CN104499038A - 工业镀锌电解液中铁离子的去除方法及连续自动除铁装置 - Google Patents
工业镀锌电解液中铁离子的去除方法及连续自动除铁装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104499038A CN104499038A CN201410735718.5A CN201410735718A CN104499038A CN 104499038 A CN104499038 A CN 104499038A CN 201410735718 A CN201410735718 A CN 201410735718A CN 104499038 A CN104499038 A CN 104499038A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnetic valve
- pressure
- iron removal
- plating solution
- circulation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
本发明公开了一种工业镀锌电解液中铁离子的去除方法，包括以下步骤：按照硅藻土:水=200~250g:1L，首先在涂覆槽中加入硅藻土和水，打开循环泵开始涂覆，待从压滤器流出的液体变得澄清表明压滤器预涂覆完成；然后向装有镀液的除铁槽中加入H2O2使亚铁离子转化成三价铁离子，将温度控制在55~65℃，不断搅拌，加入氧化锌调节镀液PH值，控制PH值在2~4，静置、陈化；最后待沉淀完全后，将除铁槽中已预处理好的镀液用泵打到压滤器中循环过滤，待从压滤器中流出液变得澄清时表明除杂完全。本发明还公开一种连续自动除铁装置，由控制系统、涂覆系统和除铁系统组成。本发明操作简单，效果显著，其除铁效率可达到90%以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种电镀液处理工艺及其装置，特别是涉及一种酸性电镀液净化处理工艺及其装置，应用于工业镀锌技术领域。
背景技术
工业钢铁镀锌电镀工艺可分为酸性镀锌和碱性镀锌两种，由于碱性镀锌具有镀前处理要求较高，电阻率较大，生产率较低，色彩相对较暗等缺点，工业大批量生产常采用酸性镀锌方法。酸性镀锌由于工艺要求需要增加镀液酸度来提高导电性，从而引起较高酸度对带钢、槽体及导电辊等设备的腐蚀，导致硫酸锌电镀液中铁离子浓度升高，对镀层性能质量产生重要影响。在镀液中铁主要以两种形式存在：三价铁离子Fe3+和二价铁离子Fe2+。其中二价铁离子可以和锌离子Zn2+一起共沉积，而三价铁离子在pH稍高情况下就会生成絮状氢氧化铁，甚至会夹杂在镀层中造成镀层粗糙毛刺，同时二价铁离子又是不稳定的，极易被空气中的氧气氧化为三价铁离子。另外，铁离子的电极电势虽然比锌离子正，却是在高电流区沉积，造成镀件的边角产生黑色镀层，镀层质量下降。
目前的生产现状所采用的除铁方法有离子交换树脂除铁、工业小电流除铁以及通过排放补充新镀液调节铁浓度等方法。其中离子交换树脂除铁方法具有处理操作简便，运行费用较低等优点，但树脂使用寿命很短，再生麻烦且易混入电解液对电镀有影响，不能够较长时间使用。最主要的是，多数阳离子交换树脂由于树脂结构要求适用镀液pH大于3。对于小电流除铁方法，虽然工业上已经报导，但是基本上酸度不是太大。根据查阅相关专业书籍和文献资料发现，在高酸条件下，活泼金属的电沉积和酸蚀溶解是个明显竞争的过程，当电流密度过小时，电沉积的速率不如金属酸蚀溶解的速率快，从而起不到沉积杂质铁离子的效果，如果加大电流密度，又会使得主盐的沉积，造成浪费，同时也造成能源的浪费，没有经济优势。而通过每天进行镀液排放以降低铁离子浓度，然后每班进行新镀液的配置和补充，这样就造成了锌耗上升，同时也给废水处理系统带来巨大压力。因此，电镀液除铁极为必要，为了找到更适用于工业生产的铁离子去除工艺成为亟待解决的技术问题。
发明内容
为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种工业镀锌电解液中铁离子的去除方法及连续自动除铁装置，能够连续自动除铁，适用于工业生产镀锌电解液的除杂净化，有利于提高镀锌板的质量和稳定性，同时减少锌耗，增加经济效益，也能减少废水处理系统的压力。
为达到上述发明创造目的，本发明采用下述技术方案：
一种工业镀锌电解液中铁离子的去除方法，包括以下步骤：
a. 压滤器的预涂覆：按照硅藻土的质量和水的体积比为(200~250)g:1L的质量体积比，制成硅藻土稀浆，通过硅藻土稀浆循环进出压滤器，对压滤器内表面进行涂覆，待从压滤器流出的液体变得澄清后，压滤器的预涂覆工艺完成；
b. 工业镀锌电解液预处理：向装有待处理工业镀锌电解液的除铁槽中加入双氧水为氧化剂，使待处理工业镀锌电解液中的亚铁离子转化成三价铁离子，将氧化反应温度控制在55~65℃，不断搅拌工业镀锌电解液，当待处理工业镀锌电解液中的二价铁离子全部氧化为三价铁离子后，终止双氧水的加入，同时加入氧化锌来调节工业镀锌电解液的pH值，并控制pH值为2~3，然后将工业镀锌电解液静置陈化，当工业镀锌电解液中产生的难容杂质沉淀完全时，完成工业镀锌电解液预处理工艺；优选通过对氧化反应温度、工业镀锌电解液的pH值、氧化剂和氧化锌的加入量以及所采用氧化剂的双氧水浓度的参数调节，实现对工业镀锌电解液除铁工艺的控制；
c. 工业镀锌电解液除铁处理：当经过在步骤b预处理的工业镀锌电解液输送到在步骤a完成预涂覆的压滤器中，进行循环过滤，待从压滤器中流出液变得澄清时，实现工业镀锌电解液的铁杂质完全去除。
