一种镀锌钢板三价铬钝化剂浓缩液及制备方法与流程

文档序号:15747967发布日期:2018-10-23 23:47阅读:534来源:国知局

本发明涉及金属钝化剂技术领域,尤其涉及一种镀锌钢板三价铬钝化剂浓缩液及制备方法。



背景技术:

钢铁作为日常生产中用量最大的金属材料,却存在着易被腐蚀的缺陷,这一缺陷给生产厂家带来了极大的经济损失,也显著了降低了钢铁建筑及产品的使用性能和缩短了其使用寿命。随着现代化工业的迅猛发展,在钢铁及其他金属的表面镀锌,从而提高钢铁及金属材料的耐腐蚀性能得到了广泛的关注。热镀锌钢板已广泛应用于建材、航空、汽车、家电等不同领域,是我国近几年来产量增长最快的钢材品种之一。

传统的用于热镀锌钢板的六价铬钝化工艺具有成熟稳定、价格低廉、品种多样、高的耐蚀性和钝化膜的自修复能力等优点得到广泛的应用。但是由于六价铬有较高的毒性,属强致癌物质,其在生产和使用过程中,会对环境与人体健康会造成严重危害。因此,六价铬的使用和排放量受到了环保法规的限制。在铬化物中,只有三价铬和六价铬的性能最为稳定,且三价铬低毒,符合环保法规限定标准。然而,现有技术中的三价铬钝化剂存在性能稳定性差,钝化效率低,所得钝化膜致密性和硬度不达标,钝化液不可持续利用,消耗量极大,回收利用率低,浪费严重等缺陷。基于上述陈述,本发明提出了一种镀锌钢板三价铬钝化剂浓缩液及制备方法。



技术实现要素:

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种镀锌钢板三价铬钝化剂浓缩液及制备方法。

一种镀锌钢板三价铬钝化剂浓缩液,包括以下重量份的原料:硫酸铬14~22份、硫酸铬钾15~25份、醋酸铬8~18份、硝酸钴18~26份、酸性溶液28~36份、纳米二氧化硅5~8份、有机溶剂20~30份、络合剂1~3份、去离子水40~60份。

优选的,所述的一种镀锌钢板三价铬钝化剂浓缩液,包括以下重量份的原料:硫酸铬16~20份、硫酸铬钾18~22份、醋酸铬10~16份、硝酸钴20~24份、酸性溶液30~34份、纳米二氧化硅6~7份、有机溶剂22~28份、络合剂1.5~2.5份、去离子水45~55份。

优选的,所述的一种镀锌钢板三价铬钝化剂浓缩液,包括以下重量份的原料:硫酸铬18份、硫酸铬钾20份、醋酸铬13份、硝酸钴22份、酸性溶液32份、纳米二氧化硅6.5份、有机溶剂25份、络合剂2份、去离子水50份。

优选的,所述酸性溶液为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸和氢氟酸中的任意两种混合物,其中,盐酸的浓度为9~16%;硫酸的浓度为23~35%;硝酸的浓度为32~47%;磷酸的浓度为48~65%;氢氟酸的浓度为27~31%。

优选的,所述有机溶剂为质量比为5.2~6:1的乙醇和丙三醇的混合物。

本发明还提出了一种镀锌钢板三价铬钝化剂浓缩液的制备方法,包括以下步骤:

S1、将所述比重的去离子水加热至90~105℃,加入所述比重的硫酸铬、硫酸铬钾、醋酸铬和硝酸钴,以180~240r/min的转速,搅拌混合至完全溶解,得混合液A;

S2、将所述比重的纳米二氧化硅和有机溶剂加入到分散机中,分散混合0.4~0.8h,得混合液B;

S3、将步骤S1中所得的混合液A和步骤S2中所得的混合液B混合后,加热至78.8~83.5℃后,保温搅拌10~16h,得浓缩液C;

S4、将步骤S3中所得的浓缩液C与所述比重的酸性溶液、络合剂混合加入到搅拌机,以520~680r/min的转速,高速搅拌至分散均匀,即得镀锌钢板三价铬钝化剂浓缩液。

优选的,所述镀锌钢板三价铬钝化剂浓缩液的使用方法为:按质量比1:7.5~10.5,往本发明制备的镀锌钢板三价铬钝化剂浓缩液中加入去离子水,边搅拌边加入浓度为17~27%的硫酸溶液,调节PH值至1.7~2.4即可用于镀锌钢板的钝化。

