[發明專利]一種無磷無氟無重金屬的替磷劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201110279436.5
• 申請日: 2011-09-20
• 公開（公告）號: CN102409329A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 程志剛
• 申請（專利權）人: 程志剛
• 主分類號: C23C22/40
• 分類號: C23C22/40
• 代理公司: 常德市長城專利事務所 43204
• 代理人: 蔡大盛

技術領域

本發明涉及一種無磷無氟無重金屬的替磷劑及其制備方法，屬于金屬表面化學處理技術領域。

背景技術

磷化處理工藝技術廣泛應用于汽車工業、機械工業、家用電器、造船工業、航空工業、武器裝備制造等領域。磷化技術通過100多年的發展，近代已取得了許多新的成就。特別是改革開放以來，隨著五金行業、家用電器和汽車工業的迅猛發展，磷化工藝在其工業應用領域得以大大地拓寬，使得其成為鋼鐵加工、防腐、裝飾等不可缺少的重要工藝技術；據2009年01月26日中國鋼鐵磷化劑產業研究及市場預測報：2006年磷化劑產值211924億元，2007年磷化劑產值257306億元，2008年磷化劑產值300670億元。

環境的嚴重污染，資源的過度開發，已使人類生存受到威脅。作為工業鏈中重要一環的金屬磷化行業屬高污染行業更是面臨挑戰；由于磷化產品是以磷酸、磷酸鹽為基礎，加上含鋅、鎳、銅、錳、鉻等重金屬鹽和含氟鹽作為添加劑配制而成，根據磷化工藝特性，磷化廢水中不僅含磷、氟、鋅、鎳、銅、錳、鉻等有害成分，而且還會產生大量的含磷廢渣；

大量含磷廢水的排放流入湖泊和海洋，導致了水體中磷超標引起的水體富營養化越來越嚴重。根據國家組織的湖泊調查所獲得的數據，在20世紀70年代，全國大約27％的湖泊富營養化；80年代后期，富營養化的湖泊已經到了61％；90年代后期，有85％的湖泊富營養化。據此估計，目前不僅湖泊富營養化面積增加，全國范圍的富營養化災難也已形成；淡水富營養化后，水華﹙藍藻﹚就會頻繁出現，而且面積逐年擴散，持續時間逐年延長。近些年來，太湖、滇池、巢湖、洪澤湖等都有水華出現，就連流動的河流，如長江最大支流—漢江下游漢口江段中也出現了水華。

6月5日是世界環境日，但在世界環境日前夕，江蘇省無錫市因太湖藍藻引發公共飲水危機，在一夜之間讓數百萬群眾的生活受到嚴重干擾；太湖流域是全國經濟最發達的地區之一，包含上海、南京、杭州、蘇州、無錫等大中城市，國內生產總值的八分之一至七分之一是太湖流域創造的。然而隨著經濟發展而來的卻是太湖被污染。太湖地區廢水排放量近32億噸，氮近8萬噸，磷5000噸。在一定氣溫下，藍藻大面積積極迅速繁殖。當氣溫、水溫變化時，藍藻會突然死亡、腐爛，散發臭氣。昔日碧波浩淼的太湖不僅變成了各類水藻的樂園，更為嚴重的是太湖流域近億人口將發生飲水危機。因此從上世紀80年代鄉鎮企業異軍突起到90年代外資的大舉進入，這些年來，數以千計的污染企業在太湖沿岸聚集。盡管太湖治理一直沒有停歇，但治理的速度終究趕不上污染的速度。這次無錫水危機，正是長期污染后太湖的一次報復。

富營養化的防治是水污染處理中最為復雜和困難的問題，營養物質去除的高難度，至今還沒有任何單一的生物學、化學和物理措施能夠徹底去除廢水的氮、磷營養物質。通常的二級生化處理只能去除30-50％的氮、磷。10多年前，云南滇池藍藻爆發。盡管近年來云南在藍藻治理上投入了大量人力和物力，但是治理效果仍不理想。根據國外治理湖泊的經驗，一個湖泊被污染，只要10年左右時間，而要恢復到被污染前的水質，至少要幾十年，而花費的治理代價，更是成百上千億的資金。

發明內容

為了克服現有磷化劑存在的環境污染問題，本發明的目的是提供一種無磷無氟無重金屬的替磷劑，用以完全取代磷化劑，避免對環境造成污染，降低企業治污費用；本發明的另一個目的是提供這種替磷劑的制備方法。

為解決其技術問題，本發明人在現有磷化技術的基礎上，大膽創新，經過長期研究和試驗，最后研制出一種既無磷無氟無重金屬又能完全取代磷化劑的替磷劑及其制備方法；本發明所述無磷無氟無重金屬替磷劑由如下重量百分比的原料制成：鹽1-28％，酸1-15％，堿1-15％，添加劑0.1-5％，屏蔽劑0.1-9％，余量為自來水；其中所述鹽為：硝酸鎂，葡萄糖酸鈉，鎢酸鈉和EDTA二鈉?；所述酸為：硝酸和葡萄糖酸；所述堿為片堿；所述屏蔽劑：由EDTA二鈉，葡萄糖酸和水自制而成，所述添加劑：由葡萄糖酸，鎢酸鈉和水自制而成。

本發明所述無磷無氟無重金屬替磷劑的制備方法，包括如下步驟：

1、備料：備齊所需原料：鹽1-28％，酸1-15％，堿1-15％，添加劑0.1-5％，屏蔽劑0.1-9％，余量為自來水；

2、配制屏蔽劑:先取所配制產品的自來水的1-20％加入不銹鋼反應釜中，加熱到60-80℃，慢慢加入1-6％的鹽進行溶解，溶解完畢后進行冷卻，然后再慢慢加入0.1-5％的酸，待反應完成后冷卻備用；