關(guān)于不銹鋼的知識(shí)，你知道多少？
發(fā)布時(shí)間：2019.08.30 新聞來(lái)源：不銹鋼酸洗鈍化液-不銹鋼酸洗鈍化膏-天長(zhǎng)市俊武不銹鋼表面處理材料廠 瀏覽次數(shù)：
1. 不銹鋼是什么鋼？
不銹鋼是鋼的一個(gè)種類。鋼是指含有碳（C）量在0.2以下的稱之為鋼，大于0.2是鐵。鋼在冶煉過(guò)程中加入鉻（Cr）、鎳（Ni）、錳（Mn）、硅（Si）、鈦（Ti）、鉬（Mo）等合金元素改善了鋼的性能使鋼具有了耐腐性（即不上銹）就是我們常說(shuō)的不銹鋼。
2. 為什么不銹鋼有不同的鋼號(hào)？
不銹鋼在冶煉過(guò)程當(dāng)中，由于加入合金元素品種不同，不同品種加入量的不同。其特性也是不同的，為了加以區(qū)別則***上了不同的鋼號(hào)，下面是常見(jiàn)不銹鋼不同鋼號(hào)“合金元素”含量表僅供參考：
3. 什么樣的不銹鋼不易生銹？
影響不銹鋼銹蝕的主要因素有三點(diǎn)：
1）合金元素的的含量，一般地說(shuō)鉻的含量在0.105鋼就不易生銹了。鉻鎳的
含量越高防腐性就越好，如304材質(zhì)鎳要的含量在0.08-0.1，鉻的含量達(dá)到0.18-0.20，這樣的不銹 鋼在一般情況下是不會(huì)生銹的。
2）生產(chǎn)企業(yè)的冶煉工藝也會(huì)影響不銹鋼的耐腐蝕性。冶煉技術(shù)好、設(shè)備xj****、工藝xj****的大的不銹鋼廠無(wú)論是在合金元素的控制，雜質(zhì)的去除、鋼坯冷卻溫度的控制都能獲得保證，因此產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠，內(nèi)在質(zhì)量好,不易生銹。反之一些小的鋼廠設(shè)備落后，工藝落后，冶煉過(guò)程中，雜質(zhì)不能去除，生產(chǎn)的產(chǎn)品難免會(huì)生銹。
3）外部環(huán)境，氣候干燥通風(fēng)好的環(huán)境不易生銹。而空氣濕度大，連續(xù)陰雨天氣、或空氣中含酸堿度大的環(huán)境地區(qū)就易生銹。304材質(zhì)不銹鋼，如果周邊環(huán)境太差也是會(huì)生銹的。
4. 不銹鋼就是不帶磁，不帶磁就是好不銹鋼嗎？如果微帶磁了就不是304了嗎？
很多客戶到市場(chǎng)買不銹鋼，自身帶一塊小磁鐵，看貨時(shí)吸一下，認(rèn)為吸不上的就是好不銹鋼。不帶磁就不會(huì)生銹了，其實(shí)這是一種錯(cuò)誤的理解。
不銹鋼帶不不帶磁是組織結(jié)構(gòu)決定的，鋼水在凝固過(guò)程當(dāng)中由于凝固的溫度不同會(huì)形成“鐵素體”“奧氏體”“馬氏體”等不同組織結(jié)構(gòu)的不銹鋼，其中“鐵素體”“馬氏體”不銹鋼都是帶磁的。而“奧氏體”不銹鋼其綜合力學(xué)性能，工藝性能可焊性都好，但僅從耐腐蝕性而言帶磁的“鐵素體”不銹鋼要強(qiáng)于“奧氏體”不銹鋼。目前市場(chǎng)流通的高含錳少含鎳的所謂200系列、300系列不銹鋼也不帶磁，但其性能與高含鎳的304的差距很大，反而，304經(jīng)過(guò)拉伸、退火、拋光、鑄造等工藝處理也會(huì)微帶磁性，因此用不銹鋼帶不帶磁來(lái)判斷不銹鋼的優(yōu)劣是一種誤解，也是不科學(xué)的。
5. 不銹鋼為什么也會(huì)生銹？
當(dāng)不銹鋼表面出現(xiàn)褐色銹斑（點(diǎn)）的時(shí)候，人們大感驚奇：認(rèn)為“不銹鋼不會(huì)生銹的，生銹就不是不銹鋼了，可能是鋼質(zhì)出了問(wèn)題”。其實(shí)，這是對(duì)不銹鋼缺乏了解的一種片面的錯(cuò)誤看法。不銹鋼在一定條件下也會(huì)生銹的。
不銹鋼具有抵抗大氣氧化的能力一即不銹性，同時(shí)也具有在含酸、堿、鹽的介質(zhì)中耐腐蝕的能力即耐腐蝕性。但其抗腐蝕能力的大小是隨其鋼質(zhì)本身化學(xué)組成，相互狀態(tài)，使用條件及環(huán)境介質(zhì)類型而改變的。如304材料，在干燥清潔的大氣中，有優(yōu)良的抗腐蝕能力，但將它移到海濱地區(qū)，在含有大量鹽分的海霧中，很快就會(huì)生銹的。因此，不是任何一種不銹鋼，在任何時(shí)候都能耐腐蝕，不生銹的。
