一种不含氨氮的铝合金环保除垢液及其制备方法与流程

1.本发明涉及铝合金除垢技术领域，具体的说是涉及一种不含氨氮的铝合金环保除垢液及其制备方法。


背景技术：

2.现有已获得商业应用的铝合金电镀前的除垢工艺分为以下几类：第一类是含有六价铬的除垢工艺(us2353786a，us2883311a，us3106499a，us3367799a)。这是早期使用的一类铝合金除垢工艺，其特点是配方中含有对铝合金基材有良好的腐蚀抑制能力的六价铬化合物。但众所周知，六价铬化合物严重污染环境，污水处理成本高，因此目前这一工艺已基本上被淘汰了。第二类是以硝酸和氢氟酸为主要成份的混合酸除垢工艺，这类除垢工艺的配方组份除硝酸和氢氟酸外，还含有磷酸或者硫酸或者醋酸中的一种或几种(us3448055a，us5417819a，us5538600a，ca824115a)。这类传统除垢工艺的特点是除垢速度快，适用于所有型号的铝合金工件，但除垢过程中使用的氢氟酸腐蚀性极强，对人体和环境都非常有害，且由于含有硝酸，除垢过程中会产生大量的强腐蚀性黄烟，废气处理成本高。由此诞生了用其它氧化剂如双氧水替代硝酸的第三类环保除垢工艺，其中部分配方还用氟化氢铵或氟化铵替代了氢氟酸(cn109518200a，us6407047b1，us2004242445)。这一类新型的除垢工艺，有效地克服了第一类和第二类除垢工艺所引发的环境污染问题。
3.以上现阶段获得广泛应用的第二类和第三类除垢工艺，由于或者含有硝酸或硝酸盐，或者含有氟化氢铵或氟化铵，因此这些除垢工艺所产生的废水中都含有大量的氨氮化合物，这些氨氮超标的废水不符合对氨氮化合物有严格排放限制的工业园区的排放要求。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题在于提供了一种不含氨氮的铝合金环保除垢液及其制备方法。
5.为解决上述技术问题，本发明通过以下方案来实现：本发明的一种不含氨氮的铝合金环保除垢液，包括固体除垢剂和双氧水，所述固体除垢剂，其按质量百分比计算，包括：
6.固体酸源，1-60％，该固体酸源中不含铵盐、不含硝酸盐和不含氮元素的无机盐；
7.氟离子源，1-60％，该氟离子源中不含氟化铵、不含氟化氢铵和不含氮元素的氟化物；
8.络合剂，1-50％，该络合剂为不含羧酸铵盐、不含氮元素的有机络合剂；
9.所述固体除垢剂和双氧水配制成铝合金环保除垢液，每一升该铝合金环保除垢液中，所述固体除垢剂的含量是80-120克/升，所述双氧水的含量是200-400毫升/升，其余为纯水。
10.进一步的，所述固体酸源包括酸性固体类无机盐。
11.更进一步的，所述酸性固体类无机盐包括硫酸氢钠、硫酸氢钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾的一种或多种混合。
12.进一步的，所述氟离子源为氟化物。
13.更进一步的，所述氟化物包括氟化钠、氟化钾、氟化氢钠、氟化氢钾、氟硅酸钠、氟硅酸钾、氟硼酸钠和氟硼酸钾的一种或多种混合。
14.进一步的，所述络合剂包括柠檬酸钠、柠檬酸钾、酒石酸钾钠、葡糖酸钠、葡糖酸钾、葡庚酸钠和葡庚酸钾的一种或多种混合。
15.进一步的，所述络合剂包括二个或二个以上官能团的有机羧酸盐类络合剂。
16.进一步的，所述固体除垢剂还包括腐蚀抑制剂，该腐蚀抑制剂按固体除垢剂的质量百分比计量为0.1-10％，所述腐蚀抑制剂为适用于铝合金使用的腐蚀抑制剂，比如己二酸。
17.进一步的，所述固体除垢剂还包括湿润剂，该湿润剂按固体除垢剂的质量百分比计量为0.1-1％，所述湿润剂为ma-80湿润剂、tc-ehs湿润剂、k12湿润剂的一种。
18.本发明的一种铝合金环保除垢液制备方法，包括所述的铝合金环保除垢液。
19.相对于现有技术，本发明的有益效果是：本发明铝合金环保除垢液的配方中，既不含硝酸、硝酸盐，也不含氟化氢铵，因此，本发明铝合金环保除垢液不产生含氨氮化合物的废水，非常适用于对氨氮化合物有严格排放限制的工业园区的排放要求。
