CN102978636B - 一种废镁合金表面涂层的清洗方法 - Google Patents

一种废镁合金表面涂层的清洗方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种废镁合金表面涂层的清洗方法，是针对废镁合金表面固着有机涂层污物的实际情况，采用氢氧化钠、氢氧化钾、十二烷基苯磺酸钠、乙醇、去离子水，制成强碱性混合溶液，在加热、搅拌、浸泡状态下，对废镁合金表面进行清洗，经洗涤、干燥，成表面洁净的镁合金块，清洁率达99.9%，可再次熔炼，制成新的零部件，既对废镁合金进行了回收利用，又减少了环境污染，是十分理想的废镁合金的清洗方法。

Description

一种废镁合金表面涂层的清洗方法
技术领域
本发明涉及一种废镁合金表面涂层的清洗方法，属有色金属合金表面处理及应用的技术领域。
背景技术
镁合金是一种有色轻金属合金，在机械、电子、航空、航天、汽车等领域及民用产品中得到了广泛的应用，其零部件的种类也越来越多，随着时间的推移，机件的磨损、腐蚀，报废量越来越多，这些零部件都进行了表面处理工艺中的一种或几种，表面布有有机涂层，表面成分复杂，有的在使用中表面沾满了油污，还有的使用环境恶劣，磨损较大，以致造成大量的零部件报废，这些报废的零部件既占用庞大的储存空间，又会造成镁资源浪费及环境污染，这些零部件由于表面固着有机涂层，给回收利用也造成了困难。
发明内容
发明目的
本发明的目的是针对背景技术的状况，对报废镁合金零部件用碱性溶液在加热状态下进行清洗处理，以利于废镁合金进行回收熔炼，重新进行利用，减少污染，节约镁资源。
技术方案
本发明使用的化学物质材料为：废镁合金块、氢氧化钠、氢氧化钾、十二烷基苯磺酸钠、乙醇、去离子水，其准备用量如下：以克、毫升为计量单位
废镁合金块： 100g ±5g
氢氧化钠：NaOH 60g ±5g
氢氧化钾：KOH 60g ±5g
十二烷基苯磺酸钠：C18H29NaO3S 10g ±1g
乙醇：C2H5OH 250mL ±5mL
去离子水：H2O 1200mL ±50mL
清洗方法如下：
（1）精选化学物质
对清洗使用的化学物质材料要进行精选，并进行质量纯度控制；
废镁合金零件：固态固体 表面污染涂层面积 40%
氢氧化钠：固态固体 98.0%
氢氧化钾：固态固体 99.9%
十二烷基苯磺酸钠：固态固体 99.0%
乙醇：液态液体 98%
去离子水：液态液体 99.5%
（2）配制碱性混合溶液
①称取氢氧化钠45g±0.1g、氢氧化钾45g±0.1g、十二烷基苯磺酸钠6g ±0.1g，放入烧杯中；
加入去离子水300mL±1mL，搅拌10min，使其溶解；
②向烧杯中加入乙醇200mL±1mL，搅拌5min；
③向烧杯中加入去离子水200mL±1mL，继续搅拌10min，成1mol/L碱性混合溶液，酸碱度pH=14，呈强碱性；
（3）机械切割废镁合金零件
将废镁合金块置于机械切割机上，切割成块状，块状尺寸≤50mm×30mm×8mm；
（4）预清洗废镁合金块
对切割的废镁合金块置于不锈钢容器内，加入去离子水200mL，进行冲洗和搅拌洗涤，洗去表面灰尘和碎屑；
清洗后晾干；
