热轧耐候钢锈层稳定化处理剂及处理方法与流程

1.本发明具体涉及热轧耐候钢锈层稳定化处理剂及处理方法。


背景技术：

2.在自然裸露条件下，耐候钢表面生成致密稳定的保护性锈层所需要的时间较长。在此期间，通常出现锈液流挂与飞散等环境污染的问题。特别是当大气中污染物(cl-、so2)浓度较高时，流挂现象更加严重，不仅对环境造成了一定的污染，也极大影响了耐候钢建筑物的美观。因此，针对这些区域，耐候钢免涂装使用需要进行锈层稳定化处理。
3.热轧耐候钢由于其表面覆盖有一层氧化物，会影响锈层稳定化处理质量。因此，现有的锈层稳定化处理技术大多需要对耐候钢表面进行除氧化铁皮，方法包括酸洗法、喷砂法等。其中酸洗法是利用盐酸等强酸性溶液钢板或构件表面的氧化铁皮，该过程速度快、除锈完全，在钢铁工业中应用最为广泛。但是随着酸洗液使用次数的增加，酸浓度下降且带入的杂质逐渐增多，达不到酸洗除氧化铁皮效果而变为废液。酸洗废液中含有大量的废酸以及铁盐等物质，属于危害严重的污染物，其杂质较多，处理工艺复杂，处理费用昂贵。因此，利用酸洗废液开发锈层稳定化处理剂，结合处理工艺在带氧化铁皮的热轧耐候钢表面形成稳定锈层具有重要的意义。
4.cn201210497491.6公开了一种加速耐候钢表面锈层稳定化的喷液预处理方法，处理剂由0.1％～3％nacl、0.3％～3％feso4、0.1％～3％cuso4和0.3％～3％nahso3与水混合搅拌均匀得到。
5.cn201310083703.0公开了耐候钢表面锈层稳定化处理剂及其制备方法，处理剂由25～45％的醇酸清漆、4～12％的焦磷酸铜、2～10％的铬酸钡、1～14％的fe3o4、20～50％的fe2o3、1～10％的溶剂油和0.5～5％的分散剂组成。
6.cn201010201707.0公开了一种耐候钢用表面稳定处理剂，处理剂是由主剂38～47，辅剂1.8～16，改性剂1～2，促进剂1～3，阻锈剂0.5～3引发剂1～1.5，添加剂0.002～0.005，余量溶剂为乙醇组成的。
7.cn201710068872.5公开了一种耐候钢表面稳定化锈层快速生成处理剂及其使用方法，由a剂和b剂两部分组成，a剂组成按质量百分比为：cuso4#0.4％～2％、nacl#0.1％～2.5％、fecl3#0.5％～3％、hcl#0.1％～0.5％,余量为水；b剂为保湿剂水溶液，保湿剂质量百分含量为0.2％～3.5％，余量为水；所述的保湿剂为nah2po4、na5p3o
10
、(napo3)6、c6h5na3o7·
2h2o中的一种或几种。
8.现有技术尚未涉及利用酸洗废液对带氧化铁皮的热轧耐候钢进行稳定化处理的处理剂及处理方法。


