘烤成型
坯料镀膜后，烘烤成型，即得不锈钢餐刀。
实施例3：
如图1所示，本实施例3提供的一种减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，包括如下步骤：
步骤1：原料选料
选择无镍抗菌的不锈钢原材料，进行不锈钢合成；
所述无镍抗菌的不锈钢原材料，包括如下质量百分比的组成成分：
C：0.02％；
Si：3.9％；
Mn：3.00％；
S：0.006％；
P：0.03％；
Cr：10.0％；
Mo：1.5％；
W：1.5％；
B：0.16％；
Ag：0.13％；
Cu：5.0％；
Nb：0.05％；
N：0.8％；
Ba：0.3％；
稀土：0.2％；
Fe余量；
所述稀土为镧系稀土，所述镧系稀土中La的含量为70％。
所述不锈钢合成，包括如下步骤：
步骤11：冶炼
采用真空感应炉冶炼，在冶炼中，铌和铁以铁铌合金的形式、铜和银以铜银合金的形式加入到冶炼炉中，在冶炼出钢浇铸前加入稀土金属及钡合金，浇铸温度控制在1650℃；
步骤12：铸锭开坯
铸坯开坯采用锻造开坯，锻造开坯的加热温度为950-1350℃，开坯始锻温度为1200-1350℃，终锻温度为950-1200℃；
步骤13：热轧
铸锭开坯后对钢材进行热轧，热轧时坯料加热温度为1100-1300℃，开轧温度为1100-1300℃，终轧温度为950-1100℃；
步骤14：固溶处理
钢材热轧后在热处理炉中进行固溶处理，固溶温度为1050-1150℃，保温90min后采用水冷或空冷冷却，冷却后，在520-650℃下进行10h的抗菌时效处理，得不锈钢坯料；
步骤2：加工成型
将合成后的无镍抗菌的不锈钢加工成不锈钢餐刀坯料，具体包括如下步骤：
步骤21：往半固态压铸机中放入不锈钢坯料，将其压铸成所需形状的不锈钢餐刀胚料；
步骤22：对不锈钢餐刀胚料进行冲切，去除压铸水口、流道及多余的边角料；
步骤23：将不锈钢餐刀胚料装夹在CNC车床上，对不锈钢餐刀胚料的表面进行精加工；
步骤3：坯料淋洗
采用稀硝酸溶液配比不锈钢合成废水对不锈钢餐刀坯料进行淋洗，稀硝酸溶液与不锈钢合成废水的配比为1:6，不锈钢合成废水在使用前，首先要将不锈钢合成废水中的熔渣过滤掉，不锈钢合成废水中的熔渣过滤掉后，需要经过如下步骤处理后与稀硝酸溶液混合使用：
步骤31：采用SRB混合菌群，调pH为5，在厌氧生物反应器中不锈钢合成废水进行硫化处理；
步骤32：向硫化处理后的不锈钢合成废水中加碱搅拌，调节pH为8；
步骤33：采用N2吹脱的方式将厌氧生物反应器中产生的生物气吹脱进入废水进一步反应，得能与稀硝酸溶液混合的不锈钢合成废水；
步骤4：表面重金属析出
采用稀硝酸溶液配比铬酸钠与硝酸钠的混合溶液，对淋洗后的坯料表面进行处理，使坯料表面得重金属析出，具体包括如下步骤：
步骤41：配制稀硝酸溶液、铬酸钠与硝酸钠的混合溶液，稀硝酸溶液、铬酸钠、硝酸钠的配比为：10:1:3；
步骤42：将淋洗后的坯料放入稀硝酸溶液、铬酸钠、硝酸钠的混合溶液中，在45℃的温度下，浸泡4h；
步骤43：将经过浸泡处理的坯料放入3wt％的硅酸钠水溶液中煮沸30min；
步骤44：将煮沸处理后的不锈钢使用去离子水漂洗；
步骤5：表面镀膜
采用抗菌双相共聚物对坯料进行镀膜，将坯料置于电解液中进行微弧氧化处理，采用抗菌双相共聚物对坯料进行镀膜，所述抗菌双相共聚物，按重量份数计，包括如下成分及配比：
N：5.0份；
Cu：1.3份；
Ag：0.05份；
Ba：0.1份；
Fe：6.0份；
混合稀土：0.03份。
所述混合稀土为镧铈混合稀土，所述镧铈混合稀土中，La含量为：43％，Ce含量为：35％；
步骤6：烘烤成型
坯料镀膜后，烘烤成型，即得不锈钢餐刀。
