氯化鉀鍍鋅與氯化銨鍍鋅的比較
氯化鉀鍍鋅和氯化銨鍍鋅是現(xiàn)今工業(yè)生產(chǎn)中使用較多的兩種工藝,其中氯化鉀鍍鋅誕生于上世紀(jì)80年代,氯化銨鍍鋅更是于上世紀(jì)70年代便開始在國(guó)內(nèi)廣泛使用。下
下文對(duì)這兩種工藝在多方面進(jìn)行比較,從而方便大家選擇使用。
一. 工作液組成及工藝條件
鍍液組成及工藝參數(shù)(g/L) | 氯化銨鍍鋅 | 氯化鉀鍍鋅 |
氯化鋅 | 40-70 | 40-70 |
氯化鉀 | 180-220 | |
氯化銨 | 180-220 | |
硼酸 | 25-35 | |
溫度 | 25-50℃ | 25-35℃ |
PH | 4.5-6.0 | 4.5-5.5 |
從上述參數(shù)對(duì)比不難看出,單就使用條件來(lái)說,銨鹽鍍鋅優(yōu)勢(shì)明顯:
1. 與鉀鹽鍍鋅相比,銨鹽工藝使用成本更低,這不單是新配槽液時(shí)少投資,而且在日常維護(hù)時(shí)費(fèi)用也低;
2. 銨鹽對(duì)鍍液溫度的容忍性更好一些,雖然溫度上升會(huì)導(dǎo)致添加劑消耗量的增加,但該工藝仍適用于那些沒有配備冷凍設(shè)備的生產(chǎn)線;
3. 銨鹽鍍鋅中不需要使用硼酸,省去了日常硼酸補(bǔ)加和化驗(yàn)分析的麻煩。
二. 鍍液的導(dǎo)電及對(duì)鍍層結(jié)晶的影響,
1. 導(dǎo)電性的對(duì)比
與氯化鉀鍍鋅相比,銨鹽鍍鋅工藝導(dǎo)電性好很多。從鍍液組成看,在導(dǎo)電鹽同為200g/L時(shí),折算成摩爾濃度,前者為2.68mol/L,后者是3.74mol/L,為前者的1.4倍。查閱文獻(xiàn)可知,18℃時(shí),前者的比電導(dǎo)為0.2677S-1.cm-1,后者為0.3365S-1.cm-1,比前者大26%。
因此,在相同電流負(fù)載條件下,銨鹽工藝的電阻比鉀鹽降低1/4,這不僅降低了電費(fèi)開支,更重要的是電流通過槽液產(chǎn)生的熱量大為減少,槽液溫度上升幅度變小。從而可減少夏季生產(chǎn)時(shí)降溫設(shè)備的使用,減少添加劑的消耗,其經(jīng)濟(jì)效益是明顯的。
2. 鍍層結(jié)晶對(duì)比
眾所周知,鍍層的結(jié)晶越細(xì)致,其分散能力及深鍍能力就越好。而這一切與鍍液的電導(dǎo)、極化度有關(guān)。極化度越大,溶液比電導(dǎo)越大,分散能力、深鍍能力越好。氯化銨鍍液比氯化鉀鍍液電導(dǎo)大,極化度相近。因而可以獲得結(jié)晶更加細(xì)致的鍍層,從而獲得更好的分散能力和深鍍能力。
三. 腐蝕問題
傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為銨鹽工藝對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。這實(shí)際是指70年代的老工藝,因其氯化銨濃度極高,超過300g/L,且含有機(jī)絡(luò)合劑,電流效率相對(duì)較低,析氫嚴(yán)重,氣霧嚴(yán)重所致。而現(xiàn)今的銨鹽鍍鋅工藝中氯化銨的濃度大為降低,不含有機(jī)絡(luò)合物,析氫極微。且含有防腐功能的表面活性物質(zhì),因此不會(huì)造成設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕。
的確,氯化銨較氯化鉀有較高的蒸汽壓,鍍液中氯離子濃度也更高一些,因此在相同條件下對(duì)設(shè)備的腐蝕前者會(huì)較后者厲害一些,但從現(xiàn)場(chǎng)使用的情況反饋,這遠(yuǎn)不是一個(gè)嚴(yán)重的問題。
四. 廢水處理
廢水難處理一直是制約銨鹽工藝使用的一個(gè)關(guān)鍵因素。
曾傳聞銨鹽廢水難處理氨三乙酸和NH3都能和許多金屬離子形成絡(luò)合物溶于水,不能沉淀去除。但現(xiàn)行的銨鹽工藝不含有毒的氨三乙酸,這一問題得以解決。目前國(guó)內(nèi)對(duì)于廢水中氨、氮指標(biāo)的限制才是氯化銨鍍鋅無(wú)法在國(guó)內(nèi)大范圍推廣的主要原因。
此外,有些工廠廢水PH在9.0-10.5范圍內(nèi),鋅的濃度都大于1mg/L,這可能是Zn(OH)2沉淀分離不完全所致。鉀鹽鍍鋅廢水則沒有鋅氨絡(luò)合物干擾,因此,在PH調(diào)整到9-10時(shí),就能有很好的效果。
綜上所屬,從經(jīng)濟(jì)效益和槽液性能方面來(lái)說,銨鹽鍍鋅工藝都優(yōu)于鉀鹽。但廢水處理是制約銨鹽工藝無(wú)法大規(guī)模推廣的關(guān)鍵因素。這也是行業(yè)內(nèi)污水處理研究未來(lái)發(fā)展的方向。