一种中性除锈钝化清洗剂及其使用方法技术

本发明专利技术涉及一种中性除锈钝化清洗剂，包括清洗剂本体，按重量百分含量计，所述清洗剂本体的原料配方包括以下组分：有机酸或有机酸及其盐的混合物5~25%、螯合剂2.5~25%、无机化合物6~25%、表面活性剂0.2~5%、缓蚀剂0.2~2%和余量水；其中，有机酸为草酸、甲酸、苹果酸、柠檬酸、马来酸、酒石酸、乙醇酸、乳酸、甘氨酸、己二酸中的一种或几种组合，盐为钾盐、钠盐、铵盐、有机铵盐中的一种或几种的组合，螯合剂为氨羧络合剂。采用该中性除锈钝化清洗剂对被清洗件清洗速度缓慢均匀，大大减少垢块剥离和管线设备堵塞风险。对各种材质的设备的腐蚀较小，且还可同时一步钝化进一步缩减清洗过程中产生的废液量，降低清洗过程中的环境污染。

A neutral rust removal and passivation cleaner and its application

【技术实现步骤摘要】
一种中性除锈钝化清洗剂及其使用方法
本专利技术属于清洗剂
，具有涉及一种中性除锈钝化清洗剂及其使用方法。
技术介绍
常规化学清洗在除锈上一般采用较为单一的强酸或弱酸清洗，包括盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氟酸、柠檬酸、氨基磺酸或与其他化合物的复配物，大多数在清洗应用时呈酸性，具有一定腐蚀性，需添加缓蚀剂来降低清洗过程对设备材料的腐蚀。这些配方能够满足常规化学清洗需要，但必须要专业人士来指导实施，否则会因缓蚀剂应用不恰当造成腐蚀超标或材质氢脆等问题发生；酸洗后一般需要进行漂洗和钝化，清洗过程复杂，多个步骤存在多遍废水，清洗过程废水排放量在系统容积的7-15倍。现有的清洗技术中有很多改进方法如酸洗过程添加表面活性剂，或采用无污染排放的双氧水清洗代替酸洗前的碱洗及水冲洗缩减了清洗过程废液的产生，但无法减少酸洗后的水冲洗、漂洗、钝化步骤。后来也改进了采用以磷酸为基础的复合清洗配方可实现脱脂、酸洗、磷化、钝化一步化完成的，其中关键的地方是以磷化取代钝化，在某些清洗领域受到一定的限制，同时含磷的清洗废液在特定清洗现场无法进行处理，也限制了该技术的应用。而现有技术中比较有优势的是EDTA清洗技术，可实现中性清洗和钝化一步化完成，清洗产生的废液量最低可降至系统容积的1倍，一般为确保质量会增加废水量至2-4倍，该技术主要缺点是原料价格高，清洗成本高，清洗温度高，清洗温度通常高达120～140℃或70～90℃，难以满足无加温条件的化学清洗，使其在清洗行业的应用受到一定的限制。也有人通过优化清洗剂配方配制中性除油除锈清洗剂，如中国专利CN109487285A公开的一种契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂，包括如下重量百分比的组分：无机盐5～25％、有机酸20～40％、螯合物5～15％、表面活性剂1～5％、缓蚀剂0.5～5％和余量为水，该有机酸为含有羟基的有机羧基酸类，具体是酒石酸、柠檬酸或葡萄糖酸，螯合物采用的是有机膦酸类物质，为植酸或ATMP、EDTMP或HEDP。该清洗剂主要是用于涂装前处理生产节拍用，其主要用于零件或清洗流水线上的清洗，其除锈速率快，无法避免垢块迅速剥离造成管线设备的堵塞风险，且该清洗剂只能实现脱脂、除锈的一步完成，清洗后还需要进一步磷化(代替钝化)处理，无法缩减清洗过程的废液排放量，且废液中含磷，污水处理受到清洗现场条件限制。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种改性的中性除锈钝化清洗剂及其使用方法。为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种中性除锈钝化清洗剂，包括清洗剂本体，按重量百分含量计，所述清洗剂本体的原料配方包括以下组分：其中，所述有机酸为草酸、甲酸、苹果酸、柠檬酸、马来酸、酒石酸、乙醇酸、乳酸、甘氨酸、己二酸中的一种或几种组合，所述盐为钾盐、钠盐、铵盐、有机铵盐中的一种或几种的组合，所述螯合剂为氨羧络合剂。在进一步的实施方式中，所述氨羧络合剂为乙二胺四乙酸(EDTA)、氨三乙酸(NTA)、羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)、二羟乙基甘氨酸(DEG)、环己二胺四乙酸(CyDTA)、二乙三胺五乙酸(DTPA)、三乙四胺六乙酸(TTHA)中的一种或几种的组合。在进一步的实施方式中，所述无机化合物为碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、氢氧化钠、氨水、氯化铵中的一种或多种的组合。在进一步的实施方式中，所述表面活性剂为阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂中的一种或几种的组合。优选地，所述阴离子表面活性剂可以是脂肪酸钠、烷基(苯)磺酸钠、烷基硫酸钠、烷基膦酸酯钠盐，所述非离子表面活性剂可以是脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺、聚氧乙烯烷基胺等物质，典型的工业品为JFC、OP-10、TX-10、硬脂酸钠、软脂酸钠、十二烷基本磺酸钠、十二烷基硫酸钠等，其功能主要用于清洗过程中脱脂或清洗表面的活化、湿润等功能。