NL7905934A - Samenstelling en werkwijze ter verwijdering van metaaloxyden van ferrometalen. - Google Patents

Description

! - '· -1 ί νο 8161

Custom Research and Development

Auburn, California, Verenigde Staten van Amerika.

Samenstelling en werkwijze ter verwijdering van metaaloxyden van ferro-’ metalen.

De uitvinding heeft betrekking op een samenstelling . en werkwijze ter-verwijdering van metaaloxyden, zoals roest en wals-huid, van ferrometalen, zoals staal. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op het verwijderen van metaaloxyden van ferro-5 metalen onder vermijding van corrosie en verkleuring van het metaal.

Het is bekend citroenzuur en citraten ter verwijdering van roest van ferrometalen toe te passen (zie b.v. het Amerikaanse octrooischrift 3.510Λ32). Het nadeel van deze materialen is dat zij een verkleuring of zwarte film op het roestvrije metaal achter-10 laten. Een andere referentie die betrekking heeft op de toepassing van citroenzuur is het Amerikaanse octrooischrift 3Λ92.238 dat het gebruik van citroenzuur in combinatie met EDTA (ethyleendiamine-tetraazijn-zuur) voorschrijft. Deze referentie vermeldt toepassing van de oplossing bij een pH van ongeveer 6,0 - T50.

15 Triethanolamine is toegepast in metaalreinigings- samenstellingen als remmer van de zuur-aantasting van het metaalsub-straat. Het is toegepast ter vermijding van zwart worden of verkleuring van het schoongemaakte metaal. In dit verband wordt verwezen naar het Amerikaanse octrooischrift 1.723*923 dat de combinatie van 20 triethanolamine in sterk corrosieve'afbijtbaden beschrijft, zoals in de vorm van koud geconcentreerd zwavelzuur of een verhit meer verdund zuur. Dergelijke afbijtbaden zijn corrosief ten opzichte van de installatie waarin zij worden toegepast en geven aanleiding tot milieu-vervuilingsproblemen.

25 Het Amerikaanse octrooischrift 3.095*379 beschrijft een metaalreinigingssamenstelling die het hoge temperatuurreactiepro-dukt is van citroenzuur en monoëthanolamine. Een dergelijke samenstelling blijkt tevens een ongewenste zwarte bekleding op de gereinigde metaaloppervlakken achter te laten. Andere van belang zijnde referen- 7905934 2 .

ties zijn: Amerikaanse octrooischriften 2.006.216, 2.505.785, 2.99b.66b, 3.056.7^6, 3.282.81+8, 3.510.1+32, 3.589.859 en 3.779.935.

De uitvinding voorziet in een samenstelling die het ferrometaaloppervlak nagenoeg vrij van.'metaaloxyden en nagenoeg vrij 5 van verkleuring laat, zoals de zwartgekleurde toestand' diev-door verschillende bekende samenstellingen wordt gevormd. Tevens is de reinigings-oplossing van de uitvinding in wezen niet-corrosief en tast deze het metaal dat wordt gereinigd of de installatie die bij de reinigings-behandeling wordt toegepast niet aan. Dit is aldus uit milieu-oogpunt 10 bijzonder gunstig.

Al deze voordelen worden bereikt door een samenstelling bestaande uit een waterige oplossing die een basisch ammoniak-derivaat gekozen uit anmoniumhydroxyde en organische aminen, een organisch chelaat-vormend middel voor de metaaloxyden en een sterk mine-15 raai zuur omvat, welke componenten alle aanwezig zijn in effectieve concentraties ter verwijdering van metaaloxyden van het te reinigen metaal zonder dat zuurcorrosie en verkleuring daarvan optreedt, waarbij de pïï van de oplossing ongeveer 0,5 - 3,0 en de gewichtsverhouding van het ammoniumderivaat tot het chelaatvormende middel ongeveer 20 2 : 7 - 7 : 2 is.

Het chelaatvormende middel bevat gewoonlijk twee of meer funcionele groepen voor chelaatvorming met het metaaloxyde, welke functionele groepen worden gekozen uit zuren (carbonzuur, sulfonzuur, fosfonzuur, en dergelijke), hydroxyl en amino. Geschikt chelaat-25 vormende middelen zijn: citroenzuur, gluconzuur, wijnsteenzuur, appel-zuur, ascorbinezuur, hydroxyethaandifosfonzuur, diëthyleentriamine-pentaazijnzuur en ethyleendiaminetetra-azijnzuur. In het algemeen dienen de chelaatvormende middelen, willen zij effectief zijn, oplosbaar te zijn in het waterige medium van de behandelingsoplossing. Een 30 onbevredigend chelaatvormend middel dat in het waterige medium niet oplosbaar kan echter oplosbaar worden gemaakt indien de oplossings-temperatuur wordt verhoogd tot het punt dat het chelaatvormende middel oplosbaar wordt.

Het is duidelijk dat de toegepaste componenten in 35 waterige oplossing ionen zullen vormen. Bij gevolg kunnen equivalen- 7905934 3 te resultaten worden verkregen door toevoeging van de verschillende componenten als zouten die de gewenste ionen vormen. B.v. kan een aminecitraatzout worden toegepast om een deel van de citroenzuur- en de organische amine-componenten te leveren.