在上述实施例1-3中，该减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，有效降低了不锈钢餐刀中重金属含量，提高了不锈钢餐刀的耐菌性和高断裂性，以氮和锰代替贵重的镍元素，稳定奥氏体，节约大量生产成本，减少镍的含量，不锈钢中加入了适量的铜和银合金元素，它们能弥散均匀分布在不锈钢中，银和铜不仅起到双重抗菌效果，能大幅提高减少不锈钢餐刀的高断裂性，La稀土元素及Ba元素，使得稀土及钡复合微合金化作用，它们固溶在钢中后，富集在晶界，能净化晶界，提高不锈钢餐刀的耐腐蚀性能和力学性能，其次镧离子和钡离子还能抑制细菌活性，它们易进入细菌核心，且与氧和硫的配位能力大于钙离子，将会取代细菌中钙的结合位点，在细菌核心中形成更为稳定的配合物，致使大量的钙离子流失而使细菌的抗性降低，使细菌活性降低，引起细菌死亡，从而提高不锈钢餐刀表面的抗菌性能。
在上述实施例1-3中，该减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，对不锈钢合成废水的处理降低了废水处理成本，无需调节pH到碱性条件，即可实现废水中Pb、Zn重金属离子的沉淀，去除率大于99％，出水Pb离子浓度小于0.2mg/L、Zn离子浓度小于1.0mg/L，且无需再调pH，可稳定达标排放，并可以利用稀硝酸溶液与处理后的不锈钢合成废水对不锈钢餐刀坯料进行淋洗，能够进一步使不锈钢餐刀坯料表面的Pb、Zn重金属离子析出沉淀。
在上述实施例1-3中，该减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，采用稀硝酸溶液配比铬酸钠与硝酸钠的混合溶液，对淋洗后的坯料表面进行处理，，大大降低了不锈钢中金属Cr的析出水平，其Cr析出水平均在国标限量范围以内，对人体安全，且对样品表面的影响小，且经过表面处理后的不锈钢的表面粗糙度Ra在0.047μm以下。
在上述实施例1-3中，该减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，采用抗菌双相共聚物对坯料进行镀膜，抗菌双相共聚物中加入了适量的铜和银合金元素，它们能弥散均匀分布在不锈钢中，银和铜不仅起到双重抗菌效果，能大幅提高减少不锈钢餐刀的高断裂性，La稀土元素及Ba元素，使得稀土及钡复合微合金化作用，它们固溶在钢的表面后，富集在晶界，能净化晶界，提高不锈钢餐刀的耐腐蚀性能和力学性能，其次镧离子和钡离子还能抑制细菌活性，它们易进入细菌核心，且与氧和硫的配位能力大于钙离子，将会取代细菌中钙的结合位点，在细菌核心中形成更为稳定的配合物，致使大量的钙离子流失而使细菌的抗性降低，使细菌活性降低，引起细菌死亡，从而提高不锈钢餐刀表面的抗菌性能，而且可以在不锈钢餐刀表面形成一层保护膜，该保护膜与不锈钢餐刀体结合牢固，致密均匀，具有高硬度、防刮伤、抗酸抗碱等优异性能，而且不会析出有害元素，有利于使用者身体健康。
综上所述，在本实施例中，按照本实施例的减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，本实施例提供的减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，有效降低了不锈钢餐刀中重金属含量，提高了不锈钢餐刀的耐菌性和高断裂性。
以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：原料选料
选择无镍抗菌的不锈钢原材料，进行不锈钢合成；
步骤2：加工成型
将合成后的无镍抗菌的不锈钢加工成不锈钢餐刀坯料；
步骤3：坯料淋洗
采用稀硝酸溶液配比不锈钢合成废水对不锈钢餐刀坯料进行淋洗；
步骤4：表面重金属析出
采用稀硝酸溶液配比铬酸钠与硝酸钠的混合溶液，对淋洗后的坯料表面进行处理，使坯料表面得重金属析出；
步骤5：表面镀膜
采用抗菌双相共聚物对坯料进行镀膜；
步骤6：烘烤成型
坯料镀膜后，烘烤成型，即得不锈钢餐刀；
所述步骤1中，无镍抗菌的不锈钢原材料，包括如下质量百分比的组成成分：
C：0.01-0.02％；
Si：3.1-3.9％；
Mn：1.00-3.00％；
S：0.003-0.006％；
P：0.02-0.03％；
Cr：9.0-10.0％；
Mo：0.8-1.5％；
W：0.7-1.5％；
B：0.08-0.16％；
Ag：0.1-0.13％；
Cu：4.0-5.0％；
Nb：0.001-0.05％；
N：0.6-0.8％；
