環(huán)保型鋼結(jié)構(gòu)除銹除油預(yù)防腐方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種環(huán)保型鋼結(jié)構(gòu)除銹除油預(yù)防腐方法，步驟包括：鋼結(jié)構(gòu)表面除銹除油、沖洗、漂洗和預(yù)防銹；其中除銹除油后老化的除銹除油劑經(jīng)過后處理制成絮凝劑。本發(fā)明的方法不僅防腐效果好，而且整個(gè)過程無污染排放，不僅環(huán)保，而且還實(shí)現(xiàn)了資源循環(huán)再利用，降低生產(chǎn)成本，具有明顯的環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】環(huán)保型鋼結(jié)構(gòu)除銹除油預(yù)防腐方法
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及鋼結(jié)構(gòu)表面防腐，尤其涉及一種鋼結(jié)構(gòu)除銹除油預(yù)防腐方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼結(jié)構(gòu)是采用型鋼和鋼板通過焊接、螺栓連接或鉚接等制成的工程結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)代建筑中被廣泛采用。鋼結(jié)構(gòu)的防腐質(zhì)量是影響鋼結(jié)構(gòu)使用壽命、結(jié)構(gòu)安全等性能的主要因素之一。鋼結(jié)構(gòu)的防腐方法中，除銹除油預(yù)防腐質(zhì)量的好壞直接影響到鋼結(jié)構(gòu)的防腐質(zhì)量。
[0003]目前國內(nèi)傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)除銹除油方式主要有:1、拋丸除銹，屬機(jī)械除銹，除銹有死角、不徹底，且有粉塵污染，無預(yù)防腐，鋼丸多次使用后，質(zhì)量有時(shí)很難達(dá)到規(guī)范要求；2、噴砂除銹，屬機(jī)械人工除銹，除銹徹底，無預(yù)防腐，手工操作，有嚴(yán)重的粉塵污染，且極易給操作工的健康帶來危害；3、酸洗除銹、鈍化或磷化預(yù)防腐，屬化學(xué)除銹，整個(gè)方法中存在嚴(yán)重的排放污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的，就是為了解決上述問題，提供一種環(huán)保型鋼結(jié)構(gòu)除銹除油預(yù)防腐方法，該方法整個(gè)過程沒有污染排放，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:環(huán)保型鋼結(jié)構(gòu)除銹除油預(yù)防腐方法，其步驟包括:
[0006](I)鋼結(jié)構(gòu)表面除銹除油:將鋼結(jié)構(gòu)浸入除銹除油池，利用除銹除油劑經(jīng)化學(xué)反應(yīng)完成除鎊除油；
[0007](2)沖洗:將經(jīng)過除銹除油的鋼結(jié)構(gòu)浸入清水池中沖洗；
[0008](3)漂洗:將經(jīng)過沖洗的鋼結(jié)構(gòu)浸入漂洗池中漂洗；
[0009](4)防銹處理:將經(jīng)過兩次沖洗的鋼結(jié)構(gòu)浸入防銹池中，使防銹劑在鋼結(jié)構(gòu)表面形成致密的鈍化膜進(jìn)行預(yù)防腐；
[0010](5)干燥:吊起鋼結(jié)構(gòu)，干燥一段時(shí)間即可完成鋼結(jié)構(gòu)除銹除油預(yù)防腐；
[0011]步驟(3)產(chǎn)生的廢水引入清水池中進(jìn)行沖洗；步驟(2)產(chǎn)生的廢水用樹脂離子交換柱凈化處理后引入漂洗池循環(huán)使用。