5 Het is voor een doelmatige werking van de samenstel ling essentieel dat de pH en de componentverhouding binnen de voornoemde grenzen worden gehandhaafd. In een voorkeursuitvoeringsvorm is de formulerings pH ongeveer 0,5 - 2,0, met de meeste voorkeur ongeveer 0,5 - 1,5· In al deze gevallen dient om gereinigde oppervlak-10 ken te bereiken een effectieve hoeveelheid sterk mineraalzuur aanwezig te zijn. Een typerende samenstelling voor het verwijderen van metaaloxyden uit ferrometalen heeft de volgende formule in benaderde gewichtshoeveelheden, welke formule aanpasbaar is voor gebruik als concentraat of voor verdunning met extra water: 15 30 water, 2-7 basisch ammoniumderivaat, 7-2 citroenzuur en ten minste ongeveer 0,25 - 0,5 sterk mineraal zuur, welke formule een pH heeft van ongeveer 1-2.

Het toegepaste basische ammoniumderivaat zal hetzij ammoniumhydroxyde of een organisch amine zijn. Elk wateroplosbaar amine 20 met inbegrip van alifatische en aromatische aminen is geschikt. Voorbeelden zijn alkylaminen, alkanolaminen enz. Het amine kan van structuur primair, secondair, tertiair of quaternair zijn. Als facultatief toevoegsel kan de samenstelling een organische kationische corrosie-remmer omvatten van een type dat bestemd is de aantasting van chloor-25 waterstofzuur of zwavelzuur op ferrometalen te remmen. Voorbeelden van sommige geschikte samenstellingen in benaderde gewichtsdelen worden hierna aangegeven. Deze formules zijn aangepast ten gebruike in de weergegeven concentratie of zij kunnen desgewenst worden verdund met extra water, zoals in de voorbeelden verder zal worden geïllustreerd.

30 Formule A

61+,0 water 10.5 triethanolamine 10.5 HC1 zuur 20° BAUME 15j0 citroenzuur 7905934 k

Formule B

6k ,0 water 10.5 triethanolamine

10.5 HgSOj^ - 66° BAUME

5 15,0 citroenzuur

Wanneer een facultatieve organische kationische cor-rosieremmer gewenst is kan deze aan de voornoemde formules in een hoeveelheid van ongeveer 0,1^ g/1 (1 ounce/gallon) van de samenstelling worden toegevoegd. In formule A is b.v. een geschikt toevoeg-10 sel de commerciële corrosieremmer beschikbaar van Amchem Products Ine. die wordt aangeboden onder de handelsnaam "Rodine 213". Wat betreft formule B is een geschikte corrosieremmer voor zwavelzuur van dezelfde firma beschikbaar die bekend staat als "Rodine 92A".

De genoemde formules A en B blijken geschikt te 15 zijn voor vele toepassingen, waarbij verschillende concentraties mogelijk zijn. Het is duidelijk dat de juiste concentratie van de componenten in de formules enigszins kan variëren. Beoogd wordt dat elk van de componenten met + 20% ten opzichte van de aangegeven cijfers kan variëren, vooropgesteld dat de eindsamenstelling werkzaam is ter 20 verwijdering van metaaloxyden' zonder corrosie en verkleuring van het te reinigen metaal. Tabel A illustreert nu de effectiviteit van het voornoemde type samenstellingen (’de samenstellingen van tabel A bevatten geen corrosieremmers) wat betreft hun geschiktheid metaaloxyden te verwijderen waarbij het metaal schoon en vrij van corrosie en ver-25 kleuring achterblijft. De gegevens werden met de volgende procedure verkregen.

7 g Citroenzuur in 30 g water werd geneutraliseerd door de volgende materialen: triethanolamine, diethanolamine, mono-ethanolamine en ammoniak. De pH werd ingesteld op 3,5 met geconcen-30 treerde HC1. DEX en het materiaal uit het Amerikaanse octrooischrift 3..510Λ32 werden gekocht, terwijl het Amerikaanse octrooischrift 3.095.379 werd nagevolgd ter bereiding van de samenstellingen van voorbeeld I en voorbeeld A daarvan. Citroenzuur werd rechtstreeks in water aangebracht (7 g in 30 g water). Alle samenstellingen van de 790 5 9 34 5 voorbeelden werden gebracht in 100 ml bekers gevuld tot het 30 ml merkteken terwijl tevens stukken (1,3 bij 5 cm) roestige 18 caliber 1020 koudgewalst staal daarin werden geplaatst. De resultaten bij kamertemperatuur en 100°C worden in tabel A weergegeven.

