CN109778166A - 磷化液、磷化液的制备方法及金属线材的磷化处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磷化液及其制备方法，包括磷酸10份‑20份，氧化锌10份‑15份，硝酸10份‑20份，硫酸铜0.05份‑0.3份，硝酸钙20份‑30份，酒石酸0.3份‑0.8份，水30份‑45份，首先，称取氧化锌和水，混合均匀，呈糊状，然后，向上述糊状混合物中加入硝酸，充分反应，再加入过量的磷酸，充分反应，最后加入硫酸铜、硝酸钙和酒石酸，混合均匀，即制得磷化液。本发明还公开了一种金属线材的磷化处理工艺，其工艺流程为：剥壳—表调—电解磷化—水洗—吹干—收线，采用连续生产方式，控制电压和线速，对金属线材进行磷化处理，本发明的磷化膜涂层覆盖完全、致密、牢固，涂层厚度控制方便，磷化处理时间短，效率高，无磷化渣产生，零排放，绿色环保，节约能源。

Description

磷化液、磷化液的制备方法及金属线材的磷化处理工艺

技术领域

本发明涉及金属线材表面处理技术领域，特别是涉及一种磷化液、磷化液的制备方法及金属线材的磷化处理工艺。

背景技术

目前，对钢缆线等金属线材的磷化处理，其主要工艺流程为：酸洗—溢流水洗—溢流冲洗—磷化—溢流水洗—皂化—拉拔，采用此工艺存在以下几点问题：

1、盐酸或硫酸腐蚀性强，环境影响大；

2、溢流水导致大量废水排放；

3、沉渣太多；

4、磷化处理需中高温70°-80°，耗能太高。

因此，有必要提出一种环保、零排放的金属线材磷化处理工艺。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种磷化液、磷化液的制备方法及金属线材的磷化处理工艺，具有环保、成本低、能耗小等优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种磷化液，包括如下重量份数的原料：磷酸10份-20份，氧化锌10份-15份，硝酸10份-20份，硫酸铜0.05份-0.3份，硝酸钙20份-30份，酒石酸0.3份-0.8份，水30份-45份。

优选的，包括如下重量份数的原料：磷酸15份，氧化锌12份，硝酸15份，硫酸铜0.2份，硝酸钙25份，酒石酸0.55份，水36份。

本发明还提供了一种磷化液的制备方法，其技术方案是：

一种磷化液的制备方法，包括以下步骤：

S10、称取氧化锌和水，混合均匀，呈糊状；

S11、向上述糊状混合物中加入硝酸，充分反应；

S12、加入磷酸，充分反应；

S13、加入硫酸铜、硝酸钙和酒石酸，混合均匀，即制得磷化液。

优选的，步骤S10中所述氧化锌和水的重量比为：

氧化锌：水＝1：3。

优选的，步骤S12中所述的磷酸过量，过量的磷酸为游离酸，其酸度为45-55，酸比为4-5。

本发明还提供了一种金属线材的磷化处理工艺，其技术方案是：

一种金属线材的磷化处理工艺，包括以下步骤：

S20、对金属线材进行剥壳处理；

S21、对剥壳后的金属线材进行表调处理；

S22、按磷化液：水＝1：1的重量比，配制电解拉丝磷化处理液；

S23、将表调处理后的金属线材浸入上述电解拉丝磷化处理液中，施加电压，于一定的反应温度下，电解磷化；

S24、水洗；

S25、吹干；

S26、收线。

优选的，步骤S23中所述的电压为160V-220V。

优选的，步骤S23中所述的反应温度为50°-60°。

优选的，该磷化处理工艺中，所述金属线材为连续作业，且金属线材的线速为70m/min。

优选的，还包括以下步骤，步骤S24中的水洗液向步骤S23中的电解拉丝磷化处理液回流，完全实现零排放。

本发明的有益效果是：

1、无沉渣，零排放，无污染。

2、自动线生产，人力成本大大降低。

3、磷化吨钢消耗仅为传统的三分之二。

4、磷化温度为50°-60°，温度降低，能源降低35％。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明。

实施例1

一种磷化液，包括如下重量份数的原料：磷酸10份，氧化锌10份，硝酸10份，硫酸铜0.05份，硝酸钙20份，酒石酸0.3份，水30份。

实施例2

一种磷化液，包括如下重量份数的原料：磷酸15份，氧化锌12份，硝酸15份，硫酸铜0.2份，硝酸钙25份，酒石酸0.55份，水36份。

实施例3

一种磷化液，包括如下重量份数的原料：磷酸20份，氧化锌15份，硝酸20份，硫酸铜0.3份，硝酸钙30份，酒石酸0.8份，水45份。

实施例4

一种磷化液的制备方法，包括以下步骤：

S10、按重量比为1：3称取氧化锌和水，搅拌混合均匀，呈糊状；

S11、向上述糊状混合物中加入硝酸，充分反应，此时，硝酸全部与氧化锌反应生成硝酸锌，氧化锌有剩余；

S12、加入过量的磷酸，充分反应，使剩余的氧化锌全部反应，过量的磷酸为游离酸，其酸度为45-55点，磷化液的总酸度为180-220点，酸比(总酸度/游离酸度)为4-5；