（5）清洗废镁合金块表面涂层
废镁合金块表面涂层的清洗是在陶瓷清洗槽内进行的，是在强碱性混合溶液中浸泡、加热、搅拌状态下完成的；
①将废镁合金块100g加入陶瓷清洗槽内，然后加入碱性混合溶液500mL，碱性混合溶液要淹没废镁合金块；
②开启电加热器，加热碱性混合溶液，加热温度98℃±1℃；
③开启搅拌器，进行搅拌，搅拌频率10r/min，搅拌时间5min；
④在加热、搅拌、清洗过程中，废镁合金块表面涂层与碱性混合溶液发生化学反应，废镁合金块表面涂层脱落；
清洗后捞出废镁合金块，并晾干；
（6）洗涤废镁合金块
将清洗并晾干的废镁合金块置于不锈钢清洗槽内，加入去离子水 200mL，浸泡5min，搅拌清洗5min，清洗后捞出并晾干；
（7）真空干燥
将洗涤晾干的废镁合金块置于真空干燥箱中进行干燥，干燥温度100℃，真空度100Pa，干燥时间10 min；
干燥后随干燥箱冷却至25℃；
（8）检测、分析、表征
对清洗并干燥的废镁合金块进行检测、分析、表征；
用表面分析仪对清洗后的废镁合金块表面进行定性定量测量；
用多元素分析仪对废镁合金块表面进行化学成分分析；
用电子显微镜对清洗后的废镁合金块表面进行精细状态分析；
用荧光染料法对清洗后的废镁合金块表面进行洁净度评价；
结论：清洗后的废镁合金块表面洁净，呈银灰色，表面洁净度达99.9%。
有益效果
本发明与背景技术相比具有明显的先进性，是针对废镁合金块表面固着 有机涂层污物的实际情况，采用氢氧化钠、氢氧化钾、十二烷基苯磺酸钠、乙醇、去离子水，制成强碱性混合溶液，在加热、浸泡、搅拌状态下，对废镁合金块表面进行清洗，经洗涤、干燥，成表面洁净的镁合金块，清洗率达99.9%，清洁后的镁合金块可再次熔炼，制成新的零部件，既对废镁合金进行了回收利用，又减少了环境污染，是十分理想的废镁合金的清洗方法。
附图说明
图1为废镁合金块清洗状态图
图2为废镁合金块表面清洗前后金相组织对比图
图中所示，附图标记清单如下：
1、陶瓷清洗槽，2、电阻加热器，3、槽盖，4、显示屏，5、指示灯， 6、电源开关，7、温度调控器，8、搅拌调控器，9、搅拌器，10、碱性混合溶液，11、废镁合金块，12、酸碱度计。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步说明：
图1所示，为废镁合金块清洗状态图，各部位置要正确，按量配比，按序操作。
清洗使用的化学物质的量值是按预先设置的范围确定的，以克、毫升为计量单位。
废镁合金块的清洗是在陶瓷清洗槽内进行的，是在强碱性混合溶液浸泡、加热、搅拌状态下完成的；
陶瓷清洗槽1呈矩形，在陶瓷清洗槽1下部为电阻加热器2、上部为槽盖3，在电阻加热器2上设置显示屏4、指示灯5、电源开关6、温度调控器7、搅拌调控器8；在槽盖3上设有搅拌器9，并伸入陶瓷清洗槽1内，在槽盖3上设有酸碱度计12，并伸入陶瓷清洗槽1内；在陶瓷清洗槽内置放废镁合金块11、碱性混合溶液10，碱性混合溶液10要淹没废镁合金块11。
图2所示，为废镁合金块表面清洗前后金相组织对比图，清洗前有明显的边沿，为有机涂层填塞；清洗后边沿处呈不规则裸露，说明表面的涂层已被清洗掉。

Claims (2)

1.一种废镁合金表面涂层的清洗方法，其特征在于：使用的化学物质材料为废镁合金块、氢氧化钠、氢氧化钾、十二烷基苯磺酸钠、乙醇、去离子水，其准备用量如下：以克、毫升为计量单位
废镁合金块： 100g ±5g
氢氧化钠：NaOH 60g ±5g
氢氧化钾：KOH 60g ±5g
十二烷基苯磺酸钠：C18H29NaO3S 10g ±1g
乙醇：C2H5OH 250mL ±5mL
去离子水：H2O 1200mL ±50mL
清洗方法如下：
（1）精选化学物质
对清洗使用的化学物质材料要进行精选，并进行质量纯度控制；
废镁合金零件：固态固体 表面污染涂层面积 40%
氢氧化钠：固态固体 98.0%
氢氧化钾：固态固体 99.9%
十二烷基苯磺酸钠：固态固体 99.0%
乙醇：液态液体 98%
去离子水：液态液体 99.5%
（2）配制碱性混合溶液
①称取氢氧化钠45g±0.1g、氢氧化钾45g±0.1g、十二烷基苯磺酸钠6g±0.1g，放入烧杯中；
加入去离子水300mL±1mL，搅拌10min，使其溶解；
②向烧杯中加入乙醇200mL±1mL，搅拌5min；
③向烧杯中加入去离子水200mL±1mL，继续搅拌10min，成1mol/L碱性混合溶液，酸碱度pH=14，呈强碱性；
（3）机械切割废镁合金零件
将废镁合金块置于机械切割机上，切割成块状，块状尺寸≤50mm×30mm×8mm；
（4）预清洗废镁合金块
对切割的废镁合金块置于不锈钢容器内，加入去离子水200mL，进行冲洗和搅拌洗涤，洗去表面灰尘和碎屑；
清洗后晾干；
（5）清洗废镁合金块表面涂层
废镁合金块表面涂层的清洗是在陶瓷清洗槽内进行的，是在碱性混合溶液中浸泡、加热、搅拌状态下完成的；
①将废镁合金块100g加入陶瓷清洗槽内，然后加入碱性混合溶液500mL，碱性混合溶液要淹没废镁合金块；
②开启电加热器，加热碱性混合溶液，加热温度98℃±1℃；
③开启搅拌器，进行搅拌，搅拌频率10r/min，搅拌时间5min；
④在加热、搅拌、清洗过程中，废镁合金块表面涂层与碱性混合溶液发生化学反应，废镁合金块表面涂层脱落；
清洗后捞出废镁合金块，并晾干；
（6）洗涤废镁合金块
将清洗并晾干的废镁合金块置于不锈钢清洗槽内，加入去离子水200mL，浸泡5min，搅拌清洗5min，清洗后捞出并晾干；
（7）真空干燥
将洗涤晾干的废镁合金块置于真空干燥箱中进行干燥，干燥温度100℃，真空度100Pa，干燥时间10 min；
干燥后随干燥箱冷却至25℃；
（8）检测、分析、表征
对清洗并干燥的废镁合金块进行检测、分析、表征；
用表面分析仪对清洗后的废镁合金块表面进行定性定量测量；
用多元素分析仪对废镁合金块表面进行化学成分分析；
用电子显微镜对清洗后的废镁合金块表面进行精细状态分析；
用荧光染料法对清洗后的废镁合金块表面进行洁净度评价；
结论：清洗后的废镁合金块表面洁净，呈银灰色，表面洁净度达99.9%。
2.根据权利要求1所述的一种废镁合金表面涂层的清洗方法，其特征在于：废镁合金块的清洗是在陶瓷清洗槽内进行的，是在强碱性混合溶液浸泡、加热、搅拌状态下完成的；
陶瓷清洗槽1呈矩形，在陶瓷清洗槽（1）下部为电阻加热器（2）、上部为槽盖（3），在电阻加热器（2）上设置显示屏（4）、指示灯（5）、电源开关（6）、温度调控器（7）、搅拌调控器（8）；在槽盖（3）上设有搅拌器（9），并伸入陶瓷清洗槽（1）内，在槽盖（3）上设有酸碱度计（12），并伸入陶瓷清洗槽（1）内；在陶瓷清洗槽（1）内置放废镁合金块（11）、碱性混合溶液（10），碱性混合溶液（10）要淹没废镁合金块（11）。
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