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    深圳鍍鋅廠資訊：

 

    摘要：介紹了──種采用水溶性低泡光亮劑的堿性鍍鋅工藝，適用于鐵絲和鋼帶的連續(xù)鍍鋅。其工藝流程主要包括鹽酸酸洗，氫氧化鈉中和，在含有氧化鋅18～25g/L、氫氧化鈉200～280g/L和光亮劑（由芐基吡啶鉗鹽和聚乙烯亞胺及其衍生物組成）10～14mL/L的鍍液中鍍鋅，硝酸出光，藍(lán)白鈍化或彩色鈍化，以及烘干。討論了光亮劑用量、溫度、pH、波美度及電流密度對(duì)堿性鍍鋅工藝的影響。與傳統(tǒng)的硫酸鋅—明酸體系相比，該工藝所得鍍鋅層質(zhì)量穩(wěn)定，廢水處理簡(jiǎn)單，彩色鈍化膜更鮮艷、牢固，耐蝕性更強(qiáng)。

 

    關(guān)鍵詞：鐵絲；鋼帶；堿性鍍鋅；鈍化；耐蝕性

 

    中圖分類號(hào)：TQ153.15文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

 

    1前言

 

    鐵絲鍍鋅可追溯到上世紀(jì)30年代，工藝配方簡(jiǎn)單，成本較低，以硫酸鋅為主鹽，采用阿拉伯樹膠、甘草精、糊精──類作增亮劑，由于陰極極化較差，結(jié)晶較粗糙，鍍鋅層也只是灰白色，無光亮度可言。

 

    上世紀(jì)六七十年代，人們嘗試過多種方法，卻依然得不到全光亮的鍍鋅層。進(jìn)入80年代，苯亞甲基丙酮作為鍍鋅主光亮劑被廣泛采用，配制的組合光亮劑加到硫酸鋅──硼酸型鍍鋅液中，可得到全光亮的鍍鋅層，隨后在生產(chǎn)中大規(guī)模應(yīng)用。但是，苯亞甲基丙酮不溶于水，需要大量表面活性劑助溶，才能使它均勻分散在鍍鋅液中，以提高鍍鋅液的陰極極化度，使鍍鋅層細(xì)致光亮。在清洗過程中，高分子表面活性劑會(huì)隨清洗液排放，導(dǎo)致廢水的COD值很難達(dá)標(biāo)。因此，既環(huán)保又經(jīng)濟(jì)的堿性連續(xù)鍍鋅工藝再次引起了人們的關(guān)注。

 

    2環(huán)保堿性鍍鋅工藝

 

    堿性鍍鋅工藝開發(fā)應(yīng)用已有30多年的歷史。早期開發(fā)的DPE-I到DPE-III、DE等添加劑，可使鍍鋅層達(dá)到結(jié)晶細(xì)致、平滑的效果，但光亮度遠(yuǎn)不及硫酸鋅──硼酸型。隨著新──代堿性鍍鋅光亮劑的問世，堿性鍍鋅的光亮度也大幅度提升，達(dá)到了與酸性鍍鋅相同的亮度，帶動(dòng)了堿性鍍鋅的大力發(fā)展。新型堿性鍍鋅光亮劑為水溶性水基型，不像硫酸鋅──硼酸型鍍鋅液中含有大量高分子表面活性劑，而使鐵絲走絲時(shí)產(chǎn)生大量泡沫，影響工作環(huán)境。工藝流程：開卷──酸洗──水洗──中和—堿性鍍鋅──水洗──出光──鈍化──水洗──烘干──收卷。

 

    經(jīng)過回火的鐵絲在生產(chǎn)線前需要進(jìn)行預(yù)酸洗，洗去氧化皮及銹斑。鋼帶則直接上生產(chǎn)線進(jìn)入工藝流程。

 

    開卷后的酸洗采用50%的鹽酸。

 

    中和采用3%～5%的氫氧化鈉水溶液。

 

    堿性鍍鋅配方及工藝條件如下：

 

    

 

 

 

    3工藝條件的影響

 

    3.1光亮劑

 

