酸洗抑雾缓蚀剂的研制
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第28 卷 第2 期 2005 年4 月
鞍山科技大学学报 JOur nal Of Anshan Uni versit y Of Science and TechnOlOgy
VOl .28 NO .2 Apr . ，2005
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Leabharlann Baidu
为
Ri nh
=
O0 - Oav O0
> 100%
（2 ）
1. 3 抑雾率的测定
利用大气采样器和氢氧化钠吸收液吸收酸洗试验过程中所产生的氯化氢气体，通过分光光度法测
收稿日期：2004- 10- 20 。 作者简介：李秋菊（1959 - ），女，辽宁鞍山人，高级实验师。
第2 期
李秋菊：酸洗抑雾缓蚀剂的研制
·98 ·
鞍山科技大学学报
第28 卷
图2 NO 加入量与泡沫持续时间的关系 Fi g .2 Eff ect of a mount of NO agent on keepi ng ti me of bubles
图3 AK- 1 使用量与抑雾率、缓蚀率的关系 Fi g .3 Eff ect of a mount of AK- 1 agent on rate
abstract ：There are particular reCuires f or antif og and corrosi on i nhi bitor i n large-scale hydrochloric aci d
pickli ng li ne wit h regenerati ng syste m of waste aci d re movi ng silicon . Antif og and corrosi on i nhi bit or
关键词：酸洗；抑雾；缓蚀剂 中图分类号：T@423. 9 ；T@423. 93 文献标识码：A 文章编号：1672- 4410（2005 ）02- 0096- 03
带有废酸脱硅再生机组的盐酸浅槽酸洗是许多冶金企业板材生产所采用的生产方式；如果密封系 统处理不好，大量酸雾会腐蚀设备，侵害工作人员的身体。另外，酸洗液中如果没有加缓蚀剂，板材常常 过酸洗，酸耗升高；缓蚀剂的缓蚀效率过高又会影响盐酸再生系统的工作效率，影响整体系统的物料平 衡。因此，所研制的抑雾缓蚀剂必须满足：高的抑雾效率（"80 % ）；适当的缓蚀率（10 % -30 % ）；不影响 脱硅工艺，不影响氧化铁粉质量；不堵塞管路、过滤器和喷嘴，不影响物流平衡；对下一步工序不会产生 不良影响。
用失重法测定其缓蚀率。模拟生产实际，取500 mL 含 HCl 200 g"L ，FeCl 2 50 g"L 的溶液两份：一份 不加酸洗抑雾缓蚀剂，另一份加酸洗抑雾缓蚀剂。两份溶液分别加入二片 @235 A 钢试片，试验温度为 （75 i1 ）C ，时间为1 h ，则腐蚀速度Of 为
Of
=
w St
>
酸洗抑雾缓蚀剂的研制
李秋菊
（鞍山科技大学 化学工程学院，辽宁 鞍山 114044 ）
摘 要：带有废酸脱硅再生系统的酸洗机组对于所用抑雾缓蚀剂有特殊的要求。它要求所用抑雾缓蚀剂既
具有高的抑雾效果，其缓蚀率又要适当；既不影响脱硅和铁红质量，更不能对系统造成堵塞和影响系统物料的 平衡。针对上述要求研制出特效的酸洗抑雾缓蚀剂。
参 考 文 献：
［1 ］FOUDA A S. MOUSSA M N ，TAHA F I ，et al . The role of some t hi ose micarbazzde deri vati ves i nt he corrosi on i nhi biti on of al u mi ni u mi n hydrochloric aci d［J ］.Corrosi on Science ，1986 ，26（9 ）：719 -726 .
