RU2784962C2 - Composition not containing boron for removal of cryolite-containing deposits - Google Patents
Composition not containing boron for removal of cryolite-containing deposits Download PDFInfo
- Publication number
- RU2784962C2 RU2784962C2 RU2020122251A RU2020122251A RU2784962C2 RU 2784962 C2 RU2784962 C2 RU 2784962C2 RU 2020122251 A RU2020122251 A RU 2020122251A RU 2020122251 A RU2020122251 A RU 2020122251A RU 2784962 C2 RU2784962 C2 RU 2784962C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acid
- mol
- aqueous composition
- installations
- total
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 82
- REHXRBDMVPYGJX-UHFFFAOYSA-H Sodium hexafluoroaluminate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].F[Al-3](F)(F)(F)(F)F REHXRBDMVPYGJX-UHFFFAOYSA-H 0.000 title claims abstract description 36
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 36
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 title 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 27
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 25
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 24
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 11
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims abstract description 8
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 60
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 51
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 18
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 17
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 7
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 6
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 6
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 claims description 2
- 229920000151 polyglycol Polymers 0.000 claims description 2
- 239000010695 polyglycol Substances 0.000 claims description 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 13
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 150000001990 dicarboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 abstract 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 15
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N HCl Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N Boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 description 9
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 5
- -1 phosphate ions Chemical class 0.000 description 5
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N Adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N Glutaric acid Chemical compound OC(=O)CCCC(O)=O JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K Aluminium chloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Chemical compound OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N Sulfamic acid Chemical compound NS(O)(=O)=O IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 2
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 2
- 230000000240 adjuvant Effects 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M chlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000002612 dispersion media Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- KWPNNZKRAQDVPZ-UHFFFAOYSA-N 1,3-bis(2-methylphenyl)thiourea Chemical compound CC1=CC=CC=C1NC(=S)NC1=CC=CC=C1C KWPNNZKRAQDVPZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N Carbonic acid Chemical class OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N Hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K Iron(III) phosphate Chemical class [Fe+3].[O-]P([O-])([O-])=O WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229960004011 Methenamine Drugs 0.000 description 1
- KFFQABQEJATQAT-UHFFFAOYSA-N N,N'-Di-n-butylthiourea Chemical compound CCCCNC(=S)NCCCC KFFQABQEJATQAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FLVIGYVXZHLUHP-UHFFFAOYSA-N N,N'-diethylthiourea Chemical group CCNC(=S)NCC FLVIGYVXZHLUHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXMKYRQZQXVKGB-CWWHNZPOSA-N Tannin Chemical compound O([C@H]1[C@H]([C@@H]2OC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)O[C@H]([C@H]2O)O1)O)C(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 VXMKYRQZQXVKGB-CWWHNZPOSA-N 0.000 description 1
- LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H Zinc phosphate Chemical class [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K [O-]P([O-])([O-])=O Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N carbamate Chemical class NC(O)=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052803 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing Effects 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 description 1
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxyl anion Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002609 media Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000004965 peroxy acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Inorganic materials [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 229920001864 tannin Polymers 0.000 description 1
- 235000018553 tannin Nutrition 0.000 description 1
- 239000001648 tannin Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000027 toxicology Toxicity 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к композиции, а также к способу удаления криолитовых отложений из установок или частей установок, которые служат для конверсионной обработки металлических поверхностей.The invention relates to a composition, as well as a method for removing cryolite deposits from installations or parts of installations that serve for the conversion treatment of metal surfaces.
Существует известная практика нанесения конверсионных покрытий на металлические поверхности из алюминия и стали, включая оцинкованную сталь, например, в качестве подходящей основы поверхностного слоя для последующего органического покрытия. Растворы, применяемые для этих целей, могут содержать в случае фосфатирующих растворов напр., ионы цинка и фосфат-ионы, а также ионы никеля, марганца, магния, кальция, меди, кобальта, щелочных металлов и/или аммония.It is known practice to apply conversion coatings to aluminum and steel metal surfaces, including galvanized steel, for example, as a suitable surface layer base for a subsequent organic coating. The solutions used for this purpose may contain, in the case of phosphatizing solutions, for example zinc ions and phosphate ions, as well as nickel, manganese, magnesium, calcium, copper, cobalt, alkali metal and/or ammonium ions.
Также повсеместным является присутствие ускоряющих адъювантов, таких как нитрит, хлорат, пероксид или их комбинаций, анионов, таких как хлорид и сульфат для сохранения электронейтральности, и, необязательно, адъювантов улучшающих покрытие, таких как гидроксикарбоновые кислоты, аминокарбоновые кислоты или конденсированные фосфаты, а также комплексные или простые фториды.Also ubiquitous are the presence of accelerating adjuvants such as nitrite, chlorate, peroxide, or combinations thereof, anions such as chloride and sulfate to maintain electrical neutrality, and optional coating enhancing adjuvants such as hydroxycarboxylic acids, aminocarboxylic acids, or condensed phosphates, as well as complex or simple fluorides.
Также служащими для обработки, в особенности, алюминия и цинка, следовательно, являются растворы обработки, содержащие фторид и необязательно нитрат и/или фосфат.Также обычными в случае обработки алюминия являются растворы, которые содержат ионы титана и/или циркония, фторид-ионы, и необязательно таннин.Also useful for treating aluminum and zinc in particular are therefore treatment solutions containing fluoride and optionally nitrate and/or phosphate. Also common in the case of aluminum processing are solutions which contain titanium and/or zirconium ions, fluoride ions and optionally tannin.
