氯化钙废液生产复合磷酸锌防锈颜料新工艺.pdf

第43卷第6期
化工技术与.开发
Vol 43
2014年6月
Technology Development of Chemical Industry
Jun.2014
氯化钙废液生产复合磷酸锌防锈颜料新工艺
廖欢,吴良',胡容平2,俞于怀2,韦礼根2,李致宝
1.广西壮族自治区化工研究院,广西南宁530001;2.广西新晶科技有限公司,广西南宁530001)
摘要:以氯化钙废液为原料,生产低成本高效的复合磷酸锌防锈颜料,是一项变废为宝的环保型新工艺,具有
广阔的市场前景和社会效益。
关続词:磷酸锌;氯化钙;氯化钙废液
中图分类号:TQ628
文献标识码:A
文章编号:1671-990201406-000-02
我国每年副产盐酸在2000t以上,氨碱法生产纯
Zn0+2HCI→ZnCl2+H2O
碱、氯乙酸、氯化石蜡、盐酸萃取磷矿粉制磷酸氢钙、
由于ZnC2溶解度很大,这时进行过滤,将60%
部分有机磷农药与复合肥生产等行业中,都会副产氧化锌中没用的废渣过滤掉,剩下的母液含有氯化
大量的盐酸或者氯化钙废液,国内只有少数企业转锌、氯化钙、少量的氯化铁、氯化镁等。
卖给附近企业或者制成固体氯化钙,大部分企业普
2)投入磷酸钠或者磷酸氢二钠,进行复分解反
遍的做法是中和后采取直接外排的方式,既造成环应,主要涉及的反应式如下
境污染,也不符合废弃物再生、资源化的国家政策。
3zn C12+2NA; 0,+H20 Zns(PO,)2.H2O+6NACI
近年来,磷酸锌防锈颜料以其无毒、环保、安全
CaCL2+Na2HPO4+?H20→ CAHPO4?H2O+2NaCl
等优点被广泛使用于防腐涂料中。传统使用高含量
以pH=5~6为终点,得到的固体沉淀即为复合
的氧化锌(比如99%、9.7%含量的氧化锌)与磷酸磷酸锌防锈颜料产品,其组成为磷酸锌与磷酸氢钙
反应得到,反应式如下:
还有少量的磷酸铁、磷酸镁生成。
3ZmO+2H3PO4→Zna(PO山2?H20+2H20
3)第)步的废渣用于铺路、筑堤或者烧砖,第2
多年的使用实践表明,该方法原料成本比较高,步产生的高浓度NaCl可直接排到海里或者替代海
而且单一的磷酸锌防锈颜料因其化学活性低,总体水作为晒盐的原料,均不会产生二次污染.
防锈性能较差。本文以价格低廉的氯化钙废液和
60%氧化锌为原料,开发出复合磷酸锌防锈颜料,3实验方法
在初、中后期均具有优秀防锈性能,具有广阔的市
反应器中加入适量的氯化钙母液,加热到
场经济效益和社会效益。
40-50℃,在不断搅拌中加人适量的60%氧化锌,反应
约2h,期间保持反应体系分散均匀,当反应pH值上升
1原料
接近中性时,停止撹拌并过滤,得到的清液主要含有
氯化钙废液:采用盐酸萃取磷矿粉制磷酸钙氯化钙、氯化锌、少量的氯化铁、氯化镁。所得清液在
的母液作为原料,其中氯化钙含量为10%左右,氯搅拌下,逐步投入磷酸鈉或者磷酸氢二钠,进行复分
化氢含量为5%左右,还有少量的氯化铁、氯化镁。解反应,加熱到接近沸腾,促进反应完全,以pH=-5-6
60%氧化锌,磷酸钠,磷酸氢二钠(均为外购)。为终点,降至室温,离心分离或者压滤出固体沉淀,进
2实验原理及工艺流程
行干燥,即可得到复合磷酸锌防锈颜料产品。
在氯化钙废液中,投人适量氧化锌,反应式4产品分析与应用
防锈颜料的防锈性能通过制成相应的防锈漆来
基金项目:广西自然科学基金201 GXNSFBO09
作者简介:欢,工程师,长期从事防锈材料的研制与应用
收稿日期:2014-04-09
化
技术与开发
第43卷
体现,由于目前国内最优的防锈颜料依然是红丹,因配成酚醛防锈漆。其配方为:酚醛清漆50%,防锈
此,复合磷酸锌主要与红丹、磷酸锌来比较。
颜料20%,滑石粉10%,氧化铁红10%,催干剂2%,
将红丹磷酸锌与本文的复合磷酸锌产品分别松节油8%。
以酚醛清漆(牌号为CO1-l1)为基料,加入适量的
为便于对比,配方中其它原料添加量不变的情
滑石粉、氧化铁红等为填料,用砂磨机进行分散轧况下,防锈颜料分别采用红丹、磷酸锌与本文得到的
浆。细度合格后,加人催干剂,用松节油调节粘度在复合磷酸锌,按照酚醛防锈漆行业标准ZBG51090
40-60,细度控制在60以m以下,加人适量防沉剂,1987进行实际检测,检测结果见表1。
表1红丹、磷酸锌、复合磷酸锌酚醛防锈濠的性能指标
检验项目
ZBCG51090-87
红丹
磷酸锌
复合磷酸锌
漆膜颜色外观
漆膜平整
合格
合格
合格
粘度(涂-4杯)/s
58
细度/ルm
遮盖力g?m)
220
200
l75
干燥时间h
5:24
2.5;18
3.5:20
3.5:20
硬度(摆杆仪)
0.46
0.43
冲击强度/(kg?cm
耐盐水性(3% Nacld
30
耐盐雾h
500
400
表1数据表明,复合磷酸锌防锈颜料应用于防锈颜料在工业涂料中的使用,而且其生产原料成本
锈漆,耐盐水性达到28d,耐盐雾性达到420h,各项低廉,是一项变废为宝的环保型新工艺,具有广阔的
指标与常规防锈颜料红丹磷酸锌比较接近。除了市场前景和社会效益。
酚醛防锈漆,复合磷酸锌防锈颜料还适用于现有的参考文献
各类漆料制作相应防锈漆,其中包括常用的醇酸、环「1]陈嘉甫,谭光蒝.磷酸盐的生产与应用成都:成都
氧树脂,也包括不常用的丙烯酸、聚氨酯、硝基、氟碳
科技大学出版社,198
树脂等。
2]茅爱新.氨碱法纯碱生产中废液及碱渣的综合利用卟化
学工业与工程技术,2001(2):31
5结论
[3]」郭玉川,钮敏,等.氯化钙废液联产碳酸钙及氯化钱技
术卟河北科技大学学报,2003(0):59.
本复合磷酸锌防锈颜料具有无毒、环保高效的
4]郭玉川.盐酸法生产侗料级磷酸氢钙联产碳酸钙及氯化
特点,可完全取代红丹、锌铬黄等传统有毒重金属防
铵无机盐工业,2003(2):19.
Production of Zinc Phosphate Pigment with Calcium Chloride Waste Solution
LAO Huan, WU Liang, HU Rong-ping, YU Yu-huai, WEI Li-geng, L Zhi-bao
(Guangxi Research Institute of Chemical Industry, Nanning 530001, China)
Abstract: Applied calcium chloride waste solution as material, the composite zinc phosphate pigment was produced. This process
was an environmental protection process, and had good market prospect
Key words: zinc phosph