作为本发明的改进，压滤器的压力报警后，通过反冲洗及压空、振动，使滤饼离开过滤系统，实现压滤器反清洗反冲洗流程。
一种利用本发明工业镀锌电解液中铁离子的去除方法的连续自动除铁装置，由控制系统、涂覆系统和除铁系统组成，涂覆系统由涂覆槽、水注入口、硅藻土添加口、涂覆液位计和辅助涂覆循环装置组成，分别通过水注入口和硅藻土添加口将设定比例的水和硅藻土加入到涂覆槽内，涂覆液位计实时检测涂覆槽内的液面位置，辅助涂覆循环装置采用压滤系统，压滤系统主要由压滤罐、压力表、循环泵及其管路组成，压力表实时检测压滤罐内的上部压力，压滤罐上部的出液管通过第一电磁阀与涂覆槽的上部入口管连通，第一电磁阀实时控制液体从压滤罐的上部到涂覆槽的流通，涂覆槽的上部入口管壁设有涂覆液透视窗，通过涂覆液透视窗能观测从压滤罐流出的液体的状态，涂覆槽的底部排液管口依次通过第二电磁阀和循环泵与压滤罐下部的进液管连通，通过联合控制循环泵、压力表、第一电磁阀和第二电磁阀，实现协同控制循环流过涂覆槽和压滤罐的液流，在循环泵和压滤罐下部之间管路上还设有第三电磁阀，在第三电磁阀和压滤罐下部之间管路上还连接排流支管，排流支管的开口端设置于排水槽的上方，排流支管上设有第四电磁阀，通过硅藻土添加口向涂覆槽中加入定量硅藻土，并同时注入纯水制备浆液时，涂覆液位计检测涂覆槽内达到设定水位时，打开第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀的电磁阀门，启动循环泵，开始对压滤罐内表面进行循环涂覆，通过管路的涂覆液透视窗，观测从压滤罐流出的液体的状态，待液体变得澄清透明时关闭第一电磁阀，打开第四电磁阀，将涂覆系统内多余的液体排到排水槽中，待涂覆系统内液体完全排出后，关闭循环泵、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀，除铁系统由除铁槽、双氧水注射器、搅拌器、碱性添料计量运输器、镀液液位计、PLe电位控制器、pH检测器和辅助除铁循环装置组成，通过双氧水注射器向除铁槽中工业镀锌电解液中加入双氧水，控制搅拌器对除铁槽中工业镀锌电解液进行搅拌，控制碱性添料计量运输器向除铁槽中加入定量的氧化锌，镀液液位计实时检测除铁槽中液面高度，PLe电位控制器的感应端子浸入除铁槽中工业镀锌电解液中，pH检测器实时检测除铁槽中工业镀锌电解液的pH值，辅助除铁循环装置由压滤系统和增强循环装置组成，增强循环装置由循环槽、镀液循环泵、输送泵及其管路组成，循环槽通过输送泵向除铁槽输送工业镀锌电解液，底部依次通过镀液循环泵和第五电磁阀向循环槽输送工业镀锌电解液，除铁槽上部管路还通过第六电磁阀与压滤罐上部连通，在除铁槽和循环槽之间的上部管路管壁设有镀液透视窗，通过镀液透视窗能观测除铁槽和循环槽之间的上部管路输送的液体的状态，除铁槽底部还通过第七电磁阀与循环泵和第二电磁阀之间的管段连通，控制系统的信号接收端分别与涂覆液位计、镀液液位计、压力表、PLe电位控制器和pH检测器信号连接，控制系统的信号输出端分别与双氧水注射器、碱性添料计量运输器、循环泵、镀液循环泵、输送泵、搅拌器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀和第七电磁阀信号连接，PLe电位控制器与双氧水注射器联锁，PLe电位控制器与碱性添料计量运输器的马达联锁，当PLe电位控制器的检测数据到达设定电位时，碱性添料计量运输器的马达开启，循环泵与第三电磁阀、第六电磁阀和第七电磁阀联锁，打开循环泵，在除铁槽进行除杂内部循环，待观察到镀液透视窗内流动的液体变得澄清时使循环泵关闭，并控制第三电磁阀、第六电磁阀和第七电磁阀关闭，当打开镀液循环泵与第五电磁阀时，将除铁槽中的镀液打回循环槽中待用。
作为上述方案的改进，还设有备用循环泵，备用循环泵与循环泵形成一备一用的冗余输送系统。
作为上述方案的改进，压滤系统设有反冲洗装置，压滤罐设有水冲洗进口、压空进口和机械振动装置，压力报警后，反冲洗及压空、振动，使滤饼离开压滤系统。
作为上述方案的改进，还设有压滤罐自循环支管，压滤罐自循环支管的一端与压滤罐的上部连通，压滤罐自循环支管的另一端与循环泵和第三电磁阀之间的管段连通，在压滤罐自循环支管上还设有第八电磁阀，控制系统的信号输出端与第八电磁阀信号连接。
作为上述方案的改进，还设有除铁槽自循环支管，除铁槽自循环支管的一端与除铁槽的上部连通，除铁槽自循环支管的另一端与镀液循环泵和第五电磁阀之间的管段连通，在除铁槽自循环支管上还设有第九电磁阀，控制系统的信号输出端与第九电磁阀信号连接。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
1. 本发明经氧化中和并于连续自动压滤固液分离装置处理后镀液的除铁效率可达到97%以上，简便快捷，在工业中有较大利用价值，适合工业生产；
2. 本发明的压滤器的预涂覆时间5~10 min，此步骤可以不占用处理时间；工业镀锌电解液预处理的搅拌下H2O2氧化时间10min左右，工业镀锌电解液预处理的ZnO加入搅拌陈化调pH时间在15~20 min，控制压滤器的预涂覆和工业镀锌电解液预处理工序的累积时间在30 min内最佳。连续自动除铁整体工艺的内循环时间保持在20 min左右，这样则每小时处理处理一次足够满足工业镀锌电解液的除铁要求，效果显著。
附图说明
图1是本发明实施例一连续自动压滤铁离子去除工艺流程示意图。
具体实施方式
本发明的优选实施例详述如下：
实施例一：
