CN101403121A - 从酸洗锆-铌合金去除铌第二相颗粒沉积物 - Google Patents

Abstract

本发明一般涉及从酸洗的含铌锆合金去除附着的富铌第二相颗粒(SPP)的方法和化学组合物，包括向合金表面施加包含碱性过氧化氢、碱金属偏硅酸盐以及镁盐的化学组合物。

Description

从酸洗锆-铌合金去除铌第二相颗粒沉积物

本申请根据35U.S.C119(e)要求2007年2月15日提交的美国临时专利申请NO.60/889,997的优先权，在此通过引用将其并入本文。

技术领域

本发明一般涉及从酸洗的含铌锆合金去除富铌的第二相颗粒(SPP)的方法以及在这一方法中使用的组合物。

背景技术

锆具有许多有用的特性，其中包括良好的物理强度和高的耐腐蚀性。基于其耐许多浓酸例如硝酸和乙酸的能力将其用于化学工业。以其铪净化的形式，锆广泛用作核燃料芯体的结构材料，利用了其低的中子吸收截面。当前在核级锆应用中采用的合金通常包含锡、铁，且有时包含镍；最近的合金组合物例如西屋(westinghouse)的“Zirlo”合金还包含百分量的铌以改善在核反应堆环境中的耐腐蚀性。

如同大多数金属产品的应用，核反应堆燃料管和芯体部件的制造可能使金属在其上留下不希望的表面特征，例如划痕、氧化污点和来自润滑剂的化学污染。因此在使用前通常酸洗锆部件，并且在制造过程中可多次酸洗构成核燃料组件的零件以控制表面品质和去除污染物。典型的锆酸洗液可以是含有10-40重量％的硝酸与1-5％氢氟酸的侵蚀性溶液。

当酸洗含铌的锆合金时可能产生特殊问题。铌可在合金中偏析成非常小的第二相颗粒(SPP)，其通常具有二元Zr-Nb或者三元Zr-Nb-Fe的组成。当酸洗含铌的锆合金时，Zr基质的溶解可比SPP的溶解更快，从而在酸洗处理期间，大量的极细黑色颗粒被释放到酸洗酸中。遗憾地是，当合金从酸洗酸移出时，甚至在彻底清洗后，表面可能由于在清洗过程中未从金属表面上释放的附着颗粒的密实涂层成为粗糙黑色。该材料在工业中被称为“黑粉”，该名字涉及其外观与具有相同名称的微细真菌孢子黑色物质的相似性。

通常，在任何铌-锆合金可以用于核反应堆应用之前，除去“黑粉”沉积物；部分用以产生明亮、有光泽的产品表面，而且还用于防止这些颗粒随后可能释放到反应堆冷却水中以及可能沉积在反应堆中。在容易到达的外表面上，去除SPP沉积物不难，并且可通过水喷射或者利用布或者海绵机械擦拭实现。但是，许多最终的反应堆部件含有不容易到达的内部表面，例如压水堆(PWR)和沸水堆(BWR)的燃料管的内部以及BWR中的通道箱内部。可通过拖曳清洗拭子经过部件来实现对一些内部表面例如平滑圆筒形管的机械清洗，但是不能有效清洗其它小通道，并且根本不能到达小的裂缝。

将SPP沉积物溶解或者将其从金属表面释放的化学清洗被认为是该问题的一种解决方案。但是，溶解Zr-Nb和Zr-Nb-Fe第二相颗粒可能不是合适的解决方案，因为任何能够侵蚀SPP的溶剂也能够更强烈地侵蚀锆本底，造成表面破坏以及从合金释放更多的SPP。开发释放“黑粉”沉积物而不溶解其的方法和组合物可能取决于对颗粒如何粘附在表面上的性质的鉴别。

