探析固废磷化渣的处理与资源化研究

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1、大连理工大学硕士学位论文固废磷化渣的处理与资源化研究姓名：范洪强申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：李淑英20080609人连理T大学硕十学位论文摘要磷化作为一种常用的表面处理技术应用广泛，但磷化过程中产生的磷化渣属于固体废弃物。磷化渣的任意排放对环境造成了严重的二次污染。许多学者针对如何将磷化渣有效回收利用展开了广泛的研究，但系统性、经济性和实用性还达不到要求。因此对磷化渣进行资源化处理的系统研究，具有十分重要的意义。本文采用隔膜电解、配制新型复合磷化液和制备复合防锈颜料三种不同的方法，进行磷化渣的资源化处理研究。(1)隔膜电解

2、法在阴极液与锰系磷化渣溶解液交界面设置隔膜，通电电解。实验结果表明：锰系磷化渣中Mn2+离子得到释放，并能迁移到阴极区的纯水中；随着通电时间的延长，渣中金属离子的电提取效果不成正相关，适宜的通电时间为7h；电迁移产生的浓度梯度导致了反应槽中的电解作用即使在停滞的溶液中也会出现浓度梯度现象。隔膜电解法对处理金属元素含量较高的磷化渣较为合适，该方法有待进一步深入的研究。(2)配制新型复合磷化液采用锌系磷化渣配制新型复合磷化液，通过化学浸泡法、电化学阳极极化曲线法、交流阻抗(EIS)、扫描电镜等物理测试技术，研究了添加剂、工艺参数等对磷化效果

3、的影响。通过正交试验法确定的最佳配方为：磷化液基础液0．2L／L、氧化锌5g／L、碳酸钠99／L、硝酸12．5mL／L、浓磷酸2．5m讥、硫酸铜O．3g／L、添加剂B2g／L；添加剂A3g／L：柠檬酸钠1．59／L。磷化液的pH值为2～3；总酸度(点)为18．0～'20．0；游离酸度(点)为1．0～1．5；酸比值为18""20；磷化温度60---,70。C；磷化时间为300"--一600s。复合磷化膜的微观结构为短棒状，其物理性质和耐蚀性能均较佳。配制新型复合磷化液法的工艺流程简单、污染小、易操作，是一种较理想的磷化渣资源化方法，具有较

4、为广阔的应用前景。(3)制备复合防锈颜料根据锌系磷化渣的成分设计出制备复合防锈颜料的工艺方法，将锌系磷化渣制备成复合防锈颜料。根据国家相关标准，测试了复合防锈颜料的性能。结果表明：防锈颜料的密度为3．303g／m3、吸油量为27．9％、水溶物为0．151％；颜料粒径呈非正态分布；颗粒形貌为团聚且呈砖形，比较粗大；X．荧光光谱(ⅪtF)、x．射线衍射(XRD)检测所制备的复合防锈颜料主要成分为氧化锌和氧化铁，耐盐水性实验结果表明复合防锈颜料具有增强涂料的耐蚀性的功能。关键词：磷化渣；资源化；隔膜电解法；磷化液；防锈颜料固废磷化渣的处理与资

5、源化研究Researchindi：posalandsourceutilizationofphosphatedresidueResearchindisposalandresOurceutilizationofohosohatedresidueAbstractPhosphatingtechnologyhasbecomemoreandmorewidelyusedforsurfacetreatment．Phosphatedresidue，whichisproducedbythesurfacedisposal，isakindofsolidwast

6、ethatpollutetheenvironmentbadly．Manystudieshavebeenmadetoreclaimandutilizethephosphatedresidueeffectively，butthecharactersofsystem，economyandutilitystillcannotmeetpracticaldemands．Therefore，theresearchonthedisposalandtheutilizationofphosphatedresidueissignificant．Inthisp

7、aper,astudyhasbeenmadeonsearchingforalleffectivemethodofusingphosphatedresidueasresourcesfromdissepimentelectroanalysistreatment，beingchangedintoanewkindofcompositephosphatesolutionandcompositeanticorrosivepigment．(1)DissepimentelectroanalysistreatmentIntheElectroanalysi

8、sexperiments，adissepimentisdevisedbetweenthepolecathodeandphosphatedresiduesolutiontoisolatethesolution