[0012]本發(fā)明除銹除油池內(nèi)裝有除銹除油劑，除銹除油劑的用量以能夠淹沒整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)為宜。
[0013]采用本發(fā)明的鋼結(jié)構(gòu)除銹除油預(yù)防腐方法，先將鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行除銹除油和清洗處理，使鋼結(jié)構(gòu)表面足夠清潔，使防銹劑在鋼結(jié)構(gòu)表面形成致密的保護(hù)膜，從而達(dá)到更好的除銹防腐目的，延長防腐時(shí)間。另外，本發(fā)明的方法在全過程沒有廢液排放:步驟(3)產(chǎn)生的廢水引入清水池中進(jìn)行沖洗；步驟(2)產(chǎn)生的廢水用樹脂離子交換柱凈化處理后引入漂洗池循環(huán)使用，沒有廢水排出；步驟(4)是將鋼結(jié)構(gòu)浸入防銹池中，使鋼結(jié)構(gòu)表面附著防銹劑，只需當(dāng)除銹池中除銹劑不足時(shí)補(bǔ)充除銹劑，沒有排放。本發(fā)明的除銹除油預(yù)防腐方法不僅防腐效果好，而且整個(gè)過程無污染排放，具有明顯的環(huán)保效益。[0014]步驟(1)所述除銹除油劑為鹽酸型除銹除油劑，由如下質(zhì)量份數(shù)的原料組成:
[0015]水:500份；
[0016]濃鹽酸:300~400份；
[0017]氯化銨:30~50份；
[0018]三辛胺:0.2~0.6份；
[0019]六次甲基四胺:0.3~1.0份；
[0020]三乙醇胺:0.5~1.0份；
[0021]0P-10:0.3 ~0.8 份;
[0022]吐溫-80:0.3 ~0.8 份；
[0023]苯并三氮唑:0.I~0.5份。
[0024]該除銹除油劑在水中溶解性好，配方組成簡(jiǎn)單，從而使操作簡(jiǎn)單，適用范圍廣。且所用試劑鹽酸廉價(jià)易得，其中酸霧抑制劑、緩蝕劑和除油劑用量少，對(duì)環(huán)境污染小，在I個(gè)小時(shí)內(nèi)即可完成除銹，除銹率和除油率都達(dá)99.8%。
[0025]步驟(1)產(chǎn)生的老化的銹除油劑經(jīng)過后續(xù)處理轉(zhuǎn)化為絮凝劑，不僅沒有廢物排放，而且變廢為寶，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)再利用，降低成本，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益，所述后續(xù)處理過程為:
[0026]將老化的除銹除油劑引入到一號(hào)反應(yīng)釜中，老化的除銹除油劑主要含有FeCl2、FeCl3、鹽酸和水，向一號(hào)反應(yīng)釜中加入氧化鐵粉(成分為Fe2O3)或廢鐵銹(成分為Fe2O3和FeO)以中和老化的除銹除油劑中的鹽酸，產(chǎn)物是FeCl3和FeCl2，氧化鐵與鹽酸反應(yīng)的方程式為:
[0027]Fe2O3 + 6HC1 = 2FeCl3 + 3H20
[0028]FeO + 2HC1 = FeCl2 + H2O ；
[0029]然后將一號(hào)反應(yīng)釜的反應(yīng)液引入到二號(hào)反應(yīng)釜中，向二號(hào)反應(yīng)釜中加入鐵粉(Fe),使鐵粉分別與鹽酸和Fe3+反應(yīng)生成Fe2+:
[0030]Fe + 2HC1 = FeCl2 + H2
[0031]2FeCl3 + Fe = 3FeCl2 ；
[0032]最后再將二號(hào)反應(yīng)釜的反應(yīng)液引入到三號(hào)反應(yīng)釜中，向三號(hào)反應(yīng)釜中加入氧化劑(KClO3、雙氧水或臭氧)，將Fe2+全部氧化為Fe3+，同時(shí)Fe3+發(fā)生部分水解并聚合生成絮凝劑([Fe2(OH)nCl6Jffl):
