CN103243340A - 一种不锈钢环保酸洗液 - Google Patents

Abstract

本发明提公开了一种不锈钢环保酸洗液，其特征在于由硝酸、环保添加剂和水复配而成；本发明在设计环保酸洗工艺时，已经预留出了工艺数据余量。硝酸的使用浓度有一个较宽的范围，添加剂的使用浓度有一个足够宽的范围，只要在此范围内就可进行操作，就可达到满意的酸洗效果，所以完全根据经验参数，进行简易维护，此方法简单实用。

Description

一种不锈钢环保酸洗液

技术领域

本发明涉及金属材料清洗、不锈钢表面处理、不锈钢酸洗、清洗、钝化、除重油污技术工艺领域，具体地说是一种不锈钢环保酸洗液。

背景技术

对于不锈钢表面的氧化皮、焊斑、污渍、锈迹、油污，常见的工艺处理技术有如下几种：

1、盐酸型酸洗工艺方法

   酸洗液以盐酸为主，有时也加入硫酸，以提高酸洗能力；这类溶液成分简单，酸洗性能缓慢，有时需要加热，酸洗后工件表面上的残渣较多，氯离子对不锈钢的基体破坏性很大，侵蚀基体微观空隙，引起点蚀，更易造成晶间腐蚀、应力腐蚀，且破坏钝化防锈膜，对不锈钢的后期使用造成严重的安全隐患、锈蚀隐患；

   盐酸为易挥发性酸，较大浓度盐酸或低浓度的温热盐酸均会发出浓烈刺激的酸雾，严重危害职工的身体健康，污染环境。空气中氯化氢的含量达到百万分之一，即1×10^-6 ，就能使一些光洁的金属腐蚀变暗，因此在盐酸酸洗车间内或使用盐酸的地方都必须严格控制空气中的HCL的含量。

2、盐酸-硝酸酸洗工艺方法

   这类酸洗液对氧化皮和基体金属都有很强的溶解能力，酸洗后的零件表面比较光洁，但控制不当时，容易出现过腐蚀，同样会引起点蚀，更易造成晶间腐蚀、应力腐蚀，且破坏钝化防锈膜，对不锈钢的后期使用造成严重的安全隐患、锈蚀隐患。

盐酸具有一定的危害性，在“1、盐酸型酸洗工艺方法”中已有介绍；

硝酸是一种易挥发、易分解的强酸；硝酸在光、热作用下或在某些化学物质作用下容易分解，并有二氧化氮和氧气放出：

4HNO₃（l）＝＝4NO₂（g）↑+O₂（g）↑+2H₂O（l）

硝酸分解出的棕红色的或黄色的二氧化氮气体有很强的腐蚀性、刺激性和毒性这是硝酸酸洗不利的一面；

     硝酸分解时会产生原生态的氧，这种原生态的氧不同于常态的氧，这种原生态的氧具有很强的氧化性，它对多种金属及氧化皮具有广泛的溶解能力，也可去除金属表面的渣垢、有机污垢，对不锈钢进行酸洗时，可在基体表面形成致密的氧化保护钝化膜，保护金属不被腐蚀。这硝酸有利的一面。如果开发一种环保型的转化型的添加剂，对硝酸分解产生的二氧化氮气体进行转化或环保化疏导，杜绝或大幅减轻“二氧化氮气体的危害”，便可大大推进不锈钢环保化酸洗的进程。

3、硝酸-氢氟酸酸洗工艺方法

    这类酸洗液对氧化皮有较强的溶解能力和一定的松动能力，对基体的腐蚀性较微弱，酸洗后的表面的残渣较少，是目前国内外广泛使用的“不锈钢酸洗工艺方法”，工艺相对成熟，过程质量相对稳定；

