CN114107679A - 防止镀锌钢板回收钢板生锈的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防止镀锌钢板回收钢板生锈的方法，属于冶金技术领域。本发明的防止镀锌钢板回收钢板生锈的方法包括：a.将镀锌钢板回收得到的钢板在碱浓度0.45～5wt％的条件浸泡5～60分钟，浸泡温度为15～30℃，优选浸泡10～30分钟；b.将a步骤得到的钢板在50～100℃烘干。本发明的方法能够做到在空气湿度3～80％放90天也不生锈。本发明的方法工艺简单，成本低，钢板后续可直接回炉铸造，回收利用简单。
Description
技术领域
本发明涉及一种防止镀锌钢板回收钢板生锈的方法，属于冶金技术领域。
背景技术
钢板机械性能优异，是许多设备的制造材料，但是钢板容易被腐蚀，损坏。为了防止钢板被腐蚀，往往需要对钢板进行表面处理，其中在钢板表面镀锌就是一种防腐性能优良、成本低并且广泛应用的方法，例如应用在汽车制造、冷藏箱、建筑业、通风和供热设施以及家电制造等领域。
由于镀锌钢板的应用，不可避免的在生产过程会产生镀锌钢板废料边角料、残次品、废旧设备回收等，也产生了许多废的镀锌钢板，这些钢板可以回收用于铸造零部件，回收经济效益极高，但如果不对废次镀锌板进行处理，直接回炉重铸，可能面临以下几个问题：(1)产品质量问题：由于铸件含锌量超标，造成材质机械性能不达标。此外还会进一步会对产品带来安全隐患。(2)效益问题：由于铸造钢水含锌量比较大，仅次品率同比高出3-16％，导致的经济损失巨大。(3)环境污染问题：大量的含锌废气与烟尘会在铸造车间弥漫飞扬。工作环境差、粉尘和毒气很容易引发尘肺病等各种职业病。(4)影响铸造熔炉使用寿命：含锌钢板熔融时，含锌钢水对炉体结构产生大量副作用，可引起炉壁结镏，严重时使炉体破裂，降低炉体使用寿命，造成极大的经济损失。
目前回收废镀锌钢板锌的方法有采用酸溶解法、机械去除再加工法、真空烘烤法、碱浸法等。酸溶解法，生产工艺复杂，成本高，一旦控制不当，还会对镀锌板基材造成损害，后期工艺复杂，环境污染严重。机械去除再加工法，此法多采用喷丸技术。其理论依据；在495℃，锌与铁可形成脆性的相间化合物，因此可通过机械法将锌和铁分离。实验结果表明，在550℃仅靠烘烤可去锌23％，室温下喷丸处理可去锌30％。如果两者结合，在550℃烘烤后喷丸2min即可去锌67％；550℃烘烤后喷丸5min可除去锌87％。可见喷丸直接影响去锌效果，适宜的温度为495～550℃，去除下来的锌送到再生锌厂进行冶炼，进而得到金属锌。此工艺流程复杂，工作环境较差，工作量大，对废次镀锌板可行性不强，虽对于除锌有一定的效果，但对于基材的损耗较大，且锌的回收率不高，容易造成二次污染。真空烘烤法回收镀锌钢板锌的方法是：把热镀锌废钢板放置于真空炉中，将炉温升值900℃以上，并保持炉内的真空度＜13Pa，这样钢板表面的锌被熔化富集，用这种方法回收的高纯锌其回收率＞97％。但其成本很高，难以控制。锌的回收率也不高，并且火法真空熔炼后的钢板放置1天后就开始生锈了。碱浸法具有成本低，锌回收率高等优点。然而碱浸后的钢板也容易生锈。如何预防回收的镀锌钢板生锈是回收镀锌钢板面的难题之一。
目前钢板防锈的方法主要有钝化、涂油漆等。例如申请号为87103080.2的中国专利申请公开了一种钢铁处理钝化工艺，其工艺过程为除油—清洗—除锈—清洗—钝化—清洗—皂化—清洗—风干—上油，其特征在于所用的钝化液包括：硫酸铜或氯化铜中选一种铜盐、***、至少从氯化亚铁、盐酸、硝酸、草酸、硼酸、硫酸和氯化钠中选一种化合物作为反应促进剂，钝化处理用浸泡方法，分二次进行，将零件置于0～50℃的钝化液中浸泡1～2分钟后，取出风干，再置于0～50℃的钝化液中浸泡1～2分钟。工艺复杂成本高。并且这些方法又会增加钢板后续回收利用的难度。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的防止镀锌钢板回收钢板生锈的方法。
