减少热镀锌管生产过程中锌渣和锌灰产生量的技术研究

李书贞刘杰王鹏（.河北冀都环保科技有限公司， 河北 石家庄 05003；.河北师大环境科技有限公司， 河北 石家庄 05004）

减少热镀锌管生产过程中锌渣和锌灰产生量的技术研究

李书贞1刘杰2王鹏2（1.河北冀都环保科技有限公司， 河北 石家庄 050023；2.河北师大环境科技有限公司， 河北 石家庄 050024）

本文分析了传统热镀锌工艺中造成产生锌渣、锌灰（尘）高的几个影响因素，通过采取改进漂洗方式、改变钢管锌液内吹方式、锌锅内衬防腐焊材、锌渣回用于助镀液再生等技术措施，并在工程中得以应用，大大降低了锌渣、锌灰的产生量。

热镀锌管；锌渣；锌灰；危险废物；减量化

锌渣和锌灰是热镀锌管生产过程中的主要两种危险废物，属于《国家危险废物名录》中的“HW23含锌废物”，传统热镀锌每热镀1kg锌，即要产生0.15～0.2kg的锌渣和锌灰，若委托危废处理对其进行回收或处置，费用较高且易产生二次污染。本文首先分析传统热镀锌工艺中造成产生锌渣、锌灰（尘）高的几个影响因素，并介绍了几种有针对性地改进措施，结合工程实例给出了实际运行效果。

1 锌渣和锌灰高产生量的影响因素

目前，在热镀锌钢管生产中国内外一直采用“干法”热镀锌技术，其工艺流程为。

钢管上料→复合除锈剂除锈→清水漂洗铁盐→浸粘助镀溶剂→烘干干燥处理→热浸镀锌→钢管镀锌层外、内表面抹拭→水冷却→防白锈处理→打印标示→检验→打包、包装。

锌渣产生的主要因素来自二个方面：一是由于除锈后漂洗不彻底，钢管在浸粘助镀溶剂后表面会粘附微量的Fe2+进入锌液，Fe2+与锌液接触后生成铁-锌化合物，逐渐沉在锌锅的底部；二是锌液不断的浸蚀钢质锌锅内壁形成一层粘稠的铁-锌合金漂移层，随铁含量增加逐渐脱离锌锅基体，沉在锌锅底部，即为锌渣。

锌灰主要来源于钢管镀锌后的内吹，即用蒸汽吹嘴顶住镀锌钢管的一头，靠高压蒸汽的爆发力将钢管内多余的锌液气化吹出，经风机引风通过管道进入除尘器，形成锌灰被截留在布袋上，再通过脉冲喷吹将锌灰吹入积尘箱收集起来，即为锌灰。

不难看出，通过提高漂洗铁盐效果、加强锌锅内壁防腐、减少镀后管内多余锌液的气化，均可以达到降低锌渣、锌灰产生量的目的。

2 减少锌渣和锌灰产生量的改进措施

（1）采用温水漂洗 酸洗后采用温水漂洗，能够很好的冲洗、溶解掉粘附在钢管表面的铁盐，减少带入下道工序（助镀）中的铁盐。漂洗水温度控制在＞25℃，可利用锌锅余热加热漂洗水。

（2）助镀剂再生时加入锌渣 助镀剂主要有效成分为ZnCl2和NH4Cl，同时含有过量HCl，杂质为Fe2+，当Fe2+达到12g/L时需要进行再生。传统的助镀剂再生工艺为：加入氨水中和其中的过量HCl，再加H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，Fe3+形成沉淀经板框过滤去除，最后补加ZnCl2。

改进后不再加入氨水，而是加入锌渣，锌渣含有97%～98%的Zn、2%～3%的Fe，渣锌和HCl反应形成ZnCl2，再加H2O2将Fe2+氧化为Fe3+过滤去除，利用了部分锌渣的同时不再补加ZnCl2。

（3）锌锅内壁防腐 为了提高镀层附着力、光泽、耐蚀性，常在锌液中添加铝，但铝的加入会加快铁锌反应速度。锌锅的腐蚀不仅造成锌锅的报废，还会形成大量的锌渣（1kg铁消耗25kg锌），直接影响到产品质量、作业率和效益。

采用耐腐蚀特种焊条对钢质锌锅内壁表面堆焊一层1.5～2.2mm的耐锌液腐蚀焊层，其熔敷金属在液态锌和含铝锌基合金中有良好的化学稳定性，起到对锌锅内壁的保护作用。在相同镀锌时间内堆焊层的腐蚀失重是锌锅板的1/50，在440℃～520℃温度内可以提高锌锅使用寿命5～10倍，同时大大减少由于锌锅腐蚀所产生的锌渣，从而可以提高产品质量，降低锌耗。

（4）钢管锌液改为导杆内吹 传统工艺镀后钢管内的多余锌液均采用蒸汽内吹的方式，锌液气化产生大量锌灰，且蒸汽内吹噪音大，工作环境恶劣，对环境有一定的污染。

改进后采用导杆插入式内吹，内吹装置由支架、大梁、导轨、滑块、导管、导杆、行走装置等组成。生产时，导杆由高处向低处快速推进，将镀锌钢管管内的余锌挤压出来，这样一来，由于导杆的推出的不再是锌灰，而是锌液，锌液回流入锌锅。改进后可大大减少锌尘的产生，降低锌耗，同时不再需要高压蒸汽，不但省去了传统的热力系统，还大大节省能耗，降低生产成本。

3 结语

河北省某制管企业采用了改进漂洗方式、改变钢管锌液内吹方式、锌锅内衬防腐焊材、锌渣回用于助镀液再生等技术措施，生产设备运行稳定。企业热镀锌管生产过程中的锌渣产生量较传统生产方法降低了约85%，锌灰产生量降低了约99%，这两种危险废物的减量化效果显著。

［1］张杰.减少热镀铝锌锌渣的产生［J］.梅山科技，2011，（5）.

［2］徐勇.镀铝锌锌灰产生原因及解决措施［J］.梅山科技，2015，（3）.

［3］苗立贤，王力宏.钢管热镀锌技术［M］.化学工业出版社，2015.

［4］苗立贤，苗瀛.实用热镀锌技术［M］.化学工业出版社，2014.