在本实施例中，参见图1，一种连续自动除铁装置，由控制系统、涂覆系统和除铁系统组成，涂覆系统由涂覆槽1、水注入口5、硅藻土添加口6、涂覆液位计9和辅助涂覆循环装置组成，分别通过水注入口5和硅藻土添加口6将设定比例的水和硅藻土加入到涂覆槽1内，涂覆液位计9实时检测涂覆槽1内的液面位置，辅助涂覆循环装置采用压滤系统，压滤系统主要由压滤罐4、压力表10、循环泵15及其管路组成，压力表10实时检测压滤罐4内的上部压力，压滤罐4上部的出液管通过第一电磁阀19与涂覆槽1的上部入口管连通，第一电磁阀19实时控制液体从压滤罐4的上部到涂覆槽1的流通，涂覆槽1的上部入口管壁设有涂覆液透视窗28，通过涂覆液透视窗28能观测从压滤罐4流出的液体的状态，涂覆槽1的底部排液管口依次通过第二电磁阀24和循环泵15与压滤罐4下部的进液管连通，通过联合控制循环泵15、压力表10、第一电磁阀19和第二电磁阀24，实现协同控制循环流过涂覆槽1和压滤罐4的液流，在循环泵15和压滤罐4下部之间管路上还设有第三电磁阀22，在第三电磁阀22和压滤罐4下部之间管路上还连接排流支管，排流支管的开口端设置于排水槽30的上方，排流支管上设有第四电磁阀21，通过硅藻土添加口6向涂覆槽1中加入定量硅藻土，并同时注入纯水制备浆液时，涂覆液位计9检测涂覆槽1内达到设定水位时，打开第一电磁阀19、第二电磁阀24和第三电磁阀22的电磁阀门，启动循环泵15，开始对压滤罐4内表面进行循环涂覆，通过管路的涂覆液透视窗28，观测从压滤罐4流出的液体的状态，待液体变得澄清透明时关闭第一电磁阀19，打开第四电磁阀21，将涂覆系统内多余的液体排到排水槽30中，待涂覆系统内液体完全排出后，关闭循环泵15、第二电磁阀24、第三电磁阀22和第四电磁阀21，除铁系统由除铁槽2、双氧水注射器7、搅拌器18、碱性添料计量运输器8、镀液液位计11、PLe电位控制器12、pH检测器13和辅助除铁循环装置组成，通过双氧水注射器7向除铁槽2中工业镀锌电解液中加入双氧水，控制搅拌器18对除铁槽2中工业镀锌电解液进行搅拌，控制碱性添料计量运输器8向除铁槽2中加入定量的氧化锌，镀液液位计11实时检测除铁槽2中液面高度，PLe电位控制器12的感应端子浸入除铁槽2中工业镀锌电解液中，pH检测器13实时检测除铁槽2中工业镀锌电解液的pH值，辅助除铁循环装置由压滤系统和增强循环装置组成，增强循环装置由循环槽3、镀液循环泵16、输送泵17及其管路组成，循环槽3通过输送泵17向除铁槽2输送工业镀锌电解液，底部依次通过镀液循环泵16和第五电磁阀27向循环槽3输送工业镀锌电解液，除铁槽2上部管路还通过第六电磁阀20与压滤罐4上部连通，在除铁槽2和循环槽3之间的上部管路管壁设有镀液透视窗29，通过镀液透视窗29能观测除铁槽2和循环槽3之间的上部管路输送的液体的状态，除铁槽2底部还通过第七电磁阀25与循环泵15和第二电磁阀24之间的管段连通，控制系统的信号接收端分别与涂覆液位计9、镀液液位计11、压力表10、PLe电位控制器12和pH检测器13信号连接，控制系统的信号输出端分别与双氧水注射器7、碱性添料计量运输器8、循环泵15、镀液循环泵16、输送泵17、搅拌器18、第一电磁阀19、第二电磁阀24、第三电磁阀22、第四电磁阀21、第五电磁阀27、第六电磁阀20和第七电磁阀25信号连接，PLe电位控制器12与双氧水注射器7联锁，PLe电位控制器12与碱性添料计量运输器8的马达联锁，当PLe电位控制器12的检测数据到达设定电位时，碱性添料计量运输器8的马达开启，循环泵15与第三电磁阀22、第六电磁阀20和第七电磁阀25联锁，打开循环泵15，在除铁槽2进行除杂内部循环，待观察到镀液透视窗29内流动的液体变得澄清时使循环泵15关闭，并控制第三电磁阀22、第六电磁阀20和第七电磁阀25关闭，当打开镀液循环泵16与第五电磁阀27时，将除铁槽2中的镀液打回循环槽3中待用。
在本实施例中，参见图1，还设有备用循环泵14，备用循环泵14与循环泵15形成一备一用的冗余输送系统。备用循环泵14与循环泵15联锁，循环泵15，备用循环泵14可及时替换。
在本实施例中，参见图1，还设有压滤罐自循环支管，压滤罐自循环支管的一端与压滤罐4的上部连通，压滤罐自循环支管的另一端与循环泵15和第三电磁阀22之间的管段连通，在压滤罐自循环支管上还设有第八电磁阀23，控制系统的信号输出端与第八电磁阀23信号连接。第八电磁阀23所在管路是预防压滤罐4的过滤器坏掉液体临时应急所走管路，用于内循环。
在本实施例中，参见图1，还设有除铁槽自循环支管，除铁槽自循环支管的一端与除铁槽2的上部连通，除铁槽自循环支管的另一端与镀液循环泵16和第五电磁阀27之间的管段连通，在除铁槽自循环支管上还设有第九电磁阀26，控制系统的信号输出端与第九电磁阀26信号连接。第九电磁阀26所在管路是预防除铁槽2坏掉液体临时应急所走管路，用于内循环。
在本实施例中，参见图1，一种工业镀锌电解液中铁离子的去除方法，包括以下步骤：
a. 硅藻土预涂覆：手动操作预处理前处理：通过硅藻土添加口6在涂覆槽1中加入定量的硅藻土，并同时按照比例硅藻土：水=250g：1L注入纯水制成稀浆，涂覆液位计9检测达到一定水位时，打开第一电磁阀19、第二电磁阀24、第三电磁阀22，打开循环泵15，开始循环涂覆。通过管路的涂覆液透视窗28，观测从压滤器4流出的液体的状态，待液体变得澄清透明时表明预涂覆完成。关闭第一电磁阀19，第四电磁阀21，将多余的水从涂覆槽1中排到排水槽30，其中水也可循环几次使用后排出。待水完全排出，关闭循环泵15和所有电磁阀门。