为达到上述目的，本发明的防止镀锌钢板回收钢板生锈的方法包括：
a.将镀锌钢板回收得到的钢板在碱浓度0.45～5wt％的条件浸泡5～60分钟，浸泡温度为15～30℃，优选浸泡10～30分钟；
b.将a步骤得到的钢板在50～100℃烘干。
在一种具体实施方式中，a步骤所述浸泡前还先将钢板用水清洗至洗脱液pH7～9。
在一种具体实施方式中，所述碱为NaOH、KOH中的至少一种；所述碱浓度优选为0.45～0.98wt％。
在一种具体实施方式中，所述烘干的温度为50～80℃，优选为50～70℃；烘干的方法优选为热风烘干。
在一种具体实施方式中，b步骤所述烘干的时间为10～120min，优选10～50min。
在一种具体实施方式中，所述钢板的厚度0.1mm以上。
在一种具体实施方式中，所述镀锌钢板回收钢板采用的是碱浸法；优选所述碱浸法包括：将镀锌钢板用1～9M的碱在50～90℃，浸泡0.5～5小时，得到钢板和碱浸液。
在一种具体实施方式中，所述碱浸法还包括用压缩空气搅拌，压缩空气的流速为0.2～2m3/h，优选为0.5～2m3/h。
在一种具体实施方式中，所述碱浸法的固液比为1～3：3～5。
在一种具体实施方式中，所述碱浸法的碱为NaOH或KOH中的至少一种，优选为NaOH。
有益效果：
本发明的方法能够做到在空气湿度3～80％放30～90天也不生锈。
本发明的方法工艺简单，成本低，钢板后续可直接回炉铸造，回收利用简单。
附图说明
图1为实施例1制备得到的钢板在湿度约为70～80％放置1个月的照片。
图2为实施例1制备得到的钢板在昆明放置两年(2019年10月-2021年10月)的照片。
图3为对比例1制备得到的钢板在湿度约为70～80％放置20天的照片。
图4为对比例2制备得到的钢板在湿度约为70～80％放置50天的照片。
图5为对比例1制备得到的钢板在湿度约为70～80％放置25天的照片。
图6为对比例2制备得到的钢板在湿度约为70～80％放置15天的照片。
具体实施方式
为达到上述目的，本发明的防止镀锌钢板回收钢板生锈的方法包括：
a.将镀锌钢板回收得到的钢板在碱浓度0.45～5wt％的条件浸泡5～60分钟，浸泡温度为15～30℃，优选浸泡10～30分钟；
b.将a步骤得到的钢板在50～100℃烘干。
在一种具体实施方式中，a步骤所述浸泡前还先将钢板用水清洗至洗脱液pH7～9。
在一种具体实施方式中，所述碱为NaOH、KOH中的至少一种；所述碱浓度优选为0.45～0.98wt％。
在一种具体实施方式中，所述烘干的温度为50～80℃，优选为50～70℃；烘干的方法优选为热风烘干。
在一种具体实施方式中，b步骤所述烘干的时间为10～120min，优选10～50min。
在一种具体实施方式中，所述钢板的厚度0.1mm以上。
在一种具体实施方式中，所述镀锌钢板回收钢板采用的是碱浸法；优选所述碱浸法包括：将镀锌钢板用1～9M的碱在50～90℃，浸泡0.5～5小时，得到钢板和碱浸液。
在一种具体实施方式中，所述碱浸法还包括用压缩空气搅拌，压缩空气的流速为流速为0.2～2m3/h，优选为0.5～2m3/h。
在一种具体实施方式中，所述碱浸法的固液比为1～3：3～5。
在一种具体实施方式中，所述碱浸法的碱为NaOH或KOH中的至少一种，优选为NaOH。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
将回收的表层锌含量为1.2％的废镀锌钢板与NaOH混合，碱浓度200g/L，碱浸出的温度80℃。压缩空气搅拌，压缩空气的流速为0.2m3/h。碱浸30分钟时间。
去除锌后钢板厚度1mm，将钢板捞出用清水冲洗至PH8-9后放入碱浓度0.5％水池浸泡60分钟后吊出，放入烘干箱80℃烘干60分钟时间。
钢板在湿度约为70～80％放置1个月也完全不生锈，如图1所示。钢板在昆明放置两年(2019年10月-2021年10月)也完全不生锈，如图2所示。
实施例2
将回收的表层锌含量为2.2％的废镀锌钢板与KOH混合，碱的浓度180g/L。碱浸出的温度75℃。压缩空气搅拌，压缩空气的流速为0.4m3/h。碱浸90分钟。
