酸洗工艺

1.盐酸酸洗

在用盐酸酸洗时,虽然化学和电化学作用也同时发生,但是对钢铁来说,盐酸的腐蚀性比硫酸强,所以在盐酸溶液中,各种不同类型的氧化铁皮都能同时较快地溶解,而对金属基体的侵蚀却大为减弱.

可见盐酸酸洗原理和硫酸是有区别的,不同之点在于,在盆酸中,氧化铁皮主要由于溶解作用而去除,即盐酸酸洗是以化学府蚀为主.

由于酸洗原理上的区别,盐酸酸洗较硫酸酸洗有以下特点：

(1)盐酸酸洗速率较高.盐酸酸洗反应速度既不受制于氧化铁皮在酸洗前的松散程度,也不受制于氧化铁皮的相对组成.盐酸溶液同时以较大的速度溶解3层氧化铁皮,特别是对Fe2O3和Fe3O4的溶解速度远远大于其在硫酸溶 液中的溶解速度.所以坯料在盆酸中的酸流速度比在同样条件下的硫酸中大得多.例如在60℃时,用15％的盐酸溶液酪洗只需55s而用同浓度的硫酸溶液则需150s即在80℃时分别为30s和70s.

(2)盐酸酸洗表面银亮、平滑、洁净.一方面由于盐酸基本不腐蚀金属基体,所以经盐酸酪洗后表面银亮、平滑、无酸洗痕迹；另一方面,由于氧化物易溶解于盐酸,酸洗产物易去除,故不会引起表面出现酪斑,而使表而光洁.硫酸酸洗其酸洗产物硫酸铁,因会形成不溶解的水化物,往往在表面出现酸斑等毛病.

(3)盐酸酸洗缺陷少,化学酸损少.由于盐酸基本不腐蚀金属基体,所以盐酸酸洗时酸损较硫酸酸洗低20%,前者铁损量为酸洗坯料量的0.4～0.5%,而后者为0.6～0.7%；同理,盐酸酸洗既不会发生过酸洗,也很少产生氢脆,而硫酸酸洗由于酪液腐蚀金属基体放出氢,部分氢原子扩散到金属内部导致氢脆；盐酸可以溶解压入的Fe2O3,免去了相应缺陷的产生,而硫酸则不能除去压入板面的Fe2O3.

(4)盐酸酸洗不产生酸洗残渣,而在硫醋酸洗的情况下必须经常清洗酸楷,并中和粘液状的残渣.

(5)钢中含铜也不影响酸洗质量.在盐酸中,铜不形成渗碳体,故表面的银亮程度不因含铜而降低；而在硫酸酸洗中,因钢渗碳体的析出而使表面乌暗,降低了表面质量.

(6)废酸及清洗废液可以完全再生为新酪,循环使用了无废液酸洗.

盐酸酸洗虽有上述优点,但价格贵、易挥发,产生的雾气腐蚀性强,必须装设效果良好的诽气设备.更由于其废酸的回收与再生等技术问题迟迟未获解决,一度影响了它的应用.而硫酸价格便宜,运输和贮藏方便,商品酸浓度高,在很高的酸洗温度下,几乎不产生蒸汽．持别是工业上有可靠的废酸和废水处理方法,所以在60年代以前,带钢的连续酸洗几乎毫无例外地均采用硫酸酸洗.1959年奥地利户持勒公司解决了盐园再生工艺.进入70年代以后,世界各国新建的冷轧车间普遍采用盐酸酸洗,并争相把老式的硫酸酸洗机组改造为盐酸园洗,使盐酸酸洗技术得到更广泛的应用.窄带钢车间也不例外,以盐酸酸洗机组为主流.

2.硫酸酸洗

坯料进入酸洗槽,酸液在与外层氧化铁皮发生作用的同时,沿着缝隙渗入氧化铁皮各层,直至铁基,发生一系列化学反应,通过溶解、还原和机械剥离作用去除带钢表面氧化铁皮.

