[发明专利]一种不锈钢三角螺旋填料表面处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于材料表面清洁及处理领域，特别涉及一种不锈钢三角螺旋填料表面处理工艺。

背景技术

在常用的金属填料中，三角螺旋填料作为一种高效精密填料，在化工产品生产、核工业同位素的分离与提纯等领域有着广泛应用。三角螺旋填料属于芬斯克填料(Fenske Spiral)，是用金属丝绕制而成的，其外形与弹簧相似，故而又称三角形弹簧填料。其外形与弹簧的区别在于绕制的每一圈不是圆形而是三角形，并且相邻的三角形之间错开一定的角度。采用三角螺旋填料的分离设备具有分离效率高、气液分布均匀等优点。

从材质角度讲，三角螺旋填料一般选用金属材料，主要包括不锈钢、铜等。由于三角螺旋填料在机械加工完成后，其表面状态并不十分适合于直接作为填料使用，难以提供良好的分离效果，需要进行表面处理；同时，机械加工过程会使不锈钢三角螺旋填料表面留有油脂，因此在作为填料使用前还应对其进行表面除油处理。

目前，不锈钢三角螺旋填料的表面处理工艺主要有高锰酸钾法、硫酸法、酸碱法等，这些方法均通过化学试剂与不锈钢三角螺旋填料表面发生作用，以改善其表面性能。然而，这些方法均存在着填料表面性能改善不足，使得填料在使用时难以获得较佳的分离效果。

而对于表面油脂的去除，现有工艺主要包括洗涤灵法、丙酮法以及碱液法，其中，洗涤灵法采用市售洗涤灵作为表面活性剂，通过水溶液煮沸的方式对填料进行除油，然而水溶液中溶解油脂的量有限，水量及热量消耗大，操作人员工作强度大；丙酮法虽然具有较好的除油效果，但其属于管制化学品，人身危害较为明显，操作人员的工作量大，批次处理量小，并且会产生有毒废液；而对于碱液法，其在实际除油中的效果不理想。

从总体上讲，上述方法还在一定程度上存在着容易引入有机碳等杂质，表面处理操作繁琐、繁重，安全性较低等多方面问题。

发明内容

为解决现有不锈钢三角螺旋填料的表面处理工艺存在的上述问题，本发明提供了一种新的不锈钢三角螺旋填料表面处理工艺，该工艺包括以下步骤：

(一)将不锈钢三角螺旋填料放入水中，加热至50～60℃后加入脱脂剂，以超声波振荡清洗10分钟以上，然后用水将不锈钢三角螺旋填料冲洗干净；

(二)将王水与水按照体积比1:7～20配制成水溶液，将步骤(一)冲洗干净的不锈钢三角螺旋填料浸入该水溶液中，浸泡24～48小时后捞出；

(三)将捞出的不锈钢三角螺旋填料放入50～60℃的王水中进行氧化处理，待不锈钢三角螺旋填料表面失去金属光泽后捞出；

(四)用水对不锈钢三角螺旋填料进行清洗，直至清洗液的pH值为中性，然后将不锈钢三角螺旋填料烘干或晾干，完成表面处理。

所述50～60℃的王水，其温度控制方式优选为水浴加热，以获得稳定的氧化处理温度。

本发明不锈钢三角螺旋填料表面处理工艺中所采用的水均优选为去离子水。

本发明的不锈钢三角螺旋填料表面处理工艺首先在脱脂剂水溶液中对不锈钢三角螺旋填料进行超声清洗，对填料表面的油脂进行预处理；接下来，用稀释的王水进行大面积除油；然后，以热王水进行氧化处理，完成深度除油和填料表面微观结构的处理。

通过上述处理过程，所得处理后的不锈钢三角螺旋填料表面油脂去除完全，填料表面性能较现有工艺获得明显改善，使得填料在使用时容易获得较佳的分离效果。处理过程中水、热消耗量较小，批次处理量大，处理速度快，不会引入不希望的杂质，操作人员劳动强度较低，所采用的试剂易于获得，价格较低，处理过程安全性较高，产生的废液用碳酸钠中和至中性后即可满足排放要求。

附图说明

图1本发明的表面处理工艺步骤(一)除油后的不锈钢三角螺旋填料表面扫描电镜图。

图2本发明的表面处理工艺处理完毕的不锈钢三角螺旋填料表面扫描电镜图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1

一种不锈钢三角螺旋填料表面处理工艺，该工艺包括以下步骤：

(一)将不锈钢三角螺旋填料放入水中，加热至50℃后加入脱脂剂，以超声波振荡清洗10分钟，然后用水将不锈钢三角螺旋填料冲洗干净；

(二)将王水与水按照体积比1:10配制成水溶液，将步骤(一)冲洗干净的不锈钢三角螺旋填料浸入该水溶液中，浸泡24小时后捞出；

(三)将捞出的不锈钢三角螺旋填料放入60℃的王水中进行氧化处理，待不锈钢三角螺旋填料表面失去金属光泽后捞出；