乙烯基树脂作为一种高性能的防腐蚀材料,因其优异的耐酸碱、耐溶剂和耐热性能,在多个工业领域得到了广泛应用。2025年,乙烯基树脂在锌湿法冶炼中的应用尤为突出。锌湿法冶炼工艺中,反应槽、釜等设备长期处于高温、酸碱介质的腐蚀环境中,对防腐蚀材料提出了极高的要求。乙烯基树脂凭借其卓越的耐腐蚀性能和良好的施工工艺性能,成为锌湿法冶炼中不可或缺的防腐蚀材料。以下将从乙烯基树脂的性能、锌湿法冶炼中的腐蚀环境、以及乙烯基树脂在锌湿法冶炼中的应用实例等方面展开详细探讨。
《2025-2030年中国乙烯基树脂行业市场供需及重点企业投资评估研究分析报告》乙烯基树脂是一种通过环氧树脂与甲基丙烯酸反应生成的变性环氧树脂,兼具环氧树脂和饱和聚酯树脂的工艺性能。固化后,乙烯基树脂表现出优异的耐酸碱、耐溶剂和耐热性能,广泛应用于涂料、粘合剂和塑料等领域。乙烯基树脂分子结构中仅含有两个酯键,且酯键位于分子两端,受侵蚀部位较少。即使在酸碱催化作用下酯键发生断裂,分子内的环氧分子链也不会被破坏,因此具有良好的耐腐蚀性。此外,乙烯基树脂还具有粘度低、室温可固化、凝胶时间可控范围大、附着力强和纤维浸渍性好等施工工艺性能,使其在防腐蚀领域具有显著优势。
乙烯基树脂行业应用分析提到锌湿法冶炼是一种重要的金属提取技术,涉及矿石的浸出、固液分离、溶液净化、金属离子提取及废水处理等工艺流程。在这一过程中,硫酸、氢氧化钠等化学品的大量使用,不可避免地对建筑和工艺设备造成严重的腐蚀。具体腐蚀环境如下:
(一)酸浸工艺对金属的腐蚀
锌湿法冶炼中的酸浸工艺涉及多种酸性介质溶液,这些溶液与金属设备接触时,会发生电化学腐蚀。例如,硫酸溶液与碳钢中的铁、碳及其他杂质反应,生成硫酸亚铁和氢气,导致铁逐渐腐蚀。这种腐蚀不仅影响设备的使用寿命,还可能导致生产过程中的安全隐患。
(二)碱液对金属的腐蚀
在高温和一定浓度的氢氧化钠溶液环境中,碳钢会发生应力腐蚀。碳钢在高温时与水蒸气反应生成四氧化三铁保护膜,但在高拉伸应力或氢氧化钠富集的情况下,保护膜会局部破坏或溶解,从而产生腐蚀裂纹。这些裂纹在拉伸应力的影响下迅速扩展,最终导致材料断裂。
(三)酸、碱对混凝土的腐蚀
混凝土的腐蚀是酸性液体、氢氧化钙与气体、酸性液或酸雾相互作用的结果。酸性液体和气体渗透到混凝土的裂缝或间隙中,与氢氧化钙发生中和反应,降低氢氧化钙的浓度,导致钢筋腐蚀,混凝土开裂。在湿法锌、镍冶炼中,碱液也会沿混凝土中的间隙或裂缝渗透,与碱活性集料发生化学反应,导致膨胀和裂缝,损害混凝土结构的耐久性。
乙烯基树脂因其优异的耐腐蚀性能和良好的施工工艺性能,广泛应用于锌湿法冶炼中的反应槽、釜及浓密机的防腐蚀内衬。以下是一个具体的应用实例:
(一)应用实例
某年产10万吨锌锭的锌湿法冶炼项目,采用常规的中浸+酸浸工艺处理锌焙烧矿,生产硫酸锌溶液。项目中涉及的反应槽、釜等设备,均采用乙烯基树脂进行防腐蚀处理。具体工艺流程如下:
中浸槽及浓密机:中浸槽及浓密机用于处理废电解液、阳极泥矿浆、锰矿粉浆液等,反应温度60~95°C,pH值2.5~6.5。这些设备内部采用乙烯基树脂进行防腐蚀处理,施工工艺为一底一腻(1mm厚)三毡(2层短切毡,1层表面毡)二布(0.4mm厚中碱玻纤布)一面的防渗层,最外层满涂一道面胶料,并均匀撒一层粒径为0.7~1.2mm的石英砂,提高后续衬砖施工的粘接强度,最后采用呋喃胶泥砌筑113mm厚耐酸瓷砖面层。
低酸浸出槽及还原后矿浆贮槽:这些设备用于处理低酸浸出后的底流,反应温度80~95°C,pH值2.0~3.0。设备内部同样采用乙烯基树脂进行防腐蚀处理,施工工艺与中浸槽及浓密机相同。
高酸浸出槽及中和沉铟槽:高酸浸出槽及中和沉铟槽用于处理高酸浸出后的矿浆,反应温度90~95°C,pH值2.5~6.5。这些设备内部也采用乙烯基树脂进行防腐蚀处理,施工工艺与上述设备相同。
该项目自2018年8月竣工投产以来,各工段反应槽、釜内的防腐蚀层效果良好,设备性能和运行状况保持平稳。历年大修期间对设备内部检查,壳体均保持完好,无明显渗漏和腐蚀痕迹,充分证明了乙烯基树脂的耐腐蚀性能和机械强度完全能满足锌湿法冶炼工艺的恶劣工况要求。
四、总结
乙烯基树脂在锌湿法冶炼中的应用是一个综合性的过程,涉及材料的研发、测试、优化以及专业化的施工。乙烯基树脂凭借其优异的耐腐蚀性能和良好的施工工艺性能,成功解决了锌湿法冶炼中反应槽、釜等设备的腐蚀问题,显著提高了设备的使用寿命和运行稳定性。随着锌湿法冶炼工艺的不断发展,乙烯基树脂的应用前景将更加广阔。未来,乙烯基树脂有望在更多高腐蚀性环境中发挥重要作用,为工业生产提供可靠的防腐蚀解决方案。
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