RU2599061C1 - Method for removal of zinc from galvanized steel - Google Patents
Method for removal of zinc from galvanized steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2599061C1 RU2599061C1 RU2015116333/02A RU2015116333A RU2599061C1 RU 2599061 C1 RU2599061 C1 RU 2599061C1 RU 2015116333/02 A RU2015116333/02 A RU 2015116333/02A RU 2015116333 A RU2015116333 A RU 2015116333A RU 2599061 C1 RU2599061 C1 RU 2599061C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zinc
- galvanized steel
- waste
- wastes
- steel
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/10—Etching compositions
- C23F1/14—Aqueous compositions
- C23F1/16—Acidic compositions
- C23F1/30—Acidic compositions for etching other metallic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
- C22B19/30—Obtaining zinc or zinc oxide from metallic residues or scraps
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для переработки отходов оцинкованной стали. Отходы загружают в водный раствор соляной кислоты и в присутствии гексаметилентетрамина при температуре 10-40°С выдерживают 20-30 мин, после этого полученный раствор с ионами цинка может быть направлен на дальнейшую переработку, а обработанные отходы могут быть использованы в качестве шихты при выплавке чугуна.The invention relates to the field of non-ferrous metallurgy and can be used for the processing of galvanized steel waste. The waste is loaded into an aqueous solution of hydrochloric acid and can withstand 20-30 minutes in the presence of hexamethylenetetramine at a temperature of 10-40 ° C, after which the resulting solution with zinc ions can be sent for further processing, and the treated waste can be used as a charge in the smelting of cast iron .
Изобретение представляет собой способ удаления цинка из отходов оцинкованной стали в растворе, содержащем кислоту. Цинк используется в качестве защитного покрытия от коррозии в машиностроении, а также других отраслях. Переработка оцинкованных стальных отходов затруднена по ряду причин. Например, использование таких отходов при плавке в индукционных печах приводит к снижению качества выплавляемого металла, ухудшению экологической обстановки и негативно влияет на обслуживающий персонал. С другой стороны, это ценный сырьевой материал для получения цинка, поэтому восстановление цинка из оцинкованных стальных отходов экономически целесообразно. В связи с этим разработаны различные методы отделения цинка от стального основания отходов.The invention is a method for removing zinc from galvanized steel wastes in an acid-containing solution. Zinc is used as a protective coating against corrosion in mechanical engineering, as well as other industries. The processing of galvanized steel wastes is difficult for a number of reasons. For example, the use of such wastes during smelting in induction furnaces leads to a decrease in the quality of the smelted metal, environmental degradation and negatively affects the staff. On the other hand, it is a valuable raw material for producing zinc, therefore, the recovery of zinc from galvanized steel wastes is economically feasible. In this regard, various methods have been developed for separating zinc from the steel base of the waste.
Известен способ удаления цинка из цинксодержащих стальных отходов методом испарения [1]. Для этого отходы выдерживаются при температуре 500-950°С в защитной атмосфере в специальном устройстве до момента испарения цинка со стальной подложки. После этого испаренный цинк конденсируется в специальном приемнике, откуда может поступать на переработку, а стальные отходы могут направляться на брикетирование и переплав.A known method of removing zinc from zinc-containing steel waste by evaporation [1]. To do this, the waste is kept at a temperature of 500-950 ° C in a protective atmosphere in a special device until the zinc evaporates from the steel substrate. After this, the evaporated zinc is condensed in a special receiver, from where it can be sent for processing, and steel waste can be sent for briquetting and remelting.
Недостатком данного способа являются большие финансовые затраты на оборудование для испарения цинка, а также значительный расход энергии, затрачиваемой на нагрев отходов и испарение цинка.The disadvantage of this method is the large financial costs of equipment for the evaporation of zinc, as well as a significant expenditure of energy spent on heating waste and evaporation of zinc.
Другим способом очистки оцинкованных стальных отходов является электролитический метод [2]. Цинксодержащие отходы, играющие роль анода, погружаются в раствор едкого натра и едкого калия при PH 11-15.5, затем они электрически подключаются к катоду без применения внешнего источника напряжения. В результате электрохимической реакции цинковое покрытие с анода (стальные отходы) осаждается на катоде. Another method of cleaning galvanized steel wastes is the electrolytic method [2]. Zinc-containing wastes playing the role of the anode are immersed in a solution of sodium hydroxide and potassium hydroxide at PH 11-15.5, then they are electrically connected to the cathode without using an external voltage source. As a result of the electrochemical reaction, the zinc coating from the anode (steel waste) is deposited on the cathode.