硫酸溶液与氧化铁皮反应,反应式如下：

FeO+H2SO4 ==FeSO4+H2O

Fe2O3+3H2SO4== Fe2 (SO4)3+3H2O

Fe3O4+4H2SO4==Fe2 (SO4)3+FeSO4+4H2O

由于Fe2O4和Fe3O4不易溶于硫酸溶液中,所以后两个方程式反应是很慢的.通过上述各种铁的氧化物与酸反应,生成溶解于水的硫酸亚铁及硫酸铁,使氧化铁皮去除,这样的作用称溶解怍用.

酸洗时,酸在溶解氧化铁皮的同时,还直接与基体铁作用生成氢原子：

Fe+H2SO4== FeSO4+2H

H+ H== H2↑

尚未分子化的氢原子具有很强的还原性,它能将Fe2O3与Fe3O4,还原成易溶于硫酸的FeO2,从而加快了酸洗过程,这一作用称为还原作用.其化学反应式为：

Fe2O3+2H ==2FeO+H2O

Fe3O4+6H ==FeO+2Fe+3H2O

基体铁与硫酸溶液反应生成的氢气,聚集在氧化铁皮的内部,随着密度的增大,氢气分压增大,把氧化铁皮从带钢表面剥落下来,氢气的这一特殊作用称之为机械剥离作用.

2.硫酸酸洗的电化学原理

坯料在硫酸槽进行匕违反应的同时,伴有电化学作用,在氧化铁皮的缝隙山出现无数的微电池,微电池数世越多.电化学腐蚀越剧到,氧化铁皮去除越快.

硫酸的水溶液魁强电解质.在水溶液中能电离出氢离子.氢离子具有氧化性,它能氧化化学性能较其活泼的金属,如能夺取铁的电子,而使铁氧化.氢离子的存在是酸洗时电化学腐蚀进行的必要条件.坯料表面氧化铁皮的富氏体层内除含有基体金属铁外,还古有Fe3O4,Fe3O4是良导体.这就是说在坯料表面存在着微电池的阳极铁和阴极Fe3O4.当坯料浸入硫酸溶液,酸液透过缝隙渗入氧化铁皮深处时,富氏体中的Fe与Fe3O4构成徽电池,在阳极发生氧化反应称阳极反应,铁以离子形式转入溶掖并产生两个电子.

在阴极发生还原反应称阴极反应.在阳极由于铁离子的形成而产生的电子通过金属从阳极到达阴极.在阴极表面上的电子将遇到从酸液中出来的氢离子,一个氢离子将接受一个电子并且转变成氢原子.这些氢原子能进入金属并导致氢脆,但在微电池中阳极区离子的形成和阴极区氢的释出大多数情况下,氢原子结合成氢分子,作为氢气泡从阴极表面上释放出来,即： 2H+ +2e ==H2↑

如前而所说,尚未分子化的氢原子具有很强的还原性,它把作为阴极的Fe3O4；还原为溶于硫酸溶液的FeO.总之铁的腐蚀发生在阳极,面氢离子的还原发生在阴扳.这两个过程互相起着去极化的作用,而使电化学腐蚀可以继续下去.高温产生的氧化铁皮,如果在575℃以下且冷却速度适当,在已分解的Fe0层中,金属铁弥散度越大,那么微电池数量越多,酸洗速度越快；如果在400～575℃之间且冷却相当幔,在已分解的Fe0层中,金属铁将发生相当程度的凝聚,而减慢反应速度.这种剧烈的电化学腐蚀发生在氧化铁皮内层,不光是把Fe3O4还原成FeO,而是从根本上瓦解了整个氧化铁皮与钢基体的联系,使得上层尚未溶解的氧化铁皮纷纷自板面脱落,大大加快了酸洗速度.

在硫酸酸洗过程中,上述溶解、还原、机械剥落和电化学腐蚀都将同时发生,但其击除氧化铁皮的程度是不一样的,主要是电化学腐蚀和析出的氢气的机械剥离作用,而使氧化铁皮从坯料的表面去除.因此,利于硫酸酸洗的氧化铁皮应是FeO含量高、富氏体中铁的弥散度大、外层难溶的氧化铁皮有大量的缝隙.