因此，用于从含铌的锆合金有效去除SPP而不破坏材料表面的改良方法是所希望的。

发明概述

本发明针对于从酸洗锆铌合金表面去除附着的富铌第二相颗粒(SPP)沉积物的方法，所述方法包括向所述合金的表面施加包含碱性过氧化氢、碱金属偏硅酸盐和镁盐的组合物。

本发明还针对于从酸洗锆铌合金表面去除粘附的富铌第二相颗粒(SPP)沉积物的组合物，所述组合物包含过氧化氢、碱金属偏硅酸盐和镁盐。

优选实施方案详述

本发明涉及用于从酸洗的含铌锆合金材料表面去除富铌第二相颗粒(SPP)的方法和组合物。该组合物包含碱性过氧化氢、碱金属偏硅酸盐和镁盐。

不受任何理论约束，申请人认为由于含铌的锆合金经受酸洗处理后，新近酸洗的锆金属至少部分涂覆有水合氧化锆(ZrO₂·xH₂O)的薄层，这归因于锆金属和低pH水之间的电化学平衡。在其中x＝2的特殊情形中，水合氧化锆在化学计量上等同于四氢氧化锆Zr(OH)₄。尽管该物质实际上可能不存在，但是在本文中将其如此称谓是方便的。该“氢氧”化锆层非常薄；其厚度可仅仅为纳米级，但本质上是粘性的，并且可使得相对小的SPP粘附于合金表面。

本文所使用的术语“SPP”、“SPP沉积物”等是指附着的粗糙黑色颗粒的涂层，这些颗粒在清洗时不易从锆铌合金表面释放。本文中可相互交换地使用术语“黑粉”和“SPP”。

本发明的方法包括：为从合金表面去除SPP而将化学组合物施加于酸洗的含铌锆合金材料的表面。如前所述，可对锆合金材料进行酸洗以控制合金的表面品质和去除污染物。由于酸洗处理，SPP通常被释放到酸洗溶液中并且附着于合金表面。在酸洗处理之后可采用清洗步骤。但是，即使在清洗步骤之后，合金表面也可能涂覆有附着SPP。因此，可在酸洗处理之后采用本发明的方法以去除附着的SPP。在酸洗和/或清洗步骤之后紧接着或者在其后相对短的时间向合金表面施加该方法的化学组合物。在施加该化学组合物后，可对合金表面进行任选的清洗步骤。不需要机械擦拭或者与合金表面的物理接触。

该化学组合物包括碱性过氧化氢、碱金属偏硅酸盐和镁盐。碱性过氧化氢可有效地从锆合金材料表面去除SPP而不对材料表面造成破坏(例如划痕和氧化污点)。过氧化氢在该化学组合物中的存在量可以是3至30重量％，基于该组合物的重量。但是，本领域中公认的是，使用碱性过氧化氢的复杂性是当存在过渡金属(特别是溶解离子形式)和其它污染物时其催化分解。因此，过氧化氢在提高的pH下分解并且通常在碱性pH下不稳定，除非被稳定化。碱金属偏硅酸盐可有益地在组合物中作为稳定剂。通常认为碱金属偏硅酸盐可钝化过渡金属离子，从而最小化或者防止组合物中的碱性过氧化氢的催化分解。在去除SPP时，碱金属偏硅酸盐还可以充当碱源将pH提高到过氧化氢有效或甚至最为有效的pH值。通常，较少量的碱金属硅酸盐使得该化学组合物更稳定。用于本发明化学组合物的碱金属偏硅酸盐的合适实例可包括但不限于偏硅酸钠、偏硅酸钾及其混合物。当以偏硅酸钠Na₂SiO₃形式添加碱金属偏硅酸盐时，其在该化学组合物中的存在量可以是2-12重量％，基于该化学组合物的重量。

典型地，控制过氧化物溶液的pH以保证其有效性和其化学稳定性。通常，过氧化氢溶液的pH为酸性但是一般难以预测。本发明的化学组合物应当具有足够高的pH，因为当碱性偏硅酸钠被酸化至低于特定pH值时，氧化硅失稳并且体系聚合或者胶凝。但是，还希望pH足够低，因为在高pH下该化学组合物在从含铌的锆合金表面清除SPP中可能不那么有效或者无效。另外，希望该化学组合物的pH使得该组合物在存储时保持稳定。