В той степени, в какой вышеупомянутые растворы применяют для обработки металлических поверхностей, состоящих, полностью или частично из алюминия или его сплавов, ионы алюминия переходят в раствор и, ионами натрия и фторид-ионами, которые присутствуют в растворе ванны, осаждаются согласно уравнению реакцииTo the extent that the aforementioned solutions are used to treat metal surfaces consisting wholly or partly of aluminum or its alloys, aluminum ions go into solution and, sodium ions and fluoride ions, which are present in the bath solution, are deposited according to the reaction equation
3Na+(aq)+Al3+(aq)+6F-(aq)→Na3AlF6(s)↓3Na + (aq) + Al 3+ (aq) + 6F - (aq) → Na 3 AlF 6 (s) ↓
в форме криолита, который имеет очень низкую растворимость. В этом случае часть осажденного криолита остается суспендированной в растворе ванны или опадает в виде осадка способного к перекачиванию насосом или жидкотекучего, на дне ванны. Другая часть растет в виде очень прочно прилипающей корки на стенках ванн, а также внутри линий, насосов, теплообменников, сопловых узлов и распылительных сопел, и отрицательно влияет на работу установки. Следовательно, через регулярные промежутки времени отложения должны удаляться механически или химически, химически в местах, где доступность ограничена.in the form of cryolite, which has a very low solubility. In this case, a portion of the precipitated cryolite remains suspended in the bath solution or falls as a pumpable or flowable precipitate at the bottom of the bath. The other part grows in the form of a very strongly adhering crust on the walls of the baths, as well as inside lines, pumps, heat exchangers, nozzle assemblies and spray nozzles, and negatively affects the operation of the installation. Therefore, at regular intervals, deposits must be removed mechanically or chemically, chemically in places where availability is limited.
Химическое удаление отложений на установках или частях установок выполняют, применяя - в зависимости от применяемого материала конструкции растворители на основе серной кислоты, амидосерной кислоты, соляной кислоты, азотной кислоты или гидроксидаChemical removal of deposits on installations or parts of installations is carried out using solvents based on sulfuric acid, amidosulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid or hydroxide, depending on the material of construction used.
натрия/комплексообразующих агентов. Он подходят для удаления отложений, состоящих из фосфатов цинка и фосфатов железа, веществ, возникающих при фосфатировании стали, включая оцинкованную сталь.sodium/complexing agents. It is suitable for removing deposits consisting of zinc phosphates and iron phosphates, substances that occur when steel is phosphated, including galvanized steel.
И наоборот, когда рассматриваемые отложения в значительной степени состоят из очень малорастворимого криолита, возникает проблема, заключающаяся в том, что вышеупомянутые растворители очень медленно атакуют и, кроме того, способны растворять лишь небольшое количество корок. Это означает, что время технического обслуживания нежелательно велико и что уровни химического потребления непропорционально высоки.Conversely, when the deposits in question consist largely of very poorly soluble cryolite, the problem arises that the aforementioned solvents attack very slowly and, moreover, are able to dissolve only a small amount of crusts. This means that maintenance times are undesirably long and that chemical consumption levels are disproportionately high.
Для удаления криолитовых отложений, DE 4128107 А1 рассматривает контактирование установок или частей установок с растворами, содержащими минеральную кислоту и боратсодержащее соединение.For the removal of cryolite deposits, DE 4128107 A1 considers contacting installations or parts of installations with solutions containing a mineral acid and a borate-containing compound.
За прошедшее время, тем не менее, применение боратсодержащих соединений, таких как борная кислота следует избегать, если это возможно, по соображениям защиты окружающей среды, а также токсикологии. В ближайшем будущем борная кислота может быть вообще недоступна из-за правил REACH. По крайней мере, доступность борной кислоты в предстоящие годы будет снижаться все больше и больше по указанным причинам.In the past, however, the use of borate-containing compounds such as boric acid should be avoided, if possible, for reasons of environmental protection as well as toxicology. In the near future, boric acid may not be available at all due to REACH regulations. At the very least, the availability of boric acid will decrease more and more in the coming years for the reasons indicated.
Задача изобретения состоит в том, чтобы обеспечить композицию, а также способ удаления криолитовых отложений из установок или частей установок, которые служат для конверсионной обработки металлических поверхностей, указанная композиция и способ больше не имеют недостатков известных композиций или способов, соответственно, и позволяют, в частности, осуществлять менее трудоемкий, экономичный процесс очистки, в то же время по существу, более конкретно, без применения боратсодержащих соединений.The object of the invention is to provide a composition as well as a method for removing cryolite deposits from installations or parts of installations that serve for the conversion treatment of metal surfaces, said composition and method no longer have the disadvantages of known compositions or methods, respectively, and allow, in particular , to carry out a less labor-intensive, economical purification process, while essentially, more specifically, without the use of borate-containing compounds.
Более того, время, необходимое для полного разрушения/диспергирования криолитовых отложений (время растворения), а также количество растворенных криолитовых отложений на единицу количества растворителя должны быть сравнимы с теми, которые достигаются комбинацией минеральной кислоты и боратсодержащего соединения.Moreover, the time required for the complete destruction/dispersion of cryolite deposits (dissolution time), as well as the amount of dissolved cryolite deposits per unit amount of solvent, should be comparable to those achieved by a combination of a mineral acid and a borate-containing compound.
Задача достигается, во-первы, способом изобретения для удаления криолитовых отложений из установок или частей установок, который включает контактирование установок или частей установок с водной композицией, которая содержитThe object is achieved, firstly, by the method of the invention for removing cryolite deposits from plants or parts of plants, which includes contacting the plants or parts of plants with an aqueous composition that contains
a) по меньшей мере, одну минеральную кислоту иa) at least one mineral acid and
b) по меньшей мере, одну дикарбоновую кислоту формулы НООС-(СН2)х-СООН, где х равно 0-3 и к композиции не добавляют никаких боратсодержащих соединений.b) at least one dicarboxylic acid of the formula HOOC-(CH 2 ) x -COOH, where x is 0-3 and no borate-containing compounds are added to the composition.
