热轧板盐酸酸洗缓蚀抑雾促进剂

摘要

本发明公开了一种热轧板盐酸酸洗缓蚀抑雾促进剂，其中各组分的重量百分比为：苯甲酸钠5~10%，十二烷基酚聚氧乙烯醚为5~10%，六次甲基四胺10~15%，二价锡盐还原剂65~75%。本发明的热轧板盐酸酸洗缓蚀抑雾促进剂，既能高效缓蚀抑雾，又能大幅提高酸洗速度。

说明书

技术领域

本发明属于化学法金属清洗技术领域，具体是指一种热轧板盐酸酸洗 缓蚀抑雾促进剂。

背景技术

盐酸去除热轧板氧化铁皮能力强，铁盐溶解速度大，在盐酸酸洗液中 粉状沉淀物极少，酸洗后表面状态良好，渗氢影响小。在热轧板盐酸 酸洗过程中，可看到钢板表面有大量的气泡冒出，同时有氧化铁皮剥 落，大量的气泡为酸腐蚀铁基放出的氢气，气泡冒出速度越快，酸腐 蚀铁基也越严重。另外，盐酸挥发性强，在使用过程中会产生大量的 酸雾，酸雾一部分是铁在腐蚀过程中生成氢气而伴随逸出，另一部分 是酸液热挥发而产生。酸雾严重污染生产作业环境，对厂房及设备腐 蚀也很严重，对人身健康同时也带来严重的危害。随着钢铁企业规模 扩大和生产技术不断提高的要求，企业要求酸轧机组提高酸洗速度， 增加钢产量，提高酸洗速度实质上就是促进氧化铁皮的去除。因此， 在盐酸酸洗过程中，，如何促进氧化铁皮的去除，以及如何减少酸雾 和防止酸溶液对钢基体的腐蚀成为人们关注的焦点。

近几年来，国内的酸轧机组在酸洗速度上已不能满足企业钢产量快速 发展的需求，同时钢板板面质量也不能满足快速发展的产品质量的需 求。如有的酸洗低碳钢板时质量尚可，酸洗高碳钢、特种钢时则表面 质量较差、基体腐蚀严重，且酸洗速度极低；有的酸洗板出现块状或 条纹状的黑斑；有的酸洗紊流系统工艺存在负面效应等。

在本发明以前，申请号为93115819.2，名称为硫酸酸洗除鳞加速剂的 中国发明专利申请公开说明书介绍了一种用于钢材硫酸酸洗 的除鳞加速剂，是A、B两组份的混合物质。其不足之处：一是用于硫 酸酸洗，效率不如采用盐酸酸洗；二是除鳞加速剂由A、B双组份混合 物质组成，现场配制麻烦；三是未涉及抑雾功能。申请号为01133516 .5的中国发明专利公开了一种钢铁酸洗促进剂，其成分以及重量比为 ：无机盐还原剂，10~80%；有机金属离子螯合剂1~2%；增效剂1~20%； 水10~50%。尤其适用于硅钢的酸洗处理，但是由于无机盐还原剂由亚 硫酸钠、次硫酸钠、一缩二亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫代硫酸铵中的 一种或二种组成，配方中含有硫元素，而酸轧机组酸液采用焙烧再生 处理，易造成环境污染；二是在酸洗过程中，易产生H₂S气体，造成环 境污染，渗氢作用大，给后工序造成不利影响；三是不具备抑雾功能 。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热轧板盐酸酸洗缓蚀抑雾促进剂，其既能 高效缓蚀抑雾，又能大幅提高酸洗速度。

为实现上述目的，本发明所设计的热轧板盐酸酸洗缓蚀抑雾促进剂， 其中各组分的重量百分比为：苯甲酸钠5~10%，十二烷基酚聚氧乙烯醚 为5~10%，六次甲基四胺10~15%，二价锡盐还原剂65~75%。

进一步地，该抑雾促进剂中各组分的重量百分比为：苯甲酸钠5~10%， 十二烷基酚聚氧乙烯醚为5~10%，六次甲基四胺重量百分比为12~15%， 二价锡盐还原剂百分比为70~75%。

再进一步地，所述二价锡盐选用氯化亚锡、硫酸亚锡或硫化亚锡中的 一种。

本发明的热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂缓蚀作用机理为：利用本促进剂 酸洗时，盐酸会进一步与钢基体反应，为阻止盐酸对钢基体的腐蚀， 采用添加苯甲酸钠、十二烷基酚聚氧乙烯醚和六次甲基四胺复配的方 法。其中，十二烷基酚聚氧乙烯醚和六次甲基四胺分子结构中含有较 多的(CH₂)基团，分子间会形成较多微小孔穴，因此加入无机物苯甲酸 钠填补微小孔穴提高缓蚀性能。在苯甲酸钠、十二 烷基酚聚氧乙烯醚和六次甲基四胺复合缓蚀剂所吸附的金属表面，金 属的阳极溶解过程和阴极析氢过程均不能进行，苯甲酸钠、十二烷基 酚聚氧乙烯醚和六次甲基四胺复合缓蚀剂的吸附改变了腐蚀电化学过 程的阴极反应或者阳极反应的活化能，从而阻滞阴极过程或阳极过程 的进行，甚至同时阻滞了阴、阳极反应。