在一个实施方案中，其中化学组合物中过氧化氢的存在量是10重量％且偏硅酸钠的存在量是3％至5.5重量％，pH处于10.0至10.7的范围内。

希望稳定碱性过氧化氢以便将组合物的pH维持在目标范围内。因此，如前所述，将碱金属偏硅酸盐添加到本发明的化学组合物中。认为向该组合物添加镁盐的作用是通过经原位形成Mg(OH)₂俘获过渡金属从而进一步稳定碱性过氧化氢。该化学组合物中存在镁盐可以具有至少具有一项下面的优点：该组合物保持为柔软且粘性较小的凝胶形式；该组合物从材料有效地清除SPP；当允许该组合物长时间放置(stand for)时镁盐不从溶液中沉降。用于本发明的合适的镁盐包括但不限于硝酸镁和硫酸镁。BWR应用中优选硝酸镁，因为硫酸盐造成BWR反应堆中的不锈钢或因科内尔(Inconel)合金部件发生晶粒间应力腐蚀开裂的风险。通常地，将BWR冷却水中硫酸盐的水平维持在小于10ppb以防止晶粒间应力腐蚀开裂。

镁盐在该化学组合物中的存在量可以是至少0.04重量％、或者0.20-1.0重量％，基于该化学组合物的重量。在一个实施方案中，硫酸镁MgSO₄的存在量是1.0重量％，基于该化学组合物的重量。镁盐在该化学组合物中的存在可提供对含铌锆合金表面的有效清洗并且允许该溶液在延长的时间段例如至少500小时内保持有效。

本发明的方法包括：采用现有技术中已知的将凝胶或者溶液施加于合金表面的任何常规技术，将该化学组合物施加于酸洗并任选清洗的含铌锆合金的表面。这样的技术包括但不限于浇注、擦拭(wiping)、刷涂、滚涂、浸渍、揩拭(sponging)等。在其中通过浇注、浸渍等将化学组合物施加于合金表面的实施方案中，在清洗复杂金属形式时施加该化学组合物是有效的，所述复杂金属形式中不方便或者不可能使用刷子、布或者其它机械工具到达内表面。在一个实施方案中，将表面附着有SPP的锆合金浸入含有本发明化学组合物的浴液中。可将该化学组合物施加于宽范围的含铌锆合金材料，包括但不限于在制造核反应堆部件中典型采用的那些材料。本发明的方法还包括在施加化学细合物后的任选的清洗步骤，其中可以使材料表面与水例如去离子水接触。

通常在环境温度下执行本发明的方法。虽然提高的温度可加速SPP去除的过程，但是这样的提高的温度可能增加破坏合金表面的潜在风险。

当合金表面经受本发明的化学处理时，认为SPP溶解于该化学组合物中，因为清洗之后在组合物中立刻留下的暗色在一段时间后消失并且该组合物恢复到其初始的白色。

在下面的非限制性的实施例中更具体地描述本发明，所述实施例的意图是仅用于举例说明，因为其中的许多修改和变体对本领域的技术人员是显而易见的。

本文所适用的短语“Zirlo试样”是指用于试验研究的邮票大小的薄片金属合金组合物的样品(获自Westinghouse Electric Co.LLC，Pittsburgh，PA)，其中该组合物包含锡、铁和约百分之一的铌。

