一種含復配鈍化劑的酸洗液及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于鋁材清洗領域，涉及一種通過在HNO3溶液中添加有機物質復配而得的帶有鈍化效果的酸洗液。含有復配鈍化劑的酸洗液，由硝酸、復配鈍化劑、水組成，其質量含量分別為：硝酸為4.0%~45.0%、復配鈍化劑為0.5~13.5%、水為余量。對受污染的鋁材經本發(fā)明的酸洗劑進行清洗，使鋁材恢復本身所具有的金屬光澤。并在鋁材表面形成一層致密的鈍化膜，使鋁材長期存放仍能保持銀亮美觀、不發(fā)烏變暗。本發(fā)明的另一特點是酸霧很小，有利于環(huán)保及操作人員身體健康，酸洗量大，酸處理成本低。
【專利說明】一種含復配鈍化劑的酸洗液及其制備方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于鋁材清洗【技術領域】，涉及一種對各種鋁材，尤其是2A12型等硬鋁合金進行清洗的含復配鈍化劑的酸洗液及其制備方法。

【背景技術】
[0002]目前鋁材的清洗工藝主要是酸洗，成分主要有硫酸、鹽酸、硝酸、氫氟酸、鉻酸等，依照不同的比例，添加不同的添加劑配制而成。但在實際中，現有的酸洗工藝，存在酸消耗量大，酸霧也大，其廢酸排放周期短、長期操作對人體有毒害等缺點?，F在的酸洗液傾向于在酸中加入不同的物質以起到穩(wěn)定酸液、促進清洗、緩釋鋁材的作用，從而使鋁材免受腐蝕、延長使用時間。
[0003]關于此類酸洗液添加劑的報道較少。專利CN200610081380.1介紹了一種鋁卷材涂層酸性清洗劑。該清洗劑由A、B兩組分復合而成；所述的A組分是以下濃度物質組成的混合水溶液:表面活性劑150 - 300g/L、硫酸400 — 500g/L、絡合劑50 — 80g/L、分散劑4 - 8g/L和穩(wěn)定劑7 - 10g/L ;所述的B組分為150 — 300g/L的氫氟酸水溶液。使用本發(fā)明的清洗劑清洗的鋁帶，表面光潔，在其上進行化學處理后的轉化膜連續(xù)均勻，對鋁材腐蝕率低，可以替代外國同類產品，降低成本。但是該清洗劑中所含氫氟酸有劇毒，吸附蒸汽或與皮膚接觸都可產生難以愈合的潰瘍，對環(huán)境也存在污染；同時該類清洗劑對鋁材并沒有鈍化作用。
[0004]專利CN200910110117.4介紹鋁合金的表面處理方法與處理液，該方法主要用于化學鍍防腐的預處理。主要包括堿性脫脂液、堿洗、酸洗等步驟。本發(fā)明由于處理程序多，對于產品批量大的鋁材清洗不合適。
[0005]專利CN200610069099.6介紹一種綠色高效酸洗緩蝕劑及其應用，它的主要成分為小檗堿。其應用是:酸洗液為稀鹽酸或稀硫酸，濃度為0.1M — 2M,加入緩蝕劑后溫度控制在室溫25°C左右，加入待清洗的鋅、鋅鋁合金或熱浸鍍鋅、鋅鋁合金鍍層鋼材，浸沒0.5h -3h。本發(fā)明用于鋅、鋅鋁合金等鋼材及其產品的工業(yè)酸洗，能防止在清洗過程中金屬或鍍層的全面腐蝕和局部腐蝕，雖然該產品為一種天然植物提取物，對環(huán)境和生物無毒無害，符合酸洗緩蝕劑發(fā)展的趨勢，但同時也有產量少，應用面較狹窄的不足。
[0006]文獻《鉻酸洗液在鋁件清洗中的應用》文章介紹了各種化學清洗溶液對純鋁、鍛鋁、鑄鋁的清洗。包括硝酸溶液、硝酸+氫氟酸的混合液、磷酸+硝酸+硫酸的混合液以及鉻酸洗液。對比得到上述幾種溶液雖然對純鋁、鍛鋁、鑄鋁都有清洗效果，但只有鉻酸洗液可以使鑄鋁恢復應有的金屬光澤。但是不容忽視鉻酸洗液所含的六價鉻具有強致癌性，對操作人員及環(huán)境都帶來危害。


【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的是提出一種用于清洗鋁材的含復配鈍化劑的酸洗液及其制備方法。
[0008]本發(fā)明技術方案是:含有復配鈍化劑的酸洗液，由硝酸、復配鈍化劑、水組成，其質量含量分別為:硝酸為4.09Γ45.0%、復配鈍化劑為0.5^13.5%、水為余量。
