[发明专利]热浸镀铝后脱盐处理方法

说明书

技术领域

本发明属于金属防腐蚀表面工程技术领域，涉及钢铁结构件熔剂法热浸镀铝技术，尤其涉及一种钢铁结构件熔剂法热浸镀铝后，去除其表面覆盖盐的工艺方法。

背景技术

钢铁结构件热浸镀铝工艺是将已经进行过前处理的表面洁净的钢铁结构件放入到熔融铝液中镀铝。由于熔融铝液很容易与空气发生反应，被氧化，生成大量的氧化夹杂物，所以我们在铝液中加入一种覆盖剂，可以完全的覆盖在熔融铝液的上表面，形成一个隔断空气的物理屏障，有效避免了氧化夹杂物的生成。当钢铁结构件从熔融铝液中提出后，镀铝层外表面必然会粘附一层覆盖剂，冷却过程中，覆盖剂先凝固，钢铁结构件镀铝层外表面就会形成一层覆盖盐，该覆盖盐不仅影响镀铝层的外观，而且也会随时腐蚀镀铝层，大大缩短镀铝层存在于钢铁结构件表面的时间。

目前，国内外常用的覆盖剂配方包括：KCl、NaCl、Na₃AlF₆和AlF₃，其中冰晶石Na₃AlF₆微溶于水，但在镀铝液中，740℃左右，会热分解成NaF和AlF₃。钢铁结构件镀铝层外表面粘附了大量KCl、NaCl、AlF₃和NaF的覆盖盐，现有技术通常采用稀硝酸对镀铝层外表面的覆盖盐进行清除，虽然有一定的作用，但是处理效果不够显著，对覆盖盐中的有些成分很难清除，处理后镀铝层外表面不够平整，颜色暗淡，后处理效果合格率低。

随着热浸镀铝脱盐处理工艺的不断发展，最近也出现了一些新的脱盐处理剂配方，包括硝酸、盐酸、氢氟酸、磷酸。其配方成分复杂，溶液管理难度提高，而且氢氟酸属于剧毒的危险化学品，对人体危害大，对现场工人健康构成严重危害。

发明内容

为克服上述现有技术中，钢铁结构件熔剂法热浸镀铝后，镀铝层外表面粘附的覆盖盐难清除，清洗效果不理想的技术难点，本发明提供了一种热浸镀铝后镀铝件脱盐处理方法，其特征在于其脱盐处理的基本流程为：

1)水中除盐：把镀铝件从740℃左右的铝浴中提出后，空气中冷却至300℃，随后淬入到40-80℃的水中，10秒钟后提出，由于清水的漂洗作用，可除掉钢铁结构件镀铝层外表面部分的覆盖盐；

2)溶剂脱盐处理：把镀铝件从水中提出后，放入到由82g/L的HNO₃和104g/L-160g/L的H₃PO₄配成的脱盐处理剂中浸泡10-15分钟，每隔3分钟将镀铝件在脱盐处理剂中震动10秒钟；

3)氧化处理：把镀铝件从脱盐处理剂中取出后，放入到51g/L的HNO₃溶液中，浸泡处理1-1.2分钟后，捞出；

4)漂洗并烘干：用清水清洗镀铝件表面的残酸溶液，并自然烘干后入库保存。

由于覆盖盐成分主要包括KCl、NaCl、Na₃AlF₆和AlF₃，其中KCl、NaCl为易溶于水的盐，所以我们脱盐处理方法的第一步就是把镀铝件从铝浴中提出，冷却到一定温度后，淬入到清水中进行清除部分易溶于水覆盖盐的操作，此操作，可以有效的去处部分覆盖盐达50％左右。覆盖盐中冰晶石Na₃AlF₆，微溶于水，但在铝浴中，740℃左右，会热分解成NaF和AlF₃，所以经过第一部水中清洗处理后，镀铝层外表面粘附的覆盖盐中就只会大量存在不易溶于水的NaF和AlF₃物质，在此，本发明提供由82g/L的HNO₃和104g/L-160g/L的H₃PO₄配制成脱盐处理剂对覆盖盐NaF和AlF₃进行处理，H₃PO₄经水解在脱盐处理剂中形成离子共存：H₂PO₄^-、HPO₄^2-、PO₄^3-

在酸性脱盐处理剂中NaF和AlF₃发生的主要反应如下：

3H₂PO₄^-+Al³⁺→Al(H₂PO₄)₃