路和喷嘴形成粘性附着物，影响酸洗- 再生整个系统的物料平衡，更不至于造成堵塞影响生产，而这一点 是在工业连续生产机组上应用的基本前提。通过试验，需要加入5 % 分散剂至抑雾缓蚀剂中。 2. 2 抑雾缓蚀剂的使用量
通过试验确定 AK- 1 型抑雾缓蚀剂的最佳使用量。图3 描述了 AK- 1 型抑雾缓蚀剂的使用量和抑 雾缓蚀效果的关系。由图3 及考虑到投加抑雾缓蚀剂的成本可得出，AK- 1 型抑雾缓蚀剂的最佳使用量 为0. 3 % -0. 4 % 。
后的吸收液利用721 型分光光度计分析出其各自氯化
氢的质量分数，最后计算出其抑雾率 Raf 为
Raf = ［（W0 - Wi）!W0 ］> 100%
（3 ）
式中：W0 为不加抑雾剂时所吸收到的 HCl 质量浓度，
mg!L ；Wi 为加抑雾剂时所吸收到的 HCl 质量浓度，mg!L 。
图1 采集气体装置图 Fi g .1 Ill ustrati on of gas collecti ng
泡沫细密、泡量合适
4
30% R + 30% N
0. 3
93. 4
24. 8
泡沫细密、泡量较多
5
40% R + 30% N
0. 3
94. 9
33. 4
泡沫细密、泡量较多
注：主剂中的百分比是指在抑雾缓蚀剂中的比例。
2. 1. 2 稳定剂的选择 使用稳定剂可使泡沫强度增大，持续时间加长；使用以 NO 为代表的胺类，可 以增强泡沫强度，使泡沫持续时间更长。NO 稳定剂加入量与泡沫持续时间的关系见图2 。由图2 可看 出，随着 NO 稳定剂加入量的增加，泡沫持续时间延长；然而，当 NO 稳定剂加入量超过15 % 时，其泡沫 持续时间延长速度已经很低。考虑到大生产应用的经济性，确认以加入15 % NO 稳定剂较为适宜。 2. 1. 3 分散剂的选择 加入分散剂可改变酸洗溶液的物理性能，可降低溶液的表面张力和粘度系 数，可使微细小的氧化铁皮和酸洗污物均匀分散，不聚在一起形成絮状物，不致于在过滤器、换热器、管
copper corrosi on［J ］.Corrosi on Science ，1997 ，39（7 ）：1221 -1237 .
Devel op ment of antif og and corrosi on i nhi bit or f or pickli ng
LI@iu- u
（School of Che mical Engi neeri ng ，Anshan Uni versit y of Science and Technology ，Anshan 114044 ，Chi na ）
1 试验方法
1. 1 试验用材料 所用试片为 @235 A，质量分数为：u（C）为0. 14 % -0. 22 % ，u（Si ）为0. 12 % -0. 30 % ，u（Mn ）
为0. 30 % -0. 05 % ，u（P ）#0. 045 % ，u（S）#0. 05 % 。试样加工规格：50 mm> 25 mm> 3 mm，表面 粗糙度：1. 60 !m。所用化药材料为分析纯。 1. 2 缓蚀率的测定
表1 各组分的不同比例抑雾缓蚀效果
Tab .1 Eff ect of diff erent proporti ng of vari ous components on perf or mance of antif og and corrosi on i nhi biti on
序号
配方
使用量，W（R & N）!%
venti on & Control ，1997 ，44（2 ）：49 . ［7 ］TOMMESANI L ，BRUNORO G，FRI GNANI A. On t he protecti ve acti on of 1 ，2 ，3- benzotriazole deri vati ve fil ms agai nst-
·97 ·
定出各吸收液中氯化氢的质量分数（各吸收液体积相同），再经过计算得出其抑雾率。
采 用 KB- 67 型 大 气 采 样 器，按 图 1 联 接，以 0. 5
L!mi n 体积流量，对未加入抑雾缓蚀剂的空白溶液和加
入相应抑雾缓蚀剂的溶液分别用相同体积的0. 1 mol!L
氢氧化钠吸收液进行采集氯化氢气体10 mi n 。将采集
2 试验结果与讨论
2. 1 配方的筛选 2. 1. 1 主剂的选择 命名预研制的酸洗抑雾缓蚀剂为 AK- 1 型。通过各类材料的配比筛选和各类 材料之间配比正交试验，初步选定以 R 为代表的含硫烷基化合物和以N 为代表的聚氧乙烯醚作为主 剂。设计主剂内各组分在不同比例下进行抑雾和缓蚀效果测试，结果见表1 。由表1 可知，序号3 、4 主 剂配方的抑雾率分别为93. 2 % 和93. 4 % ，缓蚀率分别为16. 8 % 和24. 8 % ，符合带有废酸脱硅再生系统 的酸洗机组要求的高抑雾率（!80 % ）和适当的缓蚀率（10 % -30 % ）；其他序号组缓蚀率均不在要求范 围内。考虑到生产应用中的经济性，可确认序号3 主剂配方（即30 % R + 20 % N ）为最佳主剂配方。
10 6
（g"（m2 ·h ））
式中：w 为试片损失质量，g ；S 为试片面积，mm2 ；t为试验时间，h 。
（1 ）
两片不加酸洗抑雾缓蚀剂的试片腐蚀速度分别为O1
、O2
，取平均值为O0
=
O1
+ 2
O2
；两片加酸洗抑
雾缓蚀剂的试片腐蚀速度分别为O3 、O4 ，取平均值为Oav
=
O3
+ 2
O4 。则缓蚀率 Rinh
of antif og and corrosi on i nhi biti on
3 应用效果与经济效益
产品经过试验室试验及现场应用，基本上达到了现场提出的各项技术指标和要求。在现场应用的
测试结果如下： （1 ）抑雾率高。经过多次测试，抑雾率高达85 % 以上，从而大大缓解了酸雾对酸洗机组 机电设备和控制系统的腐蚀，大大改善了操作工人的劳动环境。（2 ）缓蚀效果适中。该产品实际缓蚀 率达到17 % -25 % 。（3 ）一年半的工业应用实践证明，使用该产品不堵塞管道、加热器、过滤器、焙烧炉 喷嘴。（4 ）实践证明，应用该产品对轧钢乳液、脱硅系统功能、氧化铁粉质量均无任何不良影响。
Raf!%
Ri nh!%
备注
0
WXA- 8（外来样）
0. 3
88. 7
41. 4
对比样，泡沫细小、量稍小
1
10% R + 10% N
0. 3
92. 3
6. 3
泡沫细小、量稍小
2
20% R + 20% N
0. 3
93. 7
7. 5
泡沫细小、量稍小
3
30% R + 20% N
0. 3
93. 2
16. 8
Ai med at t he above reCuires ，antif og and corrosi on i nhi bitor f or pickli ng was developed wich had excellent
eff ect .