为了开发能够从锆铌合金部件释放SPP而不溶解SPP(且因此也不溶解锆本底)的化学组合物，有必要认识SPP如何附着于锆铌合金表面的性质。为此，在Westinghouse Electric Co.LLC Science and Technology Department(Pittsburgh，PA)进行了初步的研究。这些研究揭示新近酸洗的锆金属涂覆有非常薄的水合氧化锆(ZrO₂·xH₂O)层，认为这是锆金属和低pH值水之间的电化学平衡的结果。在x＝2的特定情形中，水合氧化锆在化学计量上等同于四氢氧化锆Zr(OH)₄。尽管Zr(OH)₄实际上可能不存在，但是可方便地将其如此称谓。该“氢氧”化锆层非常薄，即厚度为纳米级，但却是粘性的并且似乎表现为“胶粘剂”，其可使得相对小的SPP附着于锆-铌合金的金属表面。

基于这些发现，进行研究以确定能够将“氢氧”化锆“胶粘剂”从锆-铌合金表面去除的最佳冲洗方案。“氢氧”化锆在水中具有非常低的溶解度并且在本领域中被认为仅仅可溶于少数几种物质，例如非常浓的氢氧化钠和/或氢氧化钾、碱性过氧化氢、浓氢氟酸、硫酸和草酸，以及可能的碳酸铵(Blumenthal，W.B.，The Chemical Behavior of Zirconium，D.van Nostrand Co.Inc.，Princeton，NJ，1958，第191-193页)。

实施例

首先采用氢氧化钠(NaOH)测试过氧化物的碱度。从首先的筛选试验，可以清楚提高的pH加速了过氧化物的分解，导致剧烈的气体释放和溶液起泡。对过氧化氢(H₂O₂)采用标准的分析滴定步骤来进行滴定寿命试验以确定在这些条件下(H₂O₂)多快分解。所测试的每种溶液含10％的H₂O₂，具有变化量的NaOH，余量是水。发现0.5％、1％和10％NaOH的都迅速分解。当与H₂O₂初始混合时，0.5％NaOH和1％NaOH的溶液产生剧烈反应，并且接近50％的H₂O₂在仅仅几个小时内分解。10％NaOH的溶液分解稍慢，但是在仅仅约50个小时内，50％的过氧化氢已经分解。

测试这些溶液从在HNO₃/HF酸洗酸中酸洗随后进行去离子水清洗的Zirlo上去除黑粉的有效性。将酸洗的Zirlo试样浸入碱性过氧化物溶液中，仅轻轻搅拌而无机械接触或擦拭。这些溶液在清除黑粉时相当有效；当Zirlo试样被浸没时可见地释放黑色的黑粉。但是，在Zirlo试样上留下无光泽、烟状的光洁度。由于比可接受的黑粉去除结果小以及溶液的不稳定性，因此寻求和测试了其它稳定的碱性过氧化物混合物。

过氧化氢和Na ₂ SiO ₃

对偏硅酸钠(Na₂SiO₃)进行测试，其作为稳定剂与过氧化氢一起使用。当初始制备时，这里讨论的所有溶液均包含10重量％的过氧化氢、变化的偏硅酸钠的量以及余量的水。

凝胶形成以及黑粉去除的pH

制备多种硅酸盐溶液以确定适于黑粉去除的pH范围，这些溶液包含从2％Na₂SiO₃到7％Na₂SiO₃，增量为0.5％。观察到当允许放置过夜时包含3％-5.5％偏硅酸钠的初始清澈溶液已经形成硅胶。该凝胶的质地柔软，且溶液保持为流体并且可容易地泵送。这些凝胶的pH范围是从10.1到10.7，当Zirlo试样落入其中时凝胶对黑粉去除有效。

通过Na ₂ SiO ₃ 稳定的过氧化物

对Na₂SiO₃浓度为3.0重量％、3.5重量％、4.0重量％、4.5重量％和5重量％的溶液进行过氧化物寿命测试。还测试包含10％H₂O₂和10％NaOH的溶液。虽然10％氢氧化钠溶液在175小时内分解90％，但是在相同的时间内3％偏硅酸钠溶液仅仅分解50％。

但是，过氧化物的稳定性仍然达不到商业化处理的要求，随着酸性过氧化氢分解，pH值提高并最终超过硅胶范围(10.1＜pH＜10.7)的最大值，并且在从Zirlo试样清除黑粉中不再有效。

