去除不锈钢表面氧化物的盐酸促进剂及其配置方式

摘要

本发明公开了一种去除不锈钢表面氧化物的盐酸促进剂及其配置方式，属于不锈钢表面去污技术领域，其由双氧水、硝酸钠、亚硝酸钠和不锈钢炉渣按一定方式和比例配制而成,该促进剂与盐酸和水均匀混合,制备成一定浓度的溶液使用。该促进剂能够在常温下大幅度缩短不锈钢表面氧化物的去除时间，表面质量好，提高了去锈剂的利用率，减少废水、废气排放量，减少污水处理成本，同时减少了能耗，大幅度降低不锈钢除锈成本，适用多种钢种，并且充分利用不锈钢炉渣，转废为宝，减少环境污染，满足规模化生产的需要。

权利要求

1.去除不锈钢表面氧化物的盐酸促进剂，其特征在于：由不锈钢炉渣和双氧水的浸泡液、硝酸钠和亚硝酸钠配制而成 , 所述的硝酸钠在混合溶液中的浓度为26wt%～35 wt%，所述的亚硝酸钠在混合溶液中的浓度为1.5 wt%～3wt%，所述的不锈钢炉渣和双氧水的浸泡液是由不锈钢炉渣与双氧水按质量比为1/1.3～1/1.7配制浸泡而成。

2.根据权利要求1所述的去除不锈钢表面氧化物的盐酸促进剂，其特征在于：该盐酸促进剂、盐酸和水混合配制使用，所述的去除不锈钢表面氧化物的盐酸促进剂在混合溶液中的浓度为1-3wt%，盐酸在混合溶液中的浓度为17-19wt%。

3.根据权利要求1所述的去除不锈钢表面氧化物的盐酸促进剂，其特征在于：其配制包括以下步骤：

第一步 取碎不锈钢炉渣，放入溶池中，倒入双氧水浸泡，不锈钢炉渣和双氧水质量比为1/1.3～1/1.7，浸泡时间为20小时～40小时；

第二步 取出第一步反应后的溶液，将硝酸钠倒入溶液中配制并搅拌，硝酸钠溶液的浓度为26wt%～35 wt%；

第三步 取出第二步中的混合溶液，加入亚硝酸钠，搅拌至充分溶解，亚硝酸钠在混合溶液中的浓度为1.5 wt%～3wt%，静放60小时～100小时。

4.根据权利要求2或3所述的去除不锈钢表面氧化物的盐酸促进剂，其特征在于：所述的双氧水的浓度为27wt%，所述的硝酸钠为工业纯硝酸钠，所述的盐酸为工业盐酸。

5.根据权利要求2所述的去除不锈钢表面氧化物的盐酸促进剂，其特征在于：所述的去除不锈钢表面氧化物的盐酸促进剂、盐酸和水均匀混合, 所述的去除不锈钢表面氧化物的盐酸促进剂在混合溶液中的浓度为2wt%，盐酸在混合溶液中的浓度为18wt%。

6.根据权利要求4所述的去除不锈钢表面氧化物的盐酸促进剂，其特征在于：所述的去除不锈钢表面氧化物的盐酸促进剂、盐酸和水均匀混合, 所述的去除不锈钢表面氧化物的盐酸促进剂在混合溶液中的浓度为2wt%，盐酸在混合溶液中的浓度为18wt%。