790 5 9 34 6

ÖN

• CO

ra · <1 rap -P ra p O LA <- 0 p ft 0 ft •0\ra ' H fd cd H cd §o · 3 d H d

<i · rP H Cd tJ N cd N

co !> ft W pa)

Si 2 H bo i CO W 0 0 ft d ft -=t ra ra ra d 0 0 0 tura • d 0 ""3 ·0 ·Η > P > p *rj

M O H *H -H 0 0 P 0 Ö ‘H

O'-’-'- H P P HOOH Op

j lt\ · ·· cd bO bO ppcdp p bO

a · P o 5 co > oj

H

OJ O

CO f> —

-P '—' 0 rap p m -P

• · 0 P 0 P P <u ft mo^-MP H cd cd H 3 0 . ft ft Η d d H d J5 • 1Λ · d 0) cd n S cd δ 5 a · p <u p i s <| co |> η ra | p 0

0) H O H

ra p p d 0 d p p P, P -H 0> 0 p

Hot d 0 > p bo cd H -Hf* d H 0 -H p d

Ρ cdN N p O 0 0 N

P P P

I I

Ö ^ p 0 la mm rara m pra

+ 0 » 0 t-jH P Ό 0 p ‘ft) H

P P co Η ·Η 0 d ·Η H U *ft 0 fPP d _ H ft 0 OP Η ·η ft 0

, S'ri 2 w cd hobo ΊΡ bO cd d HbQbO

<1 S ü H P| 0 I l> . . I P 0

• I I I H O H

nH+d ft ft 00cdP

P o 0 la m 0 m 0 m d00 m Λ *3 2 ° ^ X ”~3 P "-3 Ή ? d M *1-3 H 2 5 ö p ft CO H d ·Η d ·Η 0 0 ·Η p ·Η .

/ν-ι 3 P 'oj "Pdi d op op i—I o 0 0 p ffl I ΐ ^ 'il S 5 133 'ö m 1x300 pppp bo S 0 cd o m p.

< _ m

En I *r-j Η ·Η 2 ' ft

d + d bO

cd 0 la mpra m m P 0 O «· 0p -ft) 0 *t~3 p d P P co H o ·η Η .ft !0 ·Η p d Η ·Η p H p

•HSvHdW cdH bO cd bO

O 3 o n ft| Η H ra 0 0 -1-3 1 0 0 .ft

Sm b0 b0 P

9J ö \ ^ ώ 0 0 m ra m ra \

ft ft 0 0 ·Γ-3 ·ι-3 0 H

+3 3 d Η ·η ·Η Η 0 'H 3 Η Η p p Η 0

ONcd cd bO bo cd bO

bO t ft bp -rj pp ö P ra d d i-Hd 0Ρ0ΡΦ d dH-H H0N0CS1 m 0

0H> HPdPd 0 P

Θ 0 P cdHcdHcd Η H

dP'H 0H0H , 0

Wraft p bO P bD co p -p I · ö · ra ··

, P · I P 0 P 0 bD

P0ft,r3 ftft pp dod d d g S ·Η d o d 0 *h o p ή ·η α d 3 0 d d § S Sop So P p d ft 3 p- cd ONd0 o\ cd J) · T- ΐ CMp co on 3 P coon t> > bD ·· .. f> -r-5 ** · p '* ·* P ·* '* P ·· »· .ft .· .. ft pft 0 w .ft p ft d p ft d pft0& p ft d ,r? S P0P"-3g0 -1-3 0 0 Ό) s P ft *r~D s 0

H0 Cd O 0 ·Η 0 Η ·Η 0 H .H0Cd0. .ft 0 H

PP Spp-ppp PPP PPSi> PPP

7905934 7

Voetnoot bij tabel A: 1 ...

Commercieel beschikbare samenstelling ter verwijdering van roest; nauwkeurige opbouw niet bekend.

Samenstellingen van' de uitvinding werden beproefd 5 ' in een commerciële uitvoeringsvorm waarbij’ roestige vaten met een in-houd van 208 liter (55 gallon) werden gereinigd. Bij deze behandeling werd de reinigingsoplossing in de vaten aangebracht door ver-sproeiïng uit een mondstuk onder een druk van U,2 bar. Voor een snelle uitvoering is het gewenst de reinigingsoplossing bij een verhoogde 10 temperatuur toe te passen, b.v. ongeveer hp - 100°C ter verkorting van de behandelingstijd. De samenstellingen worden in deze proefuit-voering als acceptabel beschouwd wanneer alle roest met de nevel binnen 3 min was verwijderd waarbij de gereinigde natte Vaten niet binnen 30 min opnieuw mogen gaan roesten. Zoals blijkt voldoen de 15 samenstellingen van de uitvinding aan deze voorwaarden.

In deze proef werden elk 11U liter (30 gallon) van formules A en B toegepast, met inbegrip van de facultatief toepasbare Rodine corrosieremmers in'een hoeveelheid van 0,1¾ g per liter oplossing (1 ounce/gallon). De concentraten van formules A en B wer-20 den voor gebruik verdund met water in een volume-hoeveelheid weergegeven in het hierna volgende voorbeeld. Na besproeiing met de me-taaloxyde verwijderingsoplossing werd een spoeling als aangegeven toegepast. De resultaten worden weergegeven in tabel B.

