[發明專利]一種復合金屬涂層、其制備方法及其用途

有效

• 申請號: 201210390879.6
• 申請日: 2012-10-15
• 公開（公告）號: CN102876093A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 林曉;劉晨明;林琳;王啟偉;王波;劉永勝;謝學雙;韓志祥
• 申請（專利權）人: 北京賽科康侖環保科技有限公司
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D163/00;C09D5/00;C02F1/20
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

技術領域

本發明涉及一種涂層材料，具體地，本發明涉及一種能夠在高氨氮、高鹽并含有重金屬的廢水處理中使用的脫氨塔內部防結垢復合金屬涂層。

背景技術

在冶金、化工、化肥、食品加工、電鍍等行業的生產過程中，常產生大量高濃度氨氮廢水，由于這種廢水氨氮濃度能夠達到3000～80000mg/L，而且無機鹽濃度較高，難以使用一般的生物方法處理，因此常采用物化方法進行處理。專利CN101161596A公開了一種處理有色金屬加工含氨和硫酸根廢水的方法，提出了使用脫氨塔來進行氨的脫除并實現氨水資源化回收；專利CN1600693A也公開了一種用于脫氨的塔設備，成功實現了高濃度氨氮廢水的處理。但由于工業廢水中固體顆粒物、鈣、鎂和重金屬等物質含量較高，且精餾脫氨時需要把廢水pH調節到堿性，更容易導致鈣鎂的沉淀結垢，因此在塔設備運行過程中容易造成塔內件堵塞的問題，從而導致脫氨塔需要頻繁停車清理，難以長期穩定運行。

為了防止沉淀堵塞脫氨塔，常采用的方法有：添加阻垢劑（CN102284237A，CN1144779A，CN1203193A）、增加除垢設備（CN201366248A）、增加塔板開孔大小等。這些方法在一定程度上改善了塔內件結垢的問題，但都存在各自的問題，例如：添加阻垢劑會引入其他物質，造成脫氨后的廢水水質不達標，而且增加運行成本；增加除垢設備能夠將沉淀處理為微小的結晶從而使其難以在塔內件上富集，從而起到防止結垢的作用，但這種方法需新增專用設備，增加了設備投資和工程占地面積；增加塔板開孔大小可以減緩結垢堵塞，但容易造成漏液和穿透，造成處理后的水被污染，其應用受到較大限制。通過脫氨塔內件材料的改性而減少結垢是較為可行的方法，專利CN1246503A公開了一種能夠緩解管道結垢的涂料，能夠降低沉淀物在管壁上的沉積，但該涂料使用后具有一定的厚度，對脫氨塔的通量和流體力學性質會造成明顯的影響，且耐熱能力難以滿足精餾脫氨過程的需要。

因此，開發一種在30-250℃溫度區間能夠長期耐受、工作穩定、阻垢效果優良的抗結垢涂層，對于解決脫氨過程的塔設備結垢、堵塞問題具有重要的意義。

發明內容

針對現有技術的不足，為了解決現有的高氨氮、高鹽、易結垢的廢水處理過程中設備結垢的問題，本發明的目的之一在于提供一種復合金屬涂層的制備方法。所述復合金屬涂層能夠阻止重金屬氫氧化物、碳酸鈣、碳酸鎂、氫氧化鈣、氫氧化鎂、硫酸鈣或磷酸鈣等不溶性物質的沉積，具有阻垢效果好、厚度小、穩定性好的特點。

所述復合金屬涂層的制備方法包括：將粒徑為0.05納米～100微米的金屬化合物與有機溶劑的混合液涂覆于經過預處理的負載件表面，陳化，獲得復合金屬涂層。

優選地，所述涂覆是指刷涂、浸涂、熱噴涂或電化學方法涂覆。

優選地，所述復合金屬涂層的制備方法包括以下步驟：

（1）將粒徑為0.05納米～100微米的金屬化合物與有機溶劑的混合液刷涂或浸涂于經過預處理的負載件表面；

（2）涂層固化及生成：將步驟（1）處理后的負載件燒結固化，然后陳化，獲得復合金屬涂層。

優選地，所述復合金屬涂層的制備方法包括以下步驟：

（1′）將粒徑為0.05納米～100微米的金屬化合物與有機溶劑的混合液熱噴涂或電化學方法涂覆于經過預處理的負載件表面；

（2′）涂層固化及生成：將步驟（1′）處理后的負載件陳化，獲得復合金屬涂層。

所述金屬化合物粒徑可以為0.06納米、0.07納米、0.09納米、0.11納米、0.15納米、0.2納米、1納米、5納米、10納米、30納米、50納米、100納米、20納米、400納米、600納米、800納米、950納米、990納米、999納米、1.11微米、1.1微米、1.5微米、2微米、5微米、15微米、19微米、21微米、50微米、70微米、90微米、95微米、98微米、99微米等，優選0.1納米～20微米，特別優選0.1納米～1微米。

優選地，所述金屬化合物為金屬氧化物、金屬氫氧化物、金屬硝酸鹽、金屬碳酸鹽、金屬乙酸鹽、金屬檸檬酸鹽、金屬硫酸鹽、金屬草酸鹽或金屬甲酸鹽中的1種或至少2種的組合，所述組合典型但非限制性的實例有：金屬氧化物和金屬氫氧化物的組合，金屬硝酸鹽、金屬碳酸鹽和金屬乙酸鹽的組合，金屬乙酸鹽、金屬檸檬酸鹽、金屬硫酸鹽和金屬草酸鹽的組合，金屬乙酸鹽、金屬檸檬酸鹽、金屬硫酸鹽、金屬草酸鹽和金屬甲酸鹽的組合，金屬氫氧化物、金屬硝酸鹽、金屬碳酸鹽、金屬乙酸鹽、金屬檸檬酸鹽和金屬硫酸鹽的組合等，特別優選為金屬氧化物和/或金屬氫氧化物。