汕头市金泰化工技术有限公司
金属清洗剂
项目拓展方案
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金属清洗剂厂项目拓展方案
1. 前言：
虽然一般工厂的清洗都已有一套清洗、除油、钝化、磷化的工艺，也有自己配方。但配制清洗剂及应用过程，仍然涉及稳定性，使用效率，抗腐蚀性等许多技术问题，因而大部分使用厂家仍是外购调制使用。工业用金属清洗剂的市场前景乐观的。
然而，金属清洗剂都是对某种金属比较有效，对另一种金属就不见得高效，需要对不同金属表面状况提供不同配方的清洗剂。这样就需要有一系列产品才能满足客户的需求。
2. 金属表面化学清洗原理
金属表面处理主要是对金属材料进行除油、除锈、磷化和钝化。这一技术在机械、冶金、石油、化工等各个领域得到了广泛的应用。
金属表面除油、除锈属于清洗的范围，而磷化和钝化则是金属表面化学处理的范围。
金属表面因为有污垢存在，所以在使用前应进行清洗，金属表面的污垢主要有：
1）、物理性覆盖层：环境中的污染物，固体颗粒以及油尘、晶体等沉积在金属表面形成的水垢、油垢和泥沙等。
2）、化学性覆盖物：由于金属与周围介质发生化学反应，生成的锈层及腐蚀性物质等。
3）、生物覆盖物：由于藻类、菌类附着在金属材料表面而形成的微生物覆盖层。
4）、混合覆盖物层：在自然界中，金属表面的污染往往以上述覆盖物的共同作用形成的垢存在，具有多种物性。
金属的化学清洗就是通过化学反应的方法，除去金属表面的污垢，使金属还原本来的面目。然后再通过化学处理，使之生成致密的保护层，使金属表面达到防锈或其他下道工序所要求的状态。这一化学处理方法一般为磷化与钝化。
金属材料在使用数量方面，以钢铁为最。钢铁表面处理要达到的目的是：除油、除锈、磷化、钝化。
利用化学清洗的目的实现上述目标，其机理如下：
铁锈成分：Fe2O3、
Fe3O4 、FeO
利用酸进行清洗，其反应过程为：
Fe2O3
+ 6H+ --> 2 Fe3+ + 3H2O
Fe3O4
+ 8H+ --> 2 Fe3+ + Fe2+ + 4H2O
FeO + 2H+ --> Fe2+ +
H2O
生成的二价与三价铁盐都是可以溶于水的。另外基材也与酸发生如下化学反应：
Fe + 2H+
--> Fe2+ + H2
生成的氢气对于难溶的γ- Fe2O3
可以起剥离脱落的作用，有利于除锈，但[H]氢原子渗入金属基体，会使金属发生氢脆的倾向。
为了防止酸性洗液对金属的腐蚀和氢脆的产生，需要在清洗液中加入缓蚀剂，并且还要控制酸洗液浓度，以及酸洗温度，使金属电极电位处于最有利于酸洗除锈又能最大限度地保护金属基材的条件。
当钢铁表面有少量油污时，可以同时加入表面活性剂，以达到除油的目的。
经过化学清洗，物理覆盖层及生物覆盖层一般也随着铁锈层剥落下来，这样就达到了清洗的目的。
经过磷化与钝化，提高了金属表面的抗腐蚀能力，也改善了表面状况、表面适合油漆加工等。
金属表面磷化机理：
磷化就是用锰、锌、镉的正磷酸盐溶液处理金属表面，在金属表面生成一层不溶性磷酸盐保护膜的过程。
生成的薄膜用于提高金属的抗腐蚀性和绝缘性，作为油漆的良好底层。
金属表面钝化机理：
钝化一般采用铬酸盐处理金属，生成三价或六价铬化层，具有一定的防腐性能。对于有色金属如铝、镁、锌、锡等以及钢铁都能生成钝化层。