В то время как, по меньшей мере, одна минеральная кислота способствует своей высокой кислотностью разрушению криолитовых отложений, действие, по меньшей мере, одной дикарбоновой кислоты в этом отношении объясняется тем, что она является эффективным комплексообразующим агентом для Al3+, и, путем образования комплекса, удаляет эти ионы из равновесия растворимости криолита.While at least one mineral acid contributes by its high acidity to the breakdown of cryolite deposits, the effect of at least one dicarboxylic acid in this regard is due to the fact that it is an effective complexing agent for Al 3+ , and, by forming complex, removes these ions from the cryolite solubility equilibrium.
Определения:Definitions:
Термин "криолитовые отложения" относится в настоящее время к устойчивым отложениям, т.е. коркам, которые состоят предпочтительно больше чем на 50 мас. % и более предпочтительно больше чем на 90 мас. % из криолита (масса в сухом виде).The term "cryolite deposits" currently refers to stable deposits, ie. crusts, which are preferably more than 50 wt. % and more preferably more than 90 wt. % from cryolite (dry weight).
"Удаление криолитовых отложений" предполагается понимать не только как отделение указанных отложений от соответствующих установок или частей установок, но также, кроме того, как растворение и/или диспергирование, по меньшей мере, 90 мас. %, и более конкретно как полное растворение/диспергирование отложений."Removal of cryolite deposits" is intended to be understood not only as the separation of these deposits from the respective installations or parts of the installations, but also, in addition, as the dissolution and/or dispersion of at least 90 wt. %, and more specifically as complete dissolution/dispersion of deposits.
"Водная композиция" предполагается, в настоящее время, понимать как композицию, которая включает преимущественно, т.е. до степени больше чем на 50 мас. %, воду в качестве растворителя или дисперсионной среды. Водная композиция предпочтительно представляет собой раствор, более предпочтительно раствор, содержащий только воду в качестве своего растворителя."Aqueous composition" is currently intended to be understood as a composition that includes predominantly, i. to an extent greater than 50 wt. %, water as a solvent or dispersion medium. The aqueous composition is preferably a solution, more preferably a solution containing only water as its solvent.
Заявление о том, что "в композицию не были добавлены боратсодержащие соединения", не предназначено для исключения возможного присутствия в композиции незначительной доли боратсодержащих соединений, которые в этом случае связаны с загрязнением применяемых исходных материалов. Под "боратсодержащими соединениями" подразумевают, в частности, буру и борную кислоту.The statement that "no borate-containing compounds have been added to the composition" is not intended to exclude the possible presence of a small proportion of borate-containing compounds in the composition, which in this case is associated with contamination of the raw materials used. By "borate-containing compounds" is meant in particular borax and boric acid.
«Нормальная концентрация» кислоты является синонимом молярной концентрации протонов, выделяемых кислотой. В случае серной кислоты, например, выделяется два протона на молекулу кислоты. Следовательно, серная кислота, имеющая молярную концентрацию 1 моль/л, имеет нормальную концентрацию 2 моль/л.The "normal concentration" of an acid is synonymous with the molar concentration of protons released by the acid. In the case of sulfuric acid, for example, two protons are released per acid molecule. Therefore, sulfuric acid having a molar concentration of 1 mol/l has a normal concentration of 2 mol/l.
По меньшей мере, одна дикарбоновая кислота также могла быть добавлена к раствору в виде соли, другими словами, к водной композиции в виде дикарбоксилата или моногидродикарбоксилата.The at least one dicarboxylic acid could also be added to the solution as a salt, in other words, to the aqueous composition as a dicarboxylate or monohydrodicarboxylate.
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления, установки и/или части установок приводят в контакт с водной композицией, которая содержитAccording to one preferred embodiment, the plants and/or parts of the plants are brought into contact with an aqueous composition which contains
a) по меньшей мере, одну минеральную кислоту, имеющую нормальную концентрацию (суммарную) в диапазоне от 1.0 до 10 моль/л, иa) at least one mineral acid having a normal concentration (total) in the range of 1.0 to 10 mol/l, and
b) по меньшей мере, одну дикарбоновую кислоту формулы НООС-(СН2)х-СООН, имеющую суммарную концентрацию в диапазоне от 0.07 до 1.7 моль/л,b) at least one dicarboxylic acid of the formula HOOC-(CH 2 ) x -COOH having a total concentration in the range from 0.07 to 1.7 mol/l,
где х равно 0-3 и к композиции не добавляют никаких боратсодержащих соединений.where x is 0-3 and no borate-containing compounds are added to the composition.
Эта, по меньшей мере, одна минеральная кислота присутствует предпочтительно в нормальной концентрации (суммарной) в диапазоне от 2.0 до 8.0 моль/л, более предпочтительно от 3.0 до 6.0 моль/л, и очень предпочтительно от 3.5 до 4.5 моль/л, в то время как, по меньшей мере, одна дикарбоновая кислота присутствует в суммарной концентрации в диапазоне от 0.07 до 1.5 моль/л, более предпочтительно от 0.35 до 1.5 моль/л, очень предпочтительно от 0.35 до 1.0 моль/л, и особенно предпочтительно от 0.5 до 0.8 моль/л.This at least one mineral acid is present preferably in a normal concentration (total) in the range of 2.0 to 8.0 mol/l, more preferably 3.0 to 6.0 mol/l, and very preferably 3.5 to 4.5 mol/l, while while at least one dicarboxylic acid is present in a total concentration ranging from 0.07 to 1.5 mol/l, more preferably from 0.35 to 1.5 mol/l, very preferably from 0.35 to 1.0 mol/l, and particularly preferably from 0.5 to 0.8 mol/l.