不銹鋼是靠其表面形成的一層極薄而又堅(jiān)固細(xì)密的穩(wěn)定的富鉻氧化膜（防護(hù)膜），防止氧原子繼續(xù)滲入、繼續(xù)氧化，而獲得抗腐蝕的能力。一但有某種原因，這種薄膜遭到不斷的破壞，空氣或液體中和氧原子就會(huì)不斷滲入或金屬中鐵原子不斷地析離出來(lái)，形成疏松的氧化鐵，金屬表面也就受到不斷的銹蝕。這種表面膜受到破壞的形式很多，日常生活中多見(jiàn)的有如下幾種：
1）不銹鋼表面存積蓄含有其它金屬元素的粉塵或異類金屬顆料的附著物，在潮濕的
空氣中，附著物與不銹鋼間的冷凝水，將二者連成一個(gè)微電池，引發(fā)了電化學(xué)反
應(yīng)，保護(hù)膜受到破壞，稱之謂電化學(xué)腐蝕。
2）不銹鋼表面粘附著有機(jī)物汁液（如瓜菜、面湯痰等），在有水氧情況下，構(gòu)成
有機(jī)酸，長(zhǎng)時(shí)間則形成有機(jī)酸對(duì)金屬表面的腐蝕。
3）不銹鋼表面粘附含有酸、堿、鹽類物質(zhì)（如裝修墻壁的堿水、石灰水噴測(cè)）引起
局部腐蝕。
4）在有污染的空氣中（含有大量的硫化物、氧化物、氧化氫的大氣），遇冷凝水，
形成硫酸、硝酸、醋酸液點(diǎn)，引起化學(xué)腐蝕。
以上情況均可造成不銹鋼表面防護(hù)膜的破壞、引起腐蝕。所以，為確保金屬表面長(zhǎng)期光亮，不被生銹，我們建議：
① 須經(jīng)常對(duì)裝飾不銹鋼表面進(jìn)行清潔擦洗，去除附著物，消除引發(fā)銹蝕的外界因素。
② 現(xiàn)市場(chǎng)上有一種201及202材質(zhì)的不銹鋼在海濱地區(qū)易生銹，適宜在沒(méi)有工業(yè)污染及空氣腐蝕環(huán)境下使用。
③ 海濱地區(qū)要使用304材質(zhì)不銹鋼，304材質(zhì)能抵抗海水腐蝕。
6. 一但不銹鋼出現(xiàn)銹斑該怎樣處理？
1）化學(xué)方法：
用酸洗膏或噴霧輔助其銹蝕部位重新鈍化形成氧化鉻薄膜使其重新恢復(fù)耐腐蝕能力，酸洗之后，為了去除所有的污染物和酸殘留物，用清水進(jìn)行適當(dāng)?shù)臎_洗非常重要。一切處理后用拋光設(shè)備重新拋光，用拋光臘封閉即可。對(duì)局部有輕微銹斑的也可用1：1的汽油、機(jī)油混合液用干凈抹布擦去銹斑即可。
2）機(jī)械方法：
噴砂清理，用玻璃或陶瓷微粒噴丸清理，湮沒(méi)，刷洗和拋光。用機(jī)械方法有可能擦去以前被清除的材料、拋光材料或湮沒(méi)材料造成的污染。所有各種污染尤其是外來(lái)鐵顆粒都可能成為腐蝕的來(lái)源，特別是在潮濕環(huán)境中。因此，機(jī)械清理表面應(yīng)當(dāng)在干燥條件下進(jìn)行正規(guī)清理。使用機(jī)械法只能清理其表面，不能改變材料本身的抗腐蝕能力。因此建議在機(jī)械清理后用拋光設(shè)備重新拋光，用拋光臘封閉。
2.3
資源化利用
2.3.1 制作建材
在適當(dāng)?shù)臏囟葪l件下，把污泥和鎂、硅等物料混合焙燒后，即可制得墻磚、地磚等磚類，這樣可以將污泥中的有害物質(zhì)固化在磚中。這種方法利用污泥量大，若大規(guī)模工業(yè)化利用會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。但是在燒磚過(guò)程中污泥中的Cr3+極有可能被氧化為Cr6+存在于磚中。在雨水長(zhǎng)時(shí)間浸泡下會(huì)污染地下水，對(duì)人畜仍有潛在的危害。
2.3.2 回收金屬
從污泥中回收金屬元素的方法分為火法還原和濕法浸出兩種。
(1) 濕法浸出污泥中的金屬
浸出分為酸浸法和氨浸法。酸浸劑主要有硝酸、硫酸和鹽酸。浸出劑的選擇要從浸出劑本身的特性和含鉻污泥的特性來(lái)決定。硝酸由于反應(yīng)能力過(guò)強(qiáng)，因此一般用作浸出過(guò)程的氧化劑；硫酸沸點(diǎn)很高不易分解，因此常壓下可采用比較高的浸出溫度來(lái)提高浸出效率； 鹽酸的浸出能力比硫酸高很多， 許多硫酸不能浸出的物質(zhì)鹽酸就可以將其浸出。由于酸浸的選擇性較差，所以一般采取氨浸法處理含鉻污泥。氨浸劑主要有碳酸銨和氫氧化銨。祝萬(wàn)鵬等人采用含鉻污泥碳氨催化分組浸出-蒸氨-硫酸浸出水解渣-溶劑萃取-金屬鹽結(jié)晶的工藝回收污泥中的有價(jià)金屬元素， 金屬的回收率為：Cr﹥0.98，F(xiàn)e﹥0.99，Ni﹥0.88，并獲得較高純度的金屬鹽類產(chǎn)品。