    上述工藝配方中的光亮劑是本世紀(jì)初開發(fā)應(yīng)用于堿性鍍鋅中的多成分組合光亮劑。新型組合光亮劑拋棄了傳統(tǒng)的以二甲氨基丙胺為主的添加劑，采用合成的芐基吡啶筠鹽和聚乙烯亞胺及其衍化生物等組合而成，在鍍液中加大了鋅沉積的陰極極化，使鍍鋅層結(jié)晶細(xì)致、平滑，達(dá)到全光亮，且沉積速度快，提高了電流密度上限，不易產(chǎn)生燒焦現(xiàn)象。因此，該工藝較適合鐵絲、鋼帶的連續(xù)快速鍍鋅生產(chǎn)。光亮劑的消耗量為80～100

 

    mL/(kA·h)。

 

    3.2溫度

 

    目前，開發(fā)的堿性鍍鋅組合光亮劑使用溫度為5～40℃。鍍液溫度如果超過40

 

    ℃，光亮度明顯下降。由于該工藝配方中鍍液濃度比普通堿性鍍鋅濃度偏高，采用的電流密度較高，鍍液不可避免地升溫較快。考慮到鍍液使用溫度上限問題，如果連續(xù)不停工生產(chǎn)，最好采用冷凍降溫設(shè)備，控制鍍液溫度在25～30

 

    ℃為好，這樣可以減少光亮劑因溫度過高而消耗，也能保證光亮劑起到正常的光亮作用。

 

    3.3pH

 

    堿性鍍鋅液的pH控制在9.5～11.0之間為好。pH與電流密度及鐵絲、鋼帶的走速相關(guān)。由于電流密度較高，走絲速度較快，pH很容易升高。pH值升高，鋅板溶解就會(huì)變慢，鍍液中鋅離子會(huì)逐漸減少，從而造成鐵絲、鋼帶析氫而無鍍層。因此，維持鍍液的正常pH，及時(shí)補(bǔ)加氫氧化鈉，才能保證鍍鋅液的正常使用，穩(wěn)定生產(chǎn)。

 

    3.4波美度

 

    波美度是一種可簡(jiǎn)便、快捷地推測(cè)鍍液濃度的方法。該堿性鍍鋅液濃度比常規(guī)堿性鍍鋅濃度高出5～6個(gè)點(diǎn)，宜于鐵絲、鋼帶的快速電鍍。波美度若低于23

 

    086，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充Zn0和NaOH，以保證在1.0～1.5min內(nèi)沉積出光亮平滑的鍍層。

 

    3.5電流密度

 

    電流受鍍鋅溫度及鍍液濃度的影響較大。而堿性鍍鋅的陰極極化度小，只有較大的電流才能推動(dòng)鋅離子離解析出。鍍液溫度越高、濃度越大，所需的電流密度也就越大，鐵絲、鋼帶的走線速度相應(yīng)較快；反之，溫度低、濃度小，所需的電流密度就小，運(yùn)行速度也慢。雖然電流密度越大，生產(chǎn)效率越高，但槽液的升溫也越快。因此，合理選擇電流密度至關(guān)重要。

 

    4結(jié)語

 

    目前，鐵絲、鋼帶的鍍鋅仍較多采用硫酸鋅──硼酸型工藝。此工藝存在不少缺點(diǎn)，如：所用組合光亮劑對(duì)人體皮膚有較強(qiáng)的刺激作用，時(shí)常引起操作工皮膚過敏；電鍍過程中會(huì)產(chǎn)生大量膠狀油泥或沉淀于槽底，有時(shí)又漂浮于液面而粘附于鐵絲、鋼帶上，從而影響鍍鋅質(zhì)量；因走速較快會(huì)使鍍液中的表面活性劑產(chǎn)生大量泡沫覆蓋于液面，影響工作環(huán)境，時(shí)常產(chǎn)生析氫的爆鳴；清洗廢水中含脂肪醇聚氧乙烯醚和苯亞甲基丙酮，其COD值很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。而堿性鍍鋅光亮劑為水基型，不含高分子表面活性劑，廢水處理簡(jiǎn)便。

 

    就抗蝕性而言，硫酸鋅──硼酸型鍍鋅不如堿性鍍鋅，彩色鈍化后的耐蝕性更是無法比。硫酸鋅—硼酸型鍍鋅層經(jīng)彩色鈍化后，由于有有機(jī)物夾雜，容易變色，發(fā)烏發(fā)暗，──擦就掉膜。相反，堿性鍍鋅彩色鈍化膜牢固，耐擦、不掉膜，可長(zhǎng)期保持鮮艷的五彩花色。因此，環(huán)保堿性鐵絲、鋼帶鍍鋅工藝是──種值得推廣應(yīng)用的工藝。