b. 自动控制镀液除铁预处理：打开输送泵17，将需要待除铁的镀液从循环槽3注入到除铁槽2中，镀液液位计11检测到达一定液位时，采用PLC作为控制系统控制关闭输送泵17，其中镀液液位计11与输送泵17、搅拌器18马达联锁。开启搅拌器18和镀液循环泵16，通过双氧水注射器7自动计量加料，向装有待处理镀液的除铁槽2中逐渐加入适量的质量百分比浓度为30wt%的H2O2使亚铁离子转化成三价铁离子，将温度控制在60℃，不断搅拌，当PLe电位控制器12到达设定示数时，表明待处理液中的二价铁离子全部氧化为三价铁离子后，终止双氧水的加入。其中PLe电位控制器12与双氧水注射器7联锁。镀液初始pH为0.8，PLe电位控制器12与碱性添料计量运输器8的马达联锁，当到达电位时，碱性添料计量运输器8马达开启，通过计量运输器向镀液中加入适当ZnO，将镀液的pH调节至2~3，具体数值根据实际最优效果而定，本实施例中以pH为2.5时效果最佳，pH计的设定值与ZnO碱性添料计量运输器8的马达联锁，ZnO加入后，在搅拌条件下逐渐溶解。达到设定值15min后，关闭镀液循环泵16，待镀液预处理结束。在本实施中，镀液中的铁离子含量 1000 ppm，其中两种铁离子的摩尔比 Fe2+:Fe3+为2:1，本实施例的1m3锌镀液的处理量需要加入各个物质的参考含量参见表1.实施例一所需要加入各个物质的含量表。
表1.实施例一所需要加入各个物质的含量表
c. 镀液除铁处理：循环泵15与第三电磁阀22、第六电磁阀20和第七电磁阀25联锁，打开循环泵15，进行除杂内部循环，使含铁杂质与镀液分离，待镀液透视窗29内流动的液体变得澄清时说明已过滤完全，或循环20min循环泵15自动关闭，从压滤器中流出镀液已经除杂完全。循环泵15关闭，第三电磁阀22、第六电磁阀20和第七电磁阀25关闭。设定循环泵15关闭后2 min，镀液循环泵16与电磁阀第五电磁阀27联锁，打开镀液循环泵16和第五电磁阀27，将镀液打回循环槽3中待用。
在本实施例中，采用新鲜的双氧水，在自动控制镀液除铁预处理过程中，先加双氧水，再用ZnO调pH，考虑到除铁操作时有镀液损失，本发明在向镀液中加入ZnO调pH时，实际上向镀液中添加了Zn2+，这样使除铁完成后，镀液主盐几乎不损失。本实施例除铁效率优异，工艺过程简单，适合工业生产。
实施例二：
本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种工业镀锌电解液中铁离子的去除方法，包括以下步骤：
a. 硅藻土预涂覆：本步骤与实施例一相同；
b. 自动控制镀液除铁预处理：打开输送泵17，将需要待除铁的镀液从循环槽3注入到除铁槽2中，镀液液位计11检测到达一定液位时，采用PLC作为控制系统控制关闭输送泵17，其中镀液液位计11与输送泵17、搅拌器18马达联锁。开启搅拌器18和镀液循环泵16，通过双氧水注射器7自动计量加料，向装有待处理镀液的除铁槽2中逐渐加入适量的质量百分比浓度为30wt%的H2O2使亚铁离子转化成三价铁离子，将温度控制在60℃，不断搅拌，当PLe电位控制器12到达设定示数时，表明待处理液中的二价铁离子全部氧化为三价铁离子后，终止双氧水的加入。其中PLe电位控制器12与双氧水注射器7联锁。镀液初始pH为0.8，PLe电位控制器12与碱性添料计量运输器8的马达联锁，当到达电位时，碱性添料计量运输器8马达开启，通过计量运输器向镀液中加入适当ZnO，将镀液的pH调节至2~3，具体数值根据实际最优效果而定，本实施例中以pH为2.5时效果最佳，pH计的设定值与ZnO碱性添料计量运输器8的马达联锁，ZnO加入后，在搅拌条件下逐渐溶解。达到设定值15min后，关闭镀液循环泵16，待镀液预处理结束。在本实施中，镀液中的铁离子含量2000 ppm，其中两种铁离子的摩尔比 Fe2+:Fe3+为2:1，本实施例的1m3锌镀液的处理量需要加入各个物质的参考含量参见表2.实施例二所需要加入各个物质的含量表。
表2.实施例二所需要加入各个物质的含量表
c. 镀液除铁处理：本步骤与实施例一相同。
实施例三：
本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种工业镀锌电解液中铁离子的去除方法，包括以下步骤：
a. 硅藻土预涂覆：本步骤与实施例一相同；
b. 自动控制镀液除铁预处理：打开输送泵17，将需要待除铁的镀液从循环槽3注入到除铁槽2中，镀液液位计11检测到达一定液位时，采用PLC作为控制系统控制关闭输送泵17，其中镀液液位计11与输送泵17、搅拌器18马达联锁。开启搅拌器18和镀液循环泵16，通过双氧水注射器7自动计量加料，向装有待处理镀液的除铁槽2中逐渐加入适量的质量百分比浓度为30wt%的H2O2使亚铁离子转化成三价铁离子，将温度控制在60℃，不断搅拌，当PLe电位控制器12到达设定示数时，表明待处理液中的二价铁离子全部氧化为三价铁离子后，终止双氧水的加入。其中PLe电位控制器12与双氧水注射器7联锁。镀液初始pH为0.8，PLe电位控制器12与碱性添料计量运输器8的马达联锁，当到达电位时，碱性添料计量运输器8马达开启，通过计量运输器向镀液中加入适当ZnO，将镀液的pH调节至2~3，具体数值根据实际最优效果而定，本实施例中以pH为2.5时效果最佳，pH计的设定值与ZnO碱性添料计量运输器8的马达联锁，ZnO加入后，在搅拌条件下逐渐溶解。达到设定值15min后，关闭镀液循环泵16，待镀液预处理结束。在本实施中，镀液中的铁离子含量3000 ppm，其中两种铁离子的摩尔比 Fe2+:Fe3+为2:1，本实施例的1m3锌镀液的处理量需要加入各个物质的参考含量参见表3.实施例三所需要加入各个物质的含量表。
