一种电解除锈剂及电解除锈方法技术

本发明专利技术涉及一种电解除锈剂，按重量百分比包括如下组分：氨基磺酸8-15wt%、草酸1-5wt%、浓硫酸0.7-2.2wt%、硫酸亚铁0.4-1.5wt%、氯化钠0.4-1.5wt%、水至100wt%。本发明专利技术所述电解除锈剂除锈效果好、除锈效率高，除锈过程快速、平稳、安全、持久；除锈过程无挥发，不会产生“酸雾”，对操作人员无伤害，对环境友好；且节约了能源，降低了成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于电解除锈的除锈剂及采用该除锈剂的电解除锈工艺，具体涉及一种使钢铁在常温下电解除锈的除锈溶液配方及电解除锈工艺，属于金属防腐或除锈领域。
技术介绍
为了延长钢铁的使用寿命，通常对钢铁进行防腐处理，而进行防腐处理前，必须将钢铁进行除锈处理。目前，钢铁的除锈工艺按照除锈原理的不同可以分为机械法、化学法、电化学法。其中，物理法除锈主要是凭借机械力除锈，物理法除锈的劳动强度大、生产效率低，粉尘污染严重，且受工件形状的限制，边、角、凹槽、弯管和细管内径处等的锈斑或氧化皮难以除尽。在现有技术中，化学法除锈是应用最广的一种方法，其主要是依靠酸对锈的溶解作用，将钢铁的锈去除。化学法除锈的除锈效果好、效率高，工艺操作简单，成本低。但目前工业上多采用高浓度强酸(如盐酸、硫酸等)溶液进行酸洗法除锈，但高浓度强酸溶液具有强烈的腐蚀性，易产生“酸雾”，严重腐蚀设备并对人体有害，对环境污染严重，而且对金属基体溶解量较大。电化学除锈法是将被处理工件浸在酸或金属盐处理液中作电极，通以直流电而使工件上的锈去掉的方法叫电化学酸洗除锈。工件作阳极或作阴极，分别称阳极侵蚀法或阴极侵蚀法。对于阳极除锈法，被处理的工件在阳极，由于电极阳极在电解时放出电子，金属原子变成离子进入溶液，使附于金属表面的氧化物脱落。而阳极除锈使用电流的要求严格，如果阳极除锈的电流过高时，易 腐蚀过度，破坏零件表面，因此阳极除锈适用于外形简单的零件。对于阴极侵蚀法，被处理的工件在阴极，阴极反应产生的氢原子把金属氧化物还原，而在阴极电解时析出的氢气泡也能把氧化物除掉。虽然阴极除锈没有过腐蚀问题，但由于阴极上同时存在金属还原和氢析出，在工件表面易形成含氢层，致使工件易发生“氢脆”断裂，影响零件的可塑性。现有技术在处理液中加入铅和锡的离子来解决“氢脆”问题。现有技术中，无论是阳极除锈法，还是阴极除锈法，为了减少不利因素的影响，技术人员往往希望缩短反应时间，同时还能够得到较好的除锈效果，采取的措施就是升高温度，而这样做势必造成能量消耗大、操作不易控的问题；同时由于被处理工件表面电阻大造成除锈效果不明显、除锈效率低等问题。因此，如何开发一种除锈效率得到近一步提高，除锈过程无挥发性溶剂，无刺激性气味，对环境友好，并在常温下就具有非常好的除锈效果的电解除锈方法，是本领域的一个技术问题，而该方法所使用的无挥发性、无刺激性气味、对环境友好的常温电解除锈用的电解除锈剂也具有很大的市场需求。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种金属表面电解除锈溶液配方，该溶液配方不产生“酸雾”，对操作人员无伤害、对环境友好，除锈过程快速、平稳、安全、持久进行，且处理后的钢铁基体能长时间不被氧化破坏。