Недостаток способа - требуется постоянный контроль за протеканием реакции, также необходимо применять специальные меры для недопущения неравномерности снятия цинкового покрытия.The disadvantage of this method is that constant monitoring of the reaction is required, it is also necessary to apply special measures to prevent uneven removal of the zinc coating.
Наиболее близким по технической сущности является способ удаления цинка с оцинкованных стальных отходов в растворе кислоты [3], заключающийся в обработке отходов раствором серной кислоты концентрацией 100-300 г/л. Для ускорения протекания реакции с целью недопущения растворения железа стальной основы в раствор добавляются ионы цинка в количестве 10-70 г/л. Реакция протекает при температуре 15-70°С в течение промежутка времени порядка 90 с. The closest in technical essence is the method of removing zinc from galvanized steel waste in an acid solution [3], which consists in treating waste with a solution of sulfuric acid with a concentration of 100-300 g / l. To accelerate the course of the reaction in order to prevent the dissolution of the iron of the steel base, zinc ions are added to the solution in an amount of 10-70 g / l. The reaction proceeds at a temperature of 15-70 ° C for a period of time of the order of 90 s.
Недостатком способа является необходимость использовать относительно большое количество ионов цинка, а также невозможность полностью защитить стальную основу от растворения железа.The disadvantage of this method is the need to use a relatively large number of zinc ions, as well as the inability to completely protect the steel base from the dissolution of iron.
Задача данного изобретения состоит в подготовке отходов оцинкованной стали для использования в качестве шихтового материала при индукционной плавке, разработка экономически целесообразного способа удаления цинка с оцинкованной стали до содержания не более 5% от исходного в условиях литейных цехов машиностроительных производств, с учетом защиты металлической основы отходов от растворения в кислоте в течение протекания реакции.The objective of the invention is to prepare galvanized steel wastes for use as charge material in induction melting, to develop an economically feasible method for removing zinc from galvanized steel to a content of not more than 5% of the initial content in foundries of engineering plants, taking into account the protection of the metal base of the waste from dissolution in acid during the course of the reaction.
Технический результат - удаление цинка с оцинкованной стали до содержания не более 5% от исходного в условиях литейных цехов машиностроительных производств, с учетом защиты металлической основы отходов от растворения в кислоте в течение протекания реакции.EFFECT: removal of zinc from galvanized steel to a content of not more than 5% of the initial value in the conditions of foundries of machine-building industries, taking into account the protection of the metal base of the waste from dissolution in acid during the course of the reaction.
Технический результат достигается тем, что отходы оцинкованной стали загружают в агрегат в виде емкости необходимого объема для одного цикла обработки. Потом добавляют в требуемом количестве воду с температурой 10-40°С. Затем в воду с отходами добавляют необходимое количество гексаметилентетрамина из расчета 2,5 г/л. Далее в воду наливают техническую соляную кислоту в количестве 250 г/л.The technical result is achieved by the fact that the waste galvanized steel is loaded into the unit in the form of a tank of the required volume for one processing cycle. Then add in the required amount of water with a temperature of 10-40 ° C. Then, the required amount of hexamethylenetetramine is added to the waste water at a rate of 2.5 g / l. Next, technical hydrochloric acid is poured into the water in an amount of 250 g / l.
Количество обрабатываемых отходов рассчитывается таким образом, чтобы цикл обработки при средней температуре 20°С не превышал 30 мин. После выдержки в течение заданного времени раствор сливают и отправляют на дальнейшую переработку, а стальные отходы могут использоваться в качестве шихты для выплавки чугуна в индукционных печах литейных цехов машиностроительных предприятий.The amount of processed waste is calculated so that the treatment cycle at an average temperature of 20 ° C does not exceed 30 minutes. After holding for a predetermined time, the solution is drained and sent for further processing, and steel waste can be used as a charge for smelting cast iron in induction furnaces of foundries of engineering enterprises.
По результатам опытов получены следующие результаты.According to the results of the experiments, the following results were obtained.
При обработке 0,529 кг оцинкованной стали раствором, содержащим 120 мл воды и 40 мл технической соляной кислоты в присутствии 0,4 г гексаметилентетрамина, снято 11 г цинка. При этом остаточная масса стали составила 0,518 кг. Время протекания реакции составило 22 мин.When processing 0.529 kg of galvanized steel with a solution containing 120 ml of water and 40 ml of technical hydrochloric acid in the presence of 0.4 g of hexamethylenetetramine, 11 g of zinc was removed. The residual mass of steel was 0.518 kg. The reaction time was 22 minutes.