说明书

去除不锈钢表面氧化物的盐酸促进剂及其配置方式

技术领域

[0001] 本发明属于不锈钢表面去污技术领域，特别是不锈钢表面氧化物的去除技术中涉及的盐酸促进剂及其配置方式。

背景技术

[0002] 去除不锈钢表面氧化物，即工业上称为不锈钢除锈，因工艺复杂，成本价格高，对环境污染严重，阻碍经济持续发展，因此寻找新的不锈钢除锈方法对不锈钢行业的经济发展有十分重要的意义。不锈钢除锈应满足大生产、经济性和环保三方面的基本要求，当前具有应用价值的不锈钢除锈方法有二种：一种是机械除锈；另一种方法是化学除锈。机械除锈方法不存在化学除锈工艺产生的废水和酸雾污染问题，但是，设备投资大，能耗高，生产效率低，成本高，噪音大和粉尘严重，严重影响操作工人的身心健康；另外，对卷带和盘条这类长线产品以及表面质量要求较高的产品，不适合采用机械除锈，上述机械除锈方法的缺点，限制了该方法的使用。与机械除锈方法相比，化学除锈简单、经济，表面质量好，适合大规模应用，但是化学除锈的最大缺点是排放大量的废水和酸雾，造成环境污染，尽管如此，不锈钢化学除锈还是当前最常用的方法，如8 wt %-35 wt %的硫酸溶液，在60℃—80℃温度下，除锈30min—60min，可以对锰代镍不锈钢进行有效除锈，但是稀硫酸与不锈钢内的金属元素发生置换反应，生成氢气，此过程中大量的活性氢离子容易进入不锈钢内部，使不锈钢发生氢脆；用硝酸溶液除锈易形成大量的含氮的氧化物有毒气体；氢氟酸对含高Ni的不锈钢有明显的除锈效果，对其它不锈钢种腐蚀严重，并且有剧毒。中国专利公开了一种无污染可再生的钢铁除锈剂，公开号CN1054102，它是一种具有下列成分的水溶液：(百分含量) Fecl38-40%，Nacl 1-3%，乌罗托平 0.1-0.3%，烷基苯磺酸 0.01-0.1%，盐酸2-5%。该除锈剂的最大优点是可以再生循环使用，钢铁除锈过程中不排放酸雾不排放废液，不污染环境，减少三废治理投资。中国专利公开了一种钢铁除锈液的配方，公开号CN88101409，配方中各种成份的重量百分比是：盐酸5-20 ，甲醛0.7-1.5，工业氯化钠或氯化铵0.5-1，仲辛烷基酚聚氧乙烯醚0.07-0.12，其它为水。使用该配方配制的除锈液，对钢铁进行除锈时，使用方便，除锈速度快，除锈后的钢材和构件没有过腐蚀现象，表面光洁，其机械强度不因发生氢脆而有所降低。采用盐酸、硫酸、硝酸的三酸混合溶液对多种不锈钢有明显的除锈效果，但是废水中成分复杂，难以分离，提高污水处理成本；采用单一盐酸去锈，效果也比较明显，但盐酸中的HCl气体易于挥发，并且浪费量大。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种去除不锈钢表面氧化物的盐酸促进剂及其配置方式，提高不锈钢表面氧化物的去除效率，提高盐酸去锈剂的利用率，抑制盐酸中HCl气体的挥发，减少废水、废气排放量，降低不锈钢除锈成本，减少环境污染。

[0004] 本发明是通过如下技术方案来实现的：

[0005] 去除不锈钢表面氧化物的盐酸促进剂，由不锈钢炉渣和双氧水的浸泡液、硝酸钠和亚硝酸钠配制而成 , 所述的硝酸钠在混合溶液中的浓度为26wt%～35 wt%，所述的亚硝酸钠在混合溶液中的浓度为1.5 wt%～3wt%，所述的不锈钢炉渣和双氧水的浸泡液是由不锈钢炉渣与双氧水按质量比为1/1.3～1/1.7配制浸泡而成。

[0006] 该盐酸促进剂、盐酸和水混合配制使用，所述的去除不锈钢表面氧化物的盐酸促进剂在混合溶液中的浓度为1-3wt%，盐酸在混合溶液中的浓度为17-19wt%。