该工艺中使用的硝酸有有利的一面，也有不利的一面，在“2、盐酸-硝酸酸洗工艺方法”中已有详细介绍；

氢氟酸是一种挥发性具有强烈刺激性的物质，对人体有很强的毒性、刺激性和腐蚀性，它的毒性远大于常见无机酸有机酸。皮肤与氢氟酸接触后，溶解细胞膜，造成表皮、真皮、皮下组织乃至肌层液化坏死。氢氟酸还可干扰烯醇化酶的活性使皮肤细胞摄氧能力受到抑制。人摄入1.5g 氢氟酸可致立即死亡。吸入高浓度的氢氟酸酸雾，引起支气管炎和出血性肺水肿。氢氟酸也可经皮肤吸收而引起严重中毒。接触氢氟酸后，初起呈红斑,随即转为有红晕的白色水肿，继而变为淡青灰色坏死，而后复以棕褐色或黑色厚痂,脱痂后形成溃疡。手指部位的损害常转为大疱。严重时甲下水疱形成, 甲床与甲板分离。还会造成骨骼的损伤，表现为指间关节狭窄,关节面粗糙，边缘不整，皮质增生，髓腔狭小，乃至骨质吸收等类似骨髓炎的征象。氢氟酸酸雾可引起皮肤瘙痒及皮炎。剂量大时亦可造成皮肤、胃肠道和呼吸道粘膜的灼伤。眼接触高浓度氢氟酸后, 局部剧痛, 并迅速形成白色假膜样混浊, 如处理不及时可引起角膜穿孔。

氢氟酸虽然有诸多不环保、不友好的的因素，但氢氟酸溶解不锈钢氧化皮的能力极强，这是氢氟酸有利的一面。

4、盐酸-硝酸-氢氟酸酸洗工艺方法

     这类酸洗方法和“硝酸-氢氟酸酸洗工艺方法”相比较，可获得较为光亮的外观，但这类酸洗液对容易出现过腐蚀，同样会引起点蚀，更易造成晶间腐蚀、应力腐蚀，且破坏钝化防锈膜，对不锈钢的后期使用造成严重的安全隐患、锈蚀隐患。尤其对于焊缝会引起早期过腐蚀。所以这种工艺方法很少大规模使用，只有在光亮处理等特殊场合采用。

5、高铁盐型工艺方法

    这类酸洗液对金属基体腐蚀较弱，但对厚氧化皮的溶解能力太弱。如果提高清除速度，高铁盐要配合酸性液体使用，使用的盐类以氯化高铁盐居多，酸类采用盐酸居多，但这种酸洗搭配易造成严重的点蚀，形成粗糙的表面，且破坏不锈钢的钝化防锈膜，给后期不锈钢的使用带来安全质量方面的隐患。这种方法很少被大规模推广与应用。只有在不锈钢蚀刻等特殊场合使用。

通过以上描述便知，“硝酸-氢氟酸酸洗工艺方法”使用较为成熟，目前国内外一直沿用这种方法。但这种方法毕竟存在着诸多不环保的问题。对此业内的专家、学者进行了大量的研究工作，对环保化的酸洗进程，起到了一定的推进作用。

例如1983年5月4日日本发明专利JP5873777，该专利中指出在配制硝酸、氢氟酸酸洗液时，预先加入过氧化氢或高锰酸钾与产生的氮氧化物反应来防止氮氧化物烟气的生成。该方法有一定的抑制黄烟的效果，但对其它酸雾的抑制如氢氟酸酸雾的抑制，没有效果。而且该专利中依然用到可氢氟酸，依然存在着氢氟酸的危害性。

    [0009]再如1993年4月1日，93111022.X专利发明内容中，对抑制黄烟有详细的定性定量描述，但专利中依然用到氢氟酸。而且随着反应的进行要不断提高反应温度，带来施工的难度，工艺过程不太容易控制。

    发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种不锈钢环保酸洗液。

通过背景技术中五种常见的工艺技术方法分析，可知目前较为成熟的不锈钢酸洗工艺为“硝酸-氢氟酸酸洗工艺”因该工艺具有强大的溶解氧化皮的能力，基体表面残渣少；且硝酸具有钝化保护金属基体不被腐蚀的优点，所以该工艺被国内外广泛采用；但工艺存在着酸雾的污染性问题、氢氟酸毒蚀性问题、氧化氮毒蚀性问题，如果在硝酸洗的基础上作如下处理，便可推进不锈钢酸洗行业的环保化进程。

