RU1776700C - Способ химической обработки деталей из черных металлов - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : способ химической обработки деталей из черных металлов включает травление вспененным раствором , содержащим минеральную кислоту, ингибитор коррозии и поверхностно-активное вещество, а также нейтрализацию, промывку и пассивацию, которые производ т вспененным раствором, полученным путем возврата отработанного травильного раствора , предварительно обработанного газообразным аммиаком и водным раствором гидроксидов щелочноземельных металлов. 1 ил., 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к химической обработке черных металлов.

Известен способ химической обработки деталей из черных металлов (Байрачный Б.И. и др. Справочник гальваника. Харьков: Прапор, 1988, с. 30-33), при котором издели  подвергают последовательно травлению , промывке водой, нейтрализации, промывке и пассивации. Травление производ т растворами, содержащими сол ную или серную кислоту в количестве 50-200 г/л, ингибитор коррозии, например катапин (2- 8 г/л), и поверхностно-активное вещество (3-5 г/л). Врем  травлени  5-30 мин, температура раствора 60-80°С.

После травлени  издели  промывают в чистой технической воде, при этом образуютс  сточные воды в количестве 0,5-1 обработанных деталей. Затем издели  подвергают нейтрализации раствором, содержащим кальцинированную соду в количестве 50-150 г/л, после чего издели  снова промывают чистой технической водой . При этом также образуетс  значительное количество сточных вод. Далее промытые детали пассивируют в растворе, содержащем нитрит натри  или моноэтано- ламин, в течение 1-2 мин.

Известный способ обработки изделий из черных металлов широко примен етс  на предпри ти х машиностроени , имеющих гальваническое производство. Однако низка  производительность процесса, обусловленна  наличием р да последовательных операций, проводимых с применением различного оборудовани  и в различных растворах , приводит к значительным затратам времени; образуетс  большое количество сточных вод вследствие необходимости промывки изделий после операций травлени  и нейтрализации, а также удалени  нейтрализующего и пассивирующего растворов из ванн после израсходовани  в них нейтрализующего и пассивирующего компонентов . Количество сточных вод после одного процесса обработки деталей состлпчпет 0,5-3,5 м /т обработанных изделий. Кроме

XJ

Ч

о VI

о о

3 17767004

того, утилизаци  сточных вод требует значи-зование осадка солей кальци  и происходит

тельных затрат.его осаждение в нижнюю часть усреднител 

Целью изобретени   вл етс  снижение6. Дл  ускорени  процесса осаждени  в

количества отходов и повышение произво-раствор добавл ют коагул торы, при этом

дительности процесса.5 рН раствора поддерживают на уровне 9,5Указанна  цель достигаетс  тем, что10.

способ химической обработки деталей изОсветленный раствор, содержащий восчерных металлов включает травлениестановленныйаммиак, поверхностно-активвспененным раствором, содержащим кис-ное вещество и ингибитор коррозии,

лый компонент, ингибитор коррозии и по-10 подаетс  в сборник 7 и затем в пеногенерэверхностно-активное вещество, стор 2, откуда во вспененном состо нии попоследующей нейтрализацией, промыв-ступает в емкость 1, в которой происходит

кой и пассивацией вспененным раство-одновременное удаление продуктов травлером , полученным путем возвратани  с деталей, нейтрализаци  остатков кисотработанного травильного раствора,15 лоты и пассивации их поверхностей. После

предварительно обработанного газооб-нейтрализации и пассивации отработанный

разным аммиаком и водным растворомраствор поступает на очистные сооружени ,

гидроксидов щелочноземельных метал-а накопившиес  в нижних част х усреднителов .лей 4 и 6 осадки - в шламосборник 8.

На чертеже дана схема, по сн юща 20 П р и м е р. В емкость 1 загружают

предлагаемый способ.детали, обща  площадь поверхности котоВ емкость 1 загружают детали из чер-рых составл ет 1,3 м . Из пеногенератора 2

ных металлов и из пеногенератора 2 подаютв емкость 1 подают вспененный раствор,

в нее вспененный раствор, содержащий по-содержащий, г/л: оксиэтилированные алверхностно-активное вещество, ингибитор25 килфенолы 5; серную кислоту 65; моноэтакоррозии и кислый компонент, при этом по-ноламины 6. Температура травильного

верхности деталей покрываютс  пеной.раствора 65°С.

Высока  реакционна  способность тра-Пена обволакивает детали, после взаивильного раствора поддерживаетс  за счетмодействи  с их поверхност ми разрушаетпосто нного притока пены, в которой содер-30 с  и в виде капелек жидкости скапливаетс 

житс  свежа  порци  указанных компонен-в нижней части емкости 1. Остатки прореатов . Замедл ющие реакцию соединени тировавшей пены удал ютс  с поверхнонакапливаютс  в жидкой фазе, образую-стей деталей новой ее порцией,

щейс  после взаимодействи  пены с повер-Травление изделий производ т в течехностью детали, в результате которого пена35 ние 4 мин.