[0007] 其配置方式包括以下步骤：

[0008] 第一步 取碎不锈钢炉渣，放入溶池中，倒入双氧水浸泡，不锈钢炉渣和双氧水质量比为1/1.3～1/1.7，浸泡时间为20小时～40小时；

[0009] 第二步 取出第一步反应后的溶液，将硝酸钠倒入溶液中配制并搅拌，硝酸钠溶液的浓度为26wt%～35 wt%；

[0010] 第三步 取出第二步中的混合溶液，加入亚硝酸钠，搅拌至充分溶解，亚硝酸钠在混合溶液中的浓度为1.5 wt%～3wt%，静放60小时～100小时。

[0011] 所述的双氧水的浓度为27wt%，所述的硝酸钠为工业纯硝酸钠，所述的盐酸为工业盐酸。

[0012] 所述的去除不锈钢表面氧化物的盐酸促进剂、盐酸和水均匀混合, 所述的去除不锈钢表面氧化物的盐酸促进剂在混合溶液中的浓度为2wt%，盐酸在混合溶液中的浓度为18wt%。

[0013] 所述的去除不锈钢表面氧化物的盐酸促进剂、盐酸和水均匀混合, 所述的去除不锈钢表面氧化物的盐酸促进剂在混合溶液中的浓度为2wt%，盐酸在混合溶液中的浓度为18wt%。

[0014] 本发明是一种盐酸促进剂，促进剂有下述成分和原料按一定的比例构成：双氧水（H2O2）、硝酸钠（NaNO3）、亚硝酸钠（NaNO2）和不锈钢炉渣。该盐酸促进剂与盐酸和水均匀混合,制备成一定浓度的溶液使用对不锈钢表面除锈，各成分的主要作用如下：

[0015] （1）双氧水的主要作用：

[0016] 氧化不锈钢表面氧化物中难以酸蚀的Cr2O3，生成易于被盐酸腐蚀的CrO3；第二个作用，能够在盐酸去锈后的新鲜不锈钢表面形成钝化膜，防止盐酸进一步向不锈钢内部腐蚀，提高表面质量，减小酸的消耗。

[0017] （2）硝酸钠的主要作用：

[0018] 在有盐酸的环境下，硝酸根起氧化作用，把不易被盐酸溶解的Cr2O3进一步氧化，生成易于被盐酸溶解的CrO3；硝酸钠与过量的HCl作用，减少盐酸的挥发量，提高盐酸的有效使用率，减少废气排放。

[0019] （3）亚硝酸钠主要作用：

[0020] 亚硝酸钠提供一定浓度的亚硝酸根，调节控制硝酸钠在盐酸环境下被还原的速度，增加硝酸根的存留时间，增加与Cr2O3反应几率，提高硝酸钠的有效使用率。

[0021] （4）不锈钢炉渣主要作用：

[0022] 多孔的不锈钢炉渣可以大量吸附双氧水，进行反应，通过反应，不锈钢炉渣中的氧化物部分溶解进入双氧水中，生成具有氧化性的过氧化物，一方面起到稀释双氧水的浓度，调节控制双氧水在除锈过程中被还原的速度，增加双氧水在除锈过程中的存留时间；另一方面，溶入双氧水中的炉渣过氧化物和不锈钢氧化物易于发生吸附，增加与不锈钢氧化物的反应几率，提高双氧水的有效使用率。

[0023] 本发明的有益效果：

[0024] 本发明能够在常温下大幅度缩短不锈钢表面氧化物的去除时间，表面质量好，在盐酸浓度消耗到1wt%，仍可使用，而硫酸浓度在8wt%时已失去除锈能力，因此可以提高去锈剂的利用率，减少废水、废气排放量，减少污水处理成本，并且在常温下使用，较之在加热状态下使用的其他类去锈剂，减少能耗，大幅度降低不锈钢除锈成本；适用多种钢种，并且充分利用不锈钢炉渣，转废为宝，减少环境污染，满足规模化生产的需要。效果见表1。

[0025] 表1 不同去锈剂去锈效果对比表

[0026]