Key words ：pickli ng ；antif og ；i nhi bitor
［2 ］朱广军. 新型泡沫稳定剂氧化叔胺的合成研究［J ］. 精细石油化工，1994（6 ）：49 -51 . ［3 ］梁梦兰. 表面活性剂［M］. 北京：科学技术出版社，1990 ：1 . ［4 ］张永平. 鞍钢盐酸浅槽酸洗机组的设计［J ］. 轧钢，1993（1 ）：24 -29 . ［5 ］国家环境保护局. 空气和废气监测分析方法［M］. 北京：中国环境科学出版社，1990 ：12 -50 . ［6 ］MUSTAFA C M.Corrosi on i nhi biti on of Al by mol ybdate citric aci d & nitrite i n si mulated cooli ng water［J ］.Corrosi on pre-
reCuires hi gher antif og efficiency and suitable i nhi biti ng eff ect i n order t hat Cualities of re movi ng silicon and
Fe2 O3 are not aff ected and t he syste m block and i nfl uence of syste m materi al balance are not produced .
鞍山科技大学学报 JOur nal Of Anshan Uni versit y Of Science and TechnOlOgy
VOl .28 NO .2 Apr . ，2005
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O0 - Oav O0
> 100%
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1. 3 抑雾率的测定
利用大气采样器和氢氧化钠吸收液吸收酸洗试验过程中所产生的氯化氢气体，通过分光光度法测
收稿日期：2004- 10- 20 。 作者简介：李秋菊（1959 - ），女，辽宁鞍山人，高级实验师。
第2 期
李秋菊：酸洗抑雾缓蚀剂的研制
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鞍山科技大学学报
第28 卷
图2 NO 加入量与泡沫持续时间的关系 Fi g .2 Eff ect of a mount of NO agent on keepi ng ti me of bubles
图3 AK- 1 使用量与抑雾率、缓蚀率的关系 Fi g .3 Eff ect of a mount of AK- 1 agent on rate
abstract ：There are particular reCuires f or antif og and corrosi on i nhi bitor i n large-scale hydrochloric aci d
pickli ng li ne wit h regenerati ng syste m of waste aci d re movi ng silicon . Antif og and corrosi on i nhi bit or
关键词：酸洗；抑雾；缓蚀剂 中图分类号：T@423. 9 ；T@423. 93 文献标识码：A 文章编号：1672- 4410（2005 ）02- 0096- 03
带有废酸脱硅再生机组的盐酸浅槽酸洗是许多冶金企业板材生产所采用的生产方式；如果密封系 统处理不好，大量酸雾会腐蚀设备，侵害工作人员的身体。另外，酸洗液中如果没有加缓蚀剂，板材常常 过酸洗，酸耗升高；缓蚀剂的缓蚀效率过高又会影响盐酸再生系统的工作效率，影响整体系统的物料平 衡。因此，所研制的抑雾缓蚀剂必须满足：高的抑雾效率（"80 % ）；适当的缓蚀率（10 % -30 % ）；不影响 脱硅工艺，不影响氧化铁粉质量；不堵塞管路、过滤器和喷嘴，不影响物流平衡；对下一步工序不会产生 不良影响。
用失重法测定其缓蚀率。模拟生产实际，取500 mL 含 HCl 200 g"L ，FeCl 2 50 g"L 的溶液两份：一份 不加酸洗抑雾缓蚀剂，另一份加酸洗抑雾缓蚀剂。两份溶液分别加入二片 @235 A 钢试片，试验温度为 （75 i1 ）C ，时间为1 h ，则腐蚀速度Of 为
Of
=
w St
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酸洗抑雾缓蚀剂的研制
李秋菊
（鞍山科技大学 化学工程学院，辽宁 鞍山 114044 ）
摘 要：带有废酸脱硅再生系统的酸洗机组对于所用抑雾缓蚀剂有特殊的要求。它要求所用抑雾缓蚀剂既
具有高的抑雾效果，其缓蚀率又要适当；既不影响脱硅和铁红质量，更不能对系统造成堵塞和影响系统物料的 平衡。针对上述要求研制出特效的酸洗抑雾缓蚀剂。
参 考 文 献：
［1 ］FOUDA A S. MOUSSA M N ，TAHA F I ，et al . The role of some t hi ose micarbazzde deri vati ves i nt he corrosi on i nhi biti on of al u mi ni u mi n hydrochloric aci d［J ］.Corrosi on Science ，1986 ，26（9 ）：719 -726 .