Аналогично охваченными являются все комбинации вышесказанных диапазонов концентраций для, по меньшей мере, одной минеральной кислоты с вышесказанными диапазонами концентраций для, по меньшей мере, одной дикарбоновой кислоты.Similarly covered are all combinations of the above concentration ranges for at least one mineral acid with the above concentration ranges for at least one dicarboxylic acid.
Водная композиция предпочтительно содержит, по меньшей мере, одну минеральную кислоту и, по меньшей мере, одну дикарбоновую кислоту в молярном соотношении в диапазоне от 2.4: 1 до 60: 1, более предпочтительно от 2.6: 1 до 60: 1, более предпочтительно от 2.6: 1 до 12: 1, очень предпочтительно от 4.0: 1 до 12: 1, и особенно предпочтительно от 5.0: 1 до 8.0: 1 (нормальная концентрация (суммарная), по меньшей мере, одной минеральной кислоты в моль/л относительно суммарной концентрации, по меньшей мере, одной дикарбоновой кислота в моль/л).The aqueous composition preferably contains at least one mineral acid and at least one dicarboxylic acid in a molar ratio ranging from 2.4:1 to 60:1, more preferably from 2.6:1 to 60:1, more preferably from 2.6 : 1 to 12:1, very preferably 4.0:1 to 12:1, and particularly preferably 5.0:1 to 8.0:1 (normal concentration (total) of at least one mineral acid in mol/l relative to total concentration , at least one dicarboxylic acid in mol/l).
Особенно преимущественным для установки или части установок является приведение в контакт с водной композицией, которая, в качестве, по меньшей мере, одной минеральной кислоты включает соляную кислоту, серную кислоту и/или азотную кислоту.It is particularly advantageous for a plant or part of a plant to be brought into contact with an aqueous composition which, as at least one mineral acid, comprises hydrochloric acid, sulfuric acid and/or nitric acid.
По меньшей мере, одна минеральная кислота особенно предпочтительно представляет собой серную кислоту.The at least one mineral acid is especially preferably sulfuric acid.
С технической прикладной точки зрения и на основе ее функциональности, серная кислота выгоднее соляной кислоты и азотной кислоты. Таким образом, при применении соляной кислоты, проблема состоит в том, что криолитовые отложения могут только медленно растворяться, потому что нет никакой возможности нагревания установки, чтобы ускорить процесс растворения. Образование паров иначе разъело бы установку. В случае азотной кислоты, с другой стороны, риск состоит в том, что посредством реакции с остатками фосфатирования могут образоваться азотистые газы.From a technical application point of view and based on its functionality, sulfuric acid is more advantageous than hydrochloric acid and nitric acid. Thus, when using hydrochloric acid, the problem is that cryolite deposits can only dissolve slowly, because there is no possibility of heating the plant to speed up the dissolution process. The formation of vapors would otherwise corrode the installation. In the case of nitric acid, on the other hand, the risk is that nitrogenous gases may be formed by reaction with phosphating residues.
По меньшей мере одной дикарбоновой кислотой формулы НООС-(СН2)х-СООН может быть глутаровая кислота (х=3), янтарная кислота (х=2), малоновая кислота (х=1) и/или щавелевая кислота (х=0).At least one dicarboxylic acid of the formula HOOC-(CH 2 ) x -COOH may be glutaric acid (x=3), succinic acid (x=2), malonic acid (x=1) and/or oxalic acid (x=0 ).
Дикарбоновые кислоты с х>3 даже такие как адипиновая кислота с х=4 имеют очень низкую растворимость в водной среде и с другой стороны, поэтому больше не в состоянии действовать как комплексообразующие агенты для Al3+.Dicarboxylic acids with x>3 even such as adipic acid with x=4 have a very low solubility in aqueous media and on the other hand, therefore, are no longer able to act as complexing agents for Al 3+ .
По меньшей мере, одной дикарбоновой кислотой предпочтительно является малоновая кислота (х=1) и/или щавелевая кислота (х=0) и более предпочтительно щавелевая кислота (х=0).The at least one dicarboxylic acid is preferably malonic acid (x=1) and/or oxalic acid (x=0) and more preferably oxalic acid (x=0).
Водная композиция преимущественно дополнительно содержит, по меньшей мере, один неионогенный сурфактант. Причина заключается в том, что это облегчает смачивание криолитовых отложений водной композицией. Особенно выгодно в том случае, если, по меньшей мере, один неионогенный сурфактант выбирают из группы, включающей этоксилированные простые эфиры полигликоля и жирных спиртов.The aqueous composition preferably additionally contains at least one non-ionic surfactant. The reason is that it facilitates the wetting of the cryolite deposits with the aqueous composition. It is particularly advantageous if the at least one non-ionic surfactant is selected from the group consisting of ethoxylated polyglycol ethers of fatty alcohols.
Водная композиция предпочтительно может дополнительно содержать, по меньшей мере, один ингибитор коррозии, для того чтобы защищать установки или части установок от коррозии во время их контактирования с водной композицией.The aqueous composition may preferably additionally contain at least one corrosion inhibitor in order to protect installations or parts of installations from corrosion during their contact with the aqueous composition.