Предложенное техническое решение позволяет извлечь весь металлический цинк из оцинкованных стальных отходов за относительно короткое время, тем самым подготовив отходы для дальнейшего использования в индукционной плавке. При этом получившийся насыщенный солями цинка раствор может использоваться в качестве электролита в ваннах цинкования, если в производственной цепочке предприятия присутствуют гальванические цеха или участки или отправлен на дальнейшую переработку.The proposed technical solution allows to extract all metallic zinc from galvanized steel waste in a relatively short time, thereby preparing the waste for further use in induction melting. At the same time, the resulting solution saturated with zinc salts can be used as an electrolyte in galvanizing baths, if galvanic shops or sections are present in the production chain of the enterprise or sent for further processing.
Достоинство указанного способа в том, что процесс осуществляется в условиях собственного производства литейных цехов машиностроительных предприятий в одном агрегате с низкими временными затратами (продолжительность полного цикла очистки не превышает 30 мин). Использование гексаметилентетрамина позволяет полностью защитить стальную основу отходов от растворения в кислой среде. Получившийся в процессе очистки оцинкованных стальных отходов раствор, содержащий ионы цинка, может быть использован для восстановления металлического цинка или использован в процессе цинкования.The advantage of this method is that the process is carried out under the conditions of own production of foundries of machine-building enterprises in one unit with low time costs (the duration of a full cleaning cycle does not exceed 30 minutes). The use of hexamethylenetetramine allows you to completely protect the steel base of the waste from dissolution in an acidic environment. The solution containing zinc ions obtained in the process of cleaning galvanized steel waste can be used to restore zinc metal or used in the galvanizing process.
Новым в данном процессе является:New in this process is:
- использование в растворе соляной кислоты в количестве, безопасном для обслуживающего персонала;- use in a solution of hydrochloric acid in an amount that is safe for staff;
- использование гексаметилентетрамина в качестве ингибитора для защиты металлической основы отходов от растворения в кислоте.- the use of hexamethylenetetramine as an inhibitor to protect the metal base of the waste from dissolution in acid.
Пример.Example.
Отходы оцинкованной стали в количестве 200 кг загружают в емкость объемом 150 л. Потом добавляют воду в количестве 45 л с температурой 20°С. Затем в воду с отходами добавляют гексаметилентетрамин в количестве 150 г. Далее в воду наливают техническую соляную кислоту в количестве 15 л.Galvanized steel wastes in the amount of 200 kg are loaded into a capacity of 150 liters. Then add water in an amount of 45 l with a temperature of 20 ° C. Then, hexamethylenetetramine in the amount of 150 g is added to the waste water. Next, technical hydrochloric acid in the amount of 15 l is poured into the water.
Обработка производится 25 мин. После выдержки раствор сливают и отправляют на дальнейшую переработку, а стальные отходы могут использоваться в качестве шихты для выплавки чугуна.Processing takes 25 minutes. After exposure, the solution is drained and sent for further processing, and steel waste can be used as a mixture for smelting cast iron.
Источники информацииInformation sources
1. US 5350438 A, Method and apparatus for removing plated metal from steel sheet scraps, TOYOKIN KABUSHIKI KAISHA, JAPAN.1. US 5350438 A, Method and apparatus for removing plated metal from steel sheet scraps, TOYOKIN KABUSHIKI KAISHA, JAPAN.
2. US 5302260 A, Galvanic dezincing of galvanized steel, NORANDA INC. A CORPORATION OF ONTARIO, CANADA.2. US 5302260 A, Galvanic dezincing of galvanized steel, NORANDA INC. A CORPORATION OF ONTARIO, CANADA.