具体实施方式

[0027] 实施例1：去除不锈钢表面氧化物的盐酸促进剂，由不锈钢炉渣和双氧水的浸泡液、硝酸钠和亚硝酸钠配制而成 , 所述的硝酸钠在混合溶液中的浓度为33wt%，所述的亚硝酸钠在混合溶液中的浓度为2.6wt%，所述的不锈钢炉渣和双氧水的浸泡液是由不锈钢炉渣与双氧水按质量比为1/1.5配制浸泡而成，所述的双氧水的浓度为27wt%，所述的硝酸钠为工业纯硝酸钠。

[0028] 其配置方式包括以下步骤：

[0029] 第一步 取破碎后的不锈钢炉渣50千克，放入1米见方的溶池中，倒入75千克浓度为27wt%的双氧水（H2O2），不锈钢炉渣与双氧水比例为1/1.5，浸泡24小时，保证充分反应。

[0030] 第二步 取出反应后的溶液50千克，将25千克工业纯硝酸钠（NaNO3）倒入溶液中，搅拌，保证充分溶解，制成硝酸钠浓度为33wt%溶液。

[0031] 第三步 溶解过后，加入2千克亚硝酸钠（NaNO2），搅拌充分溶解，亚硝酸钠的浓度为2.6wt%，静放72小时。

[0032] 该盐酸促进剂、盐酸和水混合配制使用，所述的盐酸为工业盐酸，在3立方米清洗池内放入该促进剂和工业盐酸，加水混合均匀，配置成溶液，促进剂和工业盐酸在溶液中的浓度分别为2wt%和18wt%，对500千克0Cr18Ni9（304不锈钢）直径为6.5mm的不锈钢盘条进行去锈，去锈时间20min，可全部清除盘条表面氧化物。

[0033] 实施例2：

[0034] 一种去除不锈钢表面氧化物的盐酸促进剂，成分和配制步骤与实施例1相同，不同之处为第一步中不锈钢炉渣与双氧水比例为1/1.3，浸泡20小时，第二步中硝酸钠浓度为26wt%,第三步中亚硝酸钠的浓度为1.5wt%，静放60小时。

[0035] 该盐酸促进剂、盐酸和水混合配制使用，所述的盐酸为工业盐酸，在3立方米清洗池内放入该促进剂和工业盐酸，加水混合均匀，配置成溶液，促进剂和工业盐酸在溶液中的浓度分别为2wt%和18wt%，对500千克1Cr18Mn8Ni5N（202不锈钢）直径为6.5mm的不锈钢盘条进行去锈，去锈时间25min，可全部清除盘条表面氧化物。

[0036] 实施例3：

[0037] 一种去除不锈钢表面氧化物的盐酸促进剂，成分和配制步骤与实施例1相同，不同之处为第一步中不锈钢炉渣与双氧水比例为1/1.6，浸泡30小时，第二步中硝酸钠浓度为30wt%,第三步中亚硝酸钠的浓度为2.1wt%，静放80小时。

[0038] 该盐酸促进剂、盐酸和水混合配制使用，所述的盐酸为工业盐酸，在3立方米清洗池内放入该促进剂和工业盐酸，加水混合均匀，配置成溶液，促进剂和工业盐酸在溶液中的浓度分别为2wt%和18wt%，对500千克1Cr17Ni7（301不锈钢）直径为18mm的不锈钢盘条进行去锈，去锈时间15min，可全部清除盘条表面氧化物。

[0039] 实施例4：

[0040] 一种去除不锈钢表面氧化物的盐酸促进剂，成分和配制步骤与实施例1相同，不同之处为第一步中不锈钢炉渣与双氧水比例为1/1.7，浸泡40小时，第二步中硝酸钠浓度为35wt%,第三步中亚硝酸钠的浓度为3wt%，静放100小时。

[0041] 该盐酸促进剂、盐酸和水混合配制使用，所述的盐酸为工业盐酸，在3立方米清洗池内放入该促进剂和工业盐酸，加水混合均匀，配置成溶液，促进剂和工业盐酸在溶液中的