一种清洁型稀土盐钝化液制备方法技术

一种清洁型稀土盐钝化液的制备方法，其特征是该工艺用于制备一种由稀土盐、Ｋ↓［２］Ｓ↓［２］Ｏ↓［８］、Ｎａ↓［２］ＳｉＯ↓［３］、Ｈ↓［３］ＢＯ↓［３］、Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］、ＨＣｌ和Ｈ↓［２］Ｏ组成的水溶液。该钝化液的组成为：稀土盐１５～３０ｇ／Ｌ、Ｋ↓［２］Ｓ↓［２］Ｏ↓［８］　２～５ｇ／Ｌ、Ｎａ↓［２］ＳｉＯ↓［３］．３Ｈ↓［２］Ｏ　２～６ｇ／Ｌ、Ｈ↓［３］ＢＯ↓［３］　２～６ｇ／Ｌ、Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］　５～２０ｍｌ／Ｌ、ＨＣｌ　５～１５ｍｌ／Ｌ、其余为Ｈ↓［２］Ｏ，钝化液的ｐＨ值为１．８～２．８。该钝化液的配制顺序为：首先分别配制稀土盐溶液、Ｋ↓［２］Ｓ↓［２］Ｏ↓［８］、Ｎａ↓［２］ＳｉＯ↓［３］及Ｈ↓［３］ＢＯ↓［３］溶液，再量取浓ＨＣｌ，先后加入已配制好的稀土盐溶液中，然后与配制好的Ｋ↓［２］Ｓ↓［２］Ｏ↓［８］、Ｎａ↓［２］ＳｉＯ↓［３］及Ｈ↓［３］ＢＯ↓［３］溶液混合，再量取Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］滴入稀土盐、浓ＨＣｌ、Ｋ↓［２］Ｓ↓［２］Ｏ↓［８］、Ｎａ↓［２］ＳｉＯ↓［３］及Ｈ↓［３］ＢＯ↓［３］的混合溶液，并将溶液的ｐＨ值至１．８～２．８，最后定容至所需体积即可。该钝化液主要用于对电镀锌及锌铁合金的零部件进行后处理，以提高零部件的耐蚀性，属清洁环保、经济实用的无铬钝化技术，具有很重要的社会意义和应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种清洁型稀土盐钝化液制备工艺，用该工艺制备的稀土盐钝化 液主要用于钢铁零件表面电镀锌及锌铁合金的后处理工序，属金属材料表面处理

技术介绍
腐蚀与防腐关系到经济发展和人民生命安全，表面工程技术是解决机械零部 件及材料腐蚀与防护最经济有效的手段和方法。镀锌及锌铁合金是提高钢铁零件抗腐蚀能力的有效途径，目前广泛地应用于 造船工业、机械工业、航空、建筑等许多领域中。但在潮湿的环境中，尤其在湿 热环境中，镀锌及锌铁合金层易发生腐蚀，使镀层表面形成暗灰色或白色疏松的腐蚀产物——白锈；时间长了会出现红锈，-从而失去防腐效果。为了提高镀层的 耐蚀性，须对镀层进行钝化处理形成表面钝化膜。目前几乎所有的镀锌钢板都采用了铬酸盐钝化处理，但由于铬酸盐中六价铬 毒性高且易致癌，政府已严格限制铬酸盐的使用和排放；并且"十一五"规划中 强调把开发环境保护技术放在优先位置。因此铬酸盐钝化技术正面临严峻挑战， 而寻求和采用符合环保要求的无铬钝化技术正成为目前发展的必然趋势。目前国 内外镀锌及其合金层上的无铬钝化主要有钼酸盐钝化、稀土盐钝化、硅酸盐钝化、 植酸钝化和有机物钝化等，但这些无铬钝化技术其钝化效果还达不到铬酸盐钝化 所具有的耐蚀性，或者是费用太高，以至于目前还没有一种无铬钝化工艺完全取 代铬酸盐钝化工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有镀锌和锌铁合金中钝化技术的不足，配制一种不含 有毒物质、所处理产品性能优良、生产成本低的清洁型钝化液，用于对电镀锌及 锌铁合金的零部件进行后处理，以提高零部件的耐蚀性。