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熱鍍鋅助鍍劑技術簡介

一、技術背景

在工業(yè)上常用的鍍鋅工藝有熱浸鍍鋅、電鍍鋅、機械鍍鋅和熱噴涂（鍍）鋅等，其中熱浸鍍鋅約占鍍鋅總量的95%，熱浸鍍鋅用鋅量在世界范圍內占鋅產量的40%，在中國約占鋅產量的30%左右。熱浸鍍鋅因技術成熟、成本低廉成為了應用最廣泛的鋼鐵材料防腐技術。全國批量熱鍍鋅行業(yè)的總體特點是：數量多，分布廣，產業(yè)集中度較低；受到大宗物資運輸半徑、物流成本的影響，一般有工業(yè)基礎的省份，都有熱鍍（浸）鋅企業(yè)在生產運行。批量熱鍍鋅行業(yè)市場規(guī)模巨大，熱鍍鋅加工后的產品可以應用在五金工件、電力鐵搭、通信鐵搭、鐵路、公路防護、路燈桿、船用工件、建筑鋼結構工件、變電站附屬設施等領域。目前國內批量熱鍍鋅廠集中度較高的區(qū)域，基本還是在長三角經濟帶、津冀魯環(huán)渤海灣經濟帶、珠三角經濟帶，其后在長江流域的川鄂渝、東北地區(qū)也有部分集中；隨著一帶一路的建設拉動，在內蒙古、青海、甘肅、新疆也開始新建批量熱鍍鋅廠。初步估計批量熱鍍鋅廠年加工量超過1億噸，市場產值達千億元。批量熱鍍鋅行業(yè)整體工藝技術水平比較落后、自動化程度相對電鍍鋅市場偏低、工藝控制水平參差不齊、行業(yè)整體水平不高、污染嚴重，隨著政府環(huán)保政策趨緊而環(huán)保壓力加大。批量熱浸鍍鋅過程中，傳統鋅-銨助鍍液年消耗量有50萬噸左右，雖然工藝具有成本低,穩(wěn)定性高及助鍍效果好等特點,但是近年來隨著熱浸鍍行業(yè)清潔生產的實施,傳統的鋅銨助鍍劑因其在生產過程中產生大量的煙霧,對環(huán)境造成負面影響,助鍍劑中氯化銨成分給周邊環(huán)境造成的水質和空氣污染一直是不可忽視的問題。本技術通過對無銨助鍍劑及無銨助鍍工藝的研究,以無銨助鍍劑替代傳統鋅-銨助鍍劑,從根本上實現熱浸鍍行業(yè)的清潔生產。

二、技術概況

1、產品特點

（1）煙霧小、不漏鍍。

使用本技術產品，產品為無銨配方，能減少鍍鋅過程70%以上煙霧，可顯著改善操作環(huán)境，減少含銨廢氣排放，且生產過程不會出現漏鍍現象。

（2）不爆鍋、產品外觀質量高。

使用本技術產品處理后，鍍鋅件下鍋時不會發(fā)生爆鍋現象，且鍍出的產品表面質量高，表面光滑度、光澤度均較普通產品有所提高。

（3）節(jié)約鋅錠。

使用本技術產品，每噸鍍件平均節(jié)約3-5公斤鋅錠資源，可大幅降低鍍鋅過程成本，經濟價值明顯。

（4）自凈化特性。

本技術產品具備自凈化特性，可以顯著延長助鍍液使用壽命，助鍍液清理周期至少能延長一倍以上。

2、操作方法

（1）助鍍劑的儲運：助鍍劑為澄清液體，主要為水溶劑制品，溶質為普通化工產品，pH值3-4，不含易燃易爆組分，可用普通貨運車輛運輸，普通車間避光儲存，防受潮。

（2）助鍍劑的使用方法：如原有鋅銨鍍槽改用新產品，需一次性替換總量的三分之一，可體現產品效果；每鍍10-15噸產品（以小件計算），添加35公斤本產品，其余補水；如新槽使用本產品，按要求配置完后，每天添加本產品35公斤，其余補水，可持續(xù)使用。