表3.实施例三所需要加入各个物质的含量表
c. 镀液除铁处理：本步骤与实施例一相同。
实施例四：
本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种工业镀锌电解液中铁离子的去除方法，包括以下步骤：
a. 硅藻土预涂覆：本步骤与实施例一相同；
b. 自动控制镀液除铁预处理：打开输送泵17，将需要待除铁的镀液从循环槽3注入到除铁槽2中，镀液液位计11检测到达一定液位时，采用PLC作为控制系统控制关闭输送泵17，其中镀液液位计11与输送泵17、搅拌器18马达联锁。开启搅拌器18和镀液循环泵16，通过双氧水注射器7自动计量加料，向装有待处理镀液的除铁槽2中逐渐加入适量的质量百分比浓度为30wt%的H2O2使亚铁离子转化成三价铁离子，将温度控制在60℃，不断搅拌，当PLe电位控制器12到达设定示数时，表明待处理液中的二价铁离子全部氧化为三价铁离子后，终止双氧水的加入。其中PLe电位控制器12与双氧水注射器7联锁。镀液初始pH为0.8，PLe电位控制器12与碱性添料计量运输器8的马达联锁，当到达电位时，碱性添料计量运输器8马达开启，通过计量运输器向镀液中加入适当ZnO，将镀液的pH调节至2~3，具体数值根据实际最优效果而定，本实施例中以pH为2.5时效果最佳，pH计的设定值与ZnO碱性添料计量运输器8的马达联锁，ZnO加入后，在搅拌条件下逐渐溶解。达到设定值15min后，关闭镀液循环泵16，待镀液预处理结束。在本实施中，镀液中的铁离子含量4000 ppm，其中两种铁离子的摩尔比 Fe2+:Fe3+为2:1，本实施例的1m3锌镀液的处理量需要加入各个物质的参考含量参见表4.实施例四所需要加入各个物质的含量表。
表4.实施例四所需要加入各个物质的含量表
c. 镀液除铁处理：本步骤与实施例一相同。
综合以上实施例一～实施例四，1m3本发明待处理的工业镀锌电解液含有不同铁离子含量时，需要加入各个物质的含量参见表5. 含有不同铁离子含量时待处理的工业镀锌电解液所需要加入各个物质的含量表。
表5.含有不同铁离子含量时待处理的工业镀锌电解液所需要加入各个物质的含量表
综合以上实施例一～实施例四，本发明工业镀锌电解液中除铁的方法和工艺操作简单，效果显著，用上述实施例方法处理硫酸锌镀液其除铁效率可达到90%以上。
实施例五：
本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种实施工业镀锌电解液中铁离子的去除方法的连续自动除铁装置， 压滤系统设有反冲洗装置，压滤罐4设有水冲洗进口、压空进口和机械振动装置，压力报警后，反冲洗及压空、振动，使滤饼离开压滤系统。
上面结合附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明工业镀锌电解液中铁离子的去除方法及连续自动除铁装置的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.在一种工业镀锌电解液中铁离子的去除方法，其特征在于，包括以下步骤：
a. 压滤器的预涂覆：按照硅藻土和质量和水的体积比为(200~250)g:1L的质量体积比，制成硅藻土稀浆，通过硅藻土稀浆循环进出压滤器，对压滤器内表面进行涂覆，待从压滤器流出的液体变得澄清后，压滤器的预涂覆工艺完成；
b. 工业镀锌电解液预处理：向装有待处理工业镀锌电解液的除铁槽中加入双氧水为氧化剂，使待处理工业镀锌电解液中的亚铁离子转化成三价铁离子，将氧化反应温度控制在55~65℃，不断搅拌工业镀锌电解液，当待处理工业镀锌电解液中的二价铁离子全部氧化为三价铁离子后，终止双氧水的加入，同时加入氧化锌来调节工业镀锌电解液的pH值，并控制pH值为2~3，然后将工业镀锌电解液静置陈化，当工业镀锌电解液中产生的难容杂质沉淀完全时，完成工业镀锌电解液预处理工艺；
c. 工业镀锌电解液除铁处理：当经过在所述步骤b预处理的工业镀锌电解液输送到在所述步骤a完成预涂覆的压滤器中，进行循环过滤，待从压滤器中流出液变得澄清时，实现工业镀锌电解液的铁杂质完全去除。
2.根据权利要求1所述工业镀锌电解液中铁离子的去除方法，其特征在于：在所述步骤b中，通过对氧化反应温度、工业镀锌电解液的pH值、氧化剂和氧化锌的加入量以及所采用氧化剂的双氧水浓度的参数调节，实现对工业镀锌电解液除铁工艺的控制。
3.根据权利要求1或2所述工业镀锌电解液中铁离子的去除方法，其特征在于：压滤器的压力报警后，通过反冲洗及压空、振动，使滤饼离开过滤系统，实现压滤器反清洗反冲洗流程。
4.一种利用权利要求1所述工业镀锌电解液中铁离子的去除方法的连续自动除铁装置，其特征在于：由控制系统、涂覆系统和除铁系统组成，所述涂覆系统由涂覆槽（1）、水注入口（5）、硅藻土添加口（6）、涂覆液位计（9）和辅助涂覆循环装置组成，分别通过所述水注入口（5）和所述硅藻土添加口（6）将设定比例的水和硅藻土加入到所述涂覆槽（1）内，所述涂覆液位计（9）实时检测所述涂覆槽（1）内的液面位置，所述辅助涂覆循环装置采用压滤系统，所述压滤系统主要由压滤罐（4）、压力表（10）、循环泵（15）及其管路组成，所述压力表（10）实时检测所述压滤罐（4）内的上部压力，所述压滤罐（4）上部的出液管通过第一电磁阀（19）与所述涂覆槽（1）的上部入口管连通，所述第一电磁阀（19）实时控制液体从所述压滤罐（4）的上部到所述涂覆槽（1）的流通，所述涂覆槽（1）的上部入口管壁设有涂覆液透视窗（28），通过涂覆液透视窗（28）能观测从所述压滤罐（4）流出的液体的状态，所述涂覆槽（1）