路和喷嘴形成粘性附着物，影响酸洗- 再生整个系统的物料平衡，更不至于造成堵塞影响生产，而这一点 是在工业连续生产机组上应用的基本前提。通过试验，需要加入5 % 分散剂至抑雾缓蚀剂中。 2. 2 抑雾缓蚀剂的使用量
通过试验确定 AK- 1 型抑雾缓蚀剂的最佳使用量。图3 描述了 AK- 1 型抑雾缓蚀剂的使用量和抑 雾缓蚀效果的关系。由图3 及考虑到投加抑雾缓蚀剂的成本可得出，AK- 1 型抑雾缓蚀剂的最佳使用量 为0. 3 % -0. 4 % 。
后的吸收液利用721 型分光光度计分析出其各自氯化
氢的质量分数，最后计算出其抑雾率 Raf 为
Raf = ［（W0 - Wi）!W0 ］> 100%
（3 ）
式中：W0 为不加抑雾剂时所吸收到的 HCl 质量浓度，
mg!L ；Wi 为加抑雾剂时所吸收到的 HCl 质量浓度，mg!L 。
图1 采集气体装置图 Fi g .1 Ill ustrati on of gas collecti ng
泡沫细密、泡量合适
4
30% R + 30% N
0. 3
93. 4
24. 8
泡沫细密、泡量较多
5
40% R + 30% N
0. 3
94. 9
33. 4
泡沫细密、泡量较多
注：主剂中的百分比是指在抑雾缓蚀剂中的比例。
2. 1. 2 稳定剂的选择 使用稳定剂可使泡沫强度增大，持续时间加长；使用以 NO 为代表的胺类，可 以增强泡沫强度，使泡沫持续时间更长。NO 稳定剂加入量与泡沫持续时间的关系见图2 。由图2 可看 出，随着 NO 稳定剂加入量的增加，泡沫持续时间延长；然而，当 NO 稳定剂加入量超过15 % 时，其泡沫 持续时间延长速度已经很低。考虑到大生产应用的经济性，确认以加入15 % NO 稳定剂较为适宜。 2. 1. 3 分散剂的选择 加入分散剂可改变酸洗溶液的物理性能，可降低溶液的表面张力和粘度系 数，可使微细小的氧化铁皮和酸洗污物均匀分散，不聚在一起形成絮状物，不致于在过滤器、换热器、管
copper corrosi on［J ］.Corrosi on Science ，1997 ，39（7 ）：1221 -1237 .
