[發明專利]用于除銹及磷化的環保型磷酸濃縮液與應用

有效

• 申請號: 201310292560.4
• 申請日: 2013-07-12
• 公開（公告）號: CN104278261B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 王恩棟;王洪珂
• 申請（專利權）人: 王恩棟
• 主分類號: C23C22/07
• 分類號: C23C22/07;C23G1/02
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司21223
• 代理人: 顏偉

技術領域

本發明涉及金屬材料表面處理的技術領域，具體來說是替代鹽酸和硫酸酸洗功能的用于除銹及磷化的環保型磷酸濃縮液及其應用。

背景技術

建筑材料、機械設備、船舶、汽車等行業都涉及到鋼鐵加工前的除銹、除氧化鐵皮和鈍化等處理。傳統的鋼鐵前處理分別采用處理液進行分步處理，使用鹽酸和硫酸除銹、除氧化鐵皮，有毒的鉻鹽鈍化。采取這種工藝造成的環境污染問題很難治理。

目前已公布的專利很多提倡酸洗磷化一體的處理劑。雖然種類很多，但有效組分含量低，且使用中產生廢液，無法根本上解決環保問題，還沒有文獻記載用于工業連續生產積累的渣液的處理辦法。

至今，以磷酸作為主體的水基環保型除銹磷化液已公開的專利文獻主要有中國的CN101660149A、CN1069528A、CN101418446A、CN101063201A，國際上有WO2012157758A1，各專利主要成分含量如表1所示。

表1已公開專利文獻主要成分含量的對比

上述文獻記載了具有防銹和除銹功能的除銹、防銹劑。但是，其中濃縮液中使用的磷酸及有效物質含量不高，而且關于溶液在金屬表面所產生的影響小，在作為涂裝底層處理使用時，其涂裝性能和防銹效果并不十分明顯，銹蝕及氧化鐵皮的清洗時間也長。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于除銹及磷化的環保型磷酸濃縮液。

本發明的另一目的是提供用于除銹及磷化的環保型磷酸濃縮液的應用。

本發明的目的是這樣實現的。

按照本發明的用于除銹及磷化的環保型磷酸濃縮液，其特征在于，按各原料質量百分比為：磷酸70％-98％、檸檬酸一水合物0.5-5％、表面活性劑0.008-0.15％、磷酸鋅1-10.3％、磷酸鈣0.45-4.5％。

按照本發明所述的用于除銹及磷化的環保型磷酸濃縮液，其特征在于，按各原料質量百分比為：磷酸90％-98％、檸檬酸一水合物1.0-3.7％、表面活性劑0.047-0.15％、磷酸鋅2.5-9.3％、磷酸鈣0.8-3.5％。

按照本發明所述的用于除銹及磷化的環保型磷酸濃縮液，其特征在于，所述的表面活性劑為陽離子型和含氟系列產品的非離子型的一種或多種復合配制而成。

按照本發明所述的用于除銹及磷化的環保型磷酸濃縮液，其特征在于，加水稀釋10-50倍，在5℃-85℃溫度下，涂抹、噴淋或浸泡，進行清除鋼鐵設備或器件內外表面的鐵銹、氧化鐵皮，及磷化。

按照本發明所述的用于除銹及磷化的環保型磷酸濃縮液，其特征在于，加水稀釋10-20倍、溫度為20℃-60℃或加用電解及微波震蕩方式進行連續除銹、除氧化鐵皮，及磷化。

按照本發明所述的用于除銹及磷化的環保型磷酸濃縮液，其特征在于，在進行清除鐵銹、除氧化鐵皮，磷化使用后得到的廢液，通過注入按其體積百分比為0.2-5％的2-3％過氧化氫溶液，濾過，殘渣作為肥料使用，濾液回收循環再利用。

所述的通過注入按其體積百分比為0.2-5％的2-3％過氧化氫溶液，是除鐵銹、除氧化鐵皮，磷化使用后的廢液與2-3％過氧化氫溶液容積比為20-500∶1，其中2-3％過氧化氫溶液是采購的30％過氧化氫溶液經稀釋10-15倍得到的水溶液。

所選的磷酸為85％的工業磷酸，含量為70％-98％，若低于70％，使用時稀釋倍數低，會增加使用者的運輸成本，為縮短清洗熱軋板材表面氧化鐵皮的時間，滿足工業連續快速生產的要求，磷酸質量百分含量優選90-94％。

所選檸檬酸一水合物、磷酸鋅及磷酸鈣的添加，是為促使清洗后金屬表面磷化膜的形成和增加磷化膜的牢固度。

所選表面活性劑為陽離子型和非離子型，皆由國內外通常采用的氟系列定型產品經調配而成，可提高藥劑的滲透性及其在水溶液中的分散性，從而提高清洗速度及被處理件表面的均勻性。

本發明用于除銹、磷化的環保型磷酸濃縮液的制備方法為：

1、將表面活性劑充分溶解于少量磷酸中；

2、將檸檬酸一水合物、磷酸鈣、磷酸鋅溶于少量磷酸中；

3、將上述1、2中的液體轉入磷酸反應釜中，加入余量的磷酸，緩慢攪拌，溶解至無色透明粘稠液體，靜置，即得。

使用方法為：將金屬工件浸泡在稀釋后的濃縮液中，或將此處理藥液涂抹、噴淋在金屬工件表面，既可以去除金屬制品上的銹漬和氧化鐵皮，同時在金屬表面形成牢固且細微的磷化防銹層。所述的金屬是鋼鐵材料、鋁制品、不銹鋼及各種合金材料。