①对硝酸的氧化氮气体进行转化，大幅度降低氧化氮气体排放量；

②不再使用氢氟酸，开发环保型的添加技术取代氢氟酸，同时具备氢氟酸的极强溶解氧化皮能力，便可实现低污染高环保化；

③开发环保化的添加技术，抑制分子酸的挥发与蔓延；

④开发多功能化、复合型的环保添加技术，提高酸洗清洗的性能；

本发明一种不锈钢环保酸洗液是由硝酸、环保添加剂、和水配制而成。

其中环保添加剂主要由以下制剂配制而成：

①  酸洗溶解促进剂

主要起到助溶和促进溶解的作用；

该剂可以由乙二胺与有机多元磷化合物复配而成；

有机多元磷化合物为氨基三亚甲基磷酸、羟基亚乙基二磷酸。

② 界面阻隔吸附剂

通过微电子的力量集结这部分随机扩散的氢原子，以发挥活性氢原子的功效，加快氧化皮的溶解速度，该剂应从水溶性高分子聚合物中选择，这聚合物要耐酸、且具有电荷调节作用、微电子吸附力量，也可复配中低分子量的醇类化合物。

可选羟值在10—700之间，分子量在600——10000之间的聚合乙二醇，和有机胺类抗静电剂复配，同时选用丙三醇、乙二醇、二乙二醇进行助溶与吸附强度调节；该剂应有以上三类物质构成。

③ 双气罩凝剂

将 “NO₂和O₂”气体吸引在固液界面层，有效发挥NO₂的催化分解正作用，有效发挥“原生态O₂”的高溶解、高钝化保护的正作用，同时大部分NO₂气体被限制在有限的固液界面内，不会挥发出液面，大大减少了黄烟的析出量；

该剂选用聚醚类聚合物与明胶进行复配，聚氧乙烯、聚氧丙烯嵌段聚合物，优选分子量在3000——8000的嵌段聚合物；明胶应选用食用级明胶。

④ “再生剂”及“氧化补充剂” 

以维持足够的氧化性硝酸根的当量含量；充分发挥硝酸的作用；

再生剂由以下物质复配而成：硝酸异山梨醇酯（含HLB值在20以上的活性剂助溶）、硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵；

氧化补充剂，由以下物质复配而成：“过氧化脲”，“过氧化脲”纯度应该在95%以上，且为结晶粉末状或小颗粒状。

⑤ 氧化能量激活剂

充分发挥硝酸及原生态氧的活力与能量，通过第三介质调节酸洗体系电极电势，提高了氧化能；这样在氧化皮清除彻底的后期，钝化反应将重新建立新的反应平衡，生成钝化保护膜的反应占完全主导地位，可大大降低腐蚀量。

该剂采用“液体过氧化氢”与“固体过氧化氢”进行复配，液体过氧化氢含量应在10%——25%之间。固体过氧化氢，活性氧含量应在10%以上，如过碳酸钠等。

 [0019] ⑥ “新型络合剂”及“络合催化剂”

两者联合使用，可同时络合二价铁、三价铁等多种氧化物及盐。具有优于氢氟酸的性能。所以本添加剂的推出可完全取代氢氟酸酸洗工艺。

必须通过具有强络合作用的有机物复配而成，我们尝试过使用柠檬酸与酒石酸钠进行复配，有一定效果，但达不到取代氢氟酸的功效。

我们特制合成了以“柠檬酸”为主体结构的柠檬酸衍生物，这种衍生物应含有四个以上的氨基酸官能团，这种络合剂我们称之为新型络合剂。新型络合剂与酒石酸复配可达到取代氢氟酸的功效。

络合催化剂是指羟基乙酸。

⑦  缓蚀剂

为抑制“过酸洗、过腐蚀现象”的发生，我们优选了多种缓蚀剂进行复配，并配合“缓蚀界膜增强剂”联合使用，可有效抑制上述现象的发生。缓蚀性能好于传统的常用的缓蚀剂的性能。

咪唑啉系列衍生物与乌洛托品、苯胺、硫氰酸钠复配成缓蚀剂。

⑧ 抑雾剂

关于酸洗抑雾的问题，是多方面的原因造成的，如果要有效解决该问题，内因是最主要的，通过“双气罩凝剂”的加入，可将80%以上的“NO₂和O₂”气体吸引在固液界面层，有效发挥NO₂的催化分解正作用，有效发挥“原生态O₂”的高溶解、高钝化保护的正作用，同时大部分NO₂气体被限制在有限的固液界面内，不会挥发出液面，大大减少了黄烟的析出量。