本专利技术所述的目的之一是通过如下技术方案实现的:一种电解除锈剂，按重量百分比包括如下组分: 氨基磺酸8-15wt% 草酸1-5wt% 浓硫酸0.7-2.2wt% 铁0.4** 1.5wt /o 奴化钠0.4-1.5wt% 水至:100wt%<,优选地，所述电解除锈剂按重量百分比包括如下组分: 氨基磺酸 0-13wt% 草酸2-3wt% 浓硫 I 1-2wt% 硫酸亚铁0.5-lwt% 氯化钠0.5-lwt% 水至 100wt%a优选地，本专利技术所述电解除锈剂中，所述氨基磺酸的纯度为> 95wt%,例如95.2wt%、95.9wt%、97.3wt%、98.6wt%、99.lwt%、99.7wt% 等，优选 > 99wt%,进一步优选^ 99.5wt%。优选地，所述草酸的纯度为> 96wt%,例如 96.lwt%、96.9wt%、97.4wt%、98.5wt%、99.lwt%>99.7wt% 等，优选 > 99wt%,进一步优选 > 99.6wt%。优选地，所述浓硫酸中，H2SO4的含量彡70wt%,例如70.5wt%、73wt%、75.2wt%、79wt%、87wt%、90.4wt%、93.2wt%、95wt%、98.2wt%、98.5wt% 等，优选 > 98wt%,进一步优选^ 98.3wt%。硫酸亚铁又名绿矾，分子式为FeS04。按结晶水含量不同，硫酸亚铁可分为:无水硫酸亚铁、一水硫酸亚铁、七水硫酸亚铁。在潮湿空气中，硫酸亚铁的表面会氧化成棕色的碱式硫酸铁，而在56.6°C成为四水硫酸亚铁，在65°C时成为一水硫酸亚铁；而工业应用中通常说的硫酸亚铁是指七水硫酸亚铁，即FeSO4.7H20。优选地，所述氯化钠的纯度为彡99wt%,例如99wt%、99.lwt%、99.3wt%、99.5wt%、99.9wt% 等，优选 > 99.5wt%,进一步优选 > 99.9wt%。本专利技术所述硫酸亚铁优选为含有7个结晶水的七水硫酸亚铁。本领域技术人员应该明了，无水硫酸亚铁、一水硫酸亚铁或七水硫酸亚铁均可用于本专利技术，但在本专利技术所述的电解除锈剂的配方中，硫酸亚铁的重量百分比是换算为七水硫酸亚铁后的质量计算的。优选地，所述水为去离子水、一次蒸馏水、多次蒸馏水或高纯水中的任意I种或至少2种的组合。本专利技术所述的氨基磺酸、草酸、浓硫酸、硫酸亚铁、氯化钠和水均可通过商购或者现有技术制备得到，本专利技术不再赘述。本专利技术所提供的电解除锈剂的配方采用氨基磺酸为主要载体，添加少量的草酸和浓硫酸辅助除垢和锈斑，添加硫酸亚铁作为活性剂，促进赤铁矿等溶解，添加入少量的氯化钠以增加溶液电导率，降低工件表面的电阻，从而改善除锈效果。本专利技术提供的电解除锈剂溶液无挥发性，不会产生“酸雾”，对操作人员无伤害，对环境友好，具有广泛的市场价值。作为优选技术方案，本专利技术所述电解除锈剂按重量百分比包括如下组分:氨基磺酸10.1-13wt%草酸2-2.8wt% 浓《1 酸l-2wt% ft 酸 IEft0.5-lwt%氯化钠0.5-0.9wt%水至 100wt%。作为可选技术方案，本专利技术所述电解除锈剂按重量百分比包括如下组分:氨坫磺酸12wt%草酸2.5wt%浓硫酸L3wt /o硫酸亚铁0.8wt% 氣化钠0.7wt%水82.7wt%0本专利技术所述的“包括”，意指其除所述组分外，还可以包括其他组分，这些其他组分赋予所述电解除锈液不同的特性。除此之外，本专利技术所述的“包括”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。本专利技术的目的之二是提供一种使用前述电解除锈剂溶液进行电解除锈的方法，所述的方法应当具有除锈效率高，除锈过程快速、平稳、安全、持久等优点。