[0009]所述的復配鈍化劑包括緩蝕劑、光亮劑，其中緩蝕劑含量0.3^9.0%，光亮劑含量
0.2?4.5%。
[0010]所述的緩蝕劑包括烏洛托品0.Γ2.0%、氨基磺酸0.Γ2.0%、氨基磺酸鈉0.Γ5.0%的一種或幾種的混合物；一種典型的組成是包括烏洛托品1.0%、氨基磺酸0.2%、氨基磺酸鈉0.1% 一種或幾種混合組成。
[0011]所述的光亮劑包括三甘醇0.09?1.00%、香豆素0.02?0.50%、糖精0.02?0.50%、甘油0.02、.50%和烷烴類表面活性劑0.05^2.0% —種或幾種混合物組成；一種典型的組成是包括三甘醇0.15%、香豆素0.03%、糖精0.03%、甘油0.05%和烷烴類表面活性劑0.05% 一種或幾種混合組成。
[0012]本發(fā)明含復配鈍化劑酸洗液的制備方法:取工業(yè)硝酸攪拌均勻后待用，其最終質量含量為4.(Γ45.0% ;將質量含量為0.5^13.5%由緩蝕劑、光亮劑等成分組合而成的鈍化劑混合均勻，然后加入到硝酸溶液中，攪拌均勻后在5?40° C下反應5?50小時，待反應完成后用水稀釋至所需濃度。
[0013]—般地，本發(fā)明制備方法的優(yōu)選技術方案是:取350g50%的工業(yè)硝酸待用，攪拌均勻后，依次加入緩蝕劑6.5g和光亮劑1.5g，最后加水至溶液500g，攪拌均勻。置于25° C，反應24小時。溶液最后呈淡黃色、澄清狀態(tài)。
[0014]將受腐蝕的鋁材置于上述配制的酸洗液中浸泡，視鋁材表面情況及浸泡1min?2h，至鋁材表面銀亮后撈出，清水沖凈即可。
[0015]本發(fā)明適用于各種鋁材(尤其適用于2A12型等含Cu合金)的酸洗鈍化，能在很短的時間(1(Γ20多分鐘)內使原先發(fā)黑發(fā)暗的鋁材洗得銀亮光潔，鋁材內外表面一樣光亮美觀，而鋁材本身不受任何損傷，并在鋁材表面形成一層致密的鈍化膜，使鋁材長期存放仍能保持銀亮美觀、不發(fā)烏變暗。本發(fā)明的另一特點是酸霧很小，有利于環(huán)保及操作人員身體健康，酸洗量大，酸處理成本低，且可有效縮短酸洗頻率，降低酸耗。
[0016]經本發(fā)明處理后的鋁材表面銀亮美觀，色澤均勻。且因鋁材表面形成鈍化薄層，故不易再次腐蝕變?yōu)?。本發(fā)明成本不高，且處理效果明顯優(yōu)于常用處理方法。

【具體實施方式】
[0017]以下通過具體實施例，對本發(fā)明方法加以詳細描述。
[0018]實施例1:樣品制備
下面實施例中所用含鈍化劑的酸洗液，采用如下方法制備:取100kg濃度為50%的工業(yè)硝酸，依次加入緩蝕劑(包括烏洛托品25kg、氨基磺酸25kg、氨基磺酸鈉62.5kg 一種或幾種混合組成)和光亮劑(包括三甘醇12.5kg、香豆素、糖精、甘油各6.2kg和烷烴類表面活性劑25kg—種或幾種混合組成)，最后在溶液中加入水81kg，攪拌均勻。置于25° C，反應24小時。溶液最后呈淡黃色、澄清狀態(tài)。配制完成，待用。
[0019]實施例2:樣品制備
下面實施例中所用含鈍化劑的酸洗液，采用如下方法制備:取1000kg50%的工業(yè)硝酸，，依次加入緩蝕劑(由烏洛托品12.5kg、氨基磺酸12.5kg、氨基磺酸鈉12.5kg 一種或幾種混合組成)和光亮劑(由三甘醇11.2kg、香豆素2.5kg、糖精2.5kg、甘油2.5kg和烷烴類表面活性劑6.2kg—種或幾種混合組成)，最后在溶液中加入水11400kg，攪拌均勻。置于25。C，反應24小時。溶液最后呈淡黃色、澄清狀態(tài)。配制完成，待用。
[0020]實施例3:樣品制備
下面實施例中所用含鈍化劑的酸洗液，采用如下方法制備:取100kg濃度為50%的工業(yè)硝酸，攪拌均勻后，加入復配鈍化劑(由烏洛托品14.3kg、氨基磺酸2.8kg、氨基磺酸鈉
1.4kg、三甘醇2.1kg、香豆素0.4kg、糖精0.4kg、甘油0.7kg和燒烴類表面活性劑0.7kg —種或幾種混合組成)，最后在溶液中加入水400kg，攪拌均勻。置于25° C，反應24小時。溶液最后呈淡黃色、澄清狀態(tài)。配制完成，待用。
