專利名稱：鹽酸酸洗抑霧緩蝕劑及生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于精細(xì)化工領(lǐng)域，特別涉及一種帶有廢酸脫硅再生系統(tǒng)的大型鹽酸酸洗機(jī)組適用的抑霧緩蝕劑及生產(chǎn)方法。
在冶金領(lǐng)域壓力加工行業(yè)中，對鋼的表面進(jìn)行酸洗處理是一道必不可少的工序。隨著冶金工藝的發(fā)展，在酸洗工藝中用鹽酸酸洗取代硫酸酸洗的趨勢愈來愈明顯，而且鹽酸酸洗也由開始的深槽酸洗發(fā)展到淺槽酸洗，并逐步發(fā)展到超淺槽酸洗和湍流酸洗。與此同時(shí)，廢酸處理也有長足發(fā)展，從最初的中和處理到回收亞鐵，以至再生處理回收鹽酸和氧化鐵粉。八十年代末又發(fā)展到對廢酸進(jìn)行脫硅處理，回收鹽酸和高純鐵紅，后者用作電磁材料。而無論是硫酸酸洗還是鹽酸酸洗都需要酸洗緩蝕劑，這是眾所周知的。目前，國內(nèi)外已有幾百種乃至上千種緩蝕劑在流通使用。其緩蝕效果不等。有的緩蝕率高達(dá)99.5％，抑霧效果也很好；有的抑霧率可達(dá)95％以上。但是這些緩蝕劑均不能適用于九十年代發(fā)展起來的帶廢酸脫硅再生系統(tǒng)的鹽酸酸洗機(jī)組。該機(jī)組要求抑霧緩蝕劑的緩蝕率只能在10％～30％范圍內(nèi)，且物料不能堵塞管路、噴嘴，不影響物流平衡和脫硅再生機(jī)組操作。例如專利號為CN1093125A文獻(xiàn)中公開的一種鋼鐵緩蝕抑霧劑及其生產(chǎn)方法，該種產(chǎn)品只適用于硫酸酸洗；在CN1039269A專利文獻(xiàn)中公開的用植物堿鹽與少量表面活性劑配制成的一種鹽酸酸洗抑霧緩蝕劑，緩蝕率達(dá)95％，抑霧率在80％以上。上述產(chǎn)品的緩蝕性能均不能滿足帶廢酸脫硅再生系統(tǒng)的鹽酸酸洗機(jī)組的使用要求。
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供了一種適用于帶廢酸脫硅再生系統(tǒng)的具有一定緩蝕范圍，良好的抑霧性能，不堵塞管路、噴嘴，不影響物流平衡的鹽酸酸洗抑霧緩蝕劑及生產(chǎn)方法。
本發(fā)明產(chǎn)品是采用碳鏈長度為5～1 5的烷基硫酸鹽(ROSO3Na)和環(huán)氧乙烷加成數(shù)為5～15的壬基酚聚氧乙烯醚(R- -O-(CH2(H2O)nH)作為主要成分，煤焦油提取苯、酚后的殘?jiān)鳛榇我煞郑⒉捎醚趸灏?RN(CH3)2)作為泡沫穩(wěn)定劑，羧甲基纖維素(C6H9O4·OCH2COOH)n或者分子量為1000萬以上的陽離子型聚丙烯酰胺(C3H5NO)n為代表的分散劑組合而成。具體配方為(5～15)壬基酚聚氧乙烯醚0.1％～10％(5～15)烷基硫酸鹽 0.2％～15％
甲基喹啉0.01％～5％氧化叔胺0.01％～1％羧甲基纖維素0.001％～1％水 余量本發(fā)明中，烷基硫酸鹽在水溶液中有豐富的泡沫，并能調(diào)整緩蝕率；壬基酚聚氧乙烯醚既有一定緩蝕性，又能產(chǎn)生細(xì)致穩(wěn)定的泡沫；煤焦油提取苯、酚后的殘?jiān)旧砭途哂幸欢ǖ木徫g作用，但由于存在較多的中性油，影響其使用，經(jīng)酸化處理后可溶解、分散于水中。其主要成分為2-甲基喹啉、8-甲基喹啉、異喹啉等。
在鹽酸酸洗工序中，主要目的是去除鋼鐵表面的氧化鐵皮，其反應(yīng)式為……(1)……(2)……(3)……(4)由上述反應(yīng)式可以看出，使基體金屬過腐蝕及產(chǎn)生酸霧均是由反應(yīng)(4)所造成的。因此本發(fā)明通過在酸洗中添加表面活性劑控制反應(yīng)(4)步驟的反應(yīng)速度及在酸液表面形成均勻，且致密的泡沫，從而達(dá)到抑霧緩蝕目的。
廢酸脫硅再生系統(tǒng)的工作原理是將使用過的低濃度鹽酸(HCl 8～12％、FeCl2100～120g/l；PH 0.5～1)輸送到脫硅處理罐，用廢鐵片和氨水中和廢酸液，使pH值升至5。通過空氣使部分Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)2和Fe(OH)3。同時(shí)，在處理液中加絮凝劑，使鐵的氫氧化物沉積，帶出SiO2從而實(shí)現(xiàn)脫硅目的。如果在酸液中加入的抑霧緩蝕劑的緩蝕率過高，則將影響此中和過程的反應(yīng)速度，使整個(gè)脫硅系統(tǒng)滯后于全過程鹽酸酸洗線的操縱步聚，從而影響整體系統(tǒng)的物料平衡。由此可見，將抑霧緩蝕劑的緩蝕效率控制在10％～30％范圍內(nèi)是比較適宜的。