Devel op ment of antif og and corrosi on i nhi bit or f or pickli ng
LI@iu- u
（School of Che mical Engi neeri ng ，Anshan Uni versit y of Science and Technology ，Anshan 114044 ，Chi na ）
1 试验方法
1. 1 试验用材料 所用试片为 @235 A，质量分数为：u（C）为0. 14 % -0. 22 % ，u（Si ）为0. 12 % -0. 30 % ，u（Mn ）
为0. 30 % -0. 05 % ，u（P ）#0. 045 % ，u（S）#0. 05 % 。试样加工规格：50 mm> 25 mm> 3 mm，表面 粗糙度：1. 60 !m。所用化药材料为分析纯。 1. 2 缓蚀率的测定
表1 各组分的不同比例抑雾缓蚀效果
Tab .1 Eff ect of diff erent proporti ng of vari ous components on perf or mance of antif og and corrosi on i nhi biti on
序号
配方
使用量，W（R & N）!%
venti on & Control ，1997 ，44（2 ）：49 . ［7 ］TOMMESANI L ，BRUNORO G，FRI GNANI A. On t he protecti ve acti on of 1 ，2 ，3- benzotriazole deri vati ve fil ms agai nst-
·97 ·
定出各吸收液中氯化氢的质量分数（各吸收液体积相同），再经过计算得出其抑雾率。
采 用 KB- 67 型 大 气 采 样 器，按 图 1 联 接，以 0. 5
L!mi n 体积流量，对未加入抑雾缓蚀剂的空白溶液和加
入相应抑雾缓蚀剂的溶液分别用相同体积的0. 1 mol!L
氢氧化钠吸收液进行采集氯化氢气体10 mi n 。将采集
2 试验结果与讨论
2. 1 配方的筛选 2. 1. 1 主剂的选择 命名预研制的酸洗抑雾缓蚀剂为 AK- 1 型。通过各类材料的配比筛选和各类 材料之间配比正交试验，初步选定以 R 为代表的含硫烷基化合物和以N 为代表的聚氧乙烯醚作为主 剂。设计主剂内各组分在不同比例下进行抑雾和缓蚀效果测试，结果见表1 。由表1 可知，序号3 、4 主 剂配方的抑雾率分别为93. 2 % 和93. 4 % ，缓蚀率分别为16. 8 % 和24. 8 % ，符合带有废酸脱硅再生系统 的酸洗机组要求的高抑雾率（!80 % ）和适当的缓蚀率（10 % -30 % ）；其他序号组缓蚀率均不在要求范 围内。考虑到生产应用中的经济性，可确认序号3 主剂配方（即30 % R + 20 % N ）为最佳主剂配方。
10 6
（g"（m2 ·h ））
式中：w 为试片损失质量，g ；S 为试片面积，mm2 ；t为试验时间，h 。
（1 ）
两片不加酸洗抑雾缓蚀剂的试片腐蚀速度分别为O1
、O2
，取平均值为O0
=
O1
+ 2
O2
；两片加酸洗抑
雾缓蚀剂的试片腐蚀速度分别为O3 、O4 ，取平均值为Oav
=
O3
+ 2
O4 。则缓蚀率 Rinh
of antif og and corrosi on i nhi biti on
3 应用效果与经济效益
产品经过试验室试验及现场应用，基本上达到了现场提出的各项技术指标和要求。在现场应用的
测试结果如下： （1 ）抑雾率高。经过多次测试，抑雾率高达85 % 以上，从而大大缓解了酸雾对酸洗机组 机电设备和控制系统的腐蚀，大大改善了操作工人的劳动环境。（2 ）缓蚀效果适中。该产品实际缓蚀 率达到17 % -25 % 。（3 ）一年半的工业应用实践证明，使用该产品不堵塞管道、加热器、过滤器、焙烧炉 喷嘴。（4 ）实践证明，应用该产品对轧钢乳液、脱硅系统功能、氧化铁粉质量均无任何不良影响。
Raf!%
Ri nh!%
备注
0
WXA- 8（外来样）
0. 3
88. 7
41. 4
对比样，泡沫细小、量稍小
1
10% R + 10% N
0. 3
92. 3
6. 3
泡沫细小、量稍小
2
20% R + 20% N
0. 3
93. 7
7. 5
泡沫细小、量稍小
3
30% R + 20% N
0. 3
93. 2
16. 8
Ai med at t he above reCuires ，antif og and corrosi on i nhi bitor f or pickli ng was developed wich had excellent
eff ect .
Key words ：pickli ng ；antif og ；i nhi bitor
［2 ］朱广军. 新型泡沫稳定剂氧化叔胺的合成研究［J ］. 精细石油化工，1994（6 ）：49 -51 . ［3 ］梁梦兰. 表面活性剂［M］. 北京：科学技术出版社，1990 ：1 . ［4 ］张永平. 鞍钢盐酸浅槽酸洗机组的设计［J ］. 轧钢，1993（1 ）：24 -29 . ［5 ］国家环境保护局. 空气和废气监测分析方法［M］. 北京：中国环境科学出版社，1990 ：12 -50 . ［6 ］MUSTAFA C M.Corrosi on i nhi biti on of Al by mol ybdate citric aci d & nitrite i n si mulated cooli ng water［J ］.Corrosi on pre-
reCuires hi gher antif og efficiency and suitable i nhi biti ng eff ect i n order t hat Cualities of re movi ng silicon and
Fe2 O3 are not aff ected and t he syste m block and i nfl uence of syste m materi al balance are not produced .