技术实现要素：

9.本发明目的在于提供一种热轧耐候钢锈层稳定化处理剂及处理方法，同时实现对酸洗废液的再利用。
10.为达到上述目的，采用技术方案如下：
11.一种热轧耐候钢锈层稳定化处理剂，分为前处理组分a和后处理组分b；
12.前处理组分a为酸洗废液，ph值为1～5，其中各离子浓度范围为：fe
3
离子的含量为40～100g/l，fe
2
离子的含量为30～90g/l，cl-离子的含量为50～120g/l；
13.后处理组分b为k2cr2o7、sb(no3)3、snso4的混合水溶液(稳定锈层促进剂)，其中k2cr2o7含量为20～50g/l，sb(no3)3含量为10～20g/l，snso4含量为5～10g/l。
14.按上述方案，所述酸洗废液来自冷轧厂冷轧厂酸轧产线的酸洗废液的酸洗废液。
15.热轧耐候钢锈层稳定化处理方法，包括以下步骤：
16.(1)对热轧耐候钢表面进行清扫，确保表面无油污，无尘土，无油漆；
17.(2)将前处理组分a加热至50～70℃，均匀涂刷在热轧耐候钢表面，通风干燥2～3小时；反复涂刷、通风干燥3～5次；热轧耐候钢表面形成均匀的黄色锈层，无裸露的氧化铁皮；
18.(3)将后处理组分b加热至70～90℃，均匀涂刷在热轧耐候钢表面形成的的黄色锈层，通风干燥1～2小时；反复涂刷、通风干燥2～4次；热轧耐候钢表面形成均匀的棕色锈层，无黄色锈层为止。
19.本发明利用酸洗废液中残余的酸性将氧化铁皮溶解，并利用fe
3
具有氧化性，将基体及氧化皮中的单质fe氧化为fe
2
离子。同时，cl-原子半径小，可以穿过热轧耐候钢表面的氧化层和钝化膜进入钢基，侵蚀基体使钢板生锈。前处理组分a去除了热轧耐候钢表面氧化铁皮，最终形成一层以γ-feooh、β-feooh为主的黄色氧化层。
20.后处理组分b中cr2o
72-、no
3-、so
42-阴离子具有强氧化性，可以将锈层中的γ-feooh、β-feooh向稳定的锈层组分α-feooh转变。另外，sb
3
、sn
2
离子可以在锈层中沉积，sn、sb元素的加入使锈层的腐蚀电位升高、自腐蚀电流密度降低，对耐候钢阳极溶解起抑制作用，同时使锈层电阻升高，增强锈层对钢基体的保护。
21.将前处理组分a加热至50～70℃，提高了酸洗废液的反应活性，加速氧化铁皮溶解。通风干燥2～3小时，并且反复涂刷、通风干燥3～5次，该工艺使钢板表面干湿交替；涂刷酸洗废液湿润钢板表面可以提供薄液膜环境促进腐蚀电化学反应进行，酸洗废液水分蒸发后有效组分浓度几十倍增高，加速氧化铁皮的溶解和钢板生锈。
22.后处理组分b加热至70～90℃，提高了试剂的反应活性，加速锈层中的γ-feooh、β-feooh向稳定的锈层组分α-feooh转变，促进sb
3
、sn
2
离子在锈层中的沉积。通风干燥1～2小时，反复涂刷、通风干燥2～4次，该工艺使钢板表面干湿交替；组分b在水分蒸发过程中反应物质浓度几十倍增高，进一步促进α-feooh的生成以及sn、sb元素在锈层中的富集。
23.本发明与现有技术相比：
24.本发明可以实现对带氧化铁皮的热轧耐候钢锈层稳定化处理，处理后热轧耐候钢表面由氧化铁皮转变为棕色的锈层。
25.本发明的处理剂利用酸洗废液作为组分，实现了对酸洗废液再利用。
26.利用本发明处理的热轧耐候钢表面锈层厚度＞10μm、锈层色差δe值＞65，锈层外观呈细小、均匀的棕色颗粒状。
附图说明
27.图1：未进行锈层稳定化处理的热轧耐候钢表面；
28.图2：通过本发明锈层稳定化处理的热轧耐候钢表面。
具体实施方式
29.以下实施例进一步阐释本发明的技术方案，但不作为对本发明保护范围的限制。
30.本发明提供了热轧耐候钢锈层稳定化处理剂，分为前处理组分a和后处理组分b，使用时先涂刷组分a，后涂刷组分b；
31.前处理组分a为酸洗废液，ph值为1～5，其中各离子浓度范围为：fe
3
离子的含量为40～100g/l，fe
2
离子的含量为30～90g/l，cl-离子的含量为50～120g/l；
32.后处理组分b为k2cr2o7、sb(no3)3、snso4的混合水溶液(稳定锈层促进剂)，其中k2cr2o7含量为20～50g/l，sb(no3)3含量为10～20g/l，snso4含量为5～10g/l。
33.其中，所述酸洗废液来自冷轧厂酸轧产线的酸洗废液。
34.本发明同时提供了热轧耐候钢锈层稳定化处理方法，包括以下步骤：
35.(1)对热轧耐候钢表面进行清扫，确保表面无油污，无尘土，无油漆；
36.(2)将前处理组分a加热至50～70℃，均匀涂刷在热轧耐候钢表面，通风干燥2～3小时；反复涂刷、通风干燥3～5次；热轧耐候钢表面形成均匀的黄色锈层，无裸露的氧化铁皮；