[0033]6FeCl2+KC103+6HCl=6FeCl3+KCl+3H20
[0034]2FeCl2+H202+2HCl=2FeCl3+2H20
[0035]2FeCl2+03+2HCl=2FeCl3+H20+02
[0036]mFeCl3+nH20= [Fe2 (OH)nCl6Jm0
[0037]步驟(4)所述防銹劑為水性防銹劑，由下列質(zhì)量百分比的組分配制而成:
[0038]成膜劑:20~40% ；
[0039]緩蝕劑:2~10% ;
[0040]助劑:1 ~5%;
[0041]水:余量；
[0042]所述成膜劑為固含量為30%~33%的有機(jī)氟改性丙烯酸酯乳液，所述緩蝕劑為六次甲基四胺、三乙醇胺、OP-1O (壬基酚聚氧乙烯醚)、苯并三氮唑中的一種或幾種的混合物，所述助劑是0P-10、乙二醇或它們的混合物，其中固含量為30%~33%的有機(jī)氟改性丙烯酸酯乳液由下述方法制得:
[0043]按摩爾份數(shù)計(jì)，在反應(yīng)瓶?jī)?nèi)加入256份苯乙烯、124份丙烯酸丁酯、2~15份甲基丙烯酸六氟丁酯，然后依次加入1/3的乳化劑，4/5的引發(fā)劑，以70~85r/min的速度攪拌8~20min,暫停4~IOmin,接著攬拌8~20min,暫停4~IOmin,再攬拌5~20min后形成預(yù)乳化液；然后在另一反應(yīng)瓶中加入蒸餾水，升溫至75~90°C，依次加入剩余的2/3的乳化劑、1/5的引發(fā)劑和交聯(lián)劑，達(dá)到反應(yīng)溫度時(shí)緩慢滴加步驟(1)制得的預(yù)乳化液，控制滴加時(shí)溫度為88°C~90°C，滴加時(shí)間為1.5~1.8h，滴加結(jié)束后，85~95°C保溫0.5~2h，降溫至室溫，用NH3.H2O中和至pH為7~8，過濾后得有機(jī)氟改性丙烯酸酯乳化液；
[0044]所述乳化劑是1份0P-10、3份十二烷基硫酸鈉和30份水的混合物，所述引發(fā)劑是過硫酸銨和30份水的混合物，所述交聯(lián)劑是10份N-羥甲基丙烯酰胺、2份衣康酸和40份水的混合物。[0045]由于該防銹劑采用有機(jī)氟改性丙烯酸酯乳化液為成膜劑，配以緩蝕劑和助劑，提高了膜層與工件表面的結(jié)合力，涂刷在鋼材表面可形成致密的保護(hù)膜，有效隔絕空氣中氧和水分與鋼材表面的接觸，達(dá)到長期防銹的目的，鋼鐵件防銹期可達(dá)I年以上，對(duì)于鋼材的預(yù)防銹已經(jīng)綽綽有余；同時(shí)，由于有機(jī)氟改性丙烯酸酯乳化液具有耐光性，可以保護(hù)鋼材表面本色不變；本發(fā)明的防銹劑使用時(shí)可采用浸泡、噴涂、刷涂等簡(jiǎn)單的方式，且不易燃、無毒，對(duì)環(huán)境污染小，使用安全。
[0046]綜上所述，本發(fā)明的鋼結(jié)構(gòu)除銹除油預(yù)防腐方法，先將鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行除銹除油和清洗處理，使鋼結(jié)構(gòu)表面足夠清潔，使防銹劑在鋼結(jié)構(gòu)表面形成致密的薄膜，從而達(dá)到更好的除銹防腐目的，延長防腐時(shí)間。另外，本發(fā)明的方法在全過程幾乎沒有廢液排出，步驟(1)產(chǎn)生的老化的除銹除油劑經(jīng)過處理轉(zhuǎn)化為絮凝劑，不僅沒有排放，而且變廢為寶，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用；步驟(2)和步驟(3)產(chǎn)生的廢水可以用樹脂離子交換柱進(jìn)行凈化處理并循環(huán)使用；步驟(4)是將鋼結(jié)構(gòu)浸入防銹池中，使鋼結(jié)構(gòu)表面附著防銹劑，只需當(dāng)除銹池中除銹劑不足時(shí)補(bǔ)充除銹劑，也沒有排放。