另外没有被“罩凝”的气体，通过抑雾剂的方式进行解决。该抑雾剂在酸洗过程中产生细密覆盖泡沫层，改覆盖层可减阻硝酸酸雾的溢出量；同时该覆盖层中含有黄烟吸收成分，会在一定程度上吸收黄烟，减少黄烟的溢出量。

可以形成覆盖泡沫层的物质，我们优选非离子结构的表面活性物，这种活性物，虽然只具有非离子结构，但具有阴离子活性剂或非离子活性剂的双重性质。

天然脂肪醇和葡糖糖合成的烷基多糖苷，要求选择HLB值在12——18之间。

实际上抑雾剂不是单一成分，是各种消雾、吸雾、化雾成分的复配物。物质中除含黄烟吸收成分外，还含有特种结构的配位化合物、纳米粒度的笼形化合物。

这种特殊结构的配位化合物，具有良好的水溶性及酸溶性，该化合物可将有害的氧化氮系列气体吸收，转化为更易溶于水的大分子配位化合物，这样也可以进行消雾、化雾，间接的消除了黄烟及酸雾。

还有一种纳米粒度的笼形化合物，它是一种多元环结构，通过三维空间相互连接，形成中间有空洞的多面体或中空笼形物，这种笼形化合物中同时存在许多相同的“笼”或“洞”，该“笼”的大小与氧化氮的体积基本相当，氮氧化物气体就可以通过物理吸附和化学吸附作用而被吸入“笼”内。

在本工艺中已经禁用了氢氟酸，这样与传统的硝酸氢氟酸酸洗工艺相比较，就已经杜绝了氢氟酸的酸雾问题，这也是降低酸雾的一个有效途径。

⑨  渗透剂

我们优选了耐强酸、耐氧化性、耐高温、耐久的渗透性助剂，添加到了“酸洗添加剂”中，可加速酸液的渗透，加强酸洗添加剂的功效，推进反应进程，缩短酸洗时间，提高工作效率。

建议选择高渗透性的活性剂，这种渗透剂添加量少，但效果明显。效果最理想的是全氟表面活性剂：

全氟辛基磺酸四乙基胺、全氟辛基磺酸钾、全氟烷基聚醚。

⑩ 钝化剂

配合硝酸的环保酸洗工艺本身就有足够的钝化能量。如果实际生产中，现场不能及时补加或漏加添加剂，或者随着酸洗过程的进行，三价铁离子的数量不断增加。很容易破坏已经形成的钝化膜，或难以形成稳定的钝化膜。我们特意在添加剂中复配了“辅助钝化剂”，可协助硝酸形成更加致密的足够强度的钝化膜。可提高不锈钢在环境介质中的热力学稳定性。经钝化后的不锈钢，在金属电位序中处于较正的位置，即与贵金属接近，化学性质稳定；可预防不锈钢的局部腐蚀，使临界点腐蚀的电位变正，可消除点腐蚀、晶间腐蚀、磨损腐蚀和疲劳腐蚀。

可通过硝酸根、氧化能量激活与有机膦复配，达到钝化补强效果。

、光亮剂

含有一定量的光亮添加剂，经本添加剂工艺酸洗过的不锈钢，酸洗出的效果比传统酸洗工艺亮度更高，更平整，光感质感更强。

选用氯化锡、高聚合度环氧乙烷聚合物、纤维素醚、磺化水杨酸进行复配。

一种不锈钢环保酸洗液，其特征在于由下列重量份的成分组成：

硝酸200-500份；环保添加剂：30-50份；水：770-450份；

   作为优选：所述环保添加剂由以下重量份的成分复配而成：

酸洗溶解促进剂12-14份、界面阻隔吸附剂1.2-2份、双气罩凝剂 0.4- 1.2份、再生剂0.8- 2份、氧化补充剂1.2-2份、氧化能量激活剂1.2–2.4份、新型络合剂6-8份、络合催化剂2份、缓蚀剂0.8–1.2 份、抑雾剂0.4-2份、渗透剂0.08- 0.3 份、钝化剂5-10份、光亮剂0.8–1.2份；