разрушаетс  и в виде капелек жидкостиОтработанный раствор поступает в смескапливаетс  в нижней части емкости 1. Ос-ситель-реактор 3, в который подают газообтатки прореагировавшей пены удал ютс  сразный аммиак МНз в количестве 23 г/л, а

поверхности деталей новой порцией пены.затем в усреднитель 4 дл  осаждени  гидроТравление изделий производ т в течение40 ксида железа Ре(ОНз). Дл  ускорени  осаж3-5 мин.дени  осадка в усреднитель 4 добавл ют

Отработанный раствор из нижней частижидкое стекло (8 г/л). Количество образоемкости 1 подают в смеситель-реактор 3,вавшегос  осадка 55 г/л.

куда поступает газообразный аммиак NH3.Далее раствор поступаете реактор-смеВ реакторе 3 происходит нейтрализаци  ос-45 ситель 5, куда подают раствор гидроксида

таточной кислоты и последующее взаимо-кальци  Са(ОН)2 в количестве 42 г/л. После

действие аммиака с водорастворимымисмешени  раствор поступает в усреднитель

сол ми железа.6, в котором происходит отделение сульфэИз реактора 3 раствор поступает в ус-та кальци  CaSO/j. Дл  ускорени  осаждереднитель4 . в котором происходитосажде-50 ни  осадка в усреднитель добавл ют

ние гидроксида железа. Дл  ускорени жидкое стекло (5 г/л). Количество образопроцесса осаждени  в усреднитель 4 добав-вавшегос  осадка 82 г/л.

л ют коагул тор-жидкое стекло или ферро-В результате регенерации образуетс 

хромовый шлак.раствор, содержащий, г/л: аммиак 19.3; окДалее осветленный раствор поступает в55 сиэтилированные алкилфенолы 4,2; монореактор-смеситель 5, в который подают рас-этаноламины 5,8. Полученный раствор твор гидроксидов щелочноземельных ме-вспенивают в пеногенераторе 2 и произво- таллов. После смешени  реакционна  массад т им промывку, нейтрализацию и пзссива- поступает в усреднитель 6, футерованныйцию поверхностей деталей. По окончании полиэтиленом. В нем заканчиваетс  обра-процесса отработанный раствор из емкости

1 удал ют, при этом количество сточных вод составл ет 1050 г/м обработанных деталей .

В табл. 1 приведены технологические параметры процесса обработки деталей, 2 в табл. 2 - технологические параметры процесса регенерации травильного раствора.

Как видно из табл. 1, врем  на обработку деталей предлагаемым способом сокращаетс  в 3-5 раз (с 2 мин по прототипу до 3,7-5,9 мин). При этом врем  травлени  деталей уменьшаетс  до 3-5 мин (по прототипу 15 мин), а врем  на промывку, нейтрализацию и пассивацию - в б раз (с 6 мин по известному способу до 0,7-0,9 по предлагаемому).

Отходы, образующиес  после обработки деталей предлагаемым способом, составл ет значительно меньшее количество. Так, количество осадка снижаетс  в 1,5-3 раза, а сточных вод- в 1,8-3,7 раза.

Из табл. 2 видно, что в результате регенерации отработанного травильного раствора такие компоненты, как оксиэтили- рованные алкилфенолы и моноэтанолами- ны, необходимые дл  промывки, нейтрализации и пассивации, почти полностью восстанавливаютс .

Предлагаемый способ химической обработки деталей из черных металлов позво-

л ет повысить производительность процесса за счет осуществлени  операции травлени  вспененным раствором, в течение которого происходит взаимодействие поверхности обрабатываемой детали с пеной, и совмещени  операций промывки, нейтрализации и пассивации; уменьшить количество отходов за счет осуществлени  операции промывки, нейтрализации и пассивации регенерированным травильным раствором, что также позволит сократить затраты на их утилизацию.

Ф-о рмула изобретени  Способ химической обработки деталей из черных металлов, включающий травление раствором, содержащим минеральную кислоту, ингибитор коррозии и поверхностно-активное вещество, нейтрализацию, промывку и пассивацию, отличающий- с   тем. что, с целью повышени  производительности процесса и снижени  количества отходов, травление производ т вспененным травильным раствором, а нейтрализацию , промывку и пассивацию - вспененным раствором, полученным путем возврата отработанного травильного раствора, предварительно обработанного газообразным аммиаком и водным раствором гидроксидов щелочноземельных металлов.

Нейтрализаци , пассиваци  и промывка происход т одновременно.

Примечание Процесс протекает при 20-25°С.

Таблица 2

r

4Jy

ajssjsuas