本發(fā)明的除銹除油預(yù)防腐方法不僅防腐效果好，而且整個(gè)過程無污染排放，不僅環(huán)保，而且又實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用，降低生產(chǎn)成本，具有明顯的環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0047]圖1是本發(fā)明具體實(shí)施例的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048]實(shí)施例一
[0049]環(huán)保型鋼結(jié)構(gòu)除銹除油預(yù)防腐方法，工藝流程如圖1所示，具體實(shí)施步驟如下:
[0050]( I)施工準(zhǔn)備:
[0051]建立除銹除油預(yù)防腐流水線；準(zhǔn)備反應(yīng)池原料:在除銹除油池I中加入除銹除油劑，液位高度為能完全淹沒鋼結(jié)構(gòu)為宜，使用前進(jìn)行濃度測(cè)試分析，確定使用濃度、校正工藝流程、確定時(shí)間參數(shù)、檢測(cè)使用效果。[0052](2)除銹除油:
[0053]將鋼結(jié)構(gòu)用桁車吊入除銹除油池1，穩(wěn)定放好。因鋼結(jié)構(gòu)件尺寸一般較大，除銹除油面積也較大，采用浸泡式除銹除油，鋼結(jié)構(gòu)整體沒入液面后，控制溫度在35°C時(shí)，處理時(shí)間約為lOmin，通過觀察顯出金屬本色即完成除銹除油。鋼結(jié)構(gòu)表面除銹除油完畢后，整體吊出液面后稍作停留，以免過多除銹除油劑帶入清洗池。鋼結(jié)構(gòu)取出后應(yīng)對(duì)除銹除油效果進(jìn)行檢查，若有局部未達(dá)效果，可采取擦拭處理。經(jīng)處理合格后，立即進(jìn)入沖洗工序。當(dāng)除銹除油劑的除銹除油速度顯著下降時(shí)，需進(jìn)行更換，將老化的除銹除油劑排出并收集到一號(hào)反應(yīng)釜7中。
[0054]本實(shí)施例所用除銹除油劑配方為:
[0055]水:500kg；
[0056]濃鹽酸:333kg；
[0057]氯化銨:36kg；
[0058]三辛胺:0.4kg ；
[0059]六次甲基四胺:0.5kg ;
[0060]三乙醇胺:0.8kg ；
[0061]0P-10:0.5kg ；
[0062]吐溫-80:0.5kg ；
[0063]苯并三氮唑:0.3kg。
[0064]除銹率為99.8%，除油率為98.5%。
[0065]本實(shí)施例產(chǎn)生的廢除銹除油劑可經(jīng)下列步驟轉(zhuǎn)化為絮凝劑:
[0066]將老化的除銹除油劑引入到一號(hào)反應(yīng)釜7中，老化的除銹除油劑主要含有FeCl2、FeCl3、鹽酸和水，向一號(hào)反應(yīng)釜7中加入氧化鐵粉(成分為Fe2O3)以中和老化的除銹除油劑中的鹽酸，產(chǎn)物是FeCl3和FeCl2 ;然后將一號(hào)反應(yīng)釜7的反應(yīng)液引入到二號(hào)反應(yīng)釜8中，向二號(hào)反應(yīng)釜8中加入鐵粉(Fe)，使鐵分別與鹽酸和Fe3+反應(yīng)生成Fe2+;，檢測(cè)二號(hào)反應(yīng)釜8中Fe2+的含量；最后再將二號(hào)反應(yīng)釜8的反應(yīng)液引入到三號(hào)反應(yīng)釜9中，向三號(hào)反應(yīng)釜9中加入氧化劑KClO3，將Fe2+全部氧 化為Fe3+，同時(shí)由于溶液酸性降低，F(xiàn)eCl3發(fā)生部分水解，生成高價(jià)鐵離子，同時(shí)形成單體配離子[Fe(OH)2]+, [Fe(OH)2]+可同其中的OH—交聯(lián)成絮凝劑[Fe2(OH)nCl6Jffl0