本發(fā)明產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝為先分別稀釋、溶解配方中各組分，之后在盛有所需溶液三分之二體積的水中依次加入甲基喹啉、羧甲基纖維素、氧化叔胺，充分?jǐn)嚢瑁辉偌尤肴苫泳垩跻蚁┟?、烷基硫酸鹽，攪拌均勻即可。
本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1、有效地防止了過酸洗和氫脆現(xiàn)象。機(jī)組因故停車，30分鐘內(nèi)可不必將酸洗液排入貯酸罐，也不必將鋼帶挑起露在酸液液面上。在工藝條件為HCl 200g/l、80℃條件下，遇有上述情況保證不過酸洗，不產(chǎn)生氫脆現(xiàn)象。
2、有效防止酸霧外溢，改善了工作環(huán)境，保證酸洗車間電機(jī)長期安全運(yùn)行和控制系統(tǒng)接觸良好。防止酸霧外溢的主要因素一是由于緩蝕作用使產(chǎn)生的夾帶酸液的氫氣泡減少；二是酸液表面有一層細(xì)密穩(wěn)定的泡沫蓋住外溢的酸霧。
3、有效降低酸耗量和減少基體金屬在酸洗過程中的損失。
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
按照本發(fā)明提供的配方及生產(chǎn)方法配制一組鹽酸酸洗抑霧緩蝕劑，其具體配方為壬基酚聚氧乙稀醚8％烷基硫酸鹽 13％甲基喹啉4％氧化叔胺3％羧甲基纖維素0.5％去離子水71.5％將本發(fā)明在世界上第一條帶脫硅再生系統(tǒng)的鹽酸酸洗機(jī)組上試用，收到良好效果。該機(jī)組酸洗部分的生產(chǎn)能力為88萬噸/年，再生部分包括浸溶、脫硅、濃縮、焙燒等系統(tǒng)，處理能力為2×5.5m3/h再生酸。經(jīng)測試其使用效果為抑霧率90.5％，緩蝕率19.3％。均達(dá)到理想狀態(tài)。試用18個(gè)月以來。未發(fā)現(xiàn)管路、噴嘴、換熱器、過濾器堵塞和影響物流平衡現(xiàn)象，不僅改善了工作環(huán)境，而且提高了成材率，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益都非常顯著。
權(quán)利要求
1.一種鹽酸酸洗抑霧緩蝕劑，其特征是以烷基硫酸鹽和環(huán)氧乙烷加成數(shù)為5～15的壬基酚聚氧乙烯醚作為主要成分，煤焦油提取苯、酚后的殘?jiān)鳛榇我煞?，用氧化叔胺作為穩(wěn)定劑，羧甲基纖維素或分子量為1000萬以上的陽離子型聚丙烯酰胺為代表的分散劑組合而成。具體配方為(5～15)壬基酚聚氧乙烯醚0.1％～10％(5～15)烷基硫酸鹽 0.2％～15％甲基喹啉 0.01％～5％氧化叔胺 0.01％～1％羧甲基纖維素 0.001％～1％水 余量
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鹽酸酸洗抑霧緩蝕劑，其特征在于采用的水是去離子水。
3.一種鹽酸酸洗抑霧緩蝕劑的生產(chǎn)方法，其特征在于先分別稀釋、溶解配方中各組分，之后在盛有所需溶液三分之二體積的水中依次加入甲基喹啉、羧甲基纖維素、氧化叔胺，充分?jǐn)嚢?，再加入壬基酚聚氧乙稀醚，烷基硫酸鹽，攪拌均勻即可。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鹽酸酸洗抑霧緩蝕劑及生產(chǎn)方法,該產(chǎn)品主要由壬基酚聚氧乙烯醚、烷基硫酸鹽、甲基喹啉、氧化叔胺、羧甲基纖維素和水配制而成,具有良好的抑霧性能和適宜的緩蝕性能,應(yīng)用本發(fā)明可有效地防止酸霧外溢,避免金屬基體過酸洗和氫脆現(xiàn)象發(fā)生,是用于鹽酸酸洗,特別是帶有廢酸脫硅再生系統(tǒng)大型酰洗機(jī)組最理想的抑霧緩蝕劑。
文檔編號C23G1/02GK1288076SQ99113249
公開日2001年3月21日 申請日期1999年9月14日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月14日
發(fā)明者徐小蓮, 姚光任, 尹顯東, 許金生, 裘瑞達(dá) 申請人:鞍山鋼鐵集團(tuán)公司