捷克發(fā)明了一種利用氨浸酸浸和多種沉淀技術(shù)綜合處理污泥的方法，使得鉻、鐵、鎳、鋁等金屬能有效分離。沉淀的鎳將以氫氧化物的形式從凈化溶液中分離出來(lái)。這種鎳的沉淀物純度足以在冶金方面利用。張***東等人對(duì)濕法氫還原污泥中的金屬氧化物，分離污泥氨浸產(chǎn)物中的銅、鎳、鋅等金屬?gòu)亩厥绽?。得出有價(jià)金屬回收率可以達(dá)到0.98-0.99。陳凡植等人研究了在常溫下經(jīng)過(guò)浸出、置換、多步沉淀凈化而制取硫酸鎳，綜合利用含鉻污泥的方法， 獲得海綿狀銅粉， 回收率高達(dá)0.95以上，海綿銅的品位在0.9以上。劉俊等人研究了采用酸浸出法，氧化除鐵，以及置換除重金屬離子綜合手段從電鍍鋅廢渣中回收鋅的工藝。獲得了堿式碳酸鋅和氧化鋅兩種物質(zhì)， 純度分別高達(dá)0.96和0.95以上，鋅的回收率高達(dá)到0.8以上。
濕法浸出污泥中金屬元素的缺點(diǎn)是工藝流程復(fù)雜，設(shè)備較多，浸出液消耗量很大，操作很復(fù)雜。鐵、鉻在鐵含量較高時(shí)分離困難。不銹鋼酸洗污泥中通常是鐵鉻伴隨產(chǎn)生的，這樣就大大限制了氨浸法在處理不銹鋼酸洗污泥方面的應(yīng)用，如果是污泥異地處理，運(yùn)輸費(fèi)用高昂，運(yùn)輸過(guò)程中容易產(chǎn)生隱患，因此濕法回收污泥中的金屬元素作為大規(guī)模工業(yè)化處理污泥的方法存在很大的局限性。
(2) 火法還原污泥中的金屬
Ma等在實(shí)驗(yàn)室利用石油焦對(duì)酸洗污泥進(jìn)行了直接還原。研究結(jié)果表明，酸洗污泥的還原行為與含有相同成分的金屬氧化物混合物的還原行為比較接近。還原所得產(chǎn)品中，金屬以Fe-Ni 或Cr-Fe-Ni 合金的形式存在。該方法未考慮成本及能耗問(wèn)題。Yoshikawa等用石墨作還原劑，采用微波加熱還原對(duì)氧化物進(jìn)行了研究。Park 等對(duì)酸洗污泥循環(huán)進(jìn)行了試驗(yàn)研究， 實(shí)驗(yàn)表明，F(xiàn)e、Ni、Cr 的回收率分別超過(guò)了0.96，0.97和0.90。徐科對(duì)酸洗污泥中的鉻進(jìn)行了回收試驗(yàn)， 采用混合 Na2CO3 高溫焙燒的方法將污泥中的三價(jià)鉻氧化為六價(jià)鉻后用純水浸取，從而實(shí)現(xiàn)鉻和鐵的分離，其中在焙燒條件下鉻的回收率達(dá)到0.60以上。李小明、王梁等也對(duì)國(guó)內(nèi)某不銹鋼企業(yè)的酸洗污泥配加電爐煙塵及氧化皮后在中頻感應(yīng)爐中進(jìn)行了還原試驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加入石灰和螢石助熔， 還原后也獲得了Ni-Cr-Fe 合金。
高溫是火法還原的重要因素，這就使得火法回收污泥中金屬元素成本高，能耗大，加之需要異地處理，運(yùn)費(fèi)高昂，運(yùn)輸過(guò)程也會(huì)造成污染，不適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
2.3.3 生產(chǎn)水泥
深圳市危險(xiǎn)廢物處理站有限公司對(duì)不銹鋼冷軋脫水污泥配料生產(chǎn)水泥進(jìn)行了研究， 將0.01、0.055和0.08的不銹鋼冷軋酸洗脫水污泥配入生料生產(chǎn)出來(lái)的水泥符合水泥產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)要求，水泥熟料浸出液中的鉻和鎳的含量均遠(yuǎn)低于《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)———浸出毒性鑒別》（GB5085.3）（標(biāo)準(zhǔn)值分別為15 mg/L 和5 mg/L）。按照0.01比例摻入，水泥熟料浸出液中的鎳和鉻分別為0.023 mg/L 和0.0055 mg/L，按照0.055比例摻入，浸出液中的鎳和鉻分別為0.026 mg/L 和0.0 055 mg/L，0.08比例摻入，浸出液中的鎳和鉻均未超過(guò)GB5085.3 中的規(guī)定。這是一種行之有效的方法，如果能工業(yè)化生產(chǎn)將會(huì)大量的消耗積存的污泥， 可大大減輕環(huán)境的負(fù)荷。