7905934 8 I Φ PM Cf O ·Η a φ -p to bO * Ö Ö Ö ω H -H Φ 0) Φ Φ -H O a ,y ρ ρ p a aaa -o a tQCQCO PcddJÖ -Η Φ

<L> <L> <U <L> P ,3 Η Φ H

ooo-p n +3 3 ft <u a a a a p £ a i<D a <u η φ 0) ·Η 3 Pi Ha s > È φ φ o a φ ρ φ a a a p o -h a ρ p ra (Dn φ φ φ a a p |s ;s η •Η ·Η ·Η -Η Ρ I pa tu <υ a a a ι ο φ φ φ μλ ft & ft Sa ·η ·η ο ο ο ο cm φ οο a a φ w Ο CM -a +3 J-ftOOft -a -Η 111¾ "-a Φ coop-ο na CÖ •'-φ p . 1- 00 φ Φ aaas ιφ +3 <- ρ ω bo ΦΦΦ *- ra bO a Φ φ φ a 00 Ρ Ρ Ρ -Η -Η -Η Μ ·Η χ ·η a ο a φ φ φ τ- »Ha ο a ο a φ •η >>> aaacjHH μ a η + ®a®o o<!® φ φ aaa . ^-ρη β ρ ρ φ > ο ΦΦΦa cö a co ^ρ η

ΡΜ ΦΦΦΦ > Φ a ^ r-t0T-CQ W

02 η η η ρ a® φφφφ an Η Η Η Φ a Φ tö >5. "0"0 ΟΦ Φ Φ ® > ·η Μρ oaoa ora

Η bO

. . ' a η η a φ

a a oS

<Η Φ bD

Ό Η Φ +3 Η --Ρ Η "“3 a ‘Η a ·η a ·η 3 a Φ & Η -a Φ |3 πφ Η a η a a a -a aaa φ-ρ •ο ΦΦΦ ·η> <υ CU d> t φ •Η > Η Ή ·Η > Η Η φ» ρ a ·ο ·χ> & ---3-1-3 a ρ η bO a Ρ "Η -Η a Ρ -Η -Η Φ ra CÖ a ju ra & & Φ Ή φ φ •η ί> φ a a !> φ a η ft ρ -η a ο φ φ οφφ oa , φ ρ a ^ ί> ρ a > ί> -p φ φ mow ra m Λ! Ρ ---3 φ φ ρ ρ φ φ -ρ ρ ana Μ -η o-pmra ο +3«ω ΦΗ3 _ £ a ω φ φ a ra φ φ +3 w a φοο φ ο ο a .. a φ ojoaa cm φaa > w φ <ί> S \S Η Φ Φ „ Ρ φ φ —S φφ Ο -Η Ρ

Eh m -ρ Η Η Η- Ρ Η Η Ο -ρ ft Φ '-'ΦΦΗΗ ΟΦ Φ Η Η ΑίΟΦ Ο Η Ο Ρ! Φ Φ 02ο 3 φ φ có Φ Κ Ο CM φ a Ν w w -ο a a a § φ . φ a > <! pq φ φ a aaaa a a a a ano Η Φ -Η »H -Η -Η φ ·Ρ ·Η ·Η -Η φ Ο ,r3 η S S S S hS S Θ S bo a a •na a >5 +3 φ Η g 4 φ m tn So") 00 ca on μφ a a 0 a to 0 0 φ a ft ft bo a φ φ +3 a ra |> m a 3 Φ do ο φ φ Ρ Ο Ο O OO Φ-Η" φ Moooo mo 00 0 a p a a λΟοο «ooo φφ φ ιγ\τ-τ-ο ιτ\ ο ο a η a a ¢- t-— t— τ— τ— φ>ιο S φ R ρ φ ο ο e-ι a φ Ο " ι—I Ο Φ Ρ- W " . Φ a , 1 3 Η Φ ι S a a aa r-v-v-*— τ- ι— t— φ φ a

φ η be e a N

p a a 1 1 1 1 1 1 1 1 w φ t>, Φ Φ -Η Η X) k IS > a -Φ- j- J- J- -4 -4 CO Φ·ΗΟ -a φ a a 0 -a

. Φ H

ft w t> p φ ^ ^ O r- a a CM 00 3- ' CM 00 3 790 5 9 34 9

Ter illustratie van het kritisch zijn van de gewichtsverhouding van het ammoniakderivaat ten opzichte van het citroenzuur in de formule werd de volgende proef uitgevoerd.

Voorbeeld I

5 Er werd een reeks oplossingen bereid in 100 ml be kers, waarbij elke beker de hoeveelheden weergegeven in tabel C bevatte. In al deze gevallen bevatte de beker 30 g water terwijl de inhoud werd ingesteld op een pH van 1,5 door toevoeging van HC1. Vierkante stukken roestig vatstaal van 2,5 bij 2,5 cm werden gedurende 3 min 10 in de oplossingen geplaatst bij kooktemperaturen van ongeveer 100°C.

De resultaten worden weergegeven in tabel C. Het eerste cijfer boven aan elke kolom heeft betrekking op de hoeveelheid verbruikt amine en het cijfer aan de rechterkant daarvan heeft betrekking op de hoeveelheid citroenzuur.

7905934 10. .