Этот, по меньшей мере, один ингибитор коррозии предпочтительно включает, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, включающей производные мочевины и диолы, включая алкоксилированные диолы.This at least one corrosion inhibitor preferably comprises at least one compound selected from the group consisting of urea derivatives and diols, including alkoxylated diols.
Согласно первому особенно предпочтительному варианту осуществления, по меньшей мере, одним ингибитором коррозии является N,N'-диэтилтиомочевина или смесь N,N'-ди(о-толил)тиомочевины, N,N'-дибутилтиомочевины и гексаметилентетрамина.According to a first particularly preferred embodiment, the at least one corrosion inhibitor is N,N'-diethylthiourea or a mixture of N,N'-di(o-tolyl)thiourea, N,N'-dibutylthiourea and hexamethylenetetramine.
Согласно второму особенно предпочтительному варианту осуществления, по меньшей мере, одним ингибитором коррозии является смесь соединения формулы IAccording to a second particularly preferred embodiment, the at least one corrosion inhibitor is a mixture of a compound of formula I
в которой R1 и R2 оба представляют собой Н, и соединения формулы I, в котором R1 и R2 каждый независимо друг от друга представляют собой НО-(CH2)w группу с w≥2, предпочтительно оба представляют собой НО- СН2)2 группу, где для каждого из двух соединений формулы I, х и у, в каждом случае независимо друг для друга означают 1-4. Смесь этих соединений является менее токсикологически нежелательной, а также менее вредной для окружающей среды, чем вышеуказанные производные мочевины.in which R 1 and R 2 are both H, and compounds of formula I, in which R 1 and R 2 each independently represent a HO-(CH 2 ) w group with w≥2, preferably both are HO- CH 2 ) 2 group, where for each of the two compounds of formula I, x and y, in each case independently for each other mean 1-4. The mixture of these compounds is less toxicologically undesirable and also less harmful to the environment than the aforementioned urea derivatives.
Особенно выгодно если способ вышеизложенного типа, в соответствии с изобретением, настроен таким образом, что установки и/или части установок приводят в контакт с водной композицией, которая содержитIt is particularly advantageous if the method of the type described above, according to the invention, is configured in such a way that the plants and/or parts of the plants are brought into contact with an aqueous composition which contains
a) серную кислоту, имеющую нормальную концентрацию (суммарную) в диапазоне от 1.0 до 10 моль/л, иa) sulfuric acid having a normal concentration (total) ranging from 1.0 to 10 mol/l, and
b) щавелевую кислоту, имеющую суммарную концентрацию в диапазоне от 0.07 до 1.7 моль/л,b) oxalic acid having a total concentration ranging from 0.07 to 1.7 mol/l,
где к композиции не добавлено ни одного из боратсодержащих соединений.where none of the borate-containing compounds is added to the composition.
Эта серная кислота присутствует предпочтительно в нормальной концентрации (суммарной) в диапазоне от 2.0 до 8.0 моль/л, более предпочтительно от 3.0 до 6.0 моль/л, и очень предпочтительно от 3.5 до 4.5 моль/л, в то время как щавелевая кислота присутствует в суммарной концентрации в диапазоне от 0.07 до 1.5 моль/л, более предпочтительно от 0.35 до 1.5 моль/л, очень предпочтительно от 0.35 до 1.0 моль/л, и особенно предпочтительно от 0.5 до 0.8 моль/л.This sulfuric acid is preferably present at a normal concentration (total) in the range of 2.0 to 8.0 mol/l, more preferably 3.0 to 6.0 mol/l, and very preferably 3.5 to 4.5 mol/l, while oxalic acid is present in total concentration in the range of 0.07 to 1.5 mol/l, more preferably 0.35 to 1.5 mol/l, very preferably 0.35 to 1.0 mol/l, and particularly preferably 0.5 to 0.8 mol/l.
Аналогично охвачены все комбинации вышесказанных диапазонов концентраций для серной кислоты с вышесказанными диапазонами концентраций для щавелевой кислоты.Similarly, all combinations of the above concentration ranges for sulfuric acid with the above concentration ranges for oxalic acid are covered.
Водная композиция предпочтительно содержит серную кислоту и щавелевую кислоту в молярном соотношении в диапазоне от 2.4: 1 до 60: 1, более предпочтительно от 2.6: 1 до 60: 1, более предпочтительно от 2.6: 1 до 12: 1, очень предпочтительно от 4.0: 1 до 12: 1, и особенно предпочтительно от 5.0: 1 до 8.0: 1 (нормальна концентрация (суммарная) серной кислоты в моль/л относительно суммарной концентрации щавелевой кислоты в моль/л).The aqueous composition preferably contains sulfuric acid and oxalic acid in a molar ratio ranging from 2.4:1 to 60:1, more preferably from 2.6:1 to 60:1, more preferably from 2.6:1 to 12:1, very preferably from 4.0:1. 1 to 12:1, and particularly preferably from 5.0:1 to 8.0:1 (normal concentration (total) sulfuric acid in mol/l relative to the total concentration of oxalic acid in mol/l).
В случае серной кислоты в качестве, по меньшей мере, одной применяемой минеральной кислоты, установки или части установок приводят в контакт в соответствии с одним преимущественным вариантом осуществления изобретения - с водной композицией, которая дополнительно содержит нитрат. Присутствие нитрата в водной композиции с серной кислотой обеспечивает пассивацию установок или частей установок, изготовленных из нержавеющей стали.In the case of sulfuric acid as the at least one mineral acid used, the plants or parts of the plants are brought into contact in accordance with one advantageous embodiment of the invention with an aqueous composition which additionally contains nitrate. The presence of nitrate in the aqueous composition with sulfuric acid ensures the passivation of installations or parts of installations made of stainless steel.