本专利技术所述的目的之二是通过如下技术方案实现的:一种电解除锈方法，包括如下步骤:(I)前处理除油；(2)电解除锈；(3)清洗、干燥；其中，步骤(2)所述电解除锈步骤中，使用本专利技术前述的电解除锈剂。本专利技术的步骤(I)中，所述的前处理除油包括如下步骤:(Ia)将待除锈工件置于除油剂中除油；(Ib)将待除锈工件取出，在去离子水中浸泡、用去离子水冲淋；优选地，所述除油剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化锂、碳酸钠、碳酸钾或碳酸锂中的任意I种或至少2种的组合，所述组合例如氢氧化钠/氢氧化钾、氢氧化锂/碳酸锂、氢氧化钾/碳酸钾/碳酸钠、氢氧化钠/碳酸锂/氢氧化钾等，优选氢氧化钠、氢氧化钾、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解除锈剂，其特征在于，所述电解除锈剂按重量百分比包括如下组分：?dest_path_FDA00002617798000011.jpg

【技术特征摘要】
1.一种电解除锈剂，其特征在于，所述电解除锈剂按重量百分比包括如下组分:氨雄磺酸8-15wt% 荜酸l-5wt%浓硫酸0.7-2.2wt%硫酸亚铁0.4-1.5wt%氣化钠(L4-1.5wt%7jC至 100wt% c2.如权利要求1所述的电解除锈剂，其特征在于，所述电解除锈剂按重量百分比包括如下组分: M堪确酸10-13 wt% 草酸2-3wt% 浓硫酸l-2wt% 硫酸视铁0.5-lwt% 氣化钠0.5-1 wt%水至 I OOwt^o ,:3.如权利要求1或2所述的电解除锈剂，其特征在于，所述氨基磺酸的纯度为^ 95wt%,优选 > 99wt%,进一步优选 > 99.5wt% ；优选地，所述草酸的纯度为> 96wt%,优选> 99wt%,进一步优选> 99.6wt% ； 优选地，所述浓硫酸中，H2SO4的含量彡70wt%,优选彡98wt%,进一步优选彡98.3wt% ； 优选地，所述硫酸亚铁为含有7个结晶水的七水硫酸亚铁； 优选地，所述氯化钠的纯度为彡99wt%,优选彡99.5wt%,进一步优选彡99.9wt% ；优选地，所述水为去离子水、一次蒸馏水、多次蒸馏水或高纯水中的任意I种或至少2种的组合。4.如权利要求1-3之一所述的电解除锈剂，其特征在于，所述电解除锈剂按重量百分比包括如下组分:氣基磺酸10J43wt% 草酸2-2.8wt% 浓硫酸l-2wt%硫酸亚铁0.5-lwt%氣优钠0.5-0.9wt%水至 100_% ； 或者，所述电解除锈剂按重量百分比包括如下组分:氨基磺酸I2wt%草酸2.5wt%浓硫酸1.3wt%硫酸亚铁0.8wt% 氯化铺0.7wt% 水g2.7wt%c5.一种电解除锈方法，其特征在于，所述除锈方法包括如下步骤: (1)前处理除油； (2)电解除锈； (3)清洗、干燥； 其中，步骤(2)所述电解除锈步骤中，使用权利要求1-4之一所述的电解除锈剂。6.如权利要求5所述的电解除锈方法，其特征在于，步骤(I)所述的前处理除油包括如下步骤: (Ia)将待除...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭涛，徐鹤霖，张延武，章奇超，范平，何乐，
申请(专利权)人：无锡源清高新技术研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：