但是生產(chǎn)水泥時(shí)， 污泥中的Cr3+很可能被氧化為Cr6+長(zhǎng)期存在于建筑構(gòu)件中成為潛在隱患， 沒(méi)有從根本上消除污泥中重金屬離子對(duì)環(huán)境的危害。
無(wú)論利用酸洗污泥制作建材還是回收其中的金屬元素，都存在不足之處，其中存在的問(wèn)題一是濕法回收工藝比較復(fù)雜、不易操作，處理成本高昂，浸出液用量很大，不適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)；二是利用污泥制磚時(shí)，在高溫焙燒過(guò)程中可能會(huì)使Cr3+再次氧化為Cr6+，因而存在二次污染的問(wèn)題；三是對(duì)污泥的資源化利用大都涉及異地處理， 在運(yùn)輸，重新放置過(guò)程會(huì)產(chǎn)生二次污染；四是回收污泥中金屬的利用途徑大多只考慮到污泥中某一種或幾種有價(jià)成分的利用。污泥中大量存在的氟化鈣，氧化鈣，二氧化硅等可以作為冶金輔料的物質(zhì)沒(méi)有獲得充分利用。
冶金企業(yè)是含鉻污泥的產(chǎn)出企業(yè)，如果能將污泥就近利用， 將會(huì)產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。從空間上講，就地利用不僅省時(shí)省工，節(jié)約高額的運(yùn)輸成本，還能避免在運(yùn)輸過(guò)程中可能引發(fā)的二次污染。從循環(huán)經(jīng)濟(jì)方面，如果在鋼鐵企業(yè)就地將污泥中的有價(jià)金屬元素和氟化鈣、氧化鈣等作為冶金輔料的物質(zhì)全部利用，不僅會(huì)產(chǎn)生較大的效益并且會(huì)為環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。
不銹鋼酸洗污泥中有價(jià)金屬元素Fe、Ni、Cr 的總含量約0.1～0.2， 干燥后主要含CaF2 ，F(xiàn)e2O3，CaO，Cr2O3 ，NiO。并含一定量的CaSO4，SiO2，MgO 等組分。綜合污泥熔點(diǎn)及粘度指標(biāo)可考慮將其作為冶金輔料使用，在返回冶煉過(guò)程中回收其中的有價(jià)金屬并利用污泥中可以作為冶金輔料的物質(zhì)。污泥中的CaF2 及CaO 可以作為冶金各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的熔劑或配料，因此在冶金環(huán)節(jié)中能大量用到氟化鈣的地方就有可能利用酸洗污泥。其可能作為冶金輔料利用于燒結(jié)配料、高爐熔劑、轉(zhuǎn)爐輔助材料、精煉爐造渣材料，甚至可以作為連鑄保護(hù)渣的成分利用。在冶金過(guò)程還原氣氛下有利于污泥中的金屬元素的還原又能利用污泥中可以作為冶金輔料的物質(zhì)。
不銹鋼酸洗污泥中含有少量的CaSO4，其在冶金高溫及有碳存在的情況下可能分解導(dǎo)致鐵水或鋼水增硫。是否能夠充分利用污泥中的有價(jià)成分關(guān)鍵在于污泥中硫酸鈣在返回冶金過(guò)程中是否會(huì)引起產(chǎn)品增硫。所以研究不銹鋼酸洗污泥在返回冶金過(guò)程中硫的遷移規(guī)律是污泥能否直接返回冶金過(guò)程利用的前提和理論基礎(chǔ)。通過(guò)Factsage 軟件進(jìn)行一系列的模擬計(jì)算可知，污泥中的金屬元素可以被還原，污泥中的氧化鈣、氟化鈣等物質(zhì)也可以充分利用，在控制污泥加入量情況下，冶金產(chǎn)品硫沒(méi)有超標(biāo)。
3
展望
在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)基礎(chǔ)之上，結(jié)合工業(yè)試驗(yàn)驗(yàn)證不銹鋼酸洗污泥返回冶金過(guò)程利用的可行性，并且優(yōu)化不銹鋼酸洗污泥在各階段的加入量， 系統(tǒng)地研究，給出冶金各環(huán)節(jié)利用不銹鋼酸洗污泥的各項(xiàng)參數(shù)。從而達(dá)到不銹鋼酸冼污泥大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)利用，將會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益，達(dá)到資源合理利用，為可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