在进一步的实施方式中，所述缓蚀剂为乌洛托品、硫脲、苯胺、喹啉、苯并三氮唑中的一种或几种的组合。在进一步的实施方式中，所述中性除锈钝化清洗剂还包括钝化剂。优选地，所述钝化剂为亚硝酸钠、水合肼、丙酮肟、乙醛肟、双氧水中的一种或几种的组合。优选地，所述钝化剂的添加时间为被清洗件使用所述清洗剂本体的水溶液进行清洗完毕后，向所述清洗剂本体的水溶液内加入所述钝化剂，所述钝化剂的添加质量占所述清洗剂本体的水溶液的0.02～2％。在进一步的实施方式中，所述清洗剂本体的制备方法包括以下步骤：按配方，将无机化合物溶解于水中，然后加入有机酸或有机酸及其盐、螯合剂、表面活性剂、缓蚀剂搅拌均匀，制得所述清洗剂本体。所述清洗剂本体的pH值为6.0～8.0，密度为大于等于1.15g/cm3，其外观为浅黄色透明液体。本专利技术中性除锈钝化清洗剂主要用于常规工业设备的化学清洗，用于系统或单台设备的清洗，为了避免除锈速率过快而堵塞管道，除锈速率不宜过快。且工业清洗往往一次使用后必须中和排放，排放污水量相对于系统或设备容积的倍率是影响清洗污水排放的关键因素，以最少的排放倍率实现工业设备清洗有时是决定是否采用化学清洗的关键因素。本专利技术中性除锈钝化清洗剂呈中性，对各种材质的设备的腐蚀较小，可同时一步钝化进一步缩减清洗过程中产生的废液量，清洗产生的废液量为清洗系统容量的1～1.5倍，降低清洗过程中的环境污染。对被清洗件清洗速度缓慢均匀，减少垢块剥离和管线设备堵塞风险。本专利技术采取的另一技术方案为：上述所述的中性除锈钝化清洗剂的使用方法，所述中性除锈钝化清洗剂还包括钝化剂，所述使用方法包括以下步骤：(1)使用清洗液对被清洗件进行清洗，清洗温度为10～60℃，清洗时间为4～48h，其中，所述清洗液为清洗剂本体和水的混合液；(2)清洗完毕后，向所述清洗液中加入所述钝化剂，进行钝化处理。在进一步的实施方式中，步骤(1)中，所述清洗剂本体占所述清洗液总重量的4～25％。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术采用特定有机酸或有机酸及其盐的混合物，以氨羧络合剂作为螯合剂，同时配合缓蚀剂、无机化合物、表面活性剂和水的使用配制的清洗剂本体，对被清洗件清洗速度缓慢均匀，大大减少垢块剥离和管线设备堵塞风险。对各种材质的设备的腐蚀较小，且还可同时一步钝化进一步缩减清洗过程中产生的废液量，清洗产生的废液量为清洗系统容量的1～1.5倍，降低清洗过程中的环境污染。应用本专利技术中性除锈钝化清洗剂时，可集碱洗、酸洗、漂洗、钝化的几大步骤合并为一，有效减少化学清洗液处理量。附图说明图1为实施例4的塔器循环清洗的示意图。具体实施方式本专利技术的中性除锈钝化清洗剂中使用的清洗剂本体采用特定的有机酸或有机酸及其盐的混合物，以氨羧络合剂作为螯合剂，同时配合缓蚀剂、无机化合物、表面活性剂和水的使用，清洗剂本体的具体配制方法为将无机化合物溶解于水中，然后依次加入有机酸或有机酸及其盐、螯合剂、表面活性剂和缓蚀剂，在常温至50℃下搅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中性除锈钝化清洗剂，包括清洗剂本体，其特征在于，按重量百分含量计，所述清洗剂本体的原料配方包括以下组分：/n有机酸或有机酸及其盐的混合物 5~25%；/n螯合剂 2.5~25%；/n无机化合物 6~25%；/n表面活性剂 0.2~5%；/n缓蚀剂 0.2~2%；/n余量水；/n其中，所述有机酸为草酸、甲酸、苹果酸、柠檬酸、马来酸、酒石酸、乙醇酸、乳酸、甘氨酸、己二酸中的一种或几种组合，所述盐为钾盐、钠盐、铵盐、有机铵盐中的一种或几种的组合，所述螯合剂为氨羧络合剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种中性除锈钝化清洗剂，包括清洗剂本体，其特征在于，按重量百分含量计，所述清洗剂本体的原料配方包括以下组分：
有机酸或有机酸及其盐的混合物5~25%；
螯合剂2.5~25%；
无机化合物6~25%；
表面活性剂0.2~5%；
缓蚀剂0.2~2%；
余量水；
其中，所述有机酸为草酸、甲酸、苹果酸、柠檬酸、马来酸、酒石酸、乙醇酸、乳酸、甘氨酸、己二酸中的一种或几种组合，所述盐为钾盐、钠盐、铵盐、有机铵盐中的一种或几种的组合，所述螯合剂为氨羧络合剂。


2.根据权利要求1所述的中性除锈钝化清洗剂，其特征在于：所述氨羧络合剂为乙二胺四乙酸、氨三乙酸、羟乙基乙二胺三乙酸、二羟乙基甘氨酸、环己二胺四乙酸、二乙三胺五乙酸、三乙四胺六乙酸中的一种或几种的组合。


3.根据权利要求1所述的中性除锈钝化清洗剂，其特征在于：所述无机化合物为碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、氢氧化钠、氨水、氯化铵中的一种或多种的组合。


4.根据权利要求1所述的中性除锈钝化清洗剂，其特征在于：所述表面活性剂为阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂中的一种或几种的组合。


5.根据权利要求1所述的中性除锈钝化清洗剂，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：余言虎，马志刚，陈许清，陈动，张建，
申请(专利权)人：太仓市宝马环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32