Kemiallisen puhdistuksen optimointi kuumasinkityksessä

Abstract

Opinnäytetyössä tutkittiin kuumasinkityslaitoksen kemiallista puhdistusprosessia ja siihen liittyviä ongelmia YIT:n konepajalla Ylivieskassa. Tutkimusongelmana oli selvittää, mitä on peittausaltaisiin ja niiden laidoille kerääntyvä rasva- tai öljymäinen aine ja noki ja kuinka sen syntyä voisi estää tai vähentää ja pidentää näin hapon käyttöikää.

Teoreettisessa viitekehyksessä käsitellään sinkin käyttöä korroosiosuojana, kemiallista puhdistusprosessia ja kuumasinkitystä. Myös jätteen syntymistä esikäsittelyprosessissa ja jätteenkäsittelyä käsitellään. Koko prosessin kustannuksia ja erityisesti kemiallisen puhdistuksen aiheuttamia kuluja käydään läpi ja pohditaan tapoja vähentää kustannuksia.

Työn kokeellisessa osassa näytteitä tutkittiin instrumenttianalyysitekniikoilla (FAAS, FTIR). Näytteitä kerättiin vanhoista ja uusista peittaushapoista sekä huuhteluvesistä. Myös öljymäisestä aineesta altaan reunoilta otettiin näytteitä. Analyysit suoritettiin Keski-Pohjanmaan ammattikorkeakoulun kemian laboratoriossa Kokkolassa.

Tulokset osoittivat, että öljymäisessä aineessa on orgaanista ainesta, mutta osa aineesta on todennäköisesti epäorgaanista peittausnokea, jota syntyy rikkihappopeittauksessa. Aineesta saatiin selvitettyä jonkin verran orgaanisten yhdisteiden ryhmäinformaatiota. Hapoista ja huuhteluvesistä tehdyt analyysit osoittivat, että vanhemmissa hapoissa raudan määrä kasvaa suureksi ja myös huuhteluvesissä on happoihin verrattuna odotettua enemmän kuparia. Hyvät käsittelytekniikat, joilla estetään hapon siirtymistä huuhteluvesiin, voisivat parantaa tilannetta pitämällä huuhteluvedet puhtaampina. Koska huuhteluvettä käytetään uuden hapon valmistukseen, siinä ei saisi olla liikaa epäpuhtauksia.

The thesis work consisted of examining the chemical purification process of hot-dip galvanizing plant and the problems encountered there at the YIT workshop in Ylivieska. The research problem was to find out what is the oily substance and soot which is deposited in and on the walls of the pickling baths and how it could be prevented or reduced from generating and thus extend the usable life of the baths.

In the theoretical framework the use of zinc as a protection against corrosion, the chemical purification process, and the hot-dip galvanizing are discussed. Also the waste generated in the pretreatment process and the waste management issues are reviewed. Costs of the whole process and the chemical purification in particular and methods to cut costs are gone through as well.

In the experimental part of the thesis samples from the process were examined using instrumental analytical techniques (FAAS, FTIR). The samples were collected from spent and fresh pickling acids baths, and rinsing water tanks. Samples of the oily substance from the bath walls were taken as well. The analyses were carried out in the chemistry laboratory of Central Ostrobothnia University of Applied Sciences in Kokkola.

The results showed that there is organic material in the oily substance but some of the substance is probably inorganic pickling soot which is generated in sulfuric acid pickling. Some group information of the organic material was gathered. The analyses on the acid and the rinsing water samples showed that the older acids have high iron contents and also in the rinsing water there is unexpectedly more copper than in the acid baths. The good handling techniques to make the transfer of acid to the rinsing water minimal could help the situation by keeping the rinsing water cleaner. Because the rinsing water is used for the preparation of fresh acid baths, it should be free of excess contaminants.