论文部分内容阅读
随着“中国制造2025”的不断推进,高端钢铁行业对加工工艺和清洁生产要求越来越高,在金属表面处理行业,待加工钢铁件表面需要绝对的清洁度,通常含磷除油剂可达到相应要求,但含磷废水处理难度较大,排入环境中易造成水体富营养化,导致水体污染,而无磷除油剂的除油效果很难与前者媲美。本文以保护环境,清洁生产,从源头上控制磷流入环境为目的,研制一种应用于钢铁件表面的无磷除油粉,并与现行市售的无磷除油粉和含磷除油粉进行对比测试,保证其除油效果,能耗控制等方面能够达到含磷除油粉的效果甚至优于后者。本文对17种表面活性剂进行各类性能指标的测定,筛选出3种表面活性剂OXO1306、JFC-2G和LAS-90,通过单因素优选实验和正交实验确定了 3种表面活性剂的最佳工作浓度,分别为2 g/L、4g/L和6g/L,通过测定其Zeta电位验证这3种表面活性剂之间具有良好的协同增效作用。对14种无磷助洗剂进行各类性能指标的测定,筛选出3种无磷助洗剂ISS、NaGL和MGDA,通过单因素优选实验和正交实验确定了3种无磷助洗剂的最佳工作浓度,分别为5 g/L、3 g/L和6.5 g/L,通过测定其Zeta电位验证该无磷助洗剂配方可进一步提高各物质间的协同增效作用。本除油粉的碱性物质为Na2CO3,无需添加强碱,需要的填充料为Na2SO4,防止除油粉结块。通过单因素优选实验,确定了最佳除油工艺参数(除油温度:46～50℃,除油时间:8 min浸渍除油+1 min静水漂洗)。将本除油粉对钢铁件进行除油,并对本除油粉各个理化性能、漂洗性能和工艺能耗进行测试,对除油后的钢铁片进行镀镍,并进行SEM和光泽度测试。结果表明,本除油粉CODCr为8205.2 mg/L,不含磷化合物,与现行市售的大多数的组成不同的是,无需添加NaOH,可确保使用时无碱雾产生,环保性好,除油溶液配比浓度较低(5.3%),即添加成本较低,除油温度符合中低温要求,并且所需除油时间较短,即除油速度较快,这些特点可降低生产过程中的物料添加成本与能源消耗,使用本除油粉及其工艺符合清洁生产要求。性能优良,除油率可达99.92%,对油污可以起到较强的非乳化剥离作用,因此单位体积除油溶液可清洗的钢铁件数量较多,保证除油粉有较长的使用寿命,降低除油用水量和使用成本。本除油粉清洗过的钢铁件,经过适当的加工后可得到致密、平整,颗粒均匀度好的镀镍膜层,且镀膜光泽度较高(3245.GU),即清洗过的钢铁件具有良好的表面性能。