[发明专利]一种钢管酸洗液用纳米添加剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种钢管酸洗液用纳米添加剂及其制备方法。本发明的纳米添加剂为化学修饰的纳米硼酸镧乳液或/和纳米硼酸铈乳液，化学修饰剂采用油酸和表面活性剂，所述表面活性剂选自烷基苯磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚中的任意一种或多种。纳米添加剂与盐酸配制形成酸洗液，纳米添加剂占酸洗液的0.01‑2.0wt％。与不含纳米添加剂的盐酸酸洗液相比较，添加化学修饰的纳米硼酸镧或/和纳米硼酸铈乳液的盐酸酸洗液可明显降低酸雾，提高酸洗效率，节约酸洗时间；酸洗后钢管表面氧化皮去除较彻底，表面较均匀。

技术领域

本发明涉及一种环保节能的钢铁表面酸洗用纳米添加剂及其制备方法，属于钢铁酸洗液技术领域。

背景技术

传统的酸洗液对无缝钢管进行酸洗，会产生下列问题：

1)采用稀释硫酸直接清洗氧化层，酸在脱去表面氧化层后又会与里层单质铁反应，腐蚀内层金属，使产品的物理性质有所改变，影响产品质量。

2)通过升高酸洗池内液体温度，促进氧化黑皮的脱落。由于液体温度较高，导致酸洗池产生大量酸雾，损害酸洗车间工人的健康，也对工厂的设备造成严重腐蚀，危害周围环境。

所以着手研制一种适合清除钢铁氧化层的酸洗液的添加剂，从而更好解决上述问题同时有利于环保，延长酸洗液的寿命，及再循环使用，减少酸液排放，简化工艺、降低成本、提高质量。配方研制过程采取以下措施：

1)选择适合的化学修饰的纳米硼酸镧和纳米硼酸铈乳液加入到酸洗液中，达到有效阻止酸对钢铁表面的腐蚀、防止氢脆的目的。

2)添加适量的化学修饰的纳米硼酸镧和纳米硼酸铈乳液，起到渗透、增溶、去污等作用，便于迅速有效地脱除氧化层。同时利用其化学修饰的纳米硼酸镧和纳米硼酸铈乳液活性，达到有效抑制酸雾的目的。

3)选取合适的化学修饰的纳米硼酸镧和纳米硼酸铈乳液，酸洗的同时在钢铁表面迅速氧化形成一层致密的钝化保护膜。在洗去酸以后，该保护膜能有效地裸露金属与空气接触氧化。酸洗和钝化一次完成，比原有的酸洗后再磷化的方法大大简化了工艺，提高效率。在钝化剂选取中出于环保方面考虑，将铬酸、硝酸等有毒害试剂排除在外。

除此以外，实验还力争在常温下达到剥离氧化黑皮的目的，有助于降低酸雾，能有效地环境保护和节约能源。

在配制过程中，根据要求将酸、化学修饰的纳米硼酸镧和纳米硼酸铈乳液、表面活性剂三类试剂作为三个影响因素。

低碳钢无缝钢管是利用大圆钢冲压而成。钢管表面附着一层氧化铁，在冲压之前需用酸洗液冲洗掉表面氧化铁锈，起到提高无缝钢管的强度和防止偏析等。

去除钢管表面的氧化铁传统的方法有硫酸水溶液除锈、盐酸水溶液除锈等方法。

这些方法缺点明显，用硫酸水溶液除锈现在已经不使用这种方法。

现在普遍采用单一盐酸水溶液对钢管表面的氧化铁除锈，使用盐酸水溶液除锈时，为了保持对钢管的酸洗除锈速度，一般方法是始终保持盐酸洗溶液较高的浓度，致使盐酸消耗量过高，生产成本增加，同时高浓度的盐酸挥发量大，往往对车间环境造成一定的污染。

因此，针对氧化铁除锈的酸洗液存在问题，需要在提高酸洗去除钢管表面氧化铁速度的同时，降低盐酸的挥发和盐酸的消耗量，研制一种去除钢管表面氧化铁的酸洗液的添加剂是迫切需要解决的技术问题。

发明内容

为了解决目前去除无缝钢管表面氧化铁的酸洗液存在问题，本发明提供一种去除钢管表面氧化铁的钢管酸洗液用纳米添加剂及其制备方法。该酸洗液添加剂不仅能提高酸洗速度，而且能有效防止盐酸挥发，除锈率高。

本发明的技术方案具体介绍如下。