不銹鋼是鋼的一個(gè)種類。鋼是指含有碳（C）量在0.2以下的稱之為鋼，大于0.2是鐵。鋼在冶煉過(guò)程中加入鉻（Cr）、鎳（Ni）、錳（Mn）、硅（Si）、鈦（Ti）、鉬（Mo）等合金元素改善了鋼的性能使鋼具有了耐腐性（即不上銹）就是我們常說(shuō)的不銹鋼。
2. 為什么不銹鋼有不同的鋼號(hào)？
不銹鋼在冶煉過(guò)程當(dāng)中，由于加入合金元素品種不同，不同品種加入量的不同。其特性也是不同的，為了加以區(qū)別則***上了不同的鋼號(hào)，下面是常見(jiàn)不銹鋼不同鋼號(hào)“合金元素”含量表僅供參考：
3. 什么樣的不銹鋼不易生銹？
影響不銹鋼銹蝕的主要因素有三點(diǎn)：
1）合金元素的的含量，一般地說(shuō)鉻的含量在0.105鋼就不易生銹了。鉻鎳的
含量越高防腐性就越好，如304材質(zhì)鎳要的含量在0.08-0.1，鉻的含量達(dá)到0.18-0.20，這樣的不銹 鋼在一般情況下是不會(huì)生銹的。
2）生產(chǎn)企業(yè)的冶煉工藝也會(huì)影響不銹鋼的耐腐蝕性。冶煉技術(shù)好、設(shè)備xj****、工藝xj****的大的不銹鋼廠無(wú)論是在合金元素的控制，雜質(zhì)的去除、鋼坯冷卻溫度的控制都能獲得保證，因此產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠，內(nèi)在質(zhì)量好,不易生銹。反之一些小的鋼廠設(shè)備落后，工藝落后，冶煉過(guò)程中，雜質(zhì)不能去除，生產(chǎn)的產(chǎn)品難免會(huì)生銹。
3）外部環(huán)境，氣候干燥通風(fēng)好的環(huán)境不易生銹。而空氣濕度大，連續(xù)陰雨天氣、或空氣中含酸堿度大的環(huán)境地區(qū)就易生銹。304材質(zhì)不銹鋼，如果周邊環(huán)境太差也是會(huì)生銹的。
4. 不銹鋼就是不帶磁，不帶磁就是好不銹鋼嗎？如果微帶磁了就不是304了嗎？
很多客戶到市場(chǎng)買不銹鋼，自身帶一塊小磁鐵，看貨時(shí)吸一下，認(rèn)為吸不上的就是好不銹鋼。不帶磁就不會(huì)生銹了，其實(shí)這是一種錯(cuò)誤的理解。
不銹鋼帶不不帶磁是組織結(jié)構(gòu)決定的，鋼水在凝固過(guò)程當(dāng)中由于凝固的溫度不同會(huì)形成“鐵素體”“奧氏體”“馬氏體”等不同組織結(jié)構(gòu)的不銹鋼，其中“鐵素體”“馬氏體”不銹鋼都是帶磁的。而“奧氏體”不銹鋼其綜合力學(xué)性能，工藝性能可焊性都好，但僅從耐腐蝕性而言帶磁的“鐵素體”不銹鋼要強(qiáng)于“奧氏體”不銹鋼。目前市場(chǎng)流通的高含錳少含鎳的所謂200系列、300系列不銹鋼也不帶磁，但其性能與高含鎳的304的差距很大，反而，304經(jīng)過(guò)拉伸、退火、拋光、鑄造等工藝處理也會(huì)微帶磁性，因此用不銹鋼帶不帶磁來(lái)判斷不銹鋼的優(yōu)劣是一種誤解，也是不科學(xué)的。
5. 不銹鋼為什么也會(huì)生銹？
當(dāng)不銹鋼表面出現(xiàn)褐色銹斑（點(diǎn)）的時(shí)候，人們大感驚奇：認(rèn)為“不銹鋼不會(huì)生銹的，生銹就不是不銹鋼了，可能是鋼質(zhì)出了問(wèn)題”。其實(shí)，這是對(duì)不銹鋼缺乏了解的一種片面的錯(cuò)誤看法。不銹鋼在一定條件下也會(huì)生銹的。
不銹鋼具有抵抗大氣氧化的能力一即不銹性，同時(shí)也具有在含酸、堿、鹽的介質(zhì)中耐腐蝕的能力即耐腐蝕性。但其抗腐蝕能力的大小是隨其鋼質(zhì)本身化學(xué)組成，相互狀態(tài)，使用條件及環(huán)境介質(zhì)類型而改變的。如304材料，在干燥清潔的大氣中，有優(yōu)良的抗腐蝕能力，但將它移到海濱地區(qū)，在含有大量鹽分的海霧中，很快就會(huì)生銹的。因此，不是任何一種不銹鋼，在任何時(shí)候都能耐腐蝕，不生銹的。
不銹鋼是靠其表面形成的一層極薄而又堅(jiān)固細(xì)密的穩(wěn)定的富鉻氧化膜（防護(hù)膜），防止氧原子繼續(xù)滲入、繼續(xù)氧化，而獲得抗腐蝕的能力。一但有某種原因，這種薄膜遭到不斷的破壞，空氣或液體中和氧原子就會(huì)不斷滲入或金屬中鐵原子不斷地析離出來(lái)，形成疏松的氧化鐵，金屬表面也就受到不斷的銹蝕。這種表面膜受到破壞的形式很多，日常生活中多見(jiàn)的有如下幾種：
