[發(fā)明專利]工業(yè)鍍鋅電解液中鐵離子的去除方法及連續(xù)自動除鐵裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410735718.5
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN104499038A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 霍勝娟;方建慧;常智遠(yuǎn);何金梅
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: C25D21/18
• 分類號: C25D21/18
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電鍍液處理工藝及其裝置，特別是涉及一種酸性電鍍液凈化處理工藝及其裝置，應(yīng)用于工業(yè)鍍鋅技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

工業(yè)鋼鐵鍍鋅電鍍工藝可分為酸性鍍鋅和堿性鍍鋅兩種，由于堿性鍍鋅具有鍍前處理要求較高，電阻率較大，生產(chǎn)率較低，色彩相對較暗等缺點(diǎn)，工業(yè)大批量生產(chǎn)常采用酸性鍍鋅方法。酸性鍍鋅由于工藝要求需要增加鍍液酸度來提高導(dǎo)電性，從而引起較高酸度對帶鋼、槽體及導(dǎo)電輥等設(shè)備的腐蝕，導(dǎo)致硫酸鋅電鍍液中鐵離子濃度升高，對鍍層性能質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。在鍍液中鐵主要以兩種形式存在：三價(jià)鐵離子Fe³⁺和二價(jià)鐵離子Fe²⁺。其中二價(jià)鐵離子可以和鋅離子Zn²⁺一起共沉積，而三價(jià)鐵離子在pH稍高情況下就會生成絮狀氫氧化鐵，甚至?xí)A雜在鍍層中造成鍍層粗糙毛刺，同時(shí)二價(jià)鐵離子又是不穩(wěn)定的，極易被空氣中的氧氣氧化為三價(jià)鐵離子。另外，鐵離子的電極電勢雖然比鋅離子正，卻是在高電流區(qū)沉積，造成鍍件的邊角產(chǎn)生黑色鍍層，鍍層質(zhì)量下降。

目前的生產(chǎn)現(xiàn)狀所采用的除鐵方法有離子交換樹脂除鐵、工業(yè)小電流除鐵以及通過排放補(bǔ)充新鍍液調(diào)節(jié)鐵濃度等方法。其中離子交換樹脂除鐵方法具有處理操作簡便，運(yùn)行費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)，但樹脂使用壽命很短，再生麻煩且易混入電解液對電鍍有影響，不能夠較長時(shí)間使用。最主要的是，多數(shù)陽離子交換樹脂由于樹脂結(jié)構(gòu)要求適用鍍液pH大于3。對于小電流除鐵方法，雖然工業(yè)上已經(jīng)報(bào)導(dǎo)，但是基本上酸度不是太大。根據(jù)查閱相關(guān)專業(yè)書籍和文獻(xiàn)資料發(fā)現(xiàn)，在高酸條件下，活潑金屬的電沉積和酸蝕溶解是個(gè)明顯競爭的過程，當(dāng)電流密度過小時(shí)，電沉積的速率不如金屬酸蝕溶解的速率快，從而起不到沉積雜質(zhì)鐵離子的效果，如果加大電流密度，又會使得主鹽的沉積，造成浪費(fèi)，同時(shí)也造成能源的浪費(fèi)，沒有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。而通過每天進(jìn)行鍍液排放以降低鐵離子濃度，然后每班進(jìn)行新鍍液的配置和補(bǔ)充，這樣就造成了鋅耗上升，同時(shí)也給廢水處理系統(tǒng)帶來巨大壓力。因此，電鍍液除鐵極為必要，為了找到更適用于工業(yè)生產(chǎn)的鐵離子去除工藝成為亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提供一種工業(yè)鍍鋅電解液中鐵離子的去除方法及連續(xù)自動除鐵裝置，能夠連續(xù)自動除鐵，適用于工業(yè)生產(chǎn)鍍鋅電解液的除雜凈化，有利于提高鍍鋅板的質(zhì)量和穩(wěn)定性，同時(shí)減少鋅耗，增加經(jīng)濟(jì)效益，也能減少廢水處理系統(tǒng)的壓力。

為達(dá)到上述發(fā)明創(chuàng)造目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種工業(yè)鍍鋅電解液中鐵離子的去除方法，包括以下步驟：

a.?壓濾器的預(yù)涂覆：按照硅藻土的質(zhì)量和水的體積比為(200~250)g:1L的質(zhì)量體積比，制成硅藻土稀漿，通過硅藻土稀漿循環(huán)進(jìn)出壓濾器，對壓濾器內(nèi)表面進(jìn)行涂覆，待從壓濾器流出的液體變得澄清后，壓濾器的預(yù)涂覆工藝完成；

b.?工業(yè)鍍鋅電解液預(yù)處理：向裝有待處理工業(yè)鍍鋅電解液的除鐵槽中加入雙氧水為氧化劑，使待處理工業(yè)鍍鋅電解液中的亞鐵離子轉(zhuǎn)化成三價(jià)鐵離子，將氧化反應(yīng)溫度控制在55~65℃，不斷攪拌工業(yè)鍍鋅電解液，當(dāng)待處理工業(yè)鍍鋅電解液中的二價(jià)鐵離子全部氧化為三價(jià)鐵離子后，終止雙氧水的加入，同時(shí)加入氧化鋅來調(diào)節(jié)工業(yè)鍍鋅電解液的pH值，并控制pH值為2~3，然后將工業(yè)鍍鋅電解液靜置陳化，當(dāng)工業(yè)鍍鋅電解液中產(chǎn)生的難容雜質(zhì)沉淀完全時(shí)，完成工業(yè)鍍鋅電解液預(yù)處理工藝；優(yōu)選通過對氧化反應(yīng)溫度、工業(yè)鍍鋅電解液的pH值、氧化劑和氧化鋅的加入量以及所采用氧化劑的雙氧水濃度的參數(shù)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對工業(yè)鍍鋅電解液除鐵工藝的控制；

?c.?工業(yè)鍍鋅電解液除鐵處理：當(dāng)經(jīng)過在步驟b預(yù)處理的工業(yè)鍍鋅電解液輸送到在步驟a完成預(yù)涂覆的壓濾器中，進(jìn)行循環(huán)過濾，待從壓濾器中流出液變得澄清時(shí)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)鍍鋅電解液的鐵雜質(zhì)完全去除。

作為本發(fā)明的改進(jìn)，壓濾器的壓力報(bào)警后，通過反沖洗及壓空、振動，使濾餅離開過濾系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)壓濾器反清洗反沖洗流程。