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环保磷化液(技术产业化)

  • 申请人:邓金玲
  • 发布时间:2018.08.10
  • 技术领域:
  • 所属行业:
  • 是否专利:有专利
  • 专利类型:
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  • 技术介绍
  • 成果评价
  1. 主要内容:
    金属磷化处理是金属加工制造业、涂装行业、武器装备制造业及航空航天业必不可少的工艺之一,至今无法用其它技术替代。该工艺使用的主要产品是磷化液。主要是起防腐、装饰、耐磨和增加涂装附着力等作用。
    磷化液的种类有锌系、锰系、铁系等等,其工艺主要有浸磷、喷磷。磷化液使用周期为数月,使用后的废磷化液除含有丰富的磷和氮外,还含有危害人体健康的Mn、Zn、Ni等重金属,其中总磷酸盐含量高达3%-4%,是国家的《污水综合排放标准》(GB 8978-2002)一级标准的6-8万倍、二级标准的3-4万倍,根据《中华人民共和国危险废物鉴别标准》(GB5085.1~3-2007),报废磷化液属于危险废物。
    目前市场上使用的磷化液都是传统产品,有生命周期,报废时需要进行无害化排放处理,既浪费资源,又污染环境(磷污染,是造成赤潮的主要元凶)。本单位自主研发的环保磷化液可以长期循环使用,在源头实现清洁生产,无排放,节约资源,保护环境。
    该项目在国内领先,市场潜力巨大,替代传统磷化液,实现环保磷化液产业化迫在眉捷。
    关键技术:
    1、专有检测技术:
    分析磷化液成膜机理,根据磷化过程中参加成膜的物质损耗规律,通过本单位自有发明专利技术对报废液中成分进行测定,确定磷化液的性质和作用、配方体系特点,对废液中的金属离子和非金属离子进行分析检测,分析出磷化液的报废原因,准确测定报废液中的成分,此环节是项目技术的重要基础。
    相关发明专利名称及专利号如下:
    (1)工业报废磷化液的环保处理方法,ZL200710010992.6;
    (2)环保磷化液降渣剂,ZL201210401899.9;
    (3)环保磷化液成膜剂,ZL201210402356.9。
    正在申请中的发明专利:
    (1)机车、汽车专用环保磷化液;
    (2)拉拔钢管(丝)专用磷化液及生产方法;
    (3)一种用于涂装前处理剂的环保添加剂;
    (4)金属材料涂装底层用化学添加剂。
    2、再生利用技术:
    根据上述检测结果,与原始磷化液对比,将含量发生变化的成分,通过本企业自有发明技术配制环保添加剂(专利名称:环保磷化液降渣剂、环保磷化液成膜剂),调整至与原始磷化液相当,即在工业磷化液即将报废或已经报废时,适量添加环保添加剂,使废液转化为新的磷化液,重新投放于工业生产中,产品循环使用不排放,在源头实现清洁生产,无二次污染,节约资源,保护环境。
    3、转化利用技术:
    (1)对无法再生利用的报废磷化液,与碱性物质按比例混合后制得磷酸盐,经研磨后做防锈底漆的防锈颜料;
    (2)磷化液使用或者再生过程中产生的磷化渣,用于生产重防腐涂料;
    (3)利用畜牧业有机垃圾、工业有机废料生产有机肥料,由酸洗磷化下脚、屠宰场下脚、家禽牲畜粪便按一定重量比混合,配合发酵菌种及尿素,生产植物花肥。 
    工艺流程:
    环保磷化液生产工艺:原料计量→按工艺标准规定顺序添加→反应釜→调节反应温度→反应混合均匀→检验→符合标准→分装。
        环保添加剂生产工艺:原料计量→按工艺标准规定顺序添加→搅拌机→粉碎机→检验→符合标准→包装。
    性能指标:
    1、环保磷化液理化指标
    项       目 指标要求 检测结果 检测方法
    外       观 淡绿色或无色透明液体 无色透明液体 目测
    游离酸,Pt(7%水溶液,25℃) 4.5±1.0 4.9 Q/DBC 003-2014
    总酸,Pt(7%水溶液,25℃) 32.0±3.0 33.6 Q/DBC 003-2014
    2、磷化膜性能指标
    项       目 指标要求 检测结果 检测方法
    外       观 彩色或灰色 彩色膜,均匀光滑 目测
    除油能力 中油 中等油污除尽 GB/T 12612-2005
    除锈能力 中锈 中等锈蚀除尽 GB/T 12612-2005
    耐蚀性能,RH≤70%,≥d 7 8 GB/T 12612-2005
    漆膜附着力≤,级 2 1 GB/T 12612-2005
    磷化膜技术要求
    序号 项目 技术要求 标准
    1 颜色 灰色至深灰色 GB/T 6807-2001 钢铁工件涂装前磷化处理技术条件
    2 表面质量 膜层均匀、无污点、无缺膜区、无划痕、无手印、无粉状物和残渣 
    3 厚度 高温:15~25μm
    中温:5~15μm
    常温:3~6μm
    或用户指定标准 GB-T 4956-2003 磁性基体上非磁性覆盖层 覆盖层厚度测量 磁性法
    4 附着力 0级或1级为合格 GB/T9286-1998 色漆和清漆 漆膜的划格试验
    5 耐冲击 50Kg·cm冲击无裂纹、皱纹和剥落现象 GB/T 1732-1993 
    漆膜耐冲击测定法
    6 微观组织 膜层晶粒细小、均匀致密 GB/T 11376-1997
    金属的磷酸盐转化膜
    7 主要元素成分 Zn_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005f_x005F2+、Mn_x001f_2+ 、Ca2+、 PO4 3-等 GB/T 11376-1997 
    金属的磷酸盐转化膜
        
  2.     2015年6月1日,中国高科技产业化研究会在北京主持召开了大连碧城环保科技股份有限公司自主研发的“环保磷化液”科技成果评价会。评价委员会听取了项目完成单位的技术总结报告,对项目资料进行了审查和质询,经讨论形成意见如下:
    1. 提供的资料齐全,符合评价要求。
    2. 该项目的主要创新点:提出了报废磷化液再生及转化利用新方法,同时研发出相应的添加剂。将再生添加剂加入报废磷化液中,实现渣液分离,上层清液可以正常使用。过滤产生的磷化渣可以用于生产重防腐涂料,实现磷化液再生。从源头实现金属表面处理行业磷化液的循环使用和循环处理,整个再生过程,没有产生二次污染,达到零排放要求。
    3. 经通标标准技术服务有限公司SGS检测,符合欧盟RoHS指令限值要求。经多家用户使用,可显著降低企业生产成本,反映良好。
    4. 该产品具有自主知识产权,磷化液循环利用工艺技术达到国内领先水平,对行业技术发展具有重要意义,经济、社会效益显著,应用前景广阔。
        评价委员会一致同意通过科技成果评价。
        建议:进一步加大推广力度,满足市场需求。