S13、加入硫酸铜、硝酸钙和酒石酸，混合均匀，即制得磷化液。

实施例5

一种金属线材的磷化处理工艺，该磷化处理工艺中，金属线材为连续作业，该磷化处理工艺具体包括以下步骤：

S20、放线；

S21、通过剥壳机对金属线材进行剥壳处理；

S22、常温下，加入表调剂，对金属线材表面的氧化皮、铁锈、油脂、尘土等污垢物进行彻底清洗，在短时间及较低温度下，表调剂(胶体)在金属线材表面吸附形成大量的结晶核磷化生长点，使金属线材表面的活性均一化，为之后的磷化处理提供有利条件；

S23、按磷化液：水＝1：1的重量比，配制电解拉丝磷化处理液，首先，向电解磷化槽内加入3份水和5份磷化液，搅拌均匀，然后加2份水，混合均匀，检测槽液指标，调整至工艺范围；

S24、对上述电解拉丝磷化处理液施加160V-220V的电压，控制反应温度为50°-60°，对连续运动的金属线材进行磷化处理；控制金属线材的线速为70m/min，电解磷化槽的长度为6m，金属线材上每一点平均的磷化处理时间为5s-8s；

S25、对磷化处理后的金属线材进行水洗，同时，该水洗液不断的回流进电解拉丝磷化处理液中，为损失的电解拉丝磷化处理液进行补充，以保证电解拉丝磷化处理液量的充足，连续作业时，工作人员只需补充水洗液即可，提高了工作效率，同时，也完全实现了零排放；

S26、对水洗后的金属线材于70°-80°吹干；

S27、收线。

本发明的磷化处理工艺与传统的磷化处理工艺相比，具有以下优点：

1、磷化膜涂层覆盖更完全；

2、磷化膜涂层更致密、更牢固，磷化膜厚度可达10μm-15μm；

3、磷化膜涂层厚度控制更方便；

4、磷化处理时间短，效率高，节约能源；

5、磷化温度50°-60°，无磷化渣产生，零排放，绿色环保，温度降低，能源降低35％。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种磷化液，其特征在于，包括如下重量份数的原料：磷酸10份-20份，氧化锌10份-15份，硝酸10份-20份，硫酸铜0.05份-0.3份，硝酸钙20份-30份，酒石酸0.3份-0.8份，水30份-45份。

2.根据权利要求1所述的磷化液，其特征在于，包括如下重量份数的原料：磷酸15份，氧化锌12份，硝酸15份，硫酸铜0.2份，硝酸钙25份，酒石酸0.55份，水36份。

3.一种磷化液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10、称取氧化锌和水，混合均匀，呈糊状；

S11、向上述糊状混合物中加入硝酸，充分反应；

S12、加入磷酸，充分反应；

S13、加入硫酸铜、硝酸钙和酒石酸，混合均匀，即制得磷化液。

4.根据权利要求3所述的磷化液的制备方法，其特征在于，步骤S10中所述氧化锌和水的重量比为：

氧化锌：水＝1：3。

5.根据权利要求3所述的磷化液的制备方法，其特征在于，步骤S12中所述的磷酸过量，过量的磷酸为游离酸，其酸度为45-55，酸比为4-5。

6.一种金属线材的磷化处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S20、对金属线材进行剥壳处理；

S21、对剥壳后的金属线材进行表调处理；

S22、按磷化液：水＝1：1的重量比，配制电解拉丝磷化处理液；

S23、将表调处理后的金属线材浸入上述电解拉丝磷化处理液中，施加电压，于一定的反应温度下，电解磷化；

S24、水洗；

S25、吹干；

S26、收线。

7.根据权利要求6所述的金属线材的磷化处理工艺，其特征在于，步骤S23中所述的电压为160V-220V。

8.根据权利要求6所述的金属线材的磷化处理工艺，其特征在于，步骤S23中所述的反应温度为50°-60°。

9.根据权利要求6所述的金属线材的磷化处理工艺，其特征在于，所述金属线材为连续作业，且金属线材的线速为70m/min。

10.根据权利要求6所述的金属线材的磷化处理工艺，其特征在于，还包括以下步骤，步骤S24中的水洗液向步骤S23中的电解拉丝磷化处理液回流。