При обработке установок и/или частей установок водной композицией, содержащей серную кислоту и щавелевую кислоту и нитрат, особенно выгодных результатов достигают, если указанные установки и/или части установок приводят в контакт, в соответствии с другим преимущественным вариантом осуществления изобретения, с водной композицией, в которой массовое соотношение серной кислоты (рассчитанной в виде H2SO4) к нитрату (рассчитанному в виде NO3 -) составляет от 5:1 до 50:1, предпочтительно от 15:1 до 25:1.In the treatment of plants and/or parts of plants with an aqueous composition containing sulfuric acid and oxalic acid and nitrate, particularly advantageous results are achieved if said plants and/or parts of plants are brought into contact, in accordance with another advantageous embodiment of the invention, with an aqueous composition, in which the mass ratio of sulfuric acid (calculated as H 2 SO 4 ) to nitrate (calculated as NO 3 - ) is from 5:1 to 50:1, preferably from 15:1 to 25:1.
Установки, которые должны быть освобождены от криолитовых отложений, могут, например, представлять собой установки распылительного фосфатирования или установки погружного фосфатирования.Plants to be freed from cryolite deposits may, for example, be spray phosphatizers or dip phosphatizers.
Установку, которая должна быть освобождена от криолитовых отложений предпочтительно приводят в контакт с водной композицией путем наполнения установки этой композицией до такой высоты, чтобы все части установки, несущие криолитовые отложения покрывались водной композицией.The installation to be freed from cryolite deposits is preferably brought into contact with the aqueous composition by filling the installation with this composition to such a height that all parts of the installation bearing cryolite deposits are covered with the aqueous composition.
Альтернативно, части установки, которые являются пораженными, также могут быть удалены и помещены в соответствующую ванну для обработки водной композиции, так чтобы все части установки покрывались водной композицией.Alternatively, parts of the plant that are affected can also be removed and placed in an appropriate aqueous composition treatment bath so that all parts of the plant are covered with the aqueous composition.
Чтобы ускорить растворение криолитовых отложений, в этом случае является выгодным, если водная композиция перемешивается все время пока в контакте с соответствующей установкой или соответствующими частями установок.In order to speed up the dissolution of cryolite deposits, it is advantageous in this case if the aqueous composition is stirred all the time while in contact with the respective plant or parts of the plants.
Альтернативно, водная композиция может, с особенным преимуществом, циркулировать через установку - баки, трубы, сопла и т.д.Alternatively, the aqueous composition may, with particular advantage, be circulated through the installation - tanks, pipes, nozzles, etc.
Температура, при которой применяют водную композицию может, в принципе, находиться между комнатной температурой и около 95°С. Особенно преимущественной, тем не менее, является температура в диапазоне от 40 до 80°С, более особенно от 50 до 70°С, так как здесь растворение криолитовых отложений является особенно быстрым, но без необходимости испытывать довольно высокое потребление энергии. Желаемая температура может быть установлена, например, нагреванием соответствующей установки и/или соответствующей ванны для обработки.The temperature at which the aqueous composition is used can, in principle, be between room temperature and about 95°C. Particularly advantageous, however, is a temperature in the range from 40 to 80° C., more especially from 50 to 70° C., since here the dissolution of cryolite deposits is particularly rapid, but without having to experience a rather high energy consumption. The desired temperature can be set, for example, by heating the respective plant and/or the respective treatment bath.
Если водная композиция циркулирует через установку, время удаления, более конкретно время полного растворения/диспергирования (время растворения) всех криолитовых отложений, предпочтительно составляет от 2 до 6 часов.If the aqueous composition is circulated through the plant, the removal time, more specifically the complete dissolution/dispersion time (dissolution time) of all cryolite deposits, is preferably 2 to 6 hours.
Количество криолитовых отложений, растворенных на 100 г водной композиции, предпочтительно составляет по меньшей мере 4 г, более предпочтительно по меньшей мере 5 г. The amount of cryolite deposits dissolved per 100 g of the aqueous composition is preferably at least 4 g, more preferably at least 5 g.
В этом случае, предпочтительно при охлаждении водной композиции особенно до комнатной температуры образуется небольшое количество осадка. Это облегчает рециркуляцию водной композиции после откачки из установок или частей установок.In this case, preferably, when the aqueous composition is cooled, especially to room temperature, a small amount of precipitate is formed. This facilitates the recirculation of the aqueous composition after pumping out of plants or parts of plants.
В дополнение к применению на установках или частях установок, изготовленных из кислотоупорных металлических материалов, композиция/способ изобретение также особенно подходит для таковых, изготовленных из пластмассы.In addition to being used on installations or parts of installations made from acid-resistant metal materials, the composition/method of the invention is also particularly suitable for those made from plastics.
Задача достигается, во-вторых, водной композицией для удаления криолитовых отложений из установок или частей установок, которые служат для конверсионной обработки металлических поверхностей, при этом указанная композиция содержитThe task is achieved, secondly, by an aqueous composition for removing cryolite deposits from installations or parts of installations that serve for the conversion treatment of metal surfaces, while this composition contains
a) по меньшей мере, одну минеральную кислоту иa) at least one mineral acid and
b) по меньшей мере, одну дикарбоновую кислоту формулы НООС-(СН2)х-СООН где х равно 0-3 и к композиции не добавляют никаких боратсодержащих соединений.b) at least one dicarboxylic acid of the formula HOOC-(CH 2 ) x -COOH wherein x is 0-3 and no borate-containing compounds are added to the composition.
Преимущественные конфигурации этой композиции изобретения уже были раскрыты выше в связи со способом изобретения.Advantageous configurations of this composition of the invention have already been disclosed above in connection with the process of the invention.