(一)利用酸溶液去除钢铁表面上的氧化皮和锈蚀物的方法称为酸洗。氧化皮、铁锈等铁的氧化物(Fe3O4，Fe2O3，FeO等)与酸溶液发生化学反应，形成盐类溶于酸溶液中而被除去。酸洗用酸有硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、铬酸、氢氟酸和混合酸等。最常用的是硫酸和盐酸。酸洗工艺主要有浸渍酸洗法、喷射酸洗法和酸膏除锈法。一般多用浸渍酸洗法，大批量生产中可采用喷射法。钢铁零件一般在10％～20％(体积)硫酸溶液中酸洗，温度为40℃。当溶液中含铁量超过80g/L，硫酸亚铁超过215g/L时，应更换酸洗液。常温下，用20％～80％(体积)的盐酸溶液对钢铁进行酸洗，不易发生过腐蚀和氢脆现象。由于酸对金属的腐蚀作用很大，需要添加缓蚀剂。清洗后金属表面成银白色，同时钝化表面，提高不锈钢抗腐蚀能力。 (二)为了消除硅藻土载体表面吸附，减少色谱峰拖尾，载体在使用前需进行酸洗或碱洗处理。酸洗是把载体用6mol/L盐酸浸煮2h或浓盐酸加热浸煮30min，过滤，用水洗至中性，烘干。酸洗可除去表面上的铁、铝、钙、镁等杂质，但不能除去硅醇基。酸洗载体适宜于分析酸性样品。 （三）酸洗常用的酸为：盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氟酸。在酸洗时务必加入酸洗缓蚀剂，防止酸对金属的腐蚀。

（1）盐酸易挥发，初配时不宜配制过稀，如低于1：1，则使用不久即会失去效用，虽然通过延长酸洗时间，仍能继续使用，但酸洗不易彻底；如浓度过大，操作时气味过大，不便操作。一般水与盐酸之比以1:2较为适宜。

（2）盐酸槽要配上盖子，并有抽风装置，以减轻盐酸挥发，改善操作条件。

（3）酸洗件中若有精洗件，为防止其过腐蚀，宜添加2-3g/L , 的乌洛托品（缓蚀剂），但不宜加得过多，因为首先是不经济，同时还会影响除锈速度。

（4）盐酸是不宜加温的，温度高虽然除锈速度可以加快，但盐酸会加速挥发，乌洛托品也会加速分解，材料的利用率降低，且若酸洗时间控制不当，工件还可能遭到过腐蚀。

（5）盐酸酸洗液中禁止酸洗铜质工件，如绑扎时酸洗件宜用铁丝绑扎，不宜用铜丝，挂钩也不宜直接与酸液接触，否则酸洗液中由于铜质的存在而引起钢铁件表面置换出铜层，从而影响镀层与基体的结合强度。

（6）在盐酸中加入1-2g/LOP乳化剂或0.05-0.1g/L, 的十二烷基硫酸钠，有利于提高除锈速度和除锈效果。

在除锈的过程中盐酸浓度会持续降低，而加入HF可以使得盐酸保持在一定的浓度。F离子会置换出于铁锈反应的CL离子保持一定浓度的CL离子。

盐酸酸洗法：

采用浓度5%~20%(重量）的盐酸水溶液，清除工件表面氧化皮和粘附盐类的工艺称为盐酸酸洗法。盐酸是氯化氢气体的水溶液，15℃时氯化氢在水中溶解度最大，可生成42.5%的盐酸，市场上销售的工业级盐酸浓度在37%。

我们单位在酸洗钢带时候，中和池内使用亚硝酸钠，配比浓度为2%-5%,室温下存放时间可达到3-5天。3天后表面有少许浮锈，但内卷无锈迹出现。亚硝酸钠液体经过烤箱烘干后，在钢带表面形成很薄的防氧化膜，可增加带钢经酸洗后的存放时间。欢迎一起研究冷轧生产中的各种问题。QQ159303404

