李書貞劉杰王鵬（.河北冀都環(huán)保科技有限公司， 河北 石家莊 05003；.河北師大環(huán)境科技有限公司， 河北 石家莊 05004）

減少熱鍍鋅管生產(chǎn)過程中鋅渣和鋅灰產(chǎn)生量的技術(shù)研究

李書貞1劉杰2王鵬2（1.河北冀都環(huán)?？萍加邢薰荆?河北 石家莊 050023；2.河北師大環(huán)境科技有限公司， 河北 石家莊 050024）

本文分析了傳統(tǒng)熱鍍鋅工藝中造成產(chǎn)生鋅渣、鋅灰（塵）高的幾個(gè)影響因素，通過采取改進(jìn)漂洗方式、改變鋼管鋅液內(nèi)吹方式、鋅鍋內(nèi)襯防腐焊材、鋅渣回用于助鍍液再生等技術(shù)措施，并在工程中得以應(yīng)用，大大降低了鋅渣、鋅灰的產(chǎn)生量。

熱鍍鋅管；鋅渣；鋅灰；危險(xiǎn)廢物；減量化

鋅渣和鋅灰是熱鍍鋅管生產(chǎn)過程中的主要兩種危險(xiǎn)廢物，屬于《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》中的“HW23含鋅廢物”，傳統(tǒng)熱鍍鋅每熱鍍1kg鋅，即要產(chǎn)生0.15～0.2kg的鋅渣和鋅灰，若委托危廢處理對(duì)其進(jìn)行回收或處置，費(fèi)用較高且易產(chǎn)生二次污染。本文首先分析傳統(tǒng)熱鍍鋅工藝中造成產(chǎn)生鋅渣、鋅灰（塵）高的幾個(gè)影響因素，并介紹了幾種有針對(duì)性地改進(jìn)措施，結(jié)合工程實(shí)例給出了實(shí)際運(yùn)行效果。

1 鋅渣和鋅灰高產(chǎn)生量的影響因素

目前，在熱鍍鋅鋼管生產(chǎn)中國(guó)內(nèi)外一直采用“干法”熱鍍鋅技術(shù)，其工藝流程為。

鋼管上料→復(fù)合除銹劑除銹→清水漂洗鐵鹽→浸粘助鍍?nèi)軇娓筛稍锾幚怼鸁峤冧\→鋼管鍍鋅層外、內(nèi)表面抹拭→水冷卻→防白銹處理→打印標(biāo)示→檢驗(yàn)→打包、包裝。

鋅渣產(chǎn)生的主要因素來自二個(gè)方面：一是由于除銹后漂洗不徹底，鋼管在浸粘助鍍?nèi)軇┖蟊砻鏁?huì)粘附微量的Fe2+進(jìn)入鋅液，F(xiàn)e2+與鋅液接觸后生成鐵-鋅化合物，逐漸沉在鋅鍋的底部；二是鋅液不斷的浸蝕鋼質(zhì)鋅鍋內(nèi)壁形成一層粘稠的鐵-鋅合金漂移層，隨鐵含量增加逐漸脫離鋅鍋基體，沉在鋅鍋底部，即為鋅渣。

鋅灰主要來源于鋼管鍍鋅后的內(nèi)吹，即用蒸汽吹嘴頂住鍍鋅鋼管的一頭，靠高壓蒸汽的爆發(fā)力將鋼管內(nèi)多余的鋅液氣化吹出，經(jīng)風(fēng)機(jī)引風(fēng)通過管道進(jìn)入除塵器，形成鋅灰被截留在布袋上，再通過脈沖噴吹將鋅灰吹入積塵箱收集起來，即為鋅灰。

不難看出，通過提高漂洗鐵鹽效果、加強(qiáng)鋅鍋內(nèi)壁防腐、減少鍍后管內(nèi)多余鋅液的氣化，均可以達(dá)到降低鋅渣、鋅灰產(chǎn)生量的目的。

2 減少鋅渣和鋅灰產(chǎn)生量的改進(jìn)措施

（1）采用溫水漂洗 酸洗后采用溫水漂洗，能夠很好的沖洗、溶解掉粘附在鋼管表面的鐵鹽，減少帶入下道工序（助鍍）中的鐵鹽。漂洗水溫度控制在＞25℃，可利用鋅鍋余熱加熱漂洗水。