1）不銹鋼表面存積蓄含有其它金屬元素的粉塵或異類金屬顆料的附著物，在潮濕的
空氣中，附著物與不銹鋼間的冷凝水，將二者連成一個(gè)微電池，引發(fā)了電化學(xué)反
應(yīng)，保護(hù)膜受到破壞，稱之謂電化學(xué)腐蝕。
2）不銹鋼表面粘附著有機(jī)物汁液（如瓜菜、面湯痰等），在有水氧情況下，構(gòu)成
有機(jī)酸，長(zhǎng)時(shí)間則形成有機(jī)酸對(duì)金屬表面的腐蝕。
3）不銹鋼表面粘附含有酸、堿、鹽類物質(zhì)（如裝修墻壁的堿水、石灰水噴測(cè)）引起
局部腐蝕。
4）在有污染的空氣中（含有大量的硫化物、氧化物、氧化氫的大氣），遇冷凝水，
形成硫酸、硝酸、醋酸液點(diǎn)，引起化學(xué)腐蝕。
以上情況均可造成不銹鋼表面防護(hù)膜的破壞、引起腐蝕。所以，為確保金屬表面長(zhǎng)期光亮，不被生銹，我們建議：
① 須經(jīng)常對(duì)裝飾不銹鋼表面進(jìn)行清潔擦洗，去除附著物，消除引發(fā)銹蝕的外界因素。
② 現(xiàn)市場(chǎng)上有一種201及202材質(zhì)的不銹鋼在海濱地區(qū)易生銹，適宜在沒(méi)有工業(yè)污染及空氣腐蝕環(huán)境下使用。
③ 海濱地區(qū)要使用304材質(zhì)不銹鋼，304材質(zhì)能抵抗海水腐蝕。
6. 一但不銹鋼出現(xiàn)銹斑該怎樣處理？
1）化學(xué)方法：
用酸洗膏或噴霧輔助其銹蝕部位重新鈍化形成氧化鉻薄膜使其重新恢復(fù)耐腐蝕能力，酸洗之后，為了去除所有的污染物和酸殘留物，用清水進(jìn)行適當(dāng)?shù)臎_洗非常重要。一切處理后用拋光設(shè)備重新拋光，用拋光臘封閉即可。對(duì)局部有輕微銹斑的也可用1：1的汽油、機(jī)油混合液用干凈抹布擦去銹斑即可。
2）機(jī)械方法：
噴砂清理，用玻璃或陶瓷微粒噴丸清理，湮沒(méi)，刷洗和拋光。用機(jī)械方法有可能擦去以前被清除的材料、拋光材料或湮沒(méi)材料造成的污染。所有各種污染尤其是外來(lái)鐵顆粒都可能成為腐蝕的來(lái)源，特別是在潮濕環(huán)境中。因此，機(jī)械清理表面應(yīng)當(dāng)在干燥條件下進(jìn)行正規(guī)清理。使用機(jī)械法只能清理其表面，不能改變材料本身的抗腐蝕能力。因此建議在機(jī)械清理后用拋光設(shè)備重新拋光，用拋光臘封閉。
2.3
資源化利用
2.3.1 制作建材
在適當(dāng)?shù)臏囟葪l件下，把污泥和鎂、硅等物料混合焙燒后，即可制得墻磚、地磚等磚類，這樣可以將污泥中的有害物質(zhì)固化在磚中。這種方法利用污泥量大，若大規(guī)模工業(yè)化利用會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。但是在燒磚過(guò)程中污泥中的Cr3+極有可能被氧化為Cr6+存在于磚中。在雨水長(zhǎng)時(shí)間浸泡下會(huì)污染地下水，對(duì)人畜仍有潛在的危害。
2.3.2 回收金屬
從污泥中回收金屬元素的方法分為火法還原和濕法浸出兩種。
(1) 濕法浸出污泥中的金屬
浸出分為酸浸法和氨浸法。酸浸劑主要有硝酸、硫酸和鹽酸。浸出劑的選擇要從浸出劑本身的特性和含鉻污泥的特性來(lái)決定。硝酸由于反應(yīng)能力過(guò)強(qiáng)，因此一般用作浸出過(guò)程的氧化劑；硫酸沸點(diǎn)很高不易分解，因此常壓下可采用比較高的浸出溫度來(lái)提高浸出效率； 鹽酸的浸出能力比硫酸高很多， 許多硫酸不能浸出的物質(zhì)鹽酸就可以將其浸出。由于酸浸的選擇性較差，所以一般采取氨浸法處理含鉻污泥。氨浸劑主要有碳酸銨和氫氧化銨。祝萬(wàn)鵬等人采用含鉻污泥碳氨催化分組浸出-蒸氨-硫酸浸出水解渣-溶劑萃取-金屬鹽結(jié)晶的工藝回收污泥中的有價(jià)金屬元素， 金屬的回收率為：Cr﹥0.98，F(xiàn)e﹥0.99，Ni﹥0.88，并獲得較高純度的金屬鹽類產(chǎn)品。