Na ₂ SiO ₃ -H ₂ O ₂ 溶液的pH稳定性

对2.0％、2.5％和3.0％Na₂SiO₃的溶液进行另外的寿命试验。相对于时间记录pH和H₂O₂组成。还在一段时间内观测黑粉去除以确定有效的pH范围和H₂O₂组成范围。3％Na₂SiO₃的溶液开始时刚刚低于硅胶pH范围的最小值并且很好地清洁了Zirlo试样。放置过夜之后，溶液达到10.15的pH并且变为凝胶状。在放置92小时后，pH达到10.69并在清洁Zirlo试样时仍然有效。但是，超过92小时后，该溶液在清洁时不再有效并且不再是凝胶状。

2.5％Na₂SiO₃的溶液初始时具有9.90的pH，并且直到68小时后才在清洗黑粉时不再有效。pH上升到10.31，并且溶液变得略微凝胶状。184小时后，其达到10.82的pH，其不再是凝胶状，并且在清除黑粉时不再有效。

2％Na₂SiO₃的溶液开始时pH为9.80并且直到允许其放置164小时之后才对清除黑粉无效。pH为10.23，并且该溶液变得略微凝胶状。在336小时过去后该溶液在清除黑粉时变得无效，pH达到10.69。此时，溶液不再为凝胶状。

包含3％偏硅酸钠的过氧化物-偏硅酸盐溶液用作进一步稳定化试验的基础。

以硫酸镁稳定H ₂ O ₂ -Na ₂ SiO ₃ 溶液

为进一步稳定过氧化氢/偏硅酸钠溶液，添加硫酸镁。在本领域中认为向碱性溶液中添加硫酸镁引起Mg(OH)₂沉淀形成，该沉淀使催化性的重金属离子或者过渡金属离子例如Ni²⁺和Mn²⁺共同沉淀。

具有0.5％MgSO ₄ 的Na ₂ SiO ₃ -H ₂ O ₂ 溶液的过氧化物和pH稳定性

将仅仅含10％H₂O₂和3％Na₂SiO₃的溶液与还含有0.5％MgSO₄的相同溶液进行比较。开始时，仅测试0.5％的MgSO₄。当添加硫酸镁时立即形成白色胶状沉淀，并且凝胶在老化的24小时内形成。初始坚硬的凝胶一旦被混合，其瓦解(break down)为比无硫酸镁时形成的凝胶更软且粘性更小的凝胶。凝胶状硫酸镁溶液开始时的pH为10.0。

在使过氧化氢稳定中，0.5％的硫酸镁非常有效。在允许放置175小时(～1周)后，在溶液中仍然存在76％的初始H₂O₂浓度，并且pH仅仅从10.0上升到10.2。当试样浸入环境温度的溶液中时，老化的溶液在从Zirlo试样清除黑粉方面非常有效。因此以较长的老化时间测试其它溶液，这些溶液具有从0.2％至1％范围内的变化量的MgSO₄，增量为0.2％，基于溶液的总重量。

稳定化所需要的MgSO ₄ 浓度

对这些溶液进行寿命试验。在所有情况下，以磁力搅拌器初始搅拌该溶液十分钟以避免在添加MgSO₄时形成初始的硬凝胶。在没有镁时，H₂O₂迅速分解，相应地pH提高。通常随着镁浓度提高，H₂O₂分解速率下降。对于1％MgSO₄的溶液，500小时后75％的过氧化物仍然存在，并且pH仅仅提高0.2个单位。

在老化期间溶液的物理性质根据所添加的硫酸镁量显著变化。对于0.2％和0.4％MgSO₄的溶液，初始时两种溶液对黑粉去除都无效。但是，在经过一天后两者都形成凝胶，并且一旦形成凝胶则对黑粉去除非常有效。含0.6％、0.8％和1％MgSO₄的溶液不形成凝胶，仅仅形成初始的白色胶状沉淀。这些后面的溶液即使在没有硅胶时仍然对清除黑粉立即有效，并且在测试期间保持如此。