的底部排液管口依次通过第二电磁阀（24）和所述循环泵（15）与所述压滤罐（4）下部的进液管连通，通过联合控制所述循环泵（15）、压力表（10）、所述第一电磁阀（19）和所述第二电磁阀（24），实现协同控制循环流过所述涂覆槽（1）和所述压滤罐（4）的液流，在所述循环泵（15）和所述压滤罐（4）下部之间管路上还设有第三电磁阀（22），在所述第三电磁阀（22）和所述压滤罐（4）下部之间管路上还连接排流支管，所述排流支管的开口端设置于排水槽（30）的上方，所述排流支管上设有第四电磁阀（21），通过所述硅藻土添加口（6）向所述涂覆槽（1）中加入定量硅藻土，并同时注入纯水制备浆液时，所述涂覆液位计（9）检测所述涂覆槽（1）内达到设定水位时，打开所述第一电磁阀（19）、所述第二电磁阀（24）和所述第三电磁阀（22）的电磁阀门，启动所述循环泵（15），开始对所述压滤罐（4）内表面进行循环涂覆，通过管路的所述涂覆液透视窗（28），观测从所述压滤罐（4）流出的液体的状态，待液体变得澄清透明时关闭所述第一电磁阀（19），打开所述第四电磁阀（21），将所述涂覆系统内多余的液体排到所述排水槽（30）中，待所述涂覆系统内液体完全排出后，关闭所述循环泵（15）、所述第二电磁阀（24）、所述第三电磁阀（22）和所述第四电磁阀（21），所述除铁系统由除铁槽（2）、双氧水注射器（7）、搅拌器（18）、碱性添料计量运输器（8）、镀液液位计（11）、PLe电位控制器（12）、pH检测器（13）和辅助除铁循环装置组成，通过所述双氧水注射器（7）向所述除铁槽（2）中工业镀锌电解液中加入双氧水，控制所述搅拌器（18）对所述除铁槽（2）中工业镀锌电解液进行搅拌，控制所述碱性添料计量运输器（8）向所述除铁槽（2）中加入定量的氧化锌，所述镀液液位计（11）实时检测所述除铁槽（2）中液面高度，所述PLe电位控制器（12）的感应端子浸入所述除铁槽（2）中工业镀锌电解液中，所述pH检测器（13）实时检测所述除铁槽（2）中工业镀锌电解液的pH值，所述辅助除铁循环装置由所述压滤系统和增强循环装置组成，所述增强循环装置由循环槽（3）、镀液循环泵（16）、输送泵（17）及其管路组成，所述循环槽（3）通过所述输送泵（17）向所述除铁槽（2）输送工业镀锌电解液，所述底部依次通过镀液循环泵（16）和所述第五电磁阀（27）向所述循环槽（3）输送工业镀锌电解液，所述除铁槽（2）上部管路还通过所述第六电磁阀（20）与所述压滤罐（4）上部连通，在所述除铁槽（2）和所述循环槽（3）之间的上部管路管壁设有镀液透视窗（29），通过镀液透视窗（29）能观测所述除铁槽（2）和所述循环槽（3）之间的上部管路输送的液体的状态，所述除铁槽（2）底部还通过所述第七电磁阀（25）与所述循环泵（15）和所述第二电磁阀（24）之间的管段连通，所述控制系统的信号接收端分别与涂覆液位计（9）、所述镀液液位计（11）、所述压力表（10）、所述PLe电位控制器（12）和所述pH检测器（13）信号连接，所述控制系统的信号输出端分别与双氧水注射器（7）、所述碱性添料计量运输器（8）、所述循环泵（15）、镀液循环泵（16）、输送泵（17）、搅拌器（18）、第一电磁阀（19）、所述第二电磁阀（24）、所述第三电磁阀（22）、所述第四电磁阀（21）、第五电磁阀（27）、第六电磁阀（20）和第七电磁阀（25）信号连接，所述PLe电位控制器（12）与所述双氧水注射器（7）联锁，所述PLe电位控制器（12）与所述碱性添料计量运输器（8）的马达联锁，当所述PLe电位控制器（12）的检测数据到达设定电位时，所述碱性添料计量运输器（8）的马达开启，所述循环泵（15）与所述第三电磁阀（22）、所述第六电磁阀（20）和所述第七电磁阀（25）联锁，打开所述循环泵（15），在所述除铁槽（2）进行除杂内部循环，待观察到镀液透视窗（29）内流动的液体变得澄清时使所述循环泵（15）关闭，并控制所述第三电磁阀（22）、所述第六电磁阀（20）和所述第七电磁阀（25）关闭，当打开镀液循环泵（16）与第五电磁阀（27）时，将除铁槽（2）中的镀液打回循环槽（3）中待用。
5.根据权利要求4所述连续自动除铁装置，其特征在于：还设有备用循环泵（14），所述备用循环泵（14）与所述循环泵（15）形成一备一用的冗余输送系统。
6.根据权利要求4或5所述连续自动除铁装置，其特征在于：所述压滤系统设有反冲洗装置，所述压滤罐（4）设有水冲洗进口、压空进口和机械振动装置，压力报警后，反冲洗及压空、振动，使滤饼离开压滤系统。
7.根据权利要求4或5所述连续自动除铁装置，其特征在于：还设有压滤罐自循环支管，所述压滤罐自循环支管的一端与所述压滤罐（4）的上部连通，所述压滤罐自循环支管的另一端与所述循环泵（15）和所述第三电磁阀（22）之间的管段连通，在所述压滤罐自循环支管上还设有第八电磁阀（23），所述控制系统的信号输出端与所述第八电磁阀（23）信号连接。
8.根据权利要求4或5所述连续自动除铁装置，其特征在于：还设有除铁槽自循环支管，所述除铁槽自循环支管的一端与所述除铁槽（2）的上部连通，所述除铁槽自循环支管的另一端与所述镀液循环泵（16）和所述第五电磁阀（27）之间的管段连通，在所述除铁槽自循环支管上还设有第九电磁阀（26），所述控制系统的信号输出端与所述第九电磁阀（26）信号连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410735718.5A CN104499038B (zh) | 2014-12-08 | 2014-12-08 | 工业镀锌电解液中铁离子的去除方法及连续自动除铁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410735718.5A CN104499038B (zh) | 2014-12-08 | 2014-12-08 | 工业镀锌电解液中铁离子的去除方法及连续自动除铁装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104499038A true CN104499038A (zh) | 2015-04-08 |