20.本发明铝合金环保除垢液的配方中，既不含硝酸、硝酸盐，也不含氢氟酸，因此不产生任何具有强烈腐蚀性的有害废气。
21.本发明的铝合金环保除垢液的配方中，包括固体除垢剂和双氧水，本发明的固体除垢剂，产品形态为固体，方便运输和使用。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。显然，本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
24.实施例1：本发明的一种不含氨氮的铝合金环保除垢液，包括固体除垢剂和双氧水，所述固体除垢剂，其按质量百分比计算，包括：
25.固体酸源，1-60％，该固体酸源中不含铵盐、不含硝酸盐和不含氮元素的无机盐；
26.氟离子源，1-60％，该氟离子源中不含氟化铵、不含氟化氢铵和不含氮元素的氟化物；
27.络合剂，1-50％，该络合剂不含羧酸铵盐、不含氮元素的有机络合剂；
28.所述固体除垢剂和双氧水配制成铝合金环保除垢液，每一升该铝合金环保除垢液中，所述固体除垢剂的含量是80-120克/升，所述双氧水的含量是200-400毫升/升，其余为纯水。
29.本实施例的一种优选技术方案：所述固体酸源包括酸性固体类无机盐。
30.本实施例的一种优选技术方案：所述酸性固体类无机盐包括硫酸氢钠、硫酸氢钾、
磷酸二氢钠、磷酸二氢钾的一种或多种混合。
31.本实施例的一种优选技术方案：所述氟离子源为氟化物。
32.本实施例的一种优选技术方案：所述氟化物包括氟化钠、氟化钾、氟化氢钠、氟化氢钾、氟硅酸钠、氟硅酸钾、氟硼酸钠和氟硼酸钾的一种或多种混合。
33.本实施例的一种优选技术方案：所述络合剂包括柠檬酸钠、柠檬酸钾、酒石酸钾钠、葡糖酸钠、葡糖酸钾、葡庚酸钠和葡庚酸钾的一种或多种混合。
34.本实施例的一种优选技术方案：所述络合剂包括二个或二个以上官能团的有机羧酸盐类络合剂。
35.本实施例的一种优选技术方案：所述固体除垢剂还包括腐蚀抑制剂，该腐蚀抑制剂按固体除垢剂的质量百分比计量为0.1-10％，所述腐蚀抑制剂为适用于铝合金使用的腐蚀抑制剂，比如己二酸。
36.本实施例的一种优选技术方案：所述固体除垢剂还包括湿润剂，该湿润剂按固体除垢剂的质量百分比计量为0.1-1％，所述湿润剂为ma-80湿润剂、tc-ehs湿润剂、k12湿润剂的一种。
37.实施例2：
38.本发明的一种铝合金环保除垢液制备方法，包括铝合金环保除垢液，每一升该铝合金环保除垢液中，所述固体除垢剂的含量是80-120克/升，所述双氧水的含量是200-400毫升/升，其余为纯水。
39.实施例3：
40.本实施例公开了一种用于铝合金除垢的固体除垢剂，按重量份计算，包含：
41.硫酸氢钠60份；
42.氟硼酸钠10份；
43.柠檬酸钠25份；
44.己二酸1份；
45.合计100份；
46.用此固体除垢剂和双氧水，按下列比例配制用于铝合金除垢的工作液：
47.固体除垢剂100克/升；
48.36％双氧水300毫升/升；
49.纯水补足体积至一升。
50.实施例4：
51.本实施例公开了一种用于铝合金除垢的固体除垢剂，按重量份计算，包含：
52.硫酸氢钠5份；
53.氟硼酸钠60份；
54.柠檬酸钠25份；
55.己二酸10份；
56.合计100份；
57.用此固体除垢剂和双氧水，按下列比例配制用于铝合金除垢的工作液：
58.固体除垢剂100克/升；
59.36％双氧水350毫升/升；
60.纯水补足体积至一升。
61.实施例5：
62.本实施例公开了一种用于铝合金除垢的固体除垢剂，按重量份计算，包含：
63.硫酸氢钠30份；
64.氟硼酸钠15份；
65.柠檬酸钠50份；
66.葡萄糖酸钠5份；
67.合计100份；
68.用此固体除垢剂和双氧水，按下列比例配制用于铝合金除垢的工作液：
69.固体除垢剂100克/升；
70.36％双氧水250毫升/升；
71.纯水补足体积至一升。