0

PpBpppPPPd ο ÖNNNNNNNNNN Η

SflÖÖÖÖÖÖÖÖÖ Λ

Ph 0 0 0 0 00 α> α> α> - <υ ο μοοοοοοοοοο ö

Ph Ph P Ρη in f-C ίπ Ρ-1 ?Η pH 3 ÖPPPPPPPPPP ·Η Η Ή ·Η ·Η ·Η ·Η ·Η ·Η ·Η ·Η ·Η Ρ οοοοοοοοοο ο

Μ Μ I

•Η »Η cB

, -Ρ Ρ Η ο + co + ω ι ι ι ιι + ω ι ι ιι +<υ ιι ι te C— Ο Ο Ö Ρη Ρη 0 Ρ (Η -- + + j? 1111+ I I I + I I -μ t— 0 a •Η -d C\J + + --—

1 + + + ++ ++ + + + MO

T“* o o co I + + + + + +

UA + ++ ++ + + + OJ

O

o ÏiS.

° I+++ + ++ + -^ö -=)- + + + ++ ++ + + + h- 3 ft -- ft -5¾ r. o s Ö ft O cö _ ^¾. O ft m o a _ LA LA H o «ί l + + + + + + + -—- cö o co +++++ + + + o

E-h Η ·Η H

>? a ce M ai o

H ft *H

. «3 o a D— | 01 I + + + + Mi + p -d ft 0 CM + ++I+ + ++ p O -d

-· * -- CÖ *H

•fes. -ρ H -d p

O cri ft CO

CM CO W cö H

s_ m —- ?h <C H

t- Mi p ft o

1111+ II I + I I HP I W S

*“ o 0 <3 p.

ft O 0) <H

d Op -0 10

Ö O O ·Η O

0 HO p <d a

CSJ CÖ O tö H

E'- P 0 Η ÏA H !>> 3

II I I I II III I cö ·Γ-3 S o ft X

o Η ·Η Λ CO O O -P

bO P ρ w a I ω © o) 3 οι a

Ph U P ·· -HP

Ο 0 M 0 .. +3. p -H p d d ·α> ,χ -ppfto do

0) Η Η ·Η P P :0 a d d bD

P 0 0 Ρ Ο ίΟ-ΗΟΡΙΟ •Η ί Λ «lö ·Η d O cö co Ph 0 a d CD H O ft

Ö 0 cö p>pp>p 0 P to J>j ft P

•d <U ö Η 0 Ρ Ρ Ρ P P bO cö ft O 0 00--0-- 0 O p 0000 bQ p cd Ρ ft )> Cö-Hdo P Ö ·Η ft ft ft ft 0·Η K 0

Hgcdo ·Η CÖ CM 0 g 0000 ·Η a HM

OCÖHLA a ft -ΗΠ 'd 8 Ρ Ρ Ρ Ρ 0 p ·Η !>s Ρ Ρ Η Ο ΓΟ CÖ O b- LA L>> H 0000 0 > 0 p ft 0 dog H p ft- b~ X >j ft ft ft ft -P0 pp|> a λ g d 0 ï>5 ft coo-d ρ η a ft 00

P 2 Λ α Λ vï. o ρ 0 ρ ++III o p ft h a bO

P:0^p.H-fe5.pmooco0Xü:0 + g o O cd -H 0

bC O p :0 d O :0 O CM tri b0 O ·Η O H <: ffi Eh Ω CO

P !0 ·Η 3 co ·η ft .H O Ph a fl öo-HP^Pid ρ -d 0 cö o -- cm on Mi H S Ω H W EHB EH<> s 7905934 11

Men zal waarnemen dat Hyamine 3500 als een 80%' s oplossing werd toegepast. Bij gevolg is de hoeveelheid actieve component enigszins verschillend van de hoven de kolommen aangegeven verhoudingen. De resultaten met dit bepaalde en de voorkeur hebbende 5 quaternaire amine wijzen op het feit.dat de gewichtsverhouding geen scherpe breuklijn heeft tussen de onder- en bovengrenzen. De gewichtsverhoudingen aangegeven in de beschrijving dienen als benaderde verhoudingen te worden aangenomen die onderworpen zijn aan een variatie van de orde van + 20% als eerder beschreven in verband met for-10 mules A en B.

Voorbeeld II

Dit voorbeeld illustreert het kritisch zijn van de pH in de samenstellingen.

Er werden oplossingen gemaakt onder toepassing van 15 de hoeveelheden weergegeven in tabel D. Er werden bekers van 100 ml gebruikt. Bij benadering 2,5 x 2,5 cm grote stukken roestig vatstaal werden gedurende 3 min in de bij ongeveer 100°C kokende oplossingen geplaatst. De resultaten worden in tabel D aangegeven.

TABEL D

_pH 5_pH k_pH 3_pH 2_ 20 7 g triethanolamine

30 g HOH

voldoende citroenzuur om de - - - aangegeven pH te geven 7 g triethanolamine 25 30 g HOH + 5 g citroenzuur + +

voldoende cone. HC1 bij gegeven pH

5 g monoëthanolamine 30 30 g HOH - voldoende citroenzuur om de aangegeven pH te geven 5 g monoëthanolamine 7 g citroenzuur - - ++ ++

35 30 g HOH

voldoende HC1 om de aangegeven pH te geven 5 g ÏÏH^OH conc.