Данное изобретение относится, более того, к концентрату из которого, путем разбавления подходящим растворителем и/или дисперсионной средой, предпочтительно водой, получают водную композицию.The present invention relates moreover to a concentrate from which, by dilution with a suitable solvent and/or dispersion medium, preferably water, an aqueous composition is obtained.
Композиция/способ изобретения более подробно раскрывается в нижеследующих примерах, которые не следует понимать как налагающие какие-либо ограничения.The composition/method of the invention is described in more detail in the following examples, which should not be understood as imposing any restrictions.
Примеры:Examples:
В установке распылительного фосфатирования для обработки металлических поверхностей, которые состоят из 80 мас. % алюминия, 15 мас. % оцинкованной стали и 5 мас. % стали, в сопловых узлах наблюдаются малорастворимые отложения, состав которых выглядит следующим образом (все числа в мас. %):In a spray phosphating plant for the treatment of metal surfaces, which consist of 80 wt. % aluminum, 15 wt. % galvanized steel and 5 wt. % steel, sparingly soluble deposits are observed in the nozzle assemblies, the composition of which is as follows (all numbers are in wt.%):
30.3% Na30.3% Na
12.4% Al12.4% Al
52.3% F52.3% F
1.2% Zn1.2% Zn
1.8% Fe1.8% Fe
0.2% Mn0.2%Mn
1.8% P2O5 1.8 % P2O5
Отложения, следовательно, в некоторой степени состоят из около 95 мас. % криолита (Na3AIF6).The deposits are therefore to some extent composed of about 95 wt. % cryolite (Na 3 AIF 6 ).
В каждом случае один кусок криолитовой корки покрывали определенным количеством растворителя в стеклянном контейнере. При мягком перемешивании (250 оборотов/мин) и при температуре, указанной в таблице 1 ниже, потом определяли время, необходимое для полного растворения/диспергирования корки, первоначально применяя невооруженный глаз. Растворитель вместе с очевидно растворенной/диспергированной коркой переносили через время, указанное в таблице 1 (время необходимое для растворения), в пробирку для центрифуги. Примерно через час наблюдали цилиндрический носик пробирки для центрифуги, чтобы определить, образовался ли осадок. Что касается результатов, приведенных в таблице 1, то не измеряли никакого осадка для описанного растворимого количества корки и необходимого времени для растворения.In each case, one piece of cryolite peel was coated with a certain amount of solvent in a glass container. Under gentle agitation (250 rpm) and at the temperature indicated in Table 1 below, the time required for complete dissolution/dispersion of the crust was then determined, initially using the naked eye. The solvent, together with the apparently dissolved/dispersed crust, was transferred after the time indicated in Table 1 (time required for dissolution) into a centrifuge tube. After about an hour, the cylindrical spout of the centrifuge tube was observed to determine if a precipitate had formed. With regard to the results shown in Table 1, no sediment was measured for the described dissolving amount of crust and the required time for dissolution.
Результаты, собранные в таблице показывают, что с применением растворителей на основе соляной кислоты, серной кислоты, гидроксида натрия с или без комплексообразующих агентов и в различных концентрациях, хлорида алюминия и амидосерной кислоты за исключением серной кислоты при 60°С и комбинации серная кислота/борная кислота - требуется длительное время для растворения до полного растворения/диспергирования корок.The results summarized in the table show that with the use of solvents based on hydrochloric acid, sulfuric acid, sodium hydroxide with or without complexing agents and in various concentrations, aluminum chloride and amidosulfuric acid with the exception of sulfuric acid at 60°C and the combination of sulfuric acid/boric acid - takes a long time to dissolve until complete dissolution / dispersion of crusts.
И наоборот, при применении способа изобретения необходимое время для растворения сравнительно мало. Особенно поразительным, тем не менее, является то, что количество криолитового отложения взятого на 100 г растворителя, когда применяли способ изобретения, существенно выше, чем когда применяли другие растворители за исключением комбинации серная кислота/борная кислота.Conversely, when using the method of the invention, the required time for dissolution is relatively short. Particularly striking, however, is that the amount of cryolite deposit taken per 100 g of solvent when the method of the invention is used is significantly higher than when other solvents are used, with the exception of the sulfuric acid/boric acid combination.
Измеренное относительно большинства сравнительных испытаний (варианты без бората) количество растворенного вещества больше в 4-6 раз, что приводит к значительной экономии растворителя. Количество, растворенное при применении способа изобретения, сравнимо с количеством, растворенным при применении комбинации серная кислота/борная кислота.Measured against most comparative tests (borate-free variants), the amount of solute is 4-6 times greater, resulting in significant solvent savings. The amount dissolved when using the process of the invention is comparable to the amount dissolved when using the sulfuric acid/boric acid combination.
Адипиновая кислота не растворяется в 20% серной кислоте и поэтому не способна действовать как комплексообразующий агент для Al3+. Поэтому результаты такие же как с самостоятельной 20% серной кислотой. И наоборот, растворенное количество корки здесь также существенно ниже, чем в случае комбинации серная кислота/борная кислота.Adipic acid does not dissolve in 20% sulfuric acid and is therefore unable to act as a complexing agent for Al 3+ . Therefore, the results are the same as with the independent 20% sulfuric acid. Conversely, the dissolved amount of crust is also substantially lower here than in the case of the sulfuric acid/boric acid combination.
Глутаровая кислота, с другой стороны, растворяется в 20% серной кислоте - хотя процедура растворения может доходить до 30 минут. Соответственно, растворенное количество корки здесь уже сравнимо с таковым для комбинации серная кислота/борная кислота.Glutaric acid, on the other hand, dissolves in 20% sulfuric acid - although the dissolution procedure can take up to 30 minutes. Accordingly, the amount of crust dissolved here is already comparable to that of the sulfuric acid/boric acid combination.