作为优选：所述环保添加剂由以下重量份的成分复配而成：

酸洗溶解促进剂:由乙二胺1-5份、氨基三亚甲基膦酸8-12 份复配制成；

界面阻隔吸附剂:由 聚合乙二醇0.5 份、有机胺类抗静电剂0.5- 1 份、二乙二醇0.2–0.5 份复配制成；

双气罩凝剂:由聚氧丙烯嵌段聚合物0.2– 0.6份、食用级明胶0.2- 0.6份  复配制成；

再生剂:由硝酸异山梨醇酯（含HLB值在20以上的活性剂助溶）0.4- 1 份、硝酸钾0.2- 0.5份、硝酸铵0.2–0.5 份 复配制成；

氧化补充剂:由过氧化脲1.2 - 2 份复配制成；

氧化能量激活剂:由液体过氧化氢0.6–1.2份、固体过氧化氢0.6–1.2份  复配制成；

新型络合剂:由柠檬酸氨基酸官能团衍生物4 - 5份、 酒石酸2-3 份复配制成；

络合催化剂:由 羟基乙酸或其衍生物 2份复配制成；

缓蚀剂:由 咪唑啉系列衍生物0.1–0.2份、乌洛托品0.4- 0.5份、苯胺0.2-0.4 份、硫氰酸钠0.1-0.2 份复配制成；

抑雾剂:由烷基糖苷0.4 - 1份、配位-笼形化合物0 - 1份复配制成；

渗透剂:由 全氟辛基磺酸四乙基胺0.04–0.2份、全氟烷基聚醚0.04–0.1 份复配制成；

钝化剂:由硝酸钾2份、固体过氧化氢1–2份、羟基亚乙基二膦酸2 - 6份、复配制成；

光亮剂:由氯化锡0.2–0.3份、高聚合度环氧乙烷聚合物0.2–0.3份、纤维素醚0.2–0.3 份、磺化水杨酸0.2–0.3份复配制成；

作为优选，本发明一种不锈钢环保酸洗液，其特征在于，复配方法：

①按配方比例加入“水”；

②按配方比例加入“环保添加剂”；

③按配方比例加入“硝酸”；

④搅拌至完全溶解即可。

本发明的有益效果如下表：

具体实施方式：

实施例1：

一种不锈钢环保酸洗液，其特征在于由下列重量份的成分组成：

硝酸200-500kg；环保添加剂：30-50kg；水：770-450kg；

    作为优选：所述环保添加剂由以下重量份的成分复配而成：

酸洗溶解促进剂12-14kg、界面阻隔吸附剂1.2-2kg、双气罩凝剂 0.4- 1.2kg、再生剂0.8- 2kg、氧化补充剂1.2-2kg、氧化能量激活剂1.2–2.4kg、新型络合剂6-8kg、络合催化剂2kg、缓蚀剂0.8–1.2 kg、抑雾剂0.4-2kg、渗透剂0.08- 0.3 kg、钝化剂5-10kg、光亮剂0.8–1.2kg；

