[发明专利]一种不锈钢酸洗钝化液的制备、处理及再生方法

说明书

本发明公开一种不锈钢的酸洗钝化工艺，先制备不锈钢酸洗钝化液：在水中加入浓硫酸、硫酸盐、氯化物，形成原溶液；电解原溶液制备电解液：采用掺硼金刚石电极作为阳极材料及阴极材料，在通电的情况下电解原溶液原位产生羟基自由基，将原溶液的硫酸根离子、氯离子氧化并形成过硫酸盐、次氯酸盐及高氯酸盐等强氧化剂；再加入硝酸、氟化盐或氟化氢盐、醇类、硫脲类、苯甲酸盐，最终形成不锈钢酸洗钝化液；将待处理的不锈钢制品放入浸泡10‑120min后用水冲洗干净即可，处理后的不锈钢酸洗钝化液废液再经过电解及过滤又可再生循环使用。其工艺简单操作方便，且环保节能。

技术领域

本发明涉及不锈钢表面处理技术领域，具体涉及一种不锈钢酸洗钝化液的制备方法、不锈钢酸洗钝化处理工艺及酸洗钝化液再生方法。

背景技术

不锈钢因其优良的耐腐蚀性和良好的外观而广泛应用。不锈钢在生产过程中，不可避免地要经过热处理、焊接、锻造、铸造等加工过程，表面会产生黑色的氧化皮。氧化皮不仅影响不锈钢的外观质量，还影响工件的使用寿命。酸洗的主要目的是除去不锈钢经高温作业产生的氧化膜，露出不锈钢原始表面。不锈钢氧化皮主要由Ni0₂、Cr₂O₃、FeO·Cr₂O₃、FeO·Cr₂O₃、Fe₂0₃等致密型氧化物组成，在进行酸洗钝化加工时有很大的难度,有必要开发新的工艺、配方。传统酸洗液中常用盐酸，因其挥发性，既不利于酸洗液的稳定性也不利于环境保护。对于较厚黑紫色氧化皮需要用具有强氧化剂的浓碱(如NaOH)中高温下(一般在120-150℃)处理。因此传统酸洗方法耗能高，其产生的污水不仅含有重金属还有难去除的硝态氮、亚硝态氮等物质。

酸洗后钝化是不锈钢表面处理的常用工序。酸洗后的零件在空气中耐蚀性较差。如果暴露在空气中,零件表面会生锈。为增强零件耐蚀性,零件表面必须生成一种致密的、耐蚀性好的钝化膜,以达到抗腐蚀的目的。目前常用的硝酸进行处理，但是在某些材质的材料上遇到硝酸就会腐蚀。因此，常使用更强的氧化剂，如重铬酸钾、重铬酸钠、铬酐进行预钝化。但是此类氧化剂大多含有剧毒致癌的Cr⁶⁺、而且该类超强氧化剂极易被还原，因此不易保存，影响钝化液的寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不锈钢酸洗钝化液，将不锈钢制品放入浸泡后水洗后即可完成不锈钢的酸洗钝化处理，适用于3系不锈钢SUS303、304、316L、316以及2系双相不锈钢SUS201、202、204等材料在加工过程中产生的致密氧化皮、油污、铁锈、焊斑点。

具体技术方案如下：

一种不锈钢酸洗钝化液的制备方法，包括步骤：

1)制备原溶液：

在水中加入浓硫酸、硫酸盐、氯化物，形成原溶液；

2)电解原溶液制备电解液：

采用电极阳极材料：掺硼金刚石、氧化铅、玻碳电极、钌钛铱氧化物中的一种或多种；

采用电极阴极材料：掺硼金刚石、氧化铅、玻碳电极、钌钛铱氧化物、石墨、不锈钢、铅板中的一种或多种；

电解步骤1)制备的原溶液，将上述电极阳极材料及电极阴极材料插入原溶液中并连接电源，在通电的情况下，阳极材料表面产生羟基自由基，通过羟基自由基的强氧化性将原溶液的硫酸根离子、氯离子氧化并形成氧化剂，氧化剂包括过硫酸或/和过硫酸盐、次氯酸或/和次氯酸盐、高氯酸或/和高氯酸盐；其反应式为：

H₂O→2OH·+O₂

SO₄²+OH·^-→S₂O₈^2-+H⁺