Наилучшие результаты с точки зрения необходимого времени для растворения достигаются с помощью 6% и 11% щавелевой кислоты (в сочетании с 20% серной кислотой). Применение 6% щавелевой кислоты, тем не менее, также имеет то преимущество, что после охлаждения присутствует меньше осадка, чем в случае 11% щавелевой кислоты.The best results in terms of required dissolution time are achieved with 6% and 11% oxalic acid (combined with 20% sulfuric acid). The use of 6% oxalic acid, however, also has the advantage that less precipitate is present after cooling than in the case of 11% oxalic acid.
Claims (23)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP17206616.9 | 2017-12-12 | ||
| EP17206616 | 2017-12-12 | ||
| PCT/EP2018/084005 WO2019115395A1 (en) | 2017-12-12 | 2018-12-07 | Boric acid-free composition for removing deposits containing cryolite |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020122251A RU2020122251A (en) | 2022-01-13 |
| RU2784962C2 true RU2784962C2 (en) | 2022-12-01 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4128107A1 (en) * | 1991-08-24 | 1993-02-25 | Metallgesellschaft Ag | Cryolite deposits removal from equipment or parts of equipment - by contacting equipment with soln. contg. mineral acid and boron cpd., useful in conversion coating of metal surfaces |
| RU95104316A (en) * | 1995-03-21 | 1996-12-10 | Бритиш Нуклеа Фюэлс Плс (GB) | Method of removing impurities from metal-containing materials |
| RU2299275C2 (en) * | 2005-07-13 | 2007-05-20 | Петр Никифорович Кудинов | Method of production of the composition for cleaning the surfaces from the sediment of metals salts, oxides and hydroxides (versions) |
| DE102006011875A1 (en) * | 2006-03-15 | 2007-09-20 | Enrico Putzke | Acid based cleaning solution, useful for wells and pumps, comprises water, hydrochloric acid, oxalic acid and an amphoteric surfactant |
| CN105441955A (en) * | 2015-12-22 | 2016-03-30 | 芜湖恒坤汽车部件有限公司 | Metal brightener material composite and preparation method for metal brightener |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4128107A1 (en) * | 1991-08-24 | 1993-02-25 | Metallgesellschaft Ag | Cryolite deposits removal from equipment or parts of equipment - by contacting equipment with soln. contg. mineral acid and boron cpd., useful in conversion coating of metal surfaces |
| RU95104316A (en) * | 1995-03-21 | 1996-12-10 | Бритиш Нуклеа Фюэлс Плс (GB) | Method of removing impurities from metal-containing materials |
| RU2299275C2 (en) * | 2005-07-13 | 2007-05-20 | Петр Никифорович Кудинов | Method of production of the composition for cleaning the surfaces from the sediment of metals salts, oxides and hydroxides (versions) |
| DE102006011875A1 (en) * | 2006-03-15 | 2007-09-20 | Enrico Putzke | Acid based cleaning solution, useful for wells and pumps, comprises water, hydrochloric acid, oxalic acid and an amphoteric surfactant |
| CN105441955A (en) * | 2015-12-22 | 2016-03-30 | 芜湖恒坤汽车部件有限公司 | Metal brightener material composite and preparation method for metal brightener |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| MX2013011856A (en) | Method of dissolving and/or inhibiting the deposition of scale on a surface of a system. | |
| KR20140098205A (en) | Composition for dissolving and/or inhibiting deposition of scale on a surface of a system | |
| CA2952099C (en) | Detergent for gentle removal of inks and markers | |
| AU2015249410B2 (en) | Method and formulations for removing rust and scale from steel and for regenerating pickling liquor in hot-dip galvanization process | |
| RU2627377C1 (en) | Composition for dissoluting corrosive deposits | |
| CN103619757B (en) | Coating composition based on zirconium and coating process | |
| JP5824319B2 (en) | Rust removal / rust prevention agent and removal / rust prevention method | |
| CN113165013A (en) | Surface treatment of metals | |
| ES2301049T3 (en) | PROCEDURE TO ELIMINATE LASER ESCORIA. | |
| RU2784962C2 (en) | Composition not containing boron for removal of cryolite-containing deposits | |
| US3449164A (en) | Chemical composition and method for the removal of beer stone | |
| JP7394761B2 (en) | Boric acid-free composition for removing deposits containing cryolite | |
| JP2021501829A (en) | Improved method for phosphating metal surfaces without nickel | |
| US2209291A (en) | Rust removing composition | |
| RU2680040C2 (en) | Method for coating metallic surfaces for preventing pinholes on zinc-containing metal surfaces | |
| RU2305143C1 (en) | Active reducing agent of compound for removal of scale and corrosion deposits from various surfaces | |
| JPH02305973A (en) | Composition for phosphate film treatment and treatment | |
| RU2210624C2 (en) | Method for phosphating metallic surface | |
| JP2018525535A (en) | Aqueous cleaning solution for removing rouge deposits on stainless steel surfaces in contact with media, its use and process for preparing it | |
| KR101474217B1 (en) | Composition for Cleaning and Method with the Same | |
| RU2373268C2 (en) | Industrial detergent astatine-k | |
| JP2003160878A (en) | Metal surface treatment method | |
| JPS60150899A (en) | Dissolving agent of adhered material | |
| RU2027794C1 (en) | Composition for corrosion products removal and metal defatting | |
| JP2022523717A (en) | Alternative Compositions and Methods for Effective Phosphating Metal Surfaces |