（2）助鍍劑再生時(shí)加入鋅渣 助鍍劑主要有效成分為ZnCl2和NH4Cl，同時(shí)含有過量HCl，雜質(zhì)為Fe2+，當(dāng)Fe2+達(dá)到12g/L時(shí)需要進(jìn)行再生。傳統(tǒng)的助鍍劑再生工藝為：加入氨水中和其中的過量HCl，再加H2O2將Fe2+氧化為Fe3+，F(xiàn)e3+形成沉淀經(jīng)板框過濾去除，最后補(bǔ)加ZnCl2。

改進(jìn)后不再加入氨水，而是加入鋅渣，鋅渣含有97%～98%的Zn、2%～3%的Fe，渣鋅和HCl反應(yīng)形成ZnCl2，再加H2O2將Fe2+氧化為Fe3+過濾去除，利用了部分鋅渣的同時(shí)不再補(bǔ)加ZnCl2。

（3）鋅鍋內(nèi)壁防腐 為了提高鍍層附著力、光澤、耐蝕性，常在鋅液中添加鋁，但鋁的加入會(huì)加快鐵鋅反應(yīng)速度。鋅鍋的腐蝕不僅造成鋅鍋的報(bào)廢，還會(huì)形成大量的鋅渣（1kg鐵消耗25kg鋅），直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量、作業(yè)率和效益。

采用耐腐蝕特種焊條對(duì)鋼質(zhì)鋅鍋內(nèi)壁表面堆焊一層1.5～2.2mm的耐鋅液腐蝕焊層，其熔敷金屬在液態(tài)鋅和含鋁鋅基合金中有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，起到對(duì)鋅鍋內(nèi)壁的保護(hù)作用。在相同鍍鋅時(shí)間內(nèi)堆焊層的腐蝕失重是鋅鍋板的1/50，在440℃～520℃溫度內(nèi)可以提高鋅鍋使用壽命5～10倍，同時(shí)大大減少由于鋅鍋腐蝕所產(chǎn)生的鋅渣，從而可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低鋅耗。

（4）鋼管鋅液改為導(dǎo)桿內(nèi)吹 傳統(tǒng)工藝鍍后鋼管內(nèi)的多余鋅液均采用蒸汽內(nèi)吹的方式，鋅液氣化產(chǎn)生大量鋅灰，且蒸汽內(nèi)吹噪音大，工作環(huán)境惡劣，對(duì)環(huán)境有一定的污染。

改進(jìn)后采用導(dǎo)桿插入式內(nèi)吹，內(nèi)吹裝置由支架、大梁、導(dǎo)軌、滑塊、導(dǎo)管、導(dǎo)桿、行走裝置等組成。生產(chǎn)時(shí)，導(dǎo)桿由高處向低處快速推進(jìn)，將鍍鋅鋼管管內(nèi)的余鋅擠壓出來，這樣一來，由于導(dǎo)桿的推出的不再是鋅灰，而是鋅液，鋅液回流入鋅鍋。改進(jìn)后可大大減少鋅塵的產(chǎn)生，降低鋅耗，同時(shí)不再需要高壓蒸汽，不但省去了傳統(tǒng)的熱力系統(tǒng)，還大大節(jié)省能耗，降低生產(chǎn)成本。

3 結(jié)語

河北省某制管企業(yè)采用了改進(jìn)漂洗方式、改變鋼管鋅液內(nèi)吹方式、鋅鍋內(nèi)襯防腐焊材、鋅渣回用于助鍍液再生等技術(shù)措施，生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。企業(yè)熱鍍鋅管生產(chǎn)過程中的鋅渣產(chǎn)生量較傳統(tǒng)生產(chǎn)方法降低了約85%，鋅灰產(chǎn)生量降低了約99%，這兩種危險(xiǎn)廢物的減量化效果顯著。

［1］張杰.減少熱鍍鋁鋅鋅渣的產(chǎn)生［J］.梅山科技，2011，（5）.

［2］徐勇.鍍鋁鋅鋅灰產(chǎn)生原因及解決措施［J］.梅山科技，2015，（3）.

［3］苗立賢，王力宏.鋼管熱鍍鋅技術(shù)［M］.化學(xué)工業(yè)出版社，2015.

［4］苗立賢，苗瀛.實(shí)用熱鍍鋅技術(shù)［M］.化學(xué)工業(yè)出版社，2014.