捷克發(fā)明了一種利用氨浸酸浸和多種沉淀技術(shù)綜合處理污泥的方法，使得鉻、鐵、鎳、鋁等金屬能有效分離。沉淀的鎳將以氫氧化物的形式從凈化溶液中分離出來(lái)。這種鎳的沉淀物純度足以在冶金方面利用。張***東等人對(duì)濕法氫還原污泥中的金屬氧化物，分離污泥氨浸產(chǎn)物中的銅、鎳、鋅等金屬?gòu)亩厥绽?。得出有價(jià)金屬回收率可以達(dá)到0.98-0.99。陳凡植等人研究了在常溫下經(jīng)過(guò)浸出、置換、多步沉淀凈化而制取硫酸鎳，綜合利用含鉻污泥的方法， 獲得海綿狀銅粉， 回收率高達(dá)0.95以上，海綿銅的品位在0.9以上。劉俊等人研究了采用酸浸出法，氧化除鐵，以及置換除重金屬離子綜合手段從電鍍鋅廢渣中回收鋅的工藝。獲得了堿式碳酸鋅和氧化鋅兩種物質(zhì)， 純度分別高達(dá)0.96和0.95以上，鋅的回收率高達(dá)到0.8以上。
濕法浸出污泥中金屬元素的缺點(diǎn)是工藝流程復(fù)雜，設(shè)備較多，浸出液消耗量很大，操作很復(fù)雜。鐵、鉻在鐵含量較高時(shí)分離困難。不銹鋼酸洗污泥中通常是鐵鉻伴隨產(chǎn)生的，這樣就大大限制了氨浸法在處理不銹鋼酸洗污泥方面的應(yīng)用，如果是污泥異地處理，運(yùn)輸費(fèi)用高昂，運(yùn)輸過(guò)程中容易產(chǎn)生隱患，因此濕法回收污泥中的金屬元素作為大規(guī)模工業(yè)化處理污泥的方法存在很大的局限性。
(2) 火法還原污泥中的金屬
Ma等在實(shí)驗(yàn)室利用石油焦對(duì)酸洗污泥進(jìn)行了直接還原。研究結(jié)果表明，酸洗污泥的還原行為與含有相同成分的金屬氧化物混合物的還原行為比較接近。還原所得產(chǎn)品中，金屬以Fe-Ni 或Cr-Fe-Ni 合金的形式存在。該方法未考慮成本及能耗問(wèn)題。Yoshikawa等用石墨作還原劑，采用微波加熱還原對(duì)氧化物進(jìn)行了研究。Park 等對(duì)酸洗污泥循環(huán)進(jìn)行了試驗(yàn)研究， 實(shí)驗(yàn)表明，F(xiàn)e、Ni、Cr 的回收率分別超過(guò)了0.96，0.97和0.90。徐科對(duì)酸洗污泥中的鉻進(jìn)行了回收試驗(yàn)， 采用混合 Na2CO3 高溫焙燒的方法將污泥中的三價(jià)鉻氧化為六價(jià)鉻后用純水浸取，從而實(shí)現(xiàn)鉻和鐵的分離，其中在焙燒條件下鉻的回收率達(dá)到0.60以上。李小明、王梁等也對(duì)國(guó)內(nèi)某不銹鋼企業(yè)的酸洗污泥配加電爐煙塵及氧化皮后在中頻感應(yīng)爐中進(jìn)行了還原試驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加入石灰和螢石助熔， 還原后也獲得了Ni-Cr-Fe 合金。
高溫是火法還原的重要因素，這就使得火法回收污泥中金屬元素成本高，能耗大，加之需要異地處理，運(yùn)費(fèi)高昂，運(yùn)輸過(guò)程也會(huì)造成污染，不適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
2.3.3 生產(chǎn)水泥
深圳市危險(xiǎn)廢物處理站有限公司對(duì)不銹鋼冷軋脫水污泥配料生產(chǎn)水泥進(jìn)行了研究， 將0.01、0.055和0.08的不銹鋼冷軋酸洗脫水污泥配入生料生產(chǎn)出來(lái)的水泥符合水泥產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)要求，水泥熟料浸出液中的鉻和鎳的含量均遠(yuǎn)低于《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)———浸出毒性鑒別》（GB5085.3）（標(biāo)準(zhǔn)值分別為15 mg/L 和5 mg/L）。按照0.01比例摻入，水泥熟料浸出液中的鎳和鉻分別為0.023 mg/L 和0.0055 mg/L，按照0.055比例摻入，浸出液中的鎳和鉻分別為0.026 mg/L 和0.0 055 mg/L，0.08比例摻入，浸出液中的鎳和鉻均未超過(guò)GB5085.3 中的規(guī)定。這是一種行之有效的方法，如果能工業(yè)化生產(chǎn)將會(huì)大量的消耗積存的污泥， 可大大減輕環(huán)境的負(fù)荷。
但是生產(chǎn)水泥時(shí)， 污泥中的Cr3+很可能被氧化為Cr6+長(zhǎng)期存在于建筑構(gòu)件中成為潛在隱患， 沒(méi)有從根本上消除污泥中重金屬離子對(duì)環(huán)境的危害。