7 g citroenzuur - - + + ^0 voldoende HC1 om de aangegeven pH te geven 790 5 9 34 12.

Voetnoot bi,j tabel D: + "betekent helder ++ betekent helder glanzend - betekent grijs 5 = betekent donkergrijs conc. betekent geconcentreerd

Voorbeeld III

Dit voorbeeld illustreert de noodzaak dat een minimale hoeveelheid sterk mineraal zuur aanwezig is om de gewenste resul-10 taten te bereiken. In het bijzonder is ongeveer 0,25 - 0,5 g of meer sterk mineraal zuur nodig in een geconcentreerde samenstelling die 30 g water bevat met de gewichtsverhoudingen van de andere componenten als weergegeven in voorbeeld I. Dit werd als volgt vastgesteld.

15 In een 100 ml beker werd 7 g citroenzuur toegevoegd gevolgd door 30 g HOH. Er werd genoeg triethanolamine toegevoegd om een pH te geven van 3 ("bij benadering 3,5 g). Een stuk van 2,5 x 2,5 cm roestig vatstaal werd gedurende 3 min aan het kokende materiaal toegevoegd. Het resultaat wordt onder "A" hierna aangegeven. Vervol-20 gens werd water toegevoegd ter vervanging van de afgekookte hoeveelheid en 0,25 g geconcentreerd HC1 toegevoegd gevolgd door voldoende triethanolamine, om de pH op 3 in te stellen. Opnieuw werd een roestig 2,5 x 2,5 cm stuk vatstaal gedurende 3 min aan de kokende oplossing toegevoegd. Het resultaat hiervan is "B'T hieronder aangegeven. Ten-25 slotte na aanvulling van verloren gegaan water werd. 0,5 g geconcentreerd HC1 toegevoegd en voldoende triethanolamine om de pH terug te brengen op 3. Zoals te voren werd een 2,5 bij 2,5 cm roestig stuk van vatstaal gedurende 3 min aan de kokende oplossing toegevoegd. Het resultaat wordt weergegeven door "C",

30 A_B__C

donkergrijs grijs helder gemarmerd geen stre- en gestreept pen

Voorbeeld. IV

35 Dit voorbeeld illustreert.dat elk sterk mineraal zuur kan worden toegepast. De gevolgde procedure was soortgelijk aan 790 5 9 34 13 die van voorbeeld III. Aldus werden vier oplossingen samengesteld in 100 ml bekers. Elke beker bevatte: T g citroenzuur, 3,5 S triethanolamine, 30 g HOH. De pH was 3.

In eerste instantie werd geen sterk mineraal zuur 5 toegevoegd. In de andere drie bekers werd zoals aangegeven geconcentreerd mineraal zuur toegevoegd, terwijl daarna extra triethanolamine werd toegevoegd om de pH terug te brengen op 3. In al deze gevallen werd een 2,5 en 2,5 cm monster van. het roestige vatstaal gedurende 3 min. bij kooktemperatuur van de oplossing behandeld. De resultaten 10 waren als volgt: 1___2_3_b geen HC1 37# HgSO^ cone. H PO^ 85# donkergrijs helder helder helder gestreept 15 Met betrekking tot de hoeveelheden toegevoegd mi neraal zuur wordt verwezen naar het minimum van 0,25 - 0,5 g. Deze hoeveelheid heeft betrekking op de gewoonlijk aangetroffen geconcën-treerde vorm van het zuur. In het geval van HC1 heeft de geconcentreerde oplossing een sterkte van 37#. 0,25 - 0,5 g Van dit concen-20 traat is de minimale aangegeven hoeveelheid. Soortgelijk heeft voor fosforzuur de 0,25 - 0,5 g betrekking op een concentraat van 85# en voor zwavelzuur op een concentraat van 98#. De voorgaande voorbeelden I - IV beschrijven citroenzuur als het voorkeurs-chelaat-vormende middel. De volgende voorbeelden illustreren de toepassing 25 van andere metaaloxyde-chelaatvormende middelen die binnen het kader van de uitvinding vallen. In het algemeen zijn bevredigende che-laatvormende middelen oplosbaar in de waterige samenstelling onder' de gebruiksomstandigheden die gewoonlijk een temperatuur omvatten van ongeveer by - 100°C ter versnelling van de metaaloxyde-verwijderings-30 methode.

Voorbeeld V

In een 100 ml beker werd 7 g van een chelaatvormend middel ingeleid als gerangschikt in tabel E, gevolgd door 55 g water. Hieraan werd 5 g van een amine (triethanolamine of Hyamine 3500) toe-35 gevoegd, la mengen werd de pH ingesteld op 0,80. De temperatuur werd 7905934

Ik opgevoerd tot 92°C en een uitgesneden strip (2,5 bij 15 cm) van een hete zacht stalen hand werd in de beker geplaatst. De temperatuur werd ingesteld tussen 87 en 92°C gedurende een periode van hetzij 10 of 30 min. De resultaten worden in tabel E gerangschikt. Het toe-5 gepaste zuur ter instelling van de pH was chloorwaterstofzuur (31$).

