[發明專利]一種鈦、鋯材的無酸霧酸洗方法

有效

• 申請號: 201110269089.8
• 申請日: 2011-09-14
• 公開（公告）號: CN102337548A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 楊亞社;王偉;張紅法;楊永福;翟孝;李剛;楊建朝
• 申請（專利權）人: 西部鈦業有限責任公司
• 主分類號: C23G1/10
• 分類號: C23G1/10
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于金屬材料酸洗技術領域，具體涉及一種鈦、鋯材的無酸霧酸洗方法。

背景技術

鈦、鋯材以其優異的耐蝕、比強度高等性能廣泛應用于化工、航天等領域。在該材料的冷加工過程中，為了消除冷加工過程中產生的加工硬化現象，必須進行再結晶退火，由于鈦、鋯材的化學活性較高，熱處理前一般需要進行除油、酸洗，然后采用真空熱處理。

鈦、鋯材酸洗時的酸洗液主要成分為氫氟酸(HF)和硝酸(HNO₃)，在酸洗液配制過程中，由于采用的是90％濃度以上的硝酸，其遇到光和熱時會分解產生NO₂(4HNO₃→4NO₂+O₂+2H₂O)，加之其中本身含有一部分NO₂，所以在酸洗加工時會產生大量的棕黃色酸霧；酸洗操作過程中鈦、鋯材會與酸洗液發生反應(3Ti+4HNO₃+12HF→3TiF₄+8H₂O+4NO，NO+O₂→2NO₂)，產生大量的NO₂酸霧，對環境和操作工人危害較大。目前多采取的方法是將酸霧密閉然后處理，處理代價較高，而且沒有從酸霧的產生源頭上解決問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種鈦、鋯材的無酸霧酸洗方法。該方法通過管道將硝酸及時稀釋到水中，并鼓入壓縮空氣，在酸洗液的配制及酸洗過程中不會產生氮氧化物煙霧，不會對環境及操作工人造成危害。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種鈦、鋯材的無酸霧酸洗方法，該方法采用的裝置包括酸洗槽，設置于酸洗槽內的管道一和管道二，以及設置于酸洗槽內用于支撐待酸洗鈦材或鋯材的支撐件，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、將管道一的水平段和管道二的水平段平行設置于酸洗槽內；所述管道一水平段的管壁上均勻設置有通孔一，所述管道二水平段的管壁上均勻設置有通孔二；

步驟二、向酸洗槽內放入用于支撐待酸洗的鈦材或鋯材的支撐件；

步驟三、向步驟二中放入支撐件的酸洗槽內加水，然后向管道一中通入壓縮空氣，壓縮空氣通過通孔一鼓入水中，同時向管道二中通入硝酸，硝酸通過通孔二進入酸洗槽內并稀釋于酸洗槽內的水中，通完硝酸后再向酸洗槽中加入氫氟酸，形成酸洗液；所述酸洗液中HNO₃的體積百分含量為25％～35％，HF的體積百分含量為3％～5％；

步驟四、將待酸洗的鈦材或鋯材置于酸洗槽內的支撐件上，并使待酸洗的鈦材或鋯材完全沒入步驟三中所述酸洗液中進行酸洗。

上述步驟一中所述通孔一的設置方式為：沿管道一水平段的軸向間隔10mm～30mm設置，并沿管道一水平段的圓周方向間隔30°～90°設置。

上述步驟一中所述通孔二的設置方式為：沿管道二水平段的軸向間隔40mm～60mm設置，并沿管道二水平段的圓周方向間隔60°～120°設置。

上述步驟一中所述管道一的數量為一個或多個。

上述步驟一中所述管道二的數量為一個或多個。

上述步驟三中所述壓縮空氣的流量為10L/(s·m²)～30L/(s·m²)，壓縮空氣的壓力為0.3MPa～0.6MPa。

上述步驟三中所述硝酸的流量為1m³/h～5m³/h。

上述步驟四中所述酸洗過程中始終不斷的通入壓縮空氣。

上述步驟四中所述酸洗的時間為5min～15min。

本發明所用的裝置包括酸洗槽，設置于酸洗槽內的管道一和管道二，以及設置于酸洗槽內用于支撐待酸洗的鈦材或鋯材的支撐件；所述管道一的水平段和管道二的水平段平行設置于酸洗槽內，管道一水平段的管壁上均勻設置有通孔一，管道二水平段的管壁上均勻設置有通孔二；所述管道一的豎直段通過管道三與用于向管道一中通入壓縮空氣的空氣壓縮泵相連通；所述管道二的豎直段通過管道四與用于向管道二中通入硝酸的硝酸泵相連通。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、本發明操作工藝簡單，不需要特殊設備，對場地要求簡單，投資少，成本低廉。