以0.5％的MgSO₄实现了良好的初始和长期的黑粉去除而没有凝胶形成。从0.2％至1.0％的所有浓度甚至在允许放置至多500小时后产生近似相等的等效黑粉去除。

镁沉淀从MgSO ₄ 溶液中的沉降速率

对于施用浓度高于0.4％的硫酸镁的可能担忧是，当允许溶液放置时白色沉淀稍微地沉降。因此进行研究以确定包含一定范围硫酸镁浓度的溶液的沉降率。对于这些试验，搅拌溶液直到明显均匀。然后将这些溶液倒入量筒中，并且记录随时间的沉淀体积。

观察10％H₂O₂、3％Na₂SiO₃和变化量MgSO₄的新鲜混合溶液的初始沉降行为。对于低的镁水平，沉淀物迅速沉降。例如，在10分钟内，0.2％MgSO₄的样品的沉淀物沉降到初始样品体积的20％。对于0.8％及更大的MgSO₄浓度，尽管所形成的Mg(OH)₂量更大，但沉降非常缓慢，表明尽管未形成明显的凝胶，但溶液相聚合已经发生，并且胶体是稳定的。当Zirlo试样浸入溶液中时，这些较高的浓度最初在黑粉去除中也表现良好。

低浓度镁溶液在老化24小时后的表现显著不同。对于0.8％和1.0％MgSO₄的结果基本上不变。但是在24小时后，含0.2％和0.4％MgSO₄的溶液凝胶化。再次搅拌该溶液，并且它们初始表现出少量沉降(约5％)。但在十分钟后，它们都再次膨胀并形成完全填充容器的稳定凝胶。在0.6％样品中也发生变化，与其新制备时的40％相比，其在1000秒时其仅仅显示出7％的沉降。

以较长时间的老化(168小时)，对于镁量较少的样品而言结果发生变化。0.2％和0.4％的不再显示出膨胀，但是在1000秒时沉降25-30％；0.6％MgSO₄样品在1000秒时收缩25％。0.8％和1.0％的样品基本上未改变；在约20分钟时存在非常缓慢的沉降，不大于10％。

溶液相胶体的演变似乎不一定是肉眼可见的过程。尽管0.8％和1.0％MgSO₄样品似乎不形成凝胶，但沉降行为似乎表明聚合可以发生，它们在去除黑粉中的长期有效性也支持了这一点。

Mg(NO ₃ ) ₂ 稳定作用：凝胶化和沉降

制备10％H₂O₂和3％Na₂SiO₃的两种溶液；余量是水。一种加入1.0重量％MgSO₄，另一种加入1.2重量％Mg(NO₃)₂(两者都含0.20重量％Mg²⁺)。以五个类别评价这些溶液：黑粉去除、H₂O₂分解、pH稳定性、沉降速率和凝胶化行为。结果总结如下。

当首先混合每种溶液时，它们都产生浓的凝胶，然后在适度搅拌后形成稀凝胶。允许这些溶液放置过夜，两种溶液看起来相似；凝胶沉降，并且在顶部存在清澈溶液(～20体积％)，底部是白色悬浮液。在混合后，溶液是稀凝胶。在3天后，两种溶液都变得更稀，并且它们不再呈现为凝胶，而是相当浓的乳状溶液。两种溶液在剩下的试验中都维持该稠度，并且每种溶液中的沉淀物不沉降到小于70体积％。