72.实施例6：
73.本实施例公开了一种用于铝合金除垢的固体除垢剂，固体除垢剂只是将实施例3中的硫酸氢钠替换成硫酸氢钾，然后配制成除垢工作液，其它不变。
74.实施例7：
75.本实施例公开了一种用于铝合金除垢的固体除垢剂，固体除垢剂只是将实施例4中的硫酸氢钠替换成硫酸氢钾，然后配制成除垢工作液，其它不变。
76.实施例8：
77.本实施例公开了一种用于铝合金除垢的固体除垢剂，固体除垢剂只是将实施例5中的硫酸氢钠替换成硫酸氢钾，然后配制成除垢工作液，其它不变。
78.实施例9：
79.本实施例公开了一种用于铝合金除垢的固体除垢剂，固体除垢剂只是将实施例3中的氟硼酸钠替换成氟硅酸钠，然后配制成除垢工作液，其它不变。
80.实施例10：
81.本实施例公开了一种用于铝合金除垢的固体除垢剂，固体除垢剂只是将实施例4中的氟硼酸钠替换成氟硅酸钠，然后配制成除垢工作液，其它不变。
82.实施例11：
83.本实施例公开了一种用于铝合金除垢的固体除垢剂，固体除垢剂只是将实施例5中的氟硼酸钠替换成氟硅酸钠，然后配制成除垢工作液，其它不变。
84.实施例12：
85.本实施例公开了一种用于铝合金除垢的固体除垢剂，固体除垢剂只是将实施例3中的氟硼酸钠替换成氟化氢钠，然后配制成除垢工作液，其它不变。
86.实施例13：
87.本实施例公开了一种用于铝合金除垢的固体除垢剂，固体除垢剂只是将实施例4中的氟硼酸钠替换成氟化氢钠，然后配制成除垢工作液，其它不变。
88.实施例14：
89.本实施例公开了一种用于铝合金除垢的固体除垢剂，固体除垢剂只是将实施例5实施例中的氟硼酸钠替换成氟化氢钠，然后配制成除垢工作液，其它不变。
90.实施例15：
91.本实施例公开了一种用于铝合金除垢的固体除垢剂，固体除垢剂只是将实施例3中的氟硼酸钠替换成氟化氢钾，然后配制成除垢工作液，其它不变。
92.实施例16：
93.本实施例公开了一种用于铝合金除垢的固体除垢剂，固体除垢剂只是将实施例3中的氟硼酸钠替换成氟化氢钾，然后配制成除垢工作液，其它不变。
94.实施例17：
95.本实施例公开了一种用于铝合金除垢的固体除垢剂，固体除垢剂只是将实施例5中的氟硼酸钠替换成氟化氢钾，然后配制成除垢工作液，其它不变。
96.以上的实施例3至实施例17的配制方式均是混合 纯水配制，配制好的溶液除垢时间一般为30秒至3分钟。
97.实施例18：
98.分别取上述实施例3-17配制的除垢工作液用于对铝合金测试片进行除垢处理。选取三种行业中最常用到的铝合金用于测试，分别是356-a，2024和6061。三种铝合金被制作成尺寸为100*40*3mm的标准测试片。
99.测试工艺流程如下：
100.第一步：超声波除油。除油粉选用hl-304热浸除油粉，添加量为50克/升，温度60℃，时间5分钟；
101.第二步：碱蚀。碱蚀工作液的氢氧化钠含量为80克/升，温度恒温60℃，时间60秒。
102.第三步：用流动纯水将工件清洗干净。
103.第四步：除垢。分别使用上述实施例配制的除垢工作液，除垢温度恒温20℃，除垢时间恒定1分钟。
104.第五步：用流动纯水将工件清洗干净。
105.评判除垢是否彻底的方法和标准：用纯净水打湿过的白布擦拭测试片表面，白布表面干净无任何脏污。
106.结果如下表：
[0107][0108][0109]
综上所述，本发明铝合金环保除垢液的配方中，既不含硝酸、硝酸盐，也不含氟化氢铵，因此，本发明铝合金环保除垢液不产生含氨氮化合物的废水，非常适用于对氨氮化合物有严格排放限制的工业园区的排放要求。
[0110]
本发明铝合金环保除垢液的配方中，既不含硝酸、硝酸盐，也不含氢氟酸，因此不产生任何具有强烈腐蚀性的有害废气。
[0111]
本发明的铝合金环保除垢液的配方中，包括固体除垢剂和双氧水，本发明的固体除垢剂，产品形态为固体，方便运输和使用。
[0112]
以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。