專利名稱：一種脫錫液及其制備工藝和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電鍍錫生產(chǎn)過程中粘結(jié)錫脫除，特別涉及為各種類型電鍍錫機組導(dǎo)電輥脫錫的一種脫錫液及其制備工藝。
背景技術(shù)：
電鍍錫鋼板具有耐蝕、無毒和深加工性能好、機械性能高等特點，已廣泛應(yīng)用于食品和飲料加工等行業(yè)。國內(nèi)外已建成了100多條電鍍錫生產(chǎn)線，年生產(chǎn)能力2000萬t以上。電鍍錫機組采用電阻或感應(yīng)加熱軟熔工藝，為鍍錫成品提供光亮表面和合適的合金量。軟熔導(dǎo)電輥是電鍍錫機組上的關(guān)鍵備件，其結(jié)構(gòu)為鋼芯輥上鍍Cu，以保證導(dǎo)電輥的導(dǎo)電性能，再鍍硬Cr，以提高導(dǎo)電輥耐磨性。另外，輥表面進(jìn)行毛化處理，使輥面具有較高的粗糙度，以改善鍍錫板的表面質(zhì)量。目前軟熔導(dǎo)電輥使用前的表面粗糙度一般控制在5.0～8.0μm，但使用10天后，由于電鍍錫鋼板表面的錫粘附于輥面上，導(dǎo)致粗糙度急劇下降，通常輥表面粗糙度小于1.0μm。輥表面粗糙度小于1.0μm后，鍍錫板表面易產(chǎn)生“小白點”缺陷，“小白點”是一種將錫層燒損而傷及或未完全傷及合金層的致命缺陷，它直接影響鍍錫板的耐蝕性能和涂層性能。目前，為了消除鍍錫板的“小白點”缺陷，主要采取頻繁更換軟熔導(dǎo)電輥的手段，這樣既增加了工人勞動強度，降低了設(shè)備作業(yè)率，同時也增加了導(dǎo)電輥修復(fù)成本和鍍錫板生產(chǎn)成本。對粘附于導(dǎo)電輥表面的錫進(jìn)行脫錫處理，恢復(fù)輥表面的粗糙度，對于延長導(dǎo)電輥使用壽命，提高電鍍錫機組作業(yè)率，降低導(dǎo)電輥修復(fù)成本和降低電鍍錫鋼板生產(chǎn)成本將具有積極的意義。
目前導(dǎo)電輥表面脫錫主要采用機械脫錫法，即使用拋光器或砂布、砂紙在粘錫的導(dǎo)電輥輥面進(jìn)行研磨，機械脫錫法有一定的脫錫效果，但存在操作時間長、工人勞動強度大、導(dǎo)電輥表面粗糙度均勻性差和導(dǎo)電輥表面鍍鉻層也發(fā)生磨損等不足。CN2144037中公開了一種電熱高效吹錫器，它是由能產(chǎn)生吹氣流的氣筒和電熱吹嘴二部分組成，其電熱吹嘴可采用內(nèi)熱式結(jié)構(gòu)。該裝置主要用于拆卸電子元件時，去除電子元件表面的鍍錫層，但用于導(dǎo)電輥表面脫錫，效率低，而且輥面脫錫均勻性差，高溫?zé)釟饬鬟€有可能降低導(dǎo)電輥輥面鍍鉻層的硬度，從而