790 5 9 34 15 Η S) Λ 3 d Π ο ρ φ ο ω φ Λί co •Η a d ·Η Η Ο Η γ—I ξ ξ ξ ξ to ξ ξ ΦΗ ¢0 ·Π3 Π Π *"3 Ο -μ ·Η Ο Ο Η -Ρ ο φ d w w urn oj d a bo ·η ·η Φ a ο\ d γ-η rH a <ΰ m Ρ Π η Η ρ ρ ρ d ω I Η ,rS Π Ο 3 3 d d d 3 Ό Μ-ηξξξξ ο οι ; e ρ ρ 3 3 co a ·η ο d ·η·η φ φ έ S É φ d

Ο Μ ΗΗ iaNNNtiObO

C—

CO

*\ a φ

d bC

d d bO bO bO

•H *H ·Η ·Η ·Η S d Ö Ö Ö Η Φ *H ·Η ·Η * Ο ·Η -d Φ φ Φ d m d'o > > > cd Π-hwwwwwwwwww m 3 φ^φφφφφφ Φ φ φ φ d d d. φ £>

HdHHHHHH Η Η Η Η Φ Φ φ i—1 m ^ïdddddd η η ηηφ φ φ η ο

iè>333333 3 3 3 3 ν n n 3 H

ï ft

O

I I

. d i d § Π cd ft eö p

o ρ Φ p *H

ω Φ e e x φ ίφ ,, -jj s s a o oh ow s O Η E E E E W ·Γ-3 φ OJ Cd "-S Λ Λ ·*>·Η ·Η Η ΟΝ Ρ ·Η E E Ο Ο Η d -Ρ

Φ in ww, d «0 O

Ida bo ·Η ·Η Φ cd ρ η η a Λ Φ Ο Φ to Ρ Λ HHpppdmHd ho ri"1-5 Ho cdcdoddcd-oo t— pq ·Η E E E E OW ρ p 3 3 cd a-H W p W CO d ·Η·ΗΕ E φ φ > > |3 Φ d ·Η Φ

_ bo HH aaNNNbO©HH

pq r

< Φ bO -H

-Pd bO bO bO

£·* Ρ ·Η ·Η ·Η ·Η | +3 ö d d d d d φ •Η Φ W ·Η ·Η ·Η Φ d ·Η a η ·η φ · φ φ ι> φ d ,γι d > ί? 1? ο ί> O-Hrdwwwwww w w ww Φ d ι-^φφφφφφφ φ φ ΦΦd d d WH Φ dHHHHHHH Η Η ΗΗΦ Φ Φ PH d (ÜCöfHrHHHrHrH Η rH Η Η ¢) d) (D &) <D cd >3333333 3 3 3 3 Ν Ν ν τ-lbO J? d Φ Η Φ Φ Η d Ό * ·Η ·Η α) ο) 0 ι m ι a s d dddd h 3 Η φ ·Η ·Η ·π> d OH Φ

a d φ a a ·η n o ddo H

3·Ηΰ3Φ3ΛΝ3 o 3 dd d η ·Η H d H d 3-r-q ir\ H 33 Φ dcdao-HOd ι *h cn pxh a φ H 3 d a d d cd no :φ opt— oh333np 3 οφ ·ηη:φ o H dOHHHd ΰ Φ I i/\ d d ο·η· > Φ 3 d P 0 p 0 Φ d 3 CO ·η « P H d Π Ό p Η h 3 :φ d :Φ ft ftp d ad op|>d 3 nd PH-Hcd-Hwooap odd ·> d 3

•η :φρ dH d Od d3 φ d > d * o « «Td H

a ·Η :φ ρ Ρ ρ ft ·Η ·Η Η Ρ ·Η a Ν d Ο * 0J d Φ d ·η :φ ·η§§οφφβ dod ddcoo η Η Pd « ·η "Odddddro «"-add ·η 3 Η· > ο d Ρ d d d d ι I ·Η 3 Ή ·Η d Ή ·γ-Ι Ν a d * φ « dpdcflodHaawdNao ·ηνορ φ a d «d dddHpdd d33d Hd'-o n d 3dN •'^Γ33 3:φ.ΗΗ ».Ν.ηΗ·Η I 't ιλ·η Φ Ο d d d d ΦρΗ Φ·ηΗΟ d d dOH CVJ *H · d o > wdoddopoddddopd-H «nco P d^od-Hj>5:OHpo3d.oo3d ^3 Λ »! 3 Φ3ΡΝΗΧ·Η> φ Η Ν ρ Η Η 3 I ι · · cr\ 3 Ο Ο W Η d Ο d Η Λ Η Ρ Η w-dp dO W3 W «

H d O d Φ O d P Pd >:Φ Φ d d;OHd dd OH

Φ ρ d ft o Η :Φ d Η ·Η ft -π ρ ·η Ρ -H 3 p

Η , ·ΗΗ·Η ft w |>3 -Hdpd ft-H-Hd d a dO a W

O Oüi5<<K QNHp<t;&SP^3EHP<;ft 790 5 0 34 16.