本发明提出的一种镀锌钢板三价铬钝化剂浓缩液,钝化效率高,所得钝化膜层结合力强,硬度高,致密性好,相比于现有技术,本发明制备的钝化剂性能稳定,其使用方法简单,用于镀锌钢板的钝化效率高,浓缩液用量少,钝化后的钝化剂可回收重新与浓缩液混合配制钝化剂,极大的提高钝化剂的利用率,降低了钝化剂的消耗,本发明提出的制备方法简单,加热浓缩过程中可对乙醇和水进行回收,绿色环保,制备成本低,适合工业化生产,值得推广。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例一

本发明提出的一种镀锌钢板三价铬钝化剂浓缩液,包括以下重量份的原料:

硫酸铬20份、硫酸铬钾25份、醋酸铬15份、硝酸钴24份、酸性溶液35份、纳米二氧化硅8份、有机溶剂26份、络合剂3份、去离子水58份,其中,酸性溶液为硫酸和氢氟酸的混合物,其中,硫酸的浓度为32%;氢氟酸的浓度为28%;有机溶剂为质量比为6:1的乙醇和丙三醇的混合物。

其制备方法,包括以下步骤:

S1、将所述比重的去离子水加热至100℃,加入所述比重的硫酸铬、硫酸铬钾、醋酸铬和硝酸钴,以220r/min的转速,搅拌混合至完全溶解,得混合液A;

S2、将所述比重的纳米二氧化硅和有机溶剂加入到分散机中,分散混合0.8h,得混合液B;

S3、将步骤S1中所得的混合液A和步骤S2中所得的混合液B混合后,加热至8℃后,保温搅拌10h,得浓缩液C;

S4、将步骤S3中所得的浓缩液C与所述比重的酸性溶液、络合剂混合加入到搅拌机,以550r/min的转速,高速搅拌至分散均匀,即得镀锌钢板三价铬钝化剂浓缩液。

实施例二

本发明提出的一种镀锌钢板三价铬钝化剂浓缩液,包括以下重量份的原料:

硫酸铬15份、硫酸铬钾18份、醋酸铬10份、硝酸钴20份、酸性溶液28份、纳米二氧化硅5份、有机溶剂20份、络合剂1份、去离子水45份,其中,酸性溶液为硝酸和磷酸的混合物,其中,硝酸的浓度为35%;磷酸的浓度为50%;有机溶剂为质量比为5.4:1的乙醇和丙三醇的混合物。

其制备方法,包括以下步骤:

S1、将所述比重的去离子水加热至90℃,加入所述比重的硫酸铬、硫酸铬钾、醋酸铬和硝酸钴,以180r/min的转速,搅拌混合至完全溶解,得混合液A;

S2、将所述比重的纳米二氧化硅和有机溶剂加入到分散机中,分散混合0.5h,得混合液B;

S3、将步骤S1中所得的混合液A和步骤S2中所得的混合液B混合后,加热至80℃后,保温搅拌15h,得浓缩液C;

S4、将步骤S3中所得的浓缩液C与所述比重的酸性溶液、络合剂混合加入到搅拌机,以520r/min的转速,高速搅拌至分散均匀,即得镀锌钢板三价铬钝化剂浓缩液。

实施例三

本发明提出的一种镀锌钢板三价铬钝化剂浓缩液,包括以下重量份的原料:

硫酸铬18份、硫酸铬钾20份、醋酸铬15份、硝酸钴24份、酸性溶液32份、纳米二氧化硅7份、有机溶剂25份、络合剂2份、去离子水50份,其中,酸性溶液为盐酸和氢氟酸的混合物,其中,盐酸的浓度为12%;氢氟酸的浓度为28%;有机溶剂为质量比为5.8:1的乙醇和丙三醇的混合物。

其制备方法,包括以下步骤:

S1、将所述比重的去离子水加热至98℃,加入所述比重的硫酸铬、硫酸铬钾、醋酸铬和硝酸钴,以210r/min的转速,搅拌混合至完全溶解,得混合液A;

S2、将所述比重的纳米二氧化硅和有机溶剂加入到分散机中,分散混合0.6h,得混合液B;

S3、将步骤S1中所得的混合液A和步骤S2中所得的混合液B混合后,加热至80℃后,保温搅拌12h,得浓缩液C;

S4、将步骤S3中所得的浓缩液C与所述比重的酸性溶液、络合剂混合加入到搅拌机,以600r/min的转速,高速搅拌至分散均匀,即得镀锌钢板三价铬钝化剂浓缩液。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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