（3）操作現場下游工藝，如對產品有特殊要求，請及時告知技術人員，技術支持可按具體需求進行動態(tài)調配。

（4）如工藝或工件有特殊波動情況，請及時聯系技術人員，進行配方調整。

3、注意事項

（1）處理液若出現少許渾濁，可攪拌或搖勻后繼續(xù)使用，不影響使用效果；

（2）工件材質不同時，經處理液處理后工件色澤不一致屬于正?，F象；

（3）人體健康事項：使用過程如皮膚沾染處理液，使用清水沖洗，再擦干即可。誤食時，用水漱口，飲用牛奶或蛋清，嚴禁洗胃，不可催吐；

（4）嚴禁與其它無機物、有機物、氧化劑、還原劑混裝、混運、貯存；

（5）盛有本產品的容器、管線、打料泵等與產品經常接觸的工藝管線須定期進行檢查、養(yǎng)護。

三、依托單位

技術依托中國科學院過程工程研究所，組建了專門技術攻關團隊，形成了關鍵核心技術。中國科學院過程工程研究所主要研究范圍集中在能源化工、生化工程、材料化工、資源/環(huán)境工程等領域。過程工程所現有生化工程國家重點實驗室和國家生化工程技術研究中心（北京）、多相復雜系統國家重點實驗室、濕法冶金清潔生產技術國家工程實驗室、中國科學院綠色過程與工程重點實驗室、離子液體清潔過程北京市重點實驗室以及過程工程研發(fā)中心、生物質研究中心、循環(huán)經濟技術研究中心、過程污染控制環(huán)境工程研究中心、太陽能研究中心、過程工程中關村開放實驗室等科研機構。研究所現有中國科學院院士4人、中國工程院院士1人；國家海外高層次人才培養(yǎng)計劃（千人計劃）入選者1人,青年千人5人；國家杰出青年科學基金獲得者12人，國家自然科學基金優(yōu)秀青年科學基金獲得者6人。中國科學院過程工程研究所相關研究團隊利用自身技術優(yōu)勢，對鍍鋅表處理技術開展了集中技術攻關，形成了系列核心技術。

四、效益核算

經濟效益，僅以單鍋小型鍍鋅企業(yè)（>600℃高溫鍍鋅鍋）為例計算，加工能力300噸/月、鋅耗70公斤/噸。鋅錠節(jié)約量按3公斤/噸計，每月可節(jié)約鋅錠資源900公斤，鋅錠按2.4萬元/噸計，可節(jié)約成本2.16萬元；按35公斤/10噸添加量，每月需添加助鍍劑約1噸，價格1萬元/噸，每月添加成本為1萬元/月；假定傳統助鍍劑添加成本為0.5萬元/月(包括防爆劑一般添加成本要大于此數額)，添加成本增加0.5萬元/月；則綜合經濟效益為2.16-（1-0.5）=1.66萬元。此外，產品還有煙霧小、不漏鍍、不爆鍋、產品外觀質量高及鍍液自凈化等特性，綜合優(yōu)勢尤為明顯。鍍鋅生產線規(guī)模越大，總體效益越可觀。新技術應用可以大幅緩解相關企業(yè)因環(huán)保要求升級而帶來的行業(yè)技術迫切需求難題，可為降低生產區(qū)域環(huán)境污染，改善操作工人勞動環(huán)境，提高企業(yè)經濟效益，增加地方政府稅收提供強有力的保障。目前，該技術已在山西省太谷縣40余家鍍鋅企業(yè)推廣應用，產生了顯著的經濟和環(huán)保效益，一旦技術在業(yè)內得到大規(guī)模產業(yè)化應用，將對解決行業(yè)共性技術難題，帶動行業(yè)技術進步有著強有力的推動作用。