作为优选：所述环保添加剂由以下重量份的成分复配而成：

酸洗溶解促进剂:由乙二胺1-5kg、氨基三亚甲基膦酸8-12 kg复配制成；

界面阻隔吸附剂:由 聚合乙二醇0.5 kg、有机胺类抗静电剂0.5- 1 kg、二乙二醇0.2–0.5 kg复配制成；

双气罩凝剂:由聚氧丙烯嵌段聚合物0.2– 0.6kg、食用级明胶0.2- 0.6kg  复配制成；

再生剂:由硝酸异山梨醇酯（含HLB值在20以上的活性剂助溶）0.4- 1 kg、硝酸钾0.2- 0.5kg、硝酸铵0.2–0.5 kg 复配制成；

氧化补充剂:由过氧化脲1.2 - 2 kg复配制成；

氧化能量激活剂:由液体过氧化氢0.6–1.2kg、固体过氧化氢0.6–1.2kg  复配制成；

新型络合剂:由柠檬酸氨基酸官能团衍生物4 - 5kg、 酒石酸2-3 kg复配制成；

络合催化剂:由 羟基乙酸或其衍生物 2kg复配制成；

缓蚀剂:由 咪唑啉系列衍生物0.1–0.2kg、乌洛托品0.4- 0.5kg、苯胺0.2-0.4 kg、硫氰酸钠0.1-0.2 kg复配制成；

抑雾剂:由烷基糖苷0.4 - 1 kg、配位-笼形化合物0 - 1 kg复配制成；

渗透剂:由 全氟辛基磺酸四乙基胺0.04– 0.2 kg、全氟烷基聚醚0.04– 0.1 kg复配制成；

钝化剂:由硝酸钾2kg、固体过氧化氢1–2kg、羟基亚乙基二膦酸2 - 6kg、复配制成；

光亮剂:由氯化锡0.2–0.3 kg、高聚合度环氧乙烷聚合物0.2–0.3kg、纤维素醚0.2– 0.3 kg、磺化水杨酸0.2– 0.3 kg复配制成；

作为优选，本发明一种不锈钢环保酸洗液，其特征在于，复配方法：

①按配方比例加入“水”；

②按配方比例加入“环保添加剂”；

③按配方比例加入“硝酸”；

④搅拌至完全溶解即可。

实施例2：

本发明一种不锈钢环保酸洗液，酸洗液的配制如下：

（1）、量化控制：

硝酸有效物浓度：10——30%（质量百分比）

环保添加剂浓度：3——5%（质量百分比）

（2）、量化配制示例：

① 硝酸（65%型含规格）：200~500千克；添加剂：30——50千克；水：770-450千克；

② 硝酸（98%型含规格）：120~300千克；添加剂：30——50千克；水：850-650千克。

（3）、配槽方法：

①加入符合计量的新鲜水质；

②加入符合计量的“环保添加剂”；

③加入符合计量的“硝酸”；

④搅拌至完全溶解即可。

酸洗液的定量维护：

1、槽液的维护概述：

①随着酸洗过程的进行，每个轮班应补加一定量的“环保添加剂”，来维护酸洗过程的正常进行；

②经过数个轮班后，槽液已明显消耗，这时应补加原配比例的硝酸、添加剂。如酸洗效果降低，可加稍微过量比例的添加剂，来提高酸洗效果；

③若维护过程中，槽液已明显含有大量污物及沉渣，这时应该沉降分离，将酸洗槽底部的淤渣清理干净，留上层清液添加“原配比例”的硝酸、添加剂、补加水，继续使用维护即可。

2、槽液的定量配制与维护

  随着酸洗过程的进行，硝酸逐渐消耗，添加剂也在消耗，需要定期按量补加。由于每个厂家的不锈钢材质不一样，氧化皮性质不一样，初始配槽比例也不一样。所以每个厂家的维护分析方法会有差异，每个厂家应先进行调试，确定酸洗效果。按照酸洗工作量、进度确定最佳的维护方法。下面以某外资企业酸洗304不锈钢热处理件为例，示例说明维护方法：

①酸洗液的配制

配方%（质量百分比）	实际配槽量（以10吨计）
		硝酸有效物浓度：10%	1540公斤  （65含量硝酸）
环保添加剂浓度：2.5%	250公斤
		水：余量	8210公斤

②酸洗过程中需要控制的指标

硝酸的最佳当量含量：10%——15%

硝酸的当量含量下限：8%

硝酸的实测当量含量：C%

硝酸的当量含量差值：B%=10%——C%

添加剂的再添加量比率A%=(1/4) B%

分析化验周期：4——8小时

③酸洗过程中的指标计算与维护施工

随着酸洗过程的进行，硝酸在消耗，添加在消耗。应定期测量，应在4——8小时检测一次；硝酸的浓度应控制在当量含量下限8%以上，低于8%要及时补加，补加至10%——15%范围内，如果不低于此浓度可不补加硝酸。添加剂是用来激活硝酸能量的，所以要定期补加，应于4——8小时补加一次，添加剂添加量应按A%=(1/4) B%的比率计算！应按照“硝酸的当量检测法”测得硝酸的实测当量含量：C%，再计算硝酸的当量含量差值：B%=10%——C%，便得出添加剂的再添加量比率A%=(1/4) B%，再乘以体系酸液的总重量即得出添加剂的添加量。