37.(3)将后处理组分b加热至70～90℃，均匀涂刷在热轧耐候钢表面形成的的黄色锈层，通风干燥1～2小时；反复涂刷、通风干燥2～4次；热轧耐候钢表面形成均匀的棕色锈层，无黄色锈层为止。
38.实施例1
39.采用酸洗废液作为前处理组分a，其中各离子浓度为：fe
3
离子的含量为40g/l，fe
2
离子的含量为30g/l，cl-离子的含量为50g/l，ph值为5。
40.配置后处理组分b，其中k2cr2o7含量为20g/l，sb(no3)3含量为10g/l，snso4含量为5/l。
41.对热轧耐候钢表面进行清扫，确保表面无油污，无尘土，无油漆。将组分a加热至50℃，均匀涂刷在热轧耐候钢表面，通风干燥2小时。反复涂刷、通风干燥3次。热轧耐候钢表面形成均匀的黄色锈层，无裸露的氧化铁皮为止。将组分b加热至70℃，均匀涂刷在热轧耐候钢表面，通风干燥1小时。反复涂刷、通风干燥2次。热轧耐候钢表面形成均匀的棕色锈层，无黄色锈层为止。涂刷后耐候钢桥表面锈层变为深棕色，表面锈层厚度为11μm、锈层色差δe值为66，锈层外观呈细小、均匀的棕色颗粒状。
42.未进行锈层稳定化处理的热轧耐候钢表面见图1所示；本实施例锈层稳定化处理的热轧耐候钢表面见图2所示。
43.实施例2
44.采用酸洗废液作为前处理组分a，其中各离子浓度为：fe
3
离子的含量为100g/l，fe
2
离子的含量为90g/l，cl-离子的含量为120g/l，ph值为1。
45.配置后处理组分b，其中k2cr2o7含量为50g/l，sb(no3)3含量为20g/l，snso4含量为10g/l。
46.对热轧耐候钢表面进行清扫，确保表面无油污，无尘土，无油漆。将组分a加热至70℃，均匀涂刷在热轧耐候钢表面，通风干燥3小时。反复涂刷、通风干燥5次。热轧耐候钢表面形成均匀的黄色锈层，无裸露的氧化铁皮为止。将组分b加热至90℃，均匀涂刷在热轧耐候钢表面，通风干燥2小时。反复涂刷、通风干燥4次。热轧耐候钢表面形成均匀的棕色锈层，无黄色锈层为止。涂刷后耐候钢桥表面锈层变为深棕色，表面锈层厚度为15μm、锈层色差δe值69，锈层外观呈细小、均匀的棕色颗粒状。
47.实施例3
48.采用酸洗废液作为前处理组分a，其中各离子浓度为：fe
3
离子的含量为50g/l，fe
2
离子的含量为60g/l，cl-离子的含量为90g/l，ph值为3。
49.配置后处理组分b，其中k2cr2o7含量为40g/l，sb(no3)3含量为15g/l，snso4含量为8g/l。
50.对热轧耐候钢表面进行清扫，确保表面无油污，无尘土，无油漆。将组分a加热至60℃，均匀涂刷在热轧耐候钢表面，通风干燥2.5小时。反复涂刷、通风干燥4次。热轧耐候钢表面形成均匀的黄色锈层，无裸露的氧化铁皮为止。将组分b加热至80℃，均匀涂刷在热轧耐候钢表面，通风干燥1.5小时。反复涂刷、通风干燥2次。热轧耐候钢表面形成均匀的棕色锈层，无黄色锈层为止。涂刷后耐候钢桥表面锈层变为深棕色，表面锈层厚度为13μm、锈层色差δe值为68，锈层外观呈细小、均匀的棕色颗粒状。
51.实施例4
52.采用酸洗废液作为前处理组分a，其中各离子浓度为：fe
3
离子的含量为90g/l，fe
2
离子的含量为80g/l，cl-离子的含量为100g/l，ph值为4。
53.配置后处理组分b，其中k2cr2o7含量为30g/l，sb(no3)3含量为12g/l，snso4含量为6g/l。对热轧耐候钢表面进行清扫，确保表面无油污，无尘土，无油漆。将组分a加热至55℃，均匀涂刷在热轧耐候钢表面，通风干燥3小时。反复涂刷、通风干燥3次。热轧耐候钢表面形成均匀的黄色锈层，无裸露的氧化铁皮为止。将组分b加热至85℃，均匀涂刷在热轧耐候钢表面，通风干燥2小时。反复涂刷、通风干燥4次。热轧耐候钢表面形成均匀的棕色锈层，无黄色锈层为止。涂刷后耐候钢桥表面锈层变为深棕色，表面锈层厚度为14μm、锈层色差δe值为67，锈层外观呈细小、均匀的棕色颗粒状。
54.实施例5
55.采用酸洗废液作为前处理组分a，其中各离子浓度为：fe
3
离子的含量为500g/l，fe
2
离子的含量为80g/l，cl-离子的含量为60g/l，ph值为2。
56.配置后处理组分b，其中k2cr2o7含量为25g/l，sb(no3)3含量为19g/l，snso4含量为6g/l。
57.对热轧耐候钢表面进行清扫，确保表面无油污，无尘土，无油漆。将组分a加热至67℃，均匀涂刷在热轧耐候钢表面，通风干燥2～3小时。反复涂刷、通风干燥4次。热轧耐候钢表面形成均匀的黄色锈层，无裸露的氧化铁皮为止。将组分b加热至88℃，均匀涂刷在热轧耐候钢表面，通风干燥1.5小时。反复涂刷、通风干燥3次。热轧耐候钢表面形成均匀的棕色锈层，无黄色锈层为止。涂刷后耐候钢桥表面锈层变为深棕色，表面锈层厚度为16μm、锈层色差δe值为70，锈层外观呈细小、均匀的棕色颗粒状。