钢板厚度2mm。将钢板捞出用清水冲洗至PH8-9后放入碱浓度0.5％水池浸泡60分钟后吊出，放入烘干箱90℃烘干50分钟。
钢板在50％湿度放置650天也不生锈。
实施例3
将回收的表层锌含量为1.2％的废镀锌钢板与NaOH混合，碱浓度200g/L，碱浸出的温度80℃。压缩空气搅拌，压缩空气的流速为0.2m3/h。碱浸30分钟时间
去除锌后钢板厚度1mm，将钢板捞出用清水冲洗至PH8-9后放入碱浓度0.5％水池浸泡60分钟后吊出，放入热风烘干干箱50℃烘干30分钟时间。
钢片在70％的湿度放置2个月不生锈。
对比例1
将废镀锌钢板放入20％的NaOH碱液中加温至40-50℃用压缩空气放入浸出槽加气搅拌，气体流速0.2m3/h，浸泡1小时后，脱锌结束。捞出用清水冲洗至PH8-9后放入碱浓度0.1％水池浸泡60分钟后吊出，放入烘干箱80-100℃烘干60分钟。
烘干后的钢板在湿度70～80％放置20天就生锈，详见图3。
对比例2
将废镀锌钢板放入20％的NaOH碱液中加温至60-70℃用压缩空气放入浸出槽加气搅拌，浸泡45分钟后，脱锌结束。捞出用清水冲洗至PH8-9后放入碱浓度0.2％水池浸泡60分钟后吊出，放入烘干箱80-100℃烘干70分钟。
烘干后的钢板在湿度70～80％放置50天就生锈，详见图4，锈比对比例1少。
对比例3
将废镀锌钢板放入20％的NaOH碱液中加温至60-70℃用压缩空气放入浸出槽加气搅拌，浸泡45分钟后，脱锌结束。捞出用清水冲洗至PH8-9后放入碱浓度6％水池浸泡60分钟后吊出，放入烘干箱80-100℃烘干70分钟。
烘干后的钢板在湿度70～80％放置25天就生锈，详见图5。
对比例4
将废镀锌钢板放入18％的NaOH碱液中加温至60-70℃用压缩空气放入浸出槽加气搅拌，浸泡50分钟后，脱锌结束。捞出用清水冲洗至PH8-9后放入清水池浸泡60分钟后吊出，放入烘干箱80-100℃烘干70分钟。
烘干后的钢板在湿度70～80％放置15天就生锈，详见图6。图6的锈比图5更多。
Claims (10)
1.防止镀锌钢板回收钢板生锈的方法，其特征在于，所述方法包括：
a.将镀锌钢板回收得到的钢板在碱浓度0.45～5wt％的条件浸泡5～60分钟，浸泡温度为15～30℃，优选浸泡10～30分钟；
b.将a步骤得到的钢板在50～100℃烘干。
2.根据权利要求1所述的防止镀锌钢板回收钢板生锈的方法，其特征在于，a步骤所述浸泡前还先将钢板用水清洗至洗脱液pH7～9。
3.根据权利要求1或2所述的防止镀锌钢板回收钢板生锈的方法，其特征在于，所述碱为NaOH、KOH中的至少一种；所述碱浓度优选为0.45～0.98wt％。
4.根据权利要求1或2所述的防止镀锌钢板回收钢板生锈的方法，其特征在于，所述烘干的温度为50～80℃，优选为50～70℃；烘干的方法优选为热风烘干。
5.根据权利要求1或2所述的防止镀锌钢板回收钢板生锈的方法，其特征在于，b步骤所述烘干的时间为10～120min；优选为10～50min。
6.根据权利要求1或2所述的防止镀锌钢板回收钢板生锈的方法，其特征在于，所述钢板的厚度0.1mm以上。
7.根据权利要求1或2所述的防止镀锌钢板回收钢板生锈的方法，其特征在于，所述镀锌钢板回收钢板采用的是碱浸法；优选所述碱浸法包括：将镀锌钢板用1～9M的碱在50～90℃，浸泡0.5～5小时，得到钢板和碱浸液。
8.根据权利要求7所述的防止镀锌钢板回收钢板生锈的方法，其特征在于，所述碱浸法还包括用压缩空气搅拌，压缩空气的为0.2～2m3/h，优选为0.5～2m3/h。
9.根据权利要求7所述的防止碱浸法镀锌钢板回收钢板生锈的方法，其特征在于，所述碱浸法的固液比为1～3：3～5。
10.根据权利要求7所述的防止镀锌钢板回收钢板生锈的方法，其特征在于，所述碱浸法的碱为NaOH或KOH中的至少一种，优选为NaOH。
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