Voorbeeld VI

Er werd een individuele proef uitgevoerd zoals in voorbeeld V maar met 7 g gluconzuur (50% in HgO) en 5 g triëthanol-amine in 55 g water. Deze keer werd de pH ingesteld op 3,5 met wate-5 rig chloorwaterstofzuur. De resultaten waren:

Na 10 min 92 - 87°C - zwart, zeer weinig walshuid verwijderd;

Na 30 min 92 - 87 C - zwart, zeer weinig walshuid verwijderd.

Voorbeeld VII

Er werden oplossingen samengesteld volgens dezelf-10. de procedure als in voorbeeld V. Deze keer werd echter de werkwijze uitgevoerd bij kamertemperatuur in plaats van 92 - 87°C. De resultaten worden weergegeven in tabel P,

TABEL F

Chelaatvormend middel en amine Verwijderde walshuid 4 uren bij kamertemperatuur

15 _ _~25°C

• K ·

Appelzuur, Hyamme 3500 alles verwijderd

Gluconzuur, triethanolamine alles verwijderd

Wijnsteenzuur, triethanolamine alles verwijderd

Appelzuur, triethanolamine alles verwijderd 20 Hydroxyethaandifosfonzuur, alles verwijderd triethanolamine

Diëthyleentriaminepenta-azijnzuur- zeer weinig verwijderd triethanolamine

Am.os. 3.510Λ32, enig walshuid achtergebleven 25 Vb. I, pH l+,5

De walshuid werd volledig verwijderd m 2 uren vergeleken met ongeveer 1+ uren voor de rest van de monsters.

** Dit chelaatvormende middel werkte goed in voorbeeld V bij 92 - 87°C waarbij het oplosbaar was. Bij kamertemperatuur kristalliseerde 30 bijna de totale hoeveelheid chelaatvormend middel uit. Dit toont het belang van de oplosbaarheid van het chelaatvormende middel in het reactiemediurn.

790 59 34

Claims (19)

1. Samenstelling voor het verwijderen van metaaloxyden van ferrometalen, met het kenmerk, dat deze een waterige oplossing omvat die een basisch ammoniumderivaat gekozen uit ammoniumhydroxyde en organische aminen, een organisch chelaatvormend middel voor de 5 metaaloxyden en een sterk mineraal zuur bevat, waarbij al deze componenten in effectieve concentraties ter verwijdering van metaaloxyden van het te reinigen metaal zonder corrosie door de inwerking van zuur of verkleuring daarvan aanwezig zijn, de pH van de oplossing ongeveer 0,5 - 3,0 en de gewichtsverhouding van het ammoniumderivaat tot 10 het organische chelaatvormende middel ongeveer 2 : 7 - 7 : 2 is.

2. Samenstelling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de pH van de oplossing ongeveer 1,0 - 2,0 is.

3. Samenstelling volgens conclusie 1·, met het kenmerk, dat de pH van de oplossing 0,5 - 1,5 is.

15 U. Samenstelling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het ammoniumderivaat ammoniumhydroxyde is.

5. Samenstelling volgéns conclusie 1, met het kenmerk, dat het ammoniumderivaat een waterig oplosbaar amine is.

6. Samenstelling volgens conclusie 5, met het kenmerk, 20 dat het waterige oplosbare amine wordt gekozen uit alkylaminen en alkanolaminen.

7. Samenstelling volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het waterige oplosbare amine een quaternair amine is.

8. Samenstelling volgens conclusie 7, met het kenmerk, 25 dat het quaternaire amine een 80$'s oplossing in ethanol of n-alkyl- dimethyl benzylammoniumchloride is.

9. Samenstelling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het chelaatvormende middel twee of meer functionele groepen bevat gekozen uit zuur,, hydroxyl en amine.

10. Samenstelling volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het chelaatvormende middel oplosbaar is in de waterige media van de samenstelling.

11. Samenstelling volgens conclusie 10, met het kenmerk, 790 59 34 Λ V dat deze een temperatuur heeft van k$ - 100°C.

12. Samenstelling volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het chelaatvormende middel citroenzuur is.

13. Samenstelling volgens conclusie 5, met het kenmerk, 5 dat het chelaatvormende middel gluconzuur is. 1^·. Samenstelling volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat h.et chelaatvormende middel wijnsteenzuur is.

15. Samenstelling volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het chelaatvormende middel appelzuur is.

16. Samenstelling volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het chelaatvormende middel ascorhinezuur is.

17. Samenstelling volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het chelaatvormende middel hydroxyethaandifosfonzuur is»

18. Samenstelling volgens conclusie 5, met het kenmerk, 15 dat het chelaatvormende middel diëthyleendiaminepenta-azijnzuur is.

19. Samenstelling volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het chelaatvormende middel ethyleendiaminetetra-azijnzuur is.

20. Werkwijze ter verwijdering van metaaloxyden van ferro-metalen, met het kenmerk, dat men een samenstelling volgens conclusies 20 1 - 19 toepast. 7905934