本发明的促进剂抑雾机理为：当氧化铁皮去除后，采用苯甲酸钠、十 二烷基酚聚氧乙烯醚和六次甲基四胺复配的方法，使金属的阳极溶解 过程和阴极析氢过程均不能进行，降低了钢的腐蚀速度，使析氢量减 少，从而带出的酸雾减少；六次甲基四胺分子中含有R-NH₂结构，R-N H₂与溶液中的H⁺结合形成带正电荷的离子(R-NH₂+H⁺=R-NH₃⁺)，十二烷 基酚聚氧乙烯醚和六次甲基四胺复配后分子结构中有亲水基团和憎水 基团，憎水R基团有很强的疏水作用，富集于溶液界面，并在界面定向 排列。但十二烷基酚聚氧乙烯醚和六次甲基四胺分子间会形成较多微 小孔穴，因此加入无机物苯甲酸钠填补微小孔穴进一步阻止酸雾析出 。苯甲酸钠、十二烷基酚聚氧乙烯醚和六次甲基四胺复配后一起形成 的憎水R基团空间位阻大，使溶液表面被大量憎水R基团所覆盖，无机 物苯甲酸钠填补微小孔穴，从而起到抑雾作用。

二价锡盐还原剂的促进作用机理为：Fe₃O₄在氧化铁皮的外层，盐酸溶 解去除Fe₃O₄的反应非常慢，因此酸洗时的难点就是Fe₃O₄的去除。采 用加入二价锡盐还原剂作为阳极，Fe₃O₄作为阴极，利用氧化还原反应 改变反应机理加速Fe₃O₄去除的方案。通过还原反应，使氧化皮外层高 价铁氧化物和溶液中的高价铁盐转化成低价铁盐来提高酸洗速度。

本发明热轧板盐酸酸洗缓蚀抑雾促进剂产品无强烈刺激性气味，添加 在酸轧连续机组盐酸酸洗液中，可降低酸洗温度，同时还具有耐蚀性 强的优点，缓蚀效率也可达90%以上，抑雾效率也可达80%以上。本发 明热轧板盐酸酸洗缓蚀抑雾促进剂既具有优良的缓蚀抑雾性能，又具 有好的促进性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的热轧板盐酸酸洗抑雾促进剂作进一步 详细说明。

实施例1

按重量百分比取苯甲酸钠5%，十二烷基酚聚氧乙烯醚10%，六次甲基四 胺10%，氯化亚锡75%，将这些原料均匀混合，即得热轧板盐酸酸洗缓 蚀抑雾促进剂。

在酸洗液中添加本实施例的促进剂，酸洗工作液中盐酸浓度为10~20% ，并控制酸洗工作液中含本促进剂重量百分比维持在1.5%，在酸洗温 度为60℃时，明显促进氧化铁皮的去除并改善板面的酸洗质量，缓蚀 效率达90%以上，抑雾效率达80%以上。

实施例2

按重量百分比取苯甲酸钠10%，十二烷基酚聚氧乙烯醚5%，六次甲基四 胺15%，硫酸亚锡70%，将这些原料均匀混合后，即得热轧板盐酸酸洗 缓蚀抑雾促进剂。

在酸洗液中添加本实施例的促进剂，酸洗工作液中盐酸浓度为10~20% ，并控制酸洗工作液中含本促进剂重量百分比维持在1.5%，在酸洗温 度为70℃时，明显促进氧化铁皮的去除并改善板面的酸洗质量，缓蚀 效率达95%以上，抑雾效率达85%以上。

实施例3

按重量百分比取苯甲酸钠10%，十二烷基酚聚氧乙烯醚8%，六次甲基四 胺12%，氯化亚锡70%，将这些原料均匀混合，即得热轧板盐酸酸洗缓 蚀抑雾促进剂。

在酸洗液中添加本实施例的促进剂，酸洗工作液中盐酸浓度为10~20% ，并控制酸洗工作液中含本促进剂重量百分比维持在1.0%，在酸洗温 度为70℃时，明显促进氧化铁皮的去除并改善板面的酸洗质量，缓蚀 效率达95%以上，抑雾效率达85%以上。

实施例4

按重量百分比取苯甲酸钠10%，十二烷基酚聚氧乙烯醚10%， 六次甲基四胺12%，硫化亚锡68%，将这些原料均匀混合，即得热轧板 盐酸酸洗缓蚀抑雾促进剂。

在酸洗液中添加本实施例的促进剂，酸洗工作液中盐酸浓度为10~20% ，并控制酸洗工作液中含本促进剂重量百分比维持在1.2%，在酸洗温 度为80℃时，明显促进氧化铁皮的去除并改善板面的酸洗质量，缓蚀 效率达90%以上，抑雾效率达80%以上。

实施例5

按重量百分比取苯甲酸钠10%，十二烷基酚聚氧乙烯醚10%，六次甲基 四胺15%，硫酸亚锡65%，将这些原料均匀混合，即得热轧板盐酸酸洗 缓蚀抑雾促进剂。

在酸洗液中添加本实施例的促进剂，酸洗工作液中盐酸浓度为10~20% ，并控制酸洗工作液中含本促进剂重量百分比为1.5%，在酸洗温度为 80℃时，明显促进氧化铁皮的去除并改善板面的酸洗质量，缓蚀效率 达90%以上，抑雾效率达80%以上。