一種去除鈦及其合金表面氧化皮的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及金屬表面處理技術(shù)，尤其設(shè)及一種去除鐵及其合金表面氧化皮的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 自鐵及其合金問(wèn)世W來(lái)，去除其表面氧化皮的傳統(tǒng)方法一直存在高能耗、高污染、 高成本、廢渣廢液難W回收利用等諸多問(wèn)題，可謂是一道世界性難題。
[0003] 傳統(tǒng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)是鐵及其合金表面的黑色氧化皮中，鐵氧化物性質(zhì)較為穩(wěn) 定，在水相中不與酸堿等發(fā)生反應(yīng)；只能通過(guò)與含有氧化劑的高溫融烙堿液作用生成可溶 性鐵酸鹽，W便通過(guò)進(jìn)一步酸洗去除之。在高溫堿洗過(guò)程中鐵氧化皮隨著堿濃度的不同而 給出不同的氧化形式，直至最終過(guò)渡為鐵金屬基底的直接腐蝕。具體反應(yīng)式如下：
由此理論衍生出的去除氧化皮技術(shù)為:先W含有適量氧化劑(化N03)的高溫烙融堿浸 (化0H)，在420~520°C下處理3~5min，水澤后再輔W硝酸、氨氣酸混合酸洗，從而徹底去除鐵 及其合金表面的黑色氧化皮。該工藝雖然可W去氧化皮，但仍存在著很多缺陷。首先，高溫 烙融堿浸需要高溫反應(yīng)條件并使用大量化0H和化N03,而且在融烙堿浸過(guò)程中若條件控制 不當(dāng)，則可能發(fā)生鐵板(尤其是薄板)起火甚至發(fā)生爆炸事故，危及安全生產(chǎn)。其次，混酸酸 洗時(shí)，硝酸、氨氣酸消耗量大，不但生產(chǎn)成本高，而且會(huì)帶來(lái)極大的環(huán)境保護(hù)壓力。在酸洗過(guò) 程中會(huì)有大量氮氧化物和氣化氨氣體逸出，污染大氣，特別是氣化氨，會(huì)對(duì)人造成難W治愈 的化學(xué)燒傷和毒害。而且酸洗廢液中的硝酸及硝酸鹽和氣化物無(wú)法通過(guò)沉淀法分離出來(lái)， 會(huì)造成非常嚴(yán)重的水污染。綜上所述，高溫烙融堿浸-混合酸酸洗工藝屬于典型的高能耗、 高污染、高成本的工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種去除鐵及其合金表 面氧化皮的方法，具有清洗效果好，低能耗，污染少，大幅降低成本，工藝簡(jiǎn)單，容易操作實(shí) 施，可W提高產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)點(diǎn)。
[000引本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是： 一種去除鐵及其合金表面氧化皮的方法，其包括W下步驟： A1、將鐵及其合金物料在70-90°C的酸洗液中浸泡40-15min; A2、將被浸泡后的鐵及其合金物料用高壓水沖洗干凈或置于超聲發(fā)生器的水槽中進(jìn)行 超聲處理20-60S，實(shí)現(xiàn)清洗處理； A3、將被清洗處理之后的鐵及其合金物料放入硝酸、氨氣酸混合溶液中進(jìn)行純化處理； A4、將被清洗處理之后的鐵及其合金物料放入棚砂溶液中進(jìn)行中和處理，得到去除表 面氧化皮的鐵及其合金物料，其中棚砂溶液的pH值^ 10，棚砂溶液的溫度范圍在70°C-90°C 之間。
[0006] 所述酸洗液的配方為：每1L酸洗液中含硫酸200g-350g，四對(duì)橫酸苯基化嘟鐵 (III) 0. 〇3g-〇. 06g，苯甲胺80g-l 20g，其余為水?；蛘咚鏊嵯匆旱呐浞綖?在1L酸洗液中 含鹽酸150g-250g，四對(duì)橫酸苯基化嘟鐵(III)0.03g-0.06g，苯甲胺80g-l20g，其余為水。
[0007] 進(jìn)一步，所述步驟A3之后與所述步驟A4之前還包括有步驟A34,所述步驟A34為:將 被純化后的鐵及其合金物料用高壓水沖洗干凈。
[0008] 進(jìn)一步，所述步驟A4之后還包括步驟A5,所述步驟A5的內(nèi)容為:被中和處理之后的 鐵及其合金物料用高壓水沖洗干凈。
[0009] 進(jìn)一步，所述步驟A5之后還包括步驟A6,所述步驟A6為:被高壓水沖洗干凈之后的 鐵及其合金物料被干燥處理。
[0010] 進(jìn)一步，所述鐵及其合金物料為鐵及其合金板、管材，或者所述鐵及其合金物料為 鐵及其合金線、棒材。