無(wú)論利用酸洗污泥制作建材還是回收其中的金屬元素，都存在不足之處，其中存在的問(wèn)題一是濕法回收工藝比較復(fù)雜、不易操作，處理成本高昂，浸出液用量很大，不適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)；二是利用污泥制磚時(shí)，在高溫焙燒過(guò)程中可能會(huì)使Cr3+再次氧化為Cr6+，因而存在二次污染的問(wèn)題；三是對(duì)污泥的資源化利用大都涉及異地處理， 在運(yùn)輸，重新放置過(guò)程會(huì)產(chǎn)生二次污染；四是回收污泥中金屬的利用途徑大多只考慮到污泥中某一種或幾種有價(jià)成分的利用。污泥中大量存在的氟化鈣，氧化鈣，二氧化硅等可以作為冶金輔料的物質(zhì)沒(méi)有獲得充分利用。
冶金企業(yè)是含鉻污泥的產(chǎn)出企業(yè)，如果能將污泥就近利用， 將會(huì)產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。從空間上講，就地利用不僅省時(shí)省工，節(jié)約高額的運(yùn)輸成本，還能避免在運(yùn)輸過(guò)程中可能引發(fā)的二次污染。從循環(huán)經(jīng)濟(jì)方面，如果在鋼鐵企業(yè)就地將污泥中的有價(jià)金屬元素和氟化鈣、氧化鈣等作為冶金輔料的物質(zhì)全部利用，不僅會(huì)產(chǎn)生較大的效益并且會(huì)為環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。
不銹鋼酸洗污泥中有價(jià)金屬元素Fe、Ni、Cr 的總含量約0.1～0.2， 干燥后主要含CaF2 ，F(xiàn)e2O3，CaO，Cr2O3 ，NiO。并含一定量的CaSO4，SiO2，MgO 等組分。綜合污泥熔點(diǎn)及粘度指標(biāo)可考慮將其作為冶金輔料使用，在返回冶煉過(guò)程中回收其中的有價(jià)金屬并利用污泥中可以作為冶金輔料的物質(zhì)。污泥中的CaF2 及CaO 可以作為冶金各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的熔劑或配料，因此在冶金環(huán)節(jié)中能大量用到氟化鈣的地方就有可能利用酸洗污泥。其可能作為冶金輔料利用于燒結(jié)配料、高爐熔劑、轉(zhuǎn)爐輔助材料、精煉爐造渣材料，甚至可以作為連鑄保護(hù)渣的成分利用。在冶金過(guò)程還原氣氛下有利于污泥中的金屬元素的還原又能利用污泥中可以作為冶金輔料的物質(zhì)。
不銹鋼酸洗污泥中含有少量的CaSO4，其在冶金高溫及有碳存在的情況下可能分解導(dǎo)致鐵水或鋼水增硫。是否能夠充分利用污泥中的有價(jià)成分關(guān)鍵在于污泥中硫酸鈣在返回冶金過(guò)程中是否會(huì)引起產(chǎn)品增硫。所以研究不銹鋼酸洗污泥在返回冶金過(guò)程中硫的遷移規(guī)律是污泥能否直接返回冶金過(guò)程利用的前提和理論基礎(chǔ)。通過(guò)Factsage 軟件進(jìn)行一系列的模擬計(jì)算可知，污泥中的金屬元素可以被還原，污泥中的氧化鈣、氟化鈣等物質(zhì)也可以充分利用，在控制污泥加入量情況下，冶金產(chǎn)品硫沒(méi)有超標(biāo)。
3
展望
在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)基礎(chǔ)之上，結(jié)合工業(yè)試驗(yàn)驗(yàn)證不銹鋼酸洗污泥返回冶金過(guò)程利用的可行性，并且優(yōu)化不銹鋼酸洗污泥在各階段的加入量， 系統(tǒng)地研究，給出冶金各環(huán)節(jié)利用不銹鋼酸洗污泥的各項(xiàng)參數(shù)。從而達(dá)到不銹鋼酸冼污泥大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)利用，將會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益，達(dá)到資源合理利用，為可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
本文共分
1
頁(yè)