采用浓度5%~20%的盐酸水溶液，把需要除锈的工件浸泡在盐酸溶液中一段时间即可。

稀盐酸具有和铁锈反应的化学性质，可以除去生锈物件表面的铁锈。盐酸是氯化氢气体的水溶液，工业级盐酸浓度在37%。常温下，盐酸对金属氧化物的侵蚀能力较强，但对于溶解钢铁等基体金属的速度较慢，故可通过加大盐酸的浓度来进行溶解。

盐酸除锈时，引起腐蚀和氢脆的危险较少。经过盐酸酸洗后的工件表面残渣少、除锈品质佳。不可用用浓盐酸，浓盐酸挥发速度极快，非常容易腐蚀设备、污染环境。

扩展资料：

稀盐酸的工业用途：

1、稀盐酸用于稀有金属的湿法冶金

例如,冶炼钨时,先将白钨矿（钨酸钙矿）与碳酸钠混合,在空气中焙烧(800℃～900℃)生成钨酸钠.

CaWO4+Na2CO3=Na2WO4+CaO+CO2↑

将烧结块浸在90℃水中,使钨酸钠溶解,并加盐酸酸化,将沉淀下来的钨酸滤出后,再经灼热,生成氧化钨.

Na2WO4+2HCl=H2WO4↓+2NaCl

H2WO4=WO3+H2O↑

最后,将氧化钨在氢气流中灼热,得金属钨.

WO3+3H2=W+3H2O↑

2、稀盐酸用于有机合成

例如,在180℃～200℃的温度并有汞盐（如HgCl2）做催化剂的条件下,氯化氢与乙炔发生加成反应,生成氯乙烯,再在引发剂的作用下,聚合而成聚氯乙烯.

3、稀盐酸用于漂染工业

例如,棉布漂白后的酸洗,棉布丝光处理后残留碱的中和,都要用盐酸.在印染过程中,有些染料不溶于水,需用盐酸处理,使成可溶性的盐酸盐,才能应用.

4、稀盐酸用于金属加工

例如,钢铁制件的镀前处理,先用烧碱溶液洗涤以除去油污,再用盐酸浸泡；在金属焊接之前,需在焊口涂上一点盐酸等等,都是利用盐酸能溶解金属氧化物这一性质,以去掉锈.这样,才能在金属表面镀得牢,焊得牢.

5、稀盐酸用于食品工业

例如,制化学酱油时,将蒸煮过的豆饼等原料浸泡在含有一定量盐酸的溶液中,保持一定温度,盐酸具有催化作用,能促使其中复杂的蛋白质进行水解,经过一定的时间,就生成具有鲜味的氨基酸,再用苛性钠（或用纯碱）中和,即得氨基酸钠.制造味精的原理与此差不多.

6、稀盐酸用于无机药品及有机药物的生产

盐酸是一种强酸,它与某些金属、金属氧化物、金属氢氧化物以及大多数金属盐类（如碳酸盐、亚硫酸盐等）,都能发生反应,生成盐酸盐.因此,在不少无机药品的生产上要用到盐酸.

在医药上好多有机药物,例如奴佛卡因、盐酸硫胺（维生素B1的制剂）等,也是用盐酸制成的.

参考资料来源：百度百科-稀盐酸

磷酸和盐酸酸洗工艺比较 1、工艺流程： 传统工艺：盐酸除油酸洗→水洗→中和→水洗→后处理 新工艺：磷酸除油酸洗→水洗→水洗→后处理 2、磷酸可更新，通过BW-51磷酸酸洗更新添加剂处理后，铁离子沉淀；盐酸不能更新。 酸洗成本大大降低，甚至低于盐酸酸洗成本。 3、磷酸原料不易作假，酸洗质量易于控制。 4、通过添加快速渗透剂和络合剂。