[0021]實施例4:應用
取某公司2A12型鋁合金進行酸洗鈍化并測定效果。
[0022]1、酸洗后外觀的測定
將經長時間存放的表面發(fā)烏的2A12型鋁合金置于本品中浸泡，浸泡20min后，視鋁材表面銀亮后撈出，用清水洗凈殘留酸，再在50° C 3.5%(wt)NaCl堿液中清洗一遍以中和殘留的酸，再用清水洗凈堿液，最后在約80° C熱水中浸泡2?3min取出，目視鋁材表面銀亮美觀，色澤均勻。
[0023]2、鈍化能力的測定
將酸洗過的鋁材置于3.5%NaCl水溶液中，在室溫下浸泡20h后取出檢查，鋁材表面光亮無明顯烏黑。
[0024]實施例5:應用
取某公司的未知型號鋁合金進行酸洗鈍化并測定效果。
[0025]1、酸洗后外觀的測定
將表面發(fā)烏的上述鋁材置于本品中浸泡，浸泡20min后，視鋁材表面銀亮后撈出，用清水洗凈殘留酸，再在50° C 3.5%(wt)NaCl堿液中清洗一遍以中和殘留的酸，再用清水洗凈堿液，最后在約80° C熱水中浸泡2?3min取出，目視鋁材表面銀亮美觀，色澤均勻。
[0026]2、鈍化能力的測定
將酸洗過的鋁材置于3.5%NaCl水溶液中，在室溫下浸泡20h后取出檢查，鋁材表面光亮無明顯烏黑。
[0027]實施例6:應用
取某公司2A16型鋁合金進行酸洗鈍化并測定效果。
[0028]1、酸洗后外觀的測定
將經長時間存放的表面發(fā)烏的2A16型鋁合金置于本品中浸泡，浸泡20min后，視鋁材表面銀亮后撈出，用清水洗凈殘留酸，再在50° C 3.5%(wt)NaCl堿液中清洗一遍以中和殘留的酸，再用清水洗凈堿液，最后在約80° C熱水中浸泡2?3min取出，目視鋁材表面銀亮美觀，色澤均勻。
[0029]2、鈍化能力的測定
將酸洗過的鋁材置于3.5%NaCl水溶液中，在室溫下浸泡20h后取出檢查，鋁材表面光亮無明顯烏黑。
【權利要求】
1.含有復配鈍化劑的酸洗液，其特征是由硝酸、復配鈍化劑、水組成，其質量含量分別為: 硝酸4.0 9Γ45.0%、復配鈍化劑0.5?13.5%、水為余量。
2.根據權利要求1所述的酸洗液，其特征在于所述的復配鈍化劑包括緩蝕劑、光亮劑，其中緩蝕劑含量0.3^9.0%，光亮劑含量0.2^4.5%。
3.根據權利要求2所述的酸洗液，其特征是所述緩蝕劑包括烏洛托品0.Γ2.0%、氨基磺酸0.Γ2.0%、氨基磺酸鈉0.Γ5.0%的一種或幾種的混合物。
4.根據權利要求3所述的酸洗液，其特征是所述緩蝕劑包括烏洛托品1.0%、氨基磺酸0.2%、氨基磺酸鈉0.1% 一種或幾種的混合物。
5.根據權利要求2所述的酸洗液，其特征是所述光亮劑包括三甘醇0.09^1.00%、香豆素0.02?0.5%、糖精0.02?0.5%、甘油0.02?0.5%和烷烴類表面活性劑0.05?2.0% 一種或幾種混合物。
6.根據權利要求5所述的酸洗液，其特征是所述光亮劑包括三甘醇0.15%、香豆素0.03%、糖精0.03%、甘油0.05%和烷烴類表面活性劑0.05% 一種或幾種混合物。
7.含有復配鈍化劑的酸洗液制備方法，其特征是將工業(yè)硝酸稀釋，將復配鈍化劑加入硝酸中，攪拌均勻后在5?50° C下反應5?50小時，待反應完成后用水稀釋至所需濃度。
8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征是將350g濃度為50%工業(yè)硝酸攪拌均勻后，依次加入緩蝕劑6.5g和光亮劑1.5g，最后加水至溶液500g，攪拌均勻，置于25° C，反應24小時，溶液最后呈淡黃綠色、澄清狀態(tài)。
【文檔編號】C23G1/12GK104278281SQ201310291822
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月12日 優(yōu)先權日:2013年7月12日
【發(fā)明者】李艷榮, 朱立忠, 陸建國, 李忠建, 朱偉 申請人:中國石油化工股份有限公司, 南化集團研究院