[发明专利]一种镀锌三价铬彩色钝化液的除杂装置及除杂方法

说明书

本发明公开一种镀锌三价铬彩色钝化液的除杂装置，涉及金属钝化处理技术领域，包括离子交换器，离子交换器上设置有与钝化槽管道连接的钝化液入口和钝化液出口，纯水进水管道与离子交换器上的纯水入口连接，三价铬离子废水池通过管道与离子交换器上的废水出口连接，再生液容器通过两根管道分别与离子交换器上的再生液入口和再生液出口连接，离子交换器与钝化槽、纯水进水管道、三价铬离子废水池和再生液容器的连接管道上均设有至少一个阀门，离子交换器中填充有强酸性阳离子树脂，再生液容器内装设有强酸，再生液容器与离子交换器的连接管道上设有液压泵。本发明能有效除去三价铬钝化液中的Fe³⁺、用锌络合剂除去钝化液中积累过的Zn²⁺等杂质离子。

技术领域

本发明涉及金属钝化处理技术领域，更具体地说，它涉及一种镀锌三价铬彩色钝化液的除杂装置及除杂方法。

背景技术

清洁生产已成为当今世界的一种国际潮流，是实现社会可持续发展的唯一途径。清洁生产是从全方位、多角度的途径去进行生产，包括改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头消减污染，提高资源利用效率，减少或不眠生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或消除对人类健康的危害。

三价铬钝化是镀锌层常用的钝化处理工艺。根据三价铬钝化膜的形成机理，随着钝化面积的增加，钝化液中的锌离子会不断累积升高。实践证明，该钝化液中的锌离子浓度大于10g/L，将影响工件盐雾性能；钝化液的Fe³⁺浓度大于120mg/L，首先会影响钝化膜外观(随着三价铁的过量积累，钝化膜色泽会逐渐泛黄)，也会使防腐性能比正常情况下差。

在实际生产中，钝化液在使用一段时间后，随着钝化液中Fe³⁺、Zn²⁺的积累，钝化膜外观泛黄、盐雾性能差(不满足96h无白锈，144h无红锈要求)，补加浓缩液也无法使钝化液恢复正常状态，而不得不更换部分槽液或全部槽夜。报废的三价铬钝化液中含有Fe³⁺、Zn²⁺、Cr³⁺、Co²⁺，处理达标才能排放。三价铬钝化液新开槽的费用和废水处理费用会增加电镀成本。在生产实践中发现，当三价铬钝化液中杂质离子(如Fe³⁺、Zn²⁺)超过一定范围后，膜层质量会受影响。

发明内容

为解决上述问题，延长三价铬钝化液的使用寿命，减少三价铬废水的排放，应将杂质离子的含量控制在一定范围内(Fe³⁺、Zn²⁺的含量分别低于120mg/L和10g/L)。离子交换法是去除溶液杂质离子的常用技术之一，具有选择性吸附的优点。本发明采用强酸性阳离子树脂交换法除去三价铬钝化液中的Fe³⁺、用锌络合剂除去钝化液中积累过的Zn²⁺等杂质离子，以延长三价铬钝化液的使用周期，在保证产品质量的前提下减少废水排放，实现环保、节能减排和节约成本的目的。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种镀锌三价铬彩色钝化液的除杂装置，包括离子交换器，离子交换器上设置有与钝化槽管道连接的钝化液入口和钝化液出口，纯水进水管道与离子交换器上的纯水入口连接，三价铬离子废水池通过管道与离子交换器上的废水出口连接，再生液容器通过两根管道分别与离子交换器上的再生液入口和再生液出口连接，离子交换器与钝化槽、纯水进水管道、三价铬离子废水池和再生液容器的连接管道上均设有至少一个阀门，离子交换器中填充有强酸性阳离子树脂，再生液容器内装设有强酸，再生液容器与离子交换器的连接管道上设有液压泵。