Ba：0.15-0.3％；
稀土：0.01-0.2％，所述稀土为镧系稀土，所述镧系稀土中La的含量为60％-70％；
Fe余量。
2.根据权利要求1所述的一种减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，其特征在于，所述步骤1中，不锈钢合成，包括如下步骤：
步骤11：冶炼
采用真空感应炉冶炼，在冶炼中，铌和铁以铁铌合金的形式、铜和银以铜银合金的形式加入到冶炼炉中，在冶炼出钢浇铸前加入稀土金属及钡合金，浇铸温度控制在1630-1680℃；
步骤12：铸锭开坯
铸坯开坯采用锻造开坯，锻造开坯的加热温度为950-1350℃，开坯始锻温度为1200-1350℃，终锻温度为950-1200℃；
步骤13：热轧
铸锭开坯后对钢材进行热轧，热轧时坯料加热温度为1100-1300℃，开轧温度为1100-1300℃，终轧温度为950-1100℃；
步骤14：固溶处理
钢材热轧后在热处理炉中进行固溶处理，固溶温度为1050-1150℃，保温60-90min后采用水冷或空冷冷却，冷却后，在520-650℃下进行6-10h的抗菌时效处理，得不锈钢坯料。
3.根据权利要求1所述的一种减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，其特征在于，所述步骤2中，包括如下步骤：
步骤21：往半固态压铸机中放入不锈钢坯料，将其压铸成所需形状的不锈钢餐刀胚料；
步骤22：对不锈钢餐刀胚料进行冲切，去除压铸水口、流道及多余的边角料；
步骤23：将不锈钢餐刀胚料装夹在CNC车床上，对不锈钢餐刀胚料的表面进行精加工。
4.根据权利要求1所述的一种减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，其特征在于，所述步骤3中，稀硝酸溶液与不锈钢合成废水的配比为1:2-6，不锈钢合成废水在使用前，首先要将不锈钢合成废水中的熔渣过滤掉。
5.根据权利要求4所述的一种减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，其特征在于，所述步骤3中，不锈钢合成废水中的熔渣过滤掉后，需要经过如下步骤处理后与稀硝酸溶液混合使用：
步骤31：采用SRB混合菌群，调pH为3-5，在厌氧生物反应器中不锈钢合成废水进行硫化处理；
步骤32：向硫化处理后的不锈钢合成废水中加碱搅拌，调节pH为7～8；
步骤33：采用N2吹脱的方式将厌氧生物反应器中产生的生物气吹脱进入废水进一步反应，得能与稀硝酸溶液混合的不锈钢合成废水。
6.根据权利要求1所述的一种减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，其特征在于，所述步骤4中，包括如下步骤：
步骤41：配制稀硝酸溶液、铬酸钠与硝酸钠的混合溶液，稀硝酸溶液、铬酸钠、硝酸钠的配比为：6-10:1-2:3-4；
步骤42：将淋洗后的坯料放入稀硝酸溶液、铬酸钠、硝酸钠的混合溶液中，在30-45℃的温度下，浸泡3-4h；
步骤43：将经过浸泡处理的坯料放入1-3wt％的硅酸钠水溶液中煮沸15-30min；
步骤44：将煮沸处理后的不锈钢使用去离子水漂洗。
7.根据权利要求1所述的一种减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，其特征在于，所述步骤5中，将坯料置于电解液中进行微弧氧化处理，采用抗菌双相共聚物对坯料进行镀膜，所述抗菌双相共聚物，按重量份数计，包括如下成分及配比：
N：3.0-5.0份；
Cu：0.5-1.3份；
Ag：0.01-0.05份；
Ba：0.03-0.1份；
Fe：4.2-6.0份；
混合稀土：0.01-0.03份。
8.根据权利要求7所述的一种减少不锈钢餐刀中重金属含量处理方法，其特征在于，所述混合稀土为镧铈混合稀土，所述镧铈混合稀土中，La含量为：30-43％，Ce含量为：20-35％。
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