随着酸洗过程的进行，经过数小时或多个轮班后，槽液已明显消耗，液位已明显下降，当下降至“三分之一”至“二分之一”，这时应补加原配比例的硝酸、添加剂和水。

④酸洗液的老化与部分更换

随着酸洗过程的进行，产物的含量越来越高，金属离子的含量逐渐增加，液渣灰分的增加，酸洗性能会逐步下降。当出现下列症状之一时，应静置酸液，清除下层沉渣，留上层二分之一以上的清液，配合新鲜的酸液可继续使用。

ⅰ、三价铁离子的含量Fe3+≥25g/L时；

ⅱ、当酸洗液比重≥1.25时；

ⅲ、当酸洗液中有肉眼明显可见的微粒状灰分或微粒状白晶物时。

⑤酸洗液的彻底更换与报废

到了酸的后期，各指标均已严重超超标时，不能部分更换，即便是部分更换，短时间内可用，但使用寿命过短，综合使用成本过高，得不偿失。出现下列症状之一时，应彻底报废酸洗液。

ⅰ、三价铁离子的含量Fe3+≥50g/L时；

ⅱ、当酸洗液比重≥1.3时；

ⅲ、当酸洗液中已出现严重的浑浊现象，或粥样症状，或夹杂黄色、棕色混浊物时。

3、硝酸的当量含量检测法

   ①试剂      指示剂：5%的酚酞乙醇溶液

               标准溶液：氢氧化钠标准溶液1.0mol/L

               辅标溶液：10%柠檬酸钠水溶液

               酸碱辅助剂：精密PH试纸或PH计

②测定步骤

 取酸洗液10ml于250ml的锥形瓶中，用蒸馏水稀释至100ml左右，加入22ml辅标液，再加入8-10滴指示剂，用1.0mol/L氢氧化钠标准溶液滴定。

如果是原始酸洗液，颜色将由无色转变为纯红色，此时PH应为8——8.5，如果不到这个PH范围，应继续滴定到终点；

如果是正在使用的酸洗液，酸洗液应为绿色，加入辅标液应为黄绿色，滴定过程先变成黄棕色，再变为红棕色，当刚刚出现红棕色时，应降低滴定速度，滴定至红棕色，这时PH应为8——8.5，如果达不到PH范围时，应继续滴定至终点。

③硝酸含量当量的计算

C=( aV₁M)/(10³VD)  ×100%

C：硝酸的当量含量，%

a：氢氧化钠的标准溶液溶度，mol/L

V1：消耗氢氧化钠标准溶液的体积，ml

V：吸取酸洗液的体积，ml

M：当量摩尔质量

纯硝酸=63

环保常规酸洗添加剂=48

环保中性酸洗添加剂=55

环保高性价比酸性添加剂=51

环保无氨氮酸洗添加剂=56

D：酸洗液的密度

酸洗液的简易实用维护法

以上论述了酸洗液的定量分析，与定量维护方法；这种方法较为详细具体，操作起来要求具有较强的专业水准，定量维护较为繁琐，对于有条件的企业，可以以此为参考，进行定量分析、定量维护。

实际上，本发明在设计环保酸洗工艺时，已经预留出了工艺数据余量。我们已在说明书中提到，硝酸的使用浓度有一个较宽的范围，添加剂的使用浓度有一个足够宽的范围，只要在此范围内就可进行操作，就可达到满意的酸洗效果。所以完全根据经验参数，进行简易维护，此方法简单实用。

下面以某企业酸洗“316材质型钢氧化皮”为例说明：

①酸洗液的配制

配方%（质量百分比）	实际配槽量（以10吨计）
		硝酸有效物浓度：12%	1850公斤       （65含量硝酸）
环保添加剂浓度：3%	300公斤
		水：余量	7850公斤

②添加剂的补加

随着酸洗过程的进行，每个轮班补加3—5‰的“环保常规酸洗添加剂”，就可维持酸洗过程的正常进行；以十吨酸洗液计，每个轮班补加30—50公斤的“环保常规酸洗添加剂”即可，经该公司技术部、质检部跟踪，在工艺施工表中明确规定“每个轮班应补加50公斤的添加剂”。