3. WO 2011038746 A1, Acidic dezincification, Drt Deutsche Rohstofftechnik Gmbh, GERMANY.3. WO 2011038746 A1, Acidic dezincification, Drt Deutsche Rohstofftechnik Gmbh, GERMANY.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015116333/02A RU2599061C1 (en) | 2015-04-29 | 2015-04-29 | Method for removal of zinc from galvanized steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015116333/02A RU2599061C1 (en) | 2015-04-29 | 2015-04-29 | Method for removal of zinc from galvanized steel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2599061C1 true RU2599061C1 (en) | 2016-10-10 |
Family
ID=57127367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015116333/02A RU2599061C1 (en) | 2015-04-29 | 2015-04-29 | Method for removal of zinc from galvanized steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2599061C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU179405U1 (en) * | 2017-08-03 | 2018-05-14 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Installation for removing zinc from galvanized steel waste |
| RU2705823C1 (en) * | 2019-04-18 | 2019-11-12 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Cold-hardening mixture for production of casting cores and molds |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU66708A1 (en) * | 1945-04-19 | 1945-11-30 | А.Т. Черняева | The method of etching metal products |
| SU836218A1 (en) * | 1977-01-04 | 1981-06-07 | Кременчугское Производственное Объеди-Нение "Дормашина" | Solution for cleaning metallic surfaces |
| GB2334969A (en) * | 1998-03-05 | 1999-09-08 | British Steel Plc | Removing coatings from scrap metal |
| RU2301286C1 (en) * | 2005-12-20 | 2007-06-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Composition for removal of the corrosion products from the surfaces of the details produced out of the zinc-coated and cadmium-plated carbon steel |
| WO2011038746A1 (en) * | 2009-09-30 | 2011-04-07 | Drt Deutsche Rohstofftechnik Gmbh | Acidic dezincification |
-
2015
- 2015-04-29 RU RU2015116333/02A patent/RU2599061C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU66708A1 (en) * | 1945-04-19 | 1945-11-30 | А.Т. Черняева | The method of etching metal products |
| SU836218A1 (en) * | 1977-01-04 | 1981-06-07 | Кременчугское Производственное Объеди-Нение "Дормашина" | Solution for cleaning metallic surfaces |
| GB2334969A (en) * | 1998-03-05 | 1999-09-08 | British Steel Plc | Removing coatings from scrap metal |
| RU2301286C1 (en) * | 2005-12-20 | 2007-06-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Composition for removal of the corrosion products from the surfaces of the details produced out of the zinc-coated and cadmium-plated carbon steel |
| WO2011038746A1 (en) * | 2009-09-30 | 2011-04-07 | Drt Deutsche Rohstofftechnik Gmbh | Acidic dezincification |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU179405U1 (en) * | 2017-08-03 | 2018-05-14 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Installation for removing zinc from galvanized steel waste |
| RU2705823C1 (en) * | 2019-04-18 | 2019-11-12 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Cold-hardening mixture for production of casting cores and molds |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102427533B1 (en) | How to Dispose of Lithium Ion Waste Batteries | |
| CN111373062B (en) | Method for treating waste lithium ion battery | |
| JP6158927B2 (en) | Sediment leach method | |
| RU2011139960A (en) | COMPOSITION FOR TREATING A SURFACE OF A METAL, A METHOD FOR SURFACE TREATMENT OF METALS WITH ITS USE, AND A FILM OBTAINED BY A SURFACE TREATMENT OF METALS WITH ITS USE | |
| RU2599061C1 (en) | Method for removal of zinc from galvanized steel | |
| US8574339B2 (en) | Method for the selective acidic dezincification of steel scrap | |
| WO2008125728A3 (en) | Method for the treatment and reuse of a stripper solution | |
| US20090145856A1 (en) | Acid recycle process with iron removal | |
| CN104419972A (en) | Electrolytic rust removal method for steel and rust removal product thereof | |
| RU179405U1 (en) | Installation for removing zinc from galvanized steel waste | |
| CN112429888A (en) | Method for recycling cadmium-containing heavy metal wastewater | |
| US1511590A (en) | Process of recovering tin from tin-bearing materials | |
| US2241585A (en) | Process for removing metallic coatings from metallic parts | |
| CN104195559A (en) | Method for performing deplating and recovering zinc from zinc layer on steel tube surface | |
| JP4979751B2 (en) | Electrolysis method of lead (1) | |
| CN102603105A (en) | Laboratory cyanide copper plating waste liquor recycling method | |
| CN105712594A (en) | Method of recovering heavy metals from heavy metal wastewater and sludge | |
| Zakiyya et al. | The Recovery of Pure Zinc from Spent Pickling Liquor by Combining Anion Exchange and Electrodeposition | |
| RU2775075C1 (en) | Method for extracting precious metals from solutions by cementation | |
| RU2795912C1 (en) | Method for processing tin-plated copper waste | |
| RU2380437C2 (en) | Extraction method of copper from oxide or sulfide ores and its concentrates | |
| JP2009001856A (en) | Water treatment technique | |
| Bolshanina et al. | Ion exchange membranes for regeneration of hydrochloric acid from etching solutions | |
| UA148183U (en) | TECHNOLOGICAL SCHEME OF REAGENT UTILIZATION OF WASTE OF GALVANIC PRODUCTION | |
| RU2176290C1 (en) | Process for electrolytic recovery of argentum from metal-base argentum coating |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170430 |