| CN104499038B CN104499038B (zh) | 2017-07-21 |
Family
ID=52940487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410735718.5A Expired - Fee Related CN104499038B (zh) | 2014-12-08 | 2014-12-08 | 工业镀锌电解液中铁离子的去除方法及连续自动除铁装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104499038B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108796595A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-11-13 | 武汉钢铁有限公司 | 高效去除硫酸锌镀液中铁离子的方法 |
| CN110344079A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-10-18 | 广东超华科技股份有限公司 | 一种降低电解铜箔电解液中铁离子浓度的装置及方法 |
| CN113957490A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-01-21 | 金川集团股份有限公司 | 一种电解镍净化除杂反应槽及其方法 |
| CN114656064A (zh) * | 2022-04-11 | 2022-06-24 | 河北中科同创科技发展有限公司 | 一种去除硫酸铵溶液中铁离子和亚铁离子的方法 |
| CN114775028A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-07-22 | 昆山科比精工设备有限公司 | 一种便于电镀液面检测的零部件电镀设备 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR0136159B1 (ko) * | 1994-12-26 | 1998-04-25 | 김만제 | 폐산여과장치 |
| CN101144143A (zh) * | 2007-10-26 | 2008-03-19 | 陈冬 | 一种热镀锌用助镀剂的处理工艺 |
| CN101723558A (zh) * | 2009-12-04 | 2010-06-09 | 南京大学 | 一种电镀酸洗液循环利用与废水深度处理的集成方法 |
| CN101774714A (zh) * | 2009-11-27 | 2010-07-14 | 北京工业大学 | 一种电絮凝-硅藻土技术预处理高CODCr污水的方法及装置 |
| CN101987264A (zh) * | 2009-08-03 | 2011-03-23 | 上海巴安水务股份有限公司 | 一种污水硅藻土粉末过滤方法 |
| CN102838182A (zh) * | 2010-05-26 | 2012-12-26 | 上海巴安水务股份有限公司 | 一种硅藻土和活性炭混合覆盖过滤系统及其过滤方法 |
| CN103641207A (zh) * | 2013-11-08 | 2014-03-19 | 华南理工大学 | 一种含锌电镀废水复合电解槽处理方法 |
| CN103966651A (zh) * | 2013-02-01 | 2014-08-06 | 宝山钢铁股份有限公司 | 去除镀锡溶液中铁离子的系统和方法 |
-
2014
- 2014-12-08 CN CN201410735718.5A patent/CN104499038B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR0136159B1 (ko) * | 1994-12-26 | 1998-04-25 | 김만제 | 폐산여과장치 |
| CN101144143A (zh) * | 2007-10-26 | 2008-03-19 | 陈冬 | 一种热镀锌用助镀剂的处理工艺 |
| CN101987264A (zh) * | 2009-08-03 | 2011-03-23 | 上海巴安水务股份有限公司 | 一种污水硅藻土粉末过滤方法 |
| CN101774714A (zh) * | 2009-11-27 | 2010-07-14 | 北京工业大学 | 一种电絮凝-硅藻土技术预处理高CODCr污水的方法及装置 |
| CN101723558A (zh) * | 2009-12-04 | 2010-06-09 | 南京大学 | 一种电镀酸洗液循环利用与废水深度处理的集成方法 |
| CN102838182A (zh) * | 2010-05-26 | 2012-12-26 | 上海巴安水务股份有限公司 | 一种硅藻土和活性炭混合覆盖过滤系统及其过滤方法 |