钢材的酸洗处理广泛地应用于冷轧板材坯料即热轧板材的表面氧化铁皮的去除，如热轧型钢需进行磷化或镀层等表面处理加工前去除氧化铁皮；焊接管材在镀锌或进行其它热浸镀、电镀加工前的表面预处理。

按酸的种类分：硫酸酸洗、盐酸酸洗、硝酸酸洗、氢氟酸酸洗。酸洗必须根据钢材的材质选用不同的介质，例如用硫酸和盐酸酸洗碳素钢，硝酸加氢氟酸的混合酸酸洗不锈钢等。

按酸洗设备类型分：槽式酸洗、半连续酸洗、全连续酸洗、塔式酸洗

按工艺流程分：单件钢材酸洗法（钢板酸洗法、单卷酸洗法、单捆线材酸洗法）、连续酸洗法和半连续酸洗法。

方法：一是酸碱中和法，二是盐酸再生法。

盐酸再生法均采用加热蒸发、喷雾燃烧的方式，目前国内的盐酸再生装置都是引进的，其工艺是对废酸液进行直接加热回收盐酸和氧化铁，少数大型钢铁联合企业采用鲁奇法和鲁特纳法。该处理工艺一次性投资大、运行维护费用高、设备损坏严重，一般中小企业难以承受。因此，国内的中小企业大都采用石灰中和法，使废酸液中和后达标排放。但此法需消耗大量的石灰，并产生大量的含水率99%的泥渣需干化处理。该方法处理设施投资和处理成本也都较高，且废酸液中的有用资源未能回收利用。

根据氯化氢易于挥发和易溶于水的特性，以及氯化亚铁在盐酸溶液中溶解度的规律，采用蒸汽间接加热、负压蒸发浓缩工艺，蒸发产生的气体经冷凝器冷凝成为稀盐酸，返回酸洗车间再次使用；废酸液经蒸发浓缩使氯化亚铁达到一定浓度后，冷却浓缩液使氯化亚铁以结晶的形式析出，再经离心分离获取氯化亚铁的晶体。

1. 采用负压蒸发技术处理盐酸酸洗废液，技术上可靠、经济上合算，适用于中、小型钢铁企业盐酸酸洗废液的综合利用。

2. 由于负压蒸发降低了蒸发温度，所以延长了设备的使用寿命，降低了设备的维修、保养费用。

3. 能源消耗较少，回收的再生盐酸价值可折抵处理成本，使该处理系统能持续运行。

4.所需设备数量少，投资较低，且操作简单易行，很适合采用盐酸酸洗的中、小型冷轧带钢企业使用。

工业中的废酸包括：如硫酸、盐酸、柠檬酸、乳酸等无机酸和有机酸，它是一种非常重要的化工原料，几乎所有的工业都直接或间接地用到它，其中酸做为生产工艺的中间化工原料使用的情况又非常多，多余的废酸因为无法继续使用而需要经过处理达标后排放又成为化工企业的主要环保难题。在这种前提下，以膜技术为依托，开发研制成功了废酸回用设备，它具有易于实现工艺改造、投资回报率高、易于操作、易于维护、运行费用低、自动化程度高等特点。废酸回用设备能直接处理废酸回用，变害为宝，为企业解决环保问题的同时还带来不菲的经济效益，使用领域与前景十分可观，具有巨大的投资回报价值。

在生产工艺过程中主要污染物产生于如下工序:

a.表面氧化酸洗:定期产生废盐酸,含酸量较高,同时含有大量铁氧化物和铁离子,这类废液将单独收集处理。

b.表面酸化水洗：酸化处理后，须用大量的清水对加工产品进行漂洗，故产生大量的漂洗水，同时产品在电镀过程中其表面会带出少量的电镀液和磷酸液以及产生大量的清洗水。废水中的主要污染物为Zn、Cu及少量的磷酸盐，此外还有酸雾吸收装置排放的酸性废水。

c.其它零星废液：干拉后续处理时，会定期产生一定量的废脱脂液。废酸与废脱脂液可实现同时处理。