钝化液主要组分为铬酸盐及少量的磷酸、硫酸（或硝酸）等溶液。再加入氯化铁、硝酸银等控制膜的生成与厚度。铬酸或铬酐与磷酸加热至沸腾亦可进行钝化处理。
常用化学品各成分的作用：
有机酸及无机酸：溶解金属氧化物。
有机酸可以络合除锈液中的铁离子。
乌洛托品：在酸洗时对金属基材起缓蚀作用。
十二烷基磺酸钠：产生泡沫、浸润除油、封闭酸性气体逸出。
表面活性剂如OP-10：乳化润滑剂起渗透作用，加快酸洗速度。
3. 产品方案
3.1 清洗剂系列
3.2 磷化系列
3.3 有色金属清洗系列
3.4除油，脱脂系列
3.5防锈系列
4. 建厂要求
工厂存放的是酸碱化学品，属于危险品，工厂的布置要严格按照化学危险品的要求进行设计。
5. 三废
工厂无三废排放，不必设置三废处理装置。
6. 电力需求
根据工厂规模来确定，5--80kVA。
7. 用水需求
根据规模来确定，约30吨/天。
8. 经济技术指标
按照市售品价格计算成本，主要是销售费用较高。（略）
9. 仪器与试剂
天平，地磅，比重计，酸碱滴定仪器，试纸，甲基橙溶液，酚酞溶液，光度计，常规化学测试工具；
原料清单
1. 金属清洗主剂：
编号 名称 规格 数量（kg）
S-1 工业盐酸 1.18
S-2 工业硫酸 1.84
S-3 工业硝酸 1.35
S-4 工业磷酸 1.65
S-5 草酸 固体
S-6 氨基磺酸
S-7 柠檬酸
S-8 酒石酸
S-9 冰醋酸
S-10 氢氟酸
S-11
2. 助剂与螯合剂
编号 名称 规格 数量（kg）
H-1 六次甲基四胺
H-2 三乙醇胺
H-3 苯胺
H-4 二乙基硫脲
H-5 二甲基砒啶混合物
H-6 烷基聚氧乙烯醚（平平加-9）
H-7 聚氧乙烯烷基酚醚（OP-10）
H-8 十二烷基磺酸钠
H-9 硫脲
H-10 若丁
H-11 Lan-826
H-12 椰子醇聚氧乙烯醚
H-13 乙二胺四乙酸EDTA
H-14
3. 无机盐原料
编号 名称 规格 数量（kg）
L-1 食盐
L-2 氧化锌
L-3 柯性钠
L-4 碳酸钠
L-5 碳酸铜
L-6 硝酸锌
L-7 亚铁氰化钾
L-8 硫氰化钾
L-9 亚硝酸钠
L-10 氟化钠
L-11 氯化铁
L-12 酸式磷酸锰
L-13 重铬酸钾
L-14 氧化镁
L-15 钼酸铵
L-15 铬酐
L-16 磷酸二氢锌
L-17
4. 溶剂
编号 名称 规格 数量（kg）
R-1 汽油
R-2 二氯甲烷
R-3 氟里昂F113
R-4 丙酮
R-5
R-6
R-7
R-8
R-9
酸度测试方法：
用0.1N NaOH标准溶液滴定10ml测试液，用酚酞作指示剂，消耗的NaOH毫升数，即为总酸度的点数。
用0.1N NaOH标准溶液滴定10ml测试液，用甲基橙作指示剂，消耗的NaOH毫升数，即为游离酸的点数。
化学清洗腐蚀率指标：
日本锅炉化学清洗 10g/m2.Hr
美国化学清洗 9g/m2.Hr 10万小时寿命计，半年清洗一次，一次6小时；
Lurgi 1
g/m2.Hr 20g/m2
劳动部低压锅炉 10g/m2.Hr
化工部化学清洗 6g/m2.Hr对于铁等，设备20g/m2；
2g/m2.Hr对于铜等，设备10g/m2；
选缓蚀剂，1g/m2.Hr对于铝等，设备20g/m2。
腐蚀量是指设备清洗过程中，设备表面所腐蚀掉的金属量（g/m2）。
美国标准一次清洗以六小时计，统一规定腐蚀量指标为20g/m2。