Mg(NO ₃ ) ₂ 稳定作用：pH稳定性

对于超过450小时的一段时间，两种溶液(硝酸盐和硫酸盐)的pH值从初始pH值的变化不超过0.2pH值。

Mg(NO ₃ ) ₂ 稳定作用：黑粉去除能力

该两种溶液在试样冲洗试验中基本上表现相同。以相同的时间、相同的方式全部完成该试验。每个Zirlo试样浸入酸洗浴(HNO₃/HF)中两分钟；用去离子水清洗2分钟；浸入过氧化物溶液2分钟；然后再次用去离子水清洗2分钟。对于除最后进行的试验之外的所有试验，Zirlo试样从浴中取出后清洁而光亮。认为该结果可能是由于因分解而存在较少量的H₂O₂。将来自最后一次试验的Zirlo试样放回到浴中持续另外15秒，并且在这另外的15秒后，其也清洁而光亮。

Mg(NO ₃ ) ₂ 稳定作用：H ₂ O ₂ 稳定性

就当允许放置至多260小时的时间段时的稳定性而言，该两种溶液显示出基本上相同的性能。在420小时，Mg(NO₃)₂表现出大1.5重量％的过氧化物保持力。因此，这些结果表明Mg(NO₃)₂是至少与MgSO₄一样好的过氧化物稳定剂。

尽管已经详细描述了本发明的具体实施方案，然而本领域的技术人员将理解可根据本公开内容的全部教导开发这些细节的各种更改和替换。因此，所公开的具体设置仅意味着举例说明而不限定本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书及其任何和所有的等价表述的宽范围给出。

Claims (25)

1.一种从酸洗的锆-铌合金表面去除附着的富铌第二相颗粒(SPP)沉积物的方法，包括：

向所述表面施加化学组合物，该化学组合物包含：

碱性过氧化氢；

碱金属偏硅酸盐；以及

镁盐。

2.根据权利要求1的方法，其中施加所述化学组合物包括将合金浸入含有所述化学组合物的浴中。

3.根据权利要求1的方法，其中过氧化氢的存在量是3-30重量％，基于组合物的总重量。

4.根据权利要求1的方法，其中碱金属偏硅酸盐选自偏硅酸钠和偏硅酸钾。

5.根据权利要求1的方法，其中碱金属偏硅酸盐是偏硅酸钠。

6.根据权利要求5的方法，其中偏硅酸钠的存在量是2至12重量％，基于组合物的总重量。

7.根据权利要求1的方法，其中镁盐的存在量是至少0.04重量％，基于组合物的总重量。

8.根据权利要求1的方法，其中镁盐选自硫酸镁和硝酸镁。

9.根据权利要求1的方法，其中镁盐为硫酸镁。

10.根据权利要求9的方法，镁盐的存在量是0.2-1.0重量％，基于组合物的总重量。

11.根据权利要求1的方法，其中在环境温度下施加化学组合物。

12.根据权利要求1的方法，还包括在向合金表面施加化学组合物后清洗合金。

13.根据权利要求1的方法，其中化学组合物的pH值为10.0至10.7。

14.根据权利要求1的方法，其中化学组合物为凝胶形式。

15.一种用于从酸洗的锆-铌合金表面去除附着的富铌第二相颗粒(SPP)沉积物的化学组合物，包含：

过氧化氢；

碱金属偏硅酸盐；以及

镁盐。

16.根据权利要求15的化学组合物，其中过氧化氢的存在量是3-30重量％，基于组合物的总重量。

17.根据权利要求15的方法，其中碱金属偏硅酸盐选自偏硅酸钠和偏硅酸钾。

18.根据权利要求17的方法，其中碱金属偏硅酸盐是偏硅酸钠。

19.根据权利要求18的方法，其中偏硅酸钠的存在量是2-12重量％，基于组合物的总重量。

20.根据权利要求15的方法，其中镁盐的存在量是至少0.04重量％，基于组合物的总重量。

21.根据权利要求15的方法，其中镁盐选自硫酸镁和硝酸镁。

22.根据权利要求21的方法，其中镁盐为硫酸镁。

23.根据权利要求22的方法，其中镁盐的存在量是0.2至1.0重量％，基于组合物的总重量。

24.根据权利要求15的方法，其中化学组合物的pH值为10.0至10.7。

25.根据权利要求15的方法，其中化学组合物为凝胶形式。