| CN103966651A (zh) * | 2013-02-01 | 2014-08-06 | 宝山钢铁股份有限公司 | 去除镀锡溶液中铁离子的系统和方法 |
| CN103641207A (zh) * | 2013-11-08 | 2014-03-19 | 华南理工大学 | 一种含锌电镀废水复合电解槽处理方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 范瑾初等: ""硅藻土过滤除铁研究"", 《同济大学学报（自然科学版）》 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108796595A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-11-13 | 武汉钢铁有限公司 | 高效去除硫酸锌镀液中铁离子的方法 |
| CN110344079A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-10-18 | 广东超华科技股份有限公司 | 一种降低电解铜箔电解液中铁离子浓度的装置及方法 |
| CN110344079B (zh) * | 2019-08-16 | 2021-06-08 | 广东超华科技股份有限公司 | 一种降低电解铜箔电解液中铁离子浓度的装置及方法 |
| CN113957490A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-01-21 | 金川集团股份有限公司 | 一种电解镍净化除杂反应槽及其方法 |
| CN114656064A (zh) * | 2022-04-11 | 2022-06-24 | 河北中科同创科技发展有限公司 | 一种去除硫酸铵溶液中铁离子和亚铁离子的方法 |
| CN114775028A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-07-22 | 昆山科比精工设备有限公司 | 一种便于电镀液面检测的零部件电镀设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104499038B (zh) | 2017-07-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104499038A (zh) | 工业镀锌电解液中铁离子的去除方法及连续自动除铁装置 | |
| CN107902807A (zh) | 一种电镀废水回用处理方法 | |
| CN101844844B (zh) | 一种处理高浓度电镀废水的装置及其应用 | |
| CN104829014B (zh) | 一种铅锌工业选矿、冶炼废水的短程膜分离处理工艺 | |
| CN101456637A (zh) | 综合电镀废水的处理工艺及方法 | |
| CN101830600A (zh) | 综合电镀废水的处理方法 | |
| CN104250046B (zh) | 一种含镍废水处理装置及其处理方法 | |
| CN103274567A (zh) | 用于电泳涂装废水的处理装置及方法 | |
| CN110255778A (zh) | 一种热镀锌酸洗废水回用方法 | |
| CN101633536A (zh) | 一种小型电镀废水的处理方法 | |
| CN1108399C (zh) | 在带钢镀锌中用于再生硫酸盐电解液的方法和设备 | |
| CN101648758A (zh) | 电镀退挂水处理及镍铜回收工艺 | |
| Audinos | Improvement of metal recovery by electrodialysis | |
| Chandramowleeswaran et al. | Treatability studies on textile effluent for total dissolved solids reduction using electrodialysis | |
| CN108164031A (zh) | 一种氯化钾无氰镀镉废水的处理方法 | |
| CN208869412U (zh) | 含铬废水的处理系统 | |
| CN215249789U (zh) | 一种热镀锌酸洗漂洗水在线循环处理系统 | |
| CN203602428U (zh) | 一种去除废水中edta的装置 | |
| CN201172698Y (zh) | 一种硫酸型三价铬镀液防治金属离子杂质污染装置 | |
| CN215886591U (zh) | 一种电镀废水达标排放处理系统 | |
| CN206799316U (zh) | 一种电镀废水综合处理系统 | |
| CN107935231A (zh) | 一种机械镀锌过程排放液的处理方法及装置 | |
| CN203451599U (zh) | 一种用于热镀锌工艺的助镀液循环系统 | |
| CN1027584C (zh) | 铜,锌络离子废水净化处理方法 | |
| CN210438549U (zh) | 一种电镀废水处理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170721 Termination date: 20191208 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |