CN103074636A - 零排放的金属表面除锈、除垢、磷化、钝化、抗氧化防腐清洗剂(hw、hm系列)—韩氏生态循环法之二—之六 - Google Patents

Abstract

本发明是“韩氏生态循环法”之二-之六，用于金属表面处理的除锈、除垢、磷化、钝化、抗氧化防腐，五类清洗材料(HW、HM系列产品)和工艺的循环技术。这五类清洗技术采用同一种常温浸泡的处理方式，同一种再生循环的回用方法，达到同一种循环技术的经济目的。依据企业生产有的需要(加上脱脂)其中的两类、三类、甚至五类合成一步法同时进行——“韩氏生态循环法”其特征是运用物质在自然生存状态(生态)下，各自不同的物理化学性能及其相关联的反应呈现的潜在能量——自然生态能量，使工作液中的材料和水再生循环利用，从根本上彻底清除传统金属表面清洗行业用水多、排量大、污染重的三废污染源。从源头实现生态循环技术经济的创新，达到三废零排放，在基础生产领域实践资源节约和环境友好，使生产与资源、经济与环境和谐的可持续发展。

Description

零排放的金属表面除锈、除垢、磷化、钝化、抗氧化防腐清洗剂(HW、HM系列)—韩氏生态循环法之二—之六

技术领域：

本发明是服务于金属表面处理工业生产中清洗的新材料新工艺，我国表面处理2007年以来每年消费都超过5000亿元。本发明涉及金属(如电缆铜丝、石油井管杆、手机、电脑、汽车的产品及零件)表面处理的除锈、除垢、磷化、钝化、抗氧化防腐五类清洗材料和循环工艺：无毒害、安全、无污染、成本低、效益高。在不另外增加新材料新能量的前提下，仅仅运用物质本身的自然生态能量，清除气态、液态、固态三废污染源，实现零排放，利于生产工人的身心健康。在工业生产中节约资源、能源，特别是节约大量的水资源，降低产业生产成本，增加效益，保护环境。 

背景技术：

表面处理行业传统的清洗工艺多采用： 

之二.除锈： 

据不同金属分别用盐酸.硝酸.硫酸清洗除锈，生成有毒害、呛人的黄、红烟雾，产生严重的腐蚀性三废污染，并容易对清洗件的金属本身：外层溶解形成过腐蚀，内部渗氢产生氢脆，危及使用安全、缩短使用寿命。 

之三.除垢： 

对大量铁、铜的管、杆、罐及其他金属制品内外表面的垢，采用盐酸、硝酸或其它无机强酸清洗除垢，产生严重三废污染，同时易对金属制品形成外层过蚀和内部氢脆。 

之四.磷化： 

使用有毒物亚硝酸盐.硝酸盐.草酸盐，并须频繁的检化验大量磷酸磷化液的多种参数，最终生成严重的毒害物和富营养的三废污染。 

之五.钝化： 

绝大多数采用毒害性的铬酸及其盐加其他无机强酸，产生严重的毒害性三废污染。 

之六.抗氧化防腐： 

用乙醇.甲醇抗氧化，对人有毒害又有易燃易爆的安全隐患，用苯并三氮唑防腐，在生产工艺中突遇高温金属的瞬间，分解出苯胺.硝基苯毒害物，形成毒害性三废污染。 

之二——之六实施的皆是“先污染后治理”，用废清洗水稀释废工作液，再经多次繁琐处理后“达标排放”，消耗、流失大量水资源——形成严重的污染和极大的浪费。生产中造成有毒害的气体、液体、固体三废污染源，危及工人身心安全健康，对生产环境及设备，对大气、水土自然资源形成强腐蚀、重污染。本发明根除上述强腐蚀性重污染源，把传统金属表面清洗行业的工业生产，从源头改革、创建成循环经济的环保产业。 

发明内容：

1.本发明“韩氏生态循环法”提供用于生产的浓缩型五类水基工艺材料，摒弃毒害物、根除三废污染源。是近中性、无毒害、无腐蚀、安全、往复循环应用的金属表面除锈、除垢、磷化、钝化、抗氧化防腐五类清洗剂。同时分别具有：大至飞机、火车，小至自行车、雨伞、水龙头各种制品及零部件中多种金属的广泛适用性；并分别具有缓蚀、络合、活化、或润滑、耐蚀、防锈、钝化、防腐的多功能复合性。复杂问题简单化，体现出前瞻性、适用性、经济性的创新。 

2.本发明提供液体的再生循环工艺：采用节能简便地常温浸泡，溶解反应气体再利用，在反应中使被处理产物从混合物的液体中分离，取出纯净的固态金属盐、碱，再生成新资源；工作液和清洗水不受任何污染破坏，可再生循环利用。实现气体物、液体物、固体物的零排放。 

3.本发明提供的五类清洗材料和工艺，由于使生产中“失效”的液水可持续的再生循环利用，而终止了“先污染后治理”的“中和排放”和“达标排放”。实现节约资源、能源和大量污染流失的水资源，降低生产成本，杜绝无休止的合法排污对环境的危害，改造重污染的金属表面清洗传统产业，从源头创建成绿色的循环经济生态工业。 

具体实施方式：

1.运用物质的自然生态能量实现广泛多功能的清洗： 

本发明根据功能需求，在水中分别加入近中性、无毒害的各类功能性原辅材料，有生物降解性能的阴、阳离子型、非离子型、两性表面活性剂，运用其各自的自然生态能量，达到多功能复合性、广泛适用性的清洗。 

仅以处理难度大、需求面很广、数量特别多的石油井管杆除垢的产品配方、生产方法及应用实例如下： 

产品型号：HW-19重垢浸泡溶脱剂： 

功能：浸泡、软化、疏松、溶脱型清除石油田井中管、杆表面的重垢，PH＝3.8，可用于各类垢的清除。 

配方kg/t：OP-10①  乌洛托品②  聚乙二醇  冰乙酸  氯化钠  自来水 

15  25  18  252  45  645 

生产规程：1、2、3各项分别用40-50℃热水溶净，依次加入搅拌均匀冷却，再用自来水分别溶净4、5项，依次加入揽拌均匀，生产出浓缩型透明的水基工艺材料，静置后装桶、贴商标标签、出厂。 

(产、运、存、储、用皆应≥5℃) 

使用：据垢的不同成分和量，取适量的HW-19，加4-19倍自来水稀释成工作液，用物理方法通透的划破垢层三条以上划痕，再放入工作液常温浸泡被处理件除垢——20-5％HW-19水溶液浸泡≥3天——水洗-进入下工序。 

(1)除垢的广泛适用性： 

据被处理件表面垢的成份、多少、厚薄、实疏，除垢液添加材料与HW-19同比例的应用量，配方实例如下： 

钙镁为主的垢——氯化铵：15-57g/L 

增溶更难溶脱垢——尿素：11-37g/L 

(2)除垢同时的多功能复合性： 

适应除垢需求，多功能复合性除垢液添加材料与HW-19同比例的应用量，配方实例如下： 

缓蚀-三乙醇胺：5-11g/L 

络合-EDTAN_a2③：3-23g/L 

润滑-磷酸盐④：8-24g/L 

防锈、杀菌-甜菜碱⑤：7-25g/L 

(3)除垢工艺操作流程： 

除垢生产操作规程——据被处理件的需求、结构、状态设计适宜且简便易行的塑料工卡具， 

固定被处理件，按下述流程进行处理： 

除垢生产工艺流程——工卡具带被处理件(经脱腊除油)放入除垢工作液中(摘除工卡具)——常温浸泡≥3天至垢溶脱止——用物理方法净垢——水洗——水洗——进入下工序(钝化) 

2.利用物质的自然生态能量吸附分离处理产物实现再生循环： 

(1)本发明利用水的高溶解性；活性剂降低表面张力、润湿、增溶和各类近中性、无毒害的功能性原料的功效；活性炭吸附气态物、胶状物、有机物的功能——溶解反应中的气态物有效利用；吸附取出造成失效的固态处理产物：各类金属的盐、碱，是纯而净的再生资源，催生企业或行业间的共生产业链；净化的工作液(清洗水)再生成较稀的原生存状态循环再利用。实施气、液、固三态物的零排放，根除三废污染源。 

(2)再生循环应用材料和设施： 

(3)再生循环操作规程： 

失效的工作液及清洗水，按1-5g/L加入活性炭搅拌均匀，静置吸附沉降≥11小时，待处理产物沉淀完全后，用过滤机滤出沉淀(各类金属的盐、碱再生资源另行应用)，净化的较稀工作液加原浓缩液循环再利用，净化的清洗水仍用于原清洗工序。 

3.推进重污染的传统金属表面清洗产业环保升级： 

本发明提供的再生循环技术，只需活性炭、过滤机和塑料槽，再生投入小于“先污染后治理”的投入，循环成本低于“达标排放”的成本，而且省地、省工、管理精炼，技术简便容易掌握，确保气、液、固三态物的零排放。革新用水多、排量大、污染重的传统金属表面清洗产业，实现节约资源、能源、水源，降污减排，低碳环保、生态循环的提升、优化、升级，使企业追求的经济效益与民生需求的环境效益高度和谐统一。 

Claims (3)

1.一种零排放的金属表面五类清洗剂(HW、HM系列产品)——“韩式生态循环法”之二——之六。金属表面清洗生产用HW、HM系列中相关产品，其特征是持续地循环应用于： 

之二.除锈： 

包括清除铁锈及高温灼烧氧化皮.各类有色金属在常态下自然生成的氧化膜及灼烧氧化层。绝对不用盐酸.硝酸.硫酸，根除氯、氮、硫毒害呛人的酸气、强酸重腐蚀的三废污染危害。对被清洗件或产品的金属基材彻底清除外层的过蚀和内部的氢脆，确保使用安全和实用寿命。 

之三.除垢： 

包括钙镁的水垢.各类金属盐的垢及石油井管杆的杂盐垢，绝对不用盐酸.硝酸.硫酸、氢氟酸、根除氯、氮、硫、氟毒害呛人的酸气、强酸重腐蚀的三废污染危害。对被清洗件、管、杆、罐的金属基材彻底清除外层的过蚀和内部的氢脆，必须保证使用安全和实际应用寿命。 

之四.磷化： 

绝对不用亚硝酸盐、硝酸盐、草酸盐，无需频繁的检测化验磷酸磷化的多项参数，彻底根除磷化中的毒害物及排放于水中生成富营养的严重三废污染。 

之五.钝化： 

绝对不用铬酸及其盐加无机强酸，彻底根除其三价铬、六价铬的严重毒害性三废污染。 

之六.抗氧化防腐： 

高温下气态中确保对拉拔金属丝材新鲜表面的抗氧化，水中冷却防腐蚀。绝对不用乙醇、甲醇、苯并三氮唑，彻底清除其三废污染对人身的直接毒害和易燃易爆的安全隐患。 

之二到之六主要选择自然界能自行再生循环、又能人工合成，以地球储量丰富的碳、氢、氧生成的绿色有机物、安全、不燃、不爆、无毒害的功能性材料为主，优选不会耗竭的原料资源，形成绿色材料的组方，设计仿生功效、没有公害的产品，对被处理件用常温浸泡，节能简便地实现原基材或金属镀层(包括两性金属基材和薄镀层表面精细的清洗)的洁净、各类功能性表面的需求。 

2.据权利要求1所述，其特征在于一类水基工艺材料具有分别应用于多种不同金属(镁、铝、钛、钨、锌、铬、铁、钴、镍、钼、锡、铜、铑、银、钯、铂、金、钢及其合金，碲化铋、不锈钢)、多种不同金属镀层(锌、镉、铜、镍、钴、铬、锡、铅、铁、银、金、钯、铂、铑、铟及其合金)的广泛适用性；据企业产品生产工艺需要，对脱脂、除锈、磷化、钝化、防腐，可以达到其中的两项、或三项、或五项合成一步法的复合功能，或一类材料分别具有缓蚀、络合、活化、或润滑、耐蚀、防锈、钝化、防腐的多功能复合性；一类材料能适用于不同的：常温浸泡、加热(减排CO2)、喷淋、超声波、滚光(抛)、阴极移动、阴、阳极电解，应对多种工艺条件、操作方式的适应性。使复杂的问题简单化，节能节水，节约资源，提高劳动生产效率，为企业生产降低成本提高效益。 

3.据权利要求1.2所述，其特征在于运用各类物质在生存状态下本身固有的物理化学能量——不另加新材料新能量，仅用自身的自然生态能量分离固态处理产物，用活性碳净化液水再生循环利用。在生产、应用、服务的系统中，运用施展潜能的再生循环工艺设计兑现五个同步：功能性与分离干扰物同步；不排放与原料再利用同步；废液再生与功能不变同步；资源化与循环低费用同步；资源效益与生态效益同步。从而从源头设计实现气体、液体、固体往复循环利用的零排放，消灭三废污染源，终止“先污染后治理”的“中和排放”和“达标排放”的现代历史，在金属表面清洗的工业生产领域落实、兑现、实施“中华人民共和国循环经济促进法”的新法制要求。 

注： 

①OP-10：烷基酚聚氧乙烯醚(APE) 

②乌洛托品：六亚甲基四胺(优洛托品) 

③EDTANa₂：乙二胺四乙酸二钠 

④磷酸盐：磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠 

⑤甜菜碱：N.N-二甲基十二烷基胺乙内酯。