本专利技术的技术方案是该电镀锌及锌铁合金用清洁钝化液由稀土盐、K2S208、Na2Si03、 H3B03、 H202、 HCl和H20组成，各组成物的含量为稀土盐15~30 g/L、 K2S208 2 5 g/L 、 Na2Si03. 3 H20 2 6 g/L 、 H3B03 2 6 g/L 、 H202 5 20 ml/L、 HCl 5 15 ml/L、其余为仏0，稀土盐可以是硝酸亚铈或氯化亚铈中的任一种，钝化液pH值 为1.8 2.8，钝化液中各组成物含量和及稀土盐种类可以根据实际需要在给定范 围内选择。该钝化液的配制顺序为首先分别配制稀土盐溶液、K2S208、 Na2Si03及H3B03 溶液，再量取浓HC1，先后加入己配制好的稀土盐溶液中，然后与配制好的K2S208、 N&Si03及H3B0:!溶液混合，再量取比02滴入稀土盐、浓HCl、 K2S208、 Na2Si03& H3B03 的混合溶液，并将溶液的pH值至1.8 2.8，最后定容至所需体积即可。从而完 成清洁型稀土盐钝化液的配制。本稀土盐钝化液主要用于电镀锌及锌铁合金工艺的后处理工艺，能够显著提 高电镀锌及锌铁合金的耐蚀性，使盐雾试验出白锈时间可达25 50小时以上。 由于在钝化液中不含铬，克服了铬酸盐钝化技术毒性大、不环保等缺点，可实 现电镀锌及锌铁合金的清洁生产。使用该钝化液的钝化工艺稳定可靠，所生产 的产品性能优良，具有很重要的社会意义和应用价值。 附图说明附图为本专利技术制备工艺流程图。具体实施方式下面结合实例进一步说明本专利技术的实质内容，但本专利技术的内容并不限于此。清洁型稀土盐钝化液制备工艺，其特征是该钝化液的配制步骤和方法为①先根据体积总量称取15 30 g/L分析纯用稀土盐，倒入盛有10 30倍质量自 来水的烧杯中，用玻璃棒充分搅拌至稀土盐完全溶解，以备使用；②再根据体 积总量称取2 6 g/L分析纯用H3B03，倒入盛有10 30倍质量自来水的烧杯中， 用玻璃棒充分搅拌至H3B03完全溶解，以备使用；③再根据体积总量称取2 5g/L 分析纯用K2S208，倒入盛有10 30倍质量自来水的烧杯中，用玻璃棒充分搅拌 至K2S208完全溶解，以备使用；④再根据体积总量称取2 6 g/L分析纯用Na2Si03. 3 H20，倒入盛有10 30倍质量自来水的烧杯中，用玻璃棒充分搅拌至Na2Si03. 3 H20完全溶解，以备使用；(D根据体积总量按5 15ml/L用移液管量取分析纯用浓 HC1，先后慢慢加入溶解完全的稀土盐溶液中，边加入边用玻璃棒搅拌，直至混 合均匀，以备使用；⑥把步骤②、③、④中己配制好的K2S208、 Na2Si03、 H3B03 水溶液，加入到步骤⑤中已配制好的稀土盐与浓HC1的混合溶液中，边加入边 用玻璃棒搅拌，直至混合均匀；⑦根据体积总量按5 20ml/L用移液管量取分 析纯用H202，加入到步骤⑥已配制好的稀土盐、浓HC1、 K2S208、 Na2Si03、貼03 的混合溶液，边加边用玻璃棒搅拌，直至混合均匀，以备使用；⑧以数字酸度 计为工具，用稀HCl或稀NaOH把步骤⑦中己配制好的由稀土盐、HC1、 K2S208、 Na2Si03、 li,B03与H20组成的混合溶液的pH值调至1. 8 2. 8，并用自来水定容到所需体积，从而完成清洁型稀土盐钝化液的配制。