③新液的补加

经过数个轮班后，槽液已明显消耗，当消耗至原液位的二分之一或三分之一处时，应补加原配比例的硝酸、添加剂、水。

④酸洗液的部分更换

当酸洗液比重≥1.25或当酸洗液中有肉眼明显可见的微粒状灰分或微粒状白晶物时。应部分更换。应静置酸液，清除下层沉渣，留上层二分之一以上的清液，配合新鲜的酸液可继续使用。

⑤酸洗液的彻底更换与报废

到了酸的后期，各指标均已严重超超标时，不能部分更换，即便是部分更换，短时间内可用，但使用寿命过短，综合使用成本过高，得不偿失。出现下列症状之一时，应彻底报废酸洗液。

ⅰ、当酸洗液中已出现严重的浑浊现象，或粥样症状，或夹杂黄色、棕色混浊物时；

ⅱ、当酸洗液比重≥1.3时；

ⅲ、当继续补加添加剂或新液，使用寿命明显缩短。或补加后酸洗效果也不理想时。

⑥如在工人交接班时交接不清或节假日后酸洗记录不清，或操作工人漏加添加剂、硝酸。可参照“定量维护法”，检测硝酸的当量含量，以此数据为参考，进行核算和补加。

Claims (5)

1.一种不锈钢环保酸洗液，其特征在于：是由硝酸、环保添加剂、和水配制而成。

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢环保酸洗液，其特征在于：由下列重量份的成分组成：

硝酸200-500份；环保添加剂：30-50份；水：770-450份。

3.根据权利要求1或2所述的一种不锈钢环保酸洗液，其特征在于：所述环保添加剂由以下重量份的成分复配而成：

酸洗溶解促进剂12-14份、界面阻隔吸附剂1.2-2份、双气罩凝剂 0.4- 1.2份、再生剂0.8- 2份、氧化补充剂1.2-2份、氧化能量激活剂1.2–2.4份、新型络合剂6-8份、络合催化剂2份、缓蚀剂0.8–1.2 份、抑雾剂0.4-2份、渗透剂0.08- 0.3 份、钝化剂5-10份、光亮剂0.8–1.2份。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种不锈钢环保酸洗液，其特征在于：所述环保添加剂由以下重量份的成分复配而成：

酸洗溶解促进剂:由乙二胺1-5份、氨基三亚甲基膦酸8-12 份复配制成；

界面阻隔吸附剂:由聚合乙二醇0.5 份、有机胺类抗静电剂0.5-1份、二乙二醇0.2–0.5 份复配制成；

双气罩凝剂:由聚氧丙烯嵌段聚合物0.2–0.6份、食用级明胶0.2-0.6份  复配制成；

再生剂:由硝酸异山梨醇酯0.4- 1 份、硝酸钾0.2- 0.5份、硝酸铵0.2–0.5 份 复配制成；

氧化补充剂:由过氧化脲1.2 - 2份复配制成；

氧化能量激活剂:由液体过氧化氢0.6–1.2份、固体过氧化氢0.6–1.2份  复配制成；

新型络合剂:由柠檬酸氨基酸官能团衍生物4-5份、 酒石酸2-3份复配制成；

络合催化剂:由羟基乙酸其衍生物2份复配制成；

缓蚀剂:由咪唑啉系列衍生物0.1–0.2份、乌洛托品0.4- 0.5份、苯胺0.2-0.4 份、硫氰酸钠0.1-0.2 份复配制成；

抑雾剂:由烷基糖苷0.4 - 1份、配位-笼形化合物0 - 1份复配制成；

渗透剂:由全氟辛基磺酸四乙基胺0.04–0.2份、全氟烷基聚醚0.04–0.1 份复配制成；

钝化剂:由硝酸钾2份、固体过氧化氢1–2份、羟基亚乙基二膦酸2-6份、复配制成；

光亮剂:由氯化锡0.2–0.3份、高聚合度环氧乙烷聚合物0.2–0.3份、纤维素醚0.2–0.3 份、磺化水杨酸0.2–0.3份复配制成。

5.根据权利要求1或2所述的一种不锈钢环保酸洗液，其特征在于：其特征在于，复配方法：

①按配方比例加入“水”；

②按配方比例加入“环保添加剂”；

③按配方比例加入“硝酸”；

④搅拌至完全溶解即可。