CN103602975A - 金属高温发蓝（发黑）清洁生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属表面处理技术和环保领域，具体地说是采用消化回收法和氯化铵吸收法将金属高温发蓝（发黑）过程中产生的废水进行循环使用，从而达到节约用水、保护环境、降低成本目的。消化回收法是将发蓝（发黑）处理后的第一道清洗水进行回收，作为上道工序发蓝（发黑）溶液的补充用水，可以减缓发蓝（发黑）过程中加自来水产生溶液飞溅现象，节省用水和热能；氯化铵吸收是将其他工序的清洗废水回收，然后采用氯化铵吸收废水中的NO₂ ^-，中和后的水可以作为中间工序的清洗用水或如厕时的冲洗用水。本发明的优点在于：大大降低了金属发蓝（发黑）生产中自来水的使用量，将清洗废水进行再生，循环应用于生产中或进行转化利用，实现清洁生产和节能降耗。

Description

金属高温发蓝(发黑)清洁生产工艺

技术领域

本发明涉及金属高温发蓝（发黑）清洁生产工艺，属于金属表面处理和环保领域。

背景技术

钢铁零件表面发蓝（发黑）是在零件表面生成一层蓝色或黑色氧化膜的一种方法。该方法可以成功解决金属的腐蚀问题和精密零部件的装饰问题。常温发黑是二十世纪80年代末至90年代初兴起的一种技术，严格来说，它不是金属氧化技术，处理工艺复杂，生产成本高，有严重环境污染，与碱性发蓝相比，膜的性能不够稳定，装饰效果不美观。传统的高温氧化技术主要是碱性亚硝酸钠高温氧化体系，能耗大，发色周期长，污染环境并影响工人的身体健康。目前从防腐和装饰性能对比，高温氧化法具有膜薄，耐蚀性佳，装饰效果好的特点，仍然广泛应用于国民生产中。

传统高温发蓝（发黑）的典型工艺:

除油→水洗→酸洗（活化）→水洗→高温发蓝（发黑）→热水洗→水洗→水洗→干燥→脱水浸油→检验

金属高温发蓝（发黑）过程中产生废水量大，消耗损失严重，造成资源浪费。

发明内容

    本发明目的在于克服了金属高温发蓝（发黑）过程中产生大量废水的不足，提供一种清洁生产方法，该方法是符合节能减排和金属高温发蓝（发黑）技术要求的新工艺，可以使生产过程中产生的废水重新循环使用，节省生态水资源，节省污水处理费用。

本发明主要采用消化回收法和氯化铵吸收法，能够将金属高温发蓝（发黑）时产生的废水中进行消化吸收，将富含高温发蓝（发黑）原料的废水回用，其他清洗废水进行氯化铵法吸收，处理后的水可以重新循环使用。该方法是一种符合清洁生产和金属高温发蓝（发黑）处理要求的新工艺方法，从源头实现节约用水，降低能耗和生产成本。本发明是通过以下技术方案实现的，方法如下：

 金属高温发蓝（发黑）清洁生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、消化回收法：将金属高温发蓝（发黑）清洗的第一道清洗废水进行回收到消化回收槽中，再补充到高温发蓝槽中；可以实现如下效果：一可以弥补高温发蓝（发黑）槽中原料的流失，二可以缓解高温发蓝（发黑）过程中补充自来水时产生溶液飞溅现象（易发生高温烫伤操作者现象），三可以节省高温发蓝（发黑）槽的热能。

步骤二、将金属高温发蓝（发黑）过程中产生的废水集中到回收池中，检测废水中的NO₂ ^-和Ph值。

步骤三、将回收池中废水送入一级处理池，根据检测结果，确定添加氯化铵量，除去NO₂ ^- ；添加氢氧化钠或氢氧化钾，Ca²⁺、Mg²⁺和SO₄ ^2-离子沉淀，将上述水进行过滤分离，废水中的Ca²⁺、Mg²⁺和SO₄ ^2-等离子可以实现固液分离95%以上。过滤后的水是一级处理水，Ph值＞10。

步骤四、将一级处理水送入二级处理池，加入酸，调节Ph值至6.5～8.5，得到水为中水，中水里主要含有Na⁺、Cl^-、NO₃ ^-和少量杂质，采用膜技术进行过滤分离，得到的清水为二级处理水。

步骤五、所属二级处理水可以循环应用于金属高温发蓝（发黑）生产工艺中。

所述步骤二中，检测废水中的NO₂ ^-和PH值的方法为化学分析法和酸度计检测法。

所述步骤三中，采用氯化铵吸收法除去NO₂ ^-，将废水中的NO₂ ^-转化为NO₃ ^-，防止废水中和处理时产生污染环境的NO₂气体。反应原理如下：

NaNO₂+NH₄Cl=NaCl+2H₂O+N₂↑。

所述步骤四中，所述酸为盐酸或硝酸。

所述步骤三中，所述一级处理水符合GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级排放标准要求，该水可以直接应用于厂区内如厕时的冲洗用水或清洁地面，节省自来水用量。

发明有益效果：本发明在技术上克服了金属高温发蓝（发黑）过程中产生大量废水，减缓能源损失,降低环境污染和影响操作者健康的因素。采用消化回收法和氯化铵吸收法可以在生产现场实现废水的综合再利用。本发明与传统技术相比优点是可以实现生产用水循环使用方案，既节省水资源，又降低能耗。