[0067]本實(shí)施例制得的絮凝劑的指標(biāo)如下表所示:
[0068]
【權(quán)利要求】
1.環(huán)保型鋼結(jié)構(gòu)除銹除油預(yù)防腐方法，步驟包括: (1)鋼結(jié)構(gòu)表面除銹除油:將鋼結(jié)構(gòu)浸入除銹除油池，利用除銹除油劑經(jīng)化學(xué)反應(yīng)完成除銹除油； (2)沖洗:將經(jīng)過除銹除油的鋼結(jié)構(gòu)浸入清水池中沖洗； (3)漂洗:將經(jīng)過沖洗的鋼結(jié)構(gòu)浸入漂洗池中漂洗； (4)預(yù)防銹:將經(jīng)過兩次洗滌的鋼結(jié)構(gòu)浸入防銹池中，使防銹劑在鋼結(jié)構(gòu)表面形成致密的保護(hù)膜； (5)干燥:吊起鋼結(jié)構(gòu)，干燥即可完成除銹除油預(yù)防腐； 步驟(3)產(chǎn)生的廢水引入清水池中進(jìn)行沖洗；步驟(2)產(chǎn)生的廢水用樹脂離子交換柱凈化處理后引入漂洗池循環(huán)使用。
2.如權(quán)利要求1所述的環(huán)保型鋼結(jié)構(gòu)除銹除油預(yù)防腐方法，其特征在于:步驟(1)所述除銹除油劑為鹽酸型除銹除油劑，由如下質(zhì)量份數(shù)的原料組成: 水:500份； 濃鹽酸:300~400份； 氯化銨:30~50份； 三辛胺:0.2~0.6份； 六次甲基四胺:0.3~1.0份；` 三乙醇胺:0.5~1.0份；
OP-1O:0.3 ~0.8 份; 吐溫-80:0.3~0.8份; 苯并三氮唑:0.1~0.5份。
3.如權(quán)利要求2所述的環(huán)保型鋼結(jié)構(gòu)除銹除油預(yù)防腐方法，其特征在于:步驟(1)產(chǎn)生的老化的銹除油劑經(jīng)過后續(xù)處理轉(zhuǎn)化為絮凝劑，所述后續(xù)處理過程為: 將老化的除銹除油劑引入到一號(hào)反應(yīng)釜中，向一號(hào)反應(yīng)釜中加入氧化鐵粉或廢鐵銹中和老化的除銹除油劑中的鹽酸；然后將一號(hào)反應(yīng)釜的反應(yīng)液引入到二號(hào)反應(yīng)釜中，向二號(hào)反應(yīng)釜中加入鐵粉，使鐵粉分別與鹽酸和Fe3+反應(yīng)生成Fe2+，檢測(cè)二號(hào)反應(yīng)釜中Fe2+濃度；最后再將二號(hào)反應(yīng)釜的反應(yīng)液引入到三號(hào)反應(yīng)釜中，根據(jù)測(cè)得的二號(hào)反應(yīng)釜中Fe2+的濃度向三號(hào)反應(yīng)釜中加入氧化劑，將Fe2+全部氧化為Fe3+，同時(shí)發(fā)生水解聚合反應(yīng)生成絮凝劑。
4.如權(quán)利要求3所述的環(huán)保型鋼結(jié)構(gòu)除銹除油預(yù)防腐方法，其特征在于:所述氧化劑為KClO3、雙氧水或臭氧。
5.如權(quán)利要求1所述的環(huán)保型鋼結(jié)構(gòu)除銹除油預(yù)防腐方法，其特征在于:步驟(4)所述防銹劑為水性防銹劑，由下列質(zhì)量百分比的組分配制而成: 成膜劑:20~40% ； 緩蝕劑:2~10% ; 助劑:1~5% ； 水:余量； 所述成膜劑為固含量為30%~33%的有機(jī)氟改性丙烯酸酯乳液，所述緩蝕劑為六次甲基四胺、三乙醇胺、0P-10、苯并三氮唑中的一種或幾種的混合物，所述助劑是0P-10、乙二醇或它們的混合物。
【文檔編號(hào)】C23G1/08GK103668252SQ201310718222
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月21日
【發(fā)明者】董傳明, 王傳虎, 王志遠(yuǎn), 陳玲玲, 秦英月, 胡慶林, 李仲友, 劉月蘭 申請(qǐng)人:安徽水利開發(fā)股份有限公司, 蚌埠學(xué)院