[0011] 作為其中一個(gè)具體實(shí)施例子:步驟A1中所述酸洗液的溫度為80°C，鐵及其合金物 料在酸洗液中浸泡時(shí)間為30min;步驟A2中所述被浸泡后的鐵及其合金物料用高壓水沖洗 干凈或置于超聲發(fā)生器的水槽中進(jìn)行超聲處理50s;步驟A3中將被清洗處理之后的鐵及其 合金物料放入硝酸與氨氣酸混合溶液中進(jìn)行純化，處理時(shí)間為5S-20S;步驟A4中棚砂溶液 的溫度為80°C。
[0012] 進(jìn)一步，所述酸洗液的配方為:每1L酸洗液中含硫酸280g，四對(duì)橫酸苯基化嘟鐵 (111)0.045g，苯甲胺105g，其余為水。
[0013] 進(jìn)一步，所述酸洗液的配方為：在1L酸洗液中含鹽酸200g，四對(duì)橫酸苯基化嘟鐵 (111)0.045g，苯甲胺lOOg，其余為水。
[0014] 本發(fā)明不需要采用烙融堿浸處理工藝與硝酸、氨氣酸混酸酸洗，具有節(jié)能環(huán)保的 特性并大大降低了生產(chǎn)成本，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化;清洗下來(lái)的氧化皮沉淀在酸洗槽槽底，容易 清理;本方法可W同時(shí)用于鐵及其合金材料表面氧化皮的清洗。
[0015] 本發(fā)明的有益效果是：具有清洗效果好，低能耗，污染少，大幅降低成本，工藝簡(jiǎn) 單，容易操作實(shí)施，可W提高產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 本發(fā)明一種去除鐵及其合金表面氧化皮的方法，其包括W下步驟： A1、將鐵及其合金物料在70-90°C的酸洗液中浸泡40-15min; A2、將被浸泡后的鐵及其合金物料用高壓水沖洗干凈或置于超聲發(fā)生器的水槽中進(jìn)行 超聲處理20-60S，實(shí)現(xiàn)清洗處理； A3、將被清洗處理之后的鐵及其合金物料放入硝酸、氨氣混合酸溶液中進(jìn)行純化處理； A4、將被清洗處理之后的鐵及其合金物料放入棚砂溶液中實(shí)現(xiàn)中和處理，得到去除表 面氧化皮的鐵及其合金物料，其中棚砂溶液的pH值^ 10，棚砂溶液的溫度范圍在70°C-90°C 之間。
[0017] 所述酸洗液的配方為：每1L酸洗液中含硫酸200g-350g，四對(duì)橫酸苯基化嘟鐵 (III) ο. 03g-0.06g，苯甲胺80g-l 20g，其余為水?；蛘咚鏊嵯匆旱呐浞綖?在IL酸洗液中 含鹽酸150g-250g，四對(duì)橫酸苯基化嘟鐵(III)0.03g-0.06g，苯甲胺80g-l20g，其余為水。
[0018] 進(jìn)一步，所述步驟A3之后與所述步驟A4之前還包括有步驟A34，所述步驟A34的內(nèi) 容為:將被純化后的鐵及其合金物料用高壓水沖洗干凈。
[0019] 進(jìn)一步，所述步驟A4之后還包括步驟A5,所述步驟A5的內(nèi)容為:被中和處理之后的 鐵及其合金物料用高壓水沖洗干凈。
[0020] 進(jìn)一步，所述步驟A5之后還包括步驟A6,所述步驟A6的內(nèi)容為:被水沖洗干凈之后 的鐵及其合金物料被干燥處理。
[0021 ]進(jìn)一步，所述鐵及其合金物料為鐵及其合金板、管材，或者所述鐵及其合金物料為 鐵及其合金線、棒材。
[0022] 作為其中一個(gè)具體實(shí)施例子:步驟A1中所述酸洗液的溫度為80°C，鐵及其合金物 料在酸洗液中浸泡時(shí)間為30min;步驟A2中所述被浸泡后的鐵及其合金物料用高壓水沖洗 干凈或置于超聲發(fā)生器的水槽中進(jìn)行超聲處理50s;步驟A3中將被清洗處理之后的鐵及其 合金物料放入硝酸、氨氣酸混合溶液中進(jìn)行純化處理，時(shí)間為5S-20S;步驟A4中棚砂溶液的 溫度為80°C,抑>10。
[0023] 進(jìn)一步，所述酸洗液的配方為:每1L酸洗液中含硫酸280g，四對(duì)橫酸苯基化嘟鐵 (111)0.045g，苯甲胺105g，其余為水。
[0024] 進(jìn)一步，所述酸洗液的配方為：在1L酸洗液中含鹽酸200g，四對(duì)橫酸苯基化嘟鐵 (111)0.045g，苯甲胺lOOg，其余為水。
[0025] 實(shí)施例1、在1L濃度為150g/L的HC1溶液中溶解四對(duì)橫酸苯基化嘟鐵（III)0.03g， 苯甲胺80g配制成酸洗液，在80°C下清洗0.25kg鐵盤條。
[0026] 處理步驟： (1) 將被清洗材料浸入