附图说明

图1是金属高温发蓝（发黑）清洁生产实施方案流程图。

具体实施方式

实施例1

1、传统工艺：除油→水洗→酸洗（活化）→水洗→发蓝（发黑）→水洗→水洗→热水洗→干燥→脱水防锈油

传统工艺生产过程中产生的废水进行中和处理达标排放，或送到环保局指定的污水处理厂，浪费资源、能源和成本。

2、结合图1，本发明清洁生产流程图清洁生产工艺：

除油→水洗→酸洗（活化）→水洗→发蓝（发黑）→消化回收→热水洗→干燥→脱水防锈油

所有生产过程中的清洗用水都得到回收再利用，不需要排放。其中高温发蓝（发黑）过程中，温度需要达到135~145℃，传统生产工艺补充的是常温自来水，清洁生产工艺补充的是消化回收水，富含大量的发蓝（发黑）原料和热量。

 金属高温发蓝（发黑）清洁生产工艺，包括以下步骤：

步骤一、消化回收法：将金属高温发蓝（发黑）清洗的第一道清洗废水进行回收到消化回收槽中，再补充到高温发蓝槽中； 

步骤二、将金属高温发蓝（发黑）过程中产生的废水集中到回收池中，检测废水中的NO₂ ^-和Ph值；

步骤三、将回收池中废水送入一级处理池，根据检测结果，确定添加氯化铵量，除去NO₂ ^- ；添加氢氧化钠或氢氧化钾，Ca²⁺、Mg²⁺和SO₄ ^2-离子沉淀，将上述水进行过滤分离，废水中的Ca²⁺、Mg²⁺和SO₄ ^2-等离子可以实现固液分离95%以上。过滤后的水是一级处理水，Ph值＞10。

步骤四、将一级处理水送入二级处理池，加入酸，调节Ph值至6.5～8.5，得到水为中水，中水里主要含有Na⁺、Cl^-、NO₃ ^-和少量杂质，采用膜技术进行过滤分离，得到的清水为二级处理水。

步骤五、所属二级处理水可以循环应用于金属高温发蓝（发黑）生产工艺中。

所述步骤二中，检测废水中的NO₂ ^-和Ph值的方法为化学分析法和酸度计检测法。

所述步骤三中，采用氯化铵吸收法除去NO₂ ^-，将废水中的NO₂ ^-转化为NO₃ ^-，防止废水中和处理时产生污染环境的NO₂气体，反应原理如下：

NaNO₂+NH₄Cl=NaCl+2H₂O+N₂↑。

所述步骤四中，所述酸为盐酸或硝酸。

所述步骤三中，所述一级处理水可应用于厂区内如厕时冲洗用水或清洁地面。

检测分析：

采用化学分析法和酸度计进行检测分析：

再生循环回收池中NO₂ ^－:3.3g/L，Ph值10.91

5、氯化铵吸收法：根据反应式和废水回收池中NO₂ ^－的含量，以1000L废水为例，需要添加氯化铵的量不小于3.84kg。

NaNO₂+NH₄Cl=NaCl+2H₂O+N₂↑

6、一级水处理：加入酸性助剂盐酸（或硝酸），调节废水Ph值至7.5，回收池中产生沉淀物。采用沉降过滤法，将过滤后的清水存放在一级处理池中。

7、二级水处理：将一级处理池中的水采用膜技术或离子交换柱进行处理，得到的清水为二级处理水，循环应用于生产。

8、转化使用：一级处理水符合GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级排放标准要求，该水可以直接应用于厂区如厕时的冲洗用水或清洁地面，达到节能减排的效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.金属高温发蓝（发黑）清洁生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、消化回收法：将金属高温发蓝（发黑）清洗的第一道清洗废水进行回收到消化回收槽中，再补充到高温发蓝槽中； 

步骤二、将金属高温发蓝（发黑）过程中产生的废水集中到回收池中，检测废水中的NO₂ ^-和Ph值；

步骤三、将回收池中废水送入一级处理池，根据检测结果，确定添加氯化铵量，除去NO₂ ^- ；添加氢氧化钠或氢氧化钾，Ca²⁺、Mg²⁺和SO₄ ^2-离子沉淀，将上述水进行过滤分离，废水中的Ca²⁺、Mg²⁺和SO₄ ^2-等离子可以实现固液分离95%以上，过滤后的水是一级处理水，Ph值＞10；

步骤四、将一级处理水送入二级处理池，加入酸，调节Ph值至6.5～8.5，得到水为中水，中水里主要含有Na⁺、Cl^-、NO₃ ^-和少量杂质，采用膜技术进行过滤分离，得到的清水为二级处理水；

步骤五、所属二级处理水可以循环应用于金属高温发蓝（发黑）生产工艺中。

2.根据权利要求1所述金属高温发蓝（发黑）清洁生产工艺，其特征在于，所述步骤二中，检测废水中的NO₂ ^-和Ph值的方法为化学分析法和酸度计检测法。

3.根据权利要求1所述金属高温发蓝（发黑）清洁生产工艺，其特征在于，所述步骤三中，采用氯化铵吸收法除去NO₂ ^-，将废水中的NO₂ ^-转化为NO₃ ^-，防止废水中和处理时产生污染环境的NO₂气体，反应原理如下：

NaNO₂+NH₄Cl=NaCl+2H₂O+N₂↑。

4.根据权利要求1所述金属高温发蓝（发黑）清洁生产工艺，其特征在于，所述步骤四中，所述酸为盐酸或硝酸。

5.根据权利要求1所述金属高温发蓝（发黑）清洁生产工艺，其特征在于，所述步骤三中，所述一级处理水应用于厂区内如厕时的冲洗用水或清洁地面。

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