实施例l:用该制备工艺配制电镀锌及锌合金用清洁钝化液10L，其中钝化 液组成为氯化亚铈15g/L、 K2S208 2 g/L 、 Na2Si03. 3H20 2g/L 、 ,3 2g/L 、 HA 5ml/L、 HC1 5ml/L，其余为H20， pH值为2.8。具体的配制过程如下用天平先按15 g/L称取分析纯氯化亚铈150 g，倒入盛有1 L自来水的烧杯 中，并用玻璃棒充分搅拌至完全溶解。用天平称取20g分析纯用H3B03，倒入盛 有0.5L自来水的烧杯中，用玻璃棒充分搅拌至H3B03完全溶解。用天平称取20 g分析纯用K&08，倒入盛有0.5L自来水的烧杯中，用玻璃棒充分搅拌至K2S208 完全溶解。用天平称取20 g分析纯用Na2Si03. 3 H20，倒入盛有0. 5 L自来水的 烧杯中，用玻璃棒充分搅拌至Na2Si03.3 H力完全溶解。用移液管量取50 ml分 析纯用浓HC1，先后慢慢加入上述氯化亚铈溶液中，边加入边用玻璃棒搅拌，直. 至混合均匀。把已配制好的K2S20s、 Na2Si03、 H3B03水溶液，加入到己配制好的稀 土盐与浓HC1的混合溶液中，边加入边用玻璃棒搅拌，直至混合均匀。用移液 管量取50 ml的分析纯用HA，加入到上述已配制好的稀土盐、浓HC1、 K2S208、 Na2Si03、貼03的混合溶液中，边加边搅拌，以至混合均匀，然后以数字酸度计 为工具，用稀HC1或稀NaOH调该混合溶液的pH值至2. 8，并定容到10 L，从 而完成清洁型稀土盐钝化液的配制。此钝化液用于对局部镀锌钢板进行钝化处理。钢板在进行除锈、除油、活化等前处理后，放入电镀液中进行电镀，镀锌工艺的镀液组成及操作条件为ZnCl2 80 g/L、 KC1 200 g/L 、添加剂适量、镀液的pH值保持在5. 5左右，电流密度 为1.2 A/ dm2，温度为室温，电镀时间为25分钟。电镀后将零件取出清洗，然 后放入由HN03 2 ml/L和H20组成的出光液中停留10秒，取出零件用水清洗干净， 再用本钝化液室温下钝化处理90秒，最后将零部件清洗干净并用吹风机吹干零 件表面水分。使用此制备工艺配制出的稀土盐钝化液进行处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种清洁型稀土盐钝化液制备方法，其特征是该钝化液的配制顺序为：首先分别配制稀土盐溶液、Ｋ↓［２］Ｓ↓［２］Ｏ↓［８］溶液、Ｎａ↓［２］ＳｉＯ↓［３］溶液、Ｈ↓［３］ＢＯ↓［３］溶液，再量取浓ＨＣｌ，先后加入已配制好的稀土盐溶液中，然后与配制好的Ｋ↓［２］Ｓ↓［２］Ｏ↓［８］溶液、Ｎａ↓［２］ＳｉＯ↓［３］溶液及Ｈ↓［３］ＢＯ↓［３］溶液混合，再量取分析纯用Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］滴入稀土盐、Ｋ↓［２］Ｓ↓［２］Ｏ↓［８］、Ｎａ↓［２］ＳｉＯ↓［３］、Ｈ↓［３］ＢＯ↓［３］和浓ＨＣｌ的混合溶液，并将溶液的ｐＨ值至１．８～２．８，最后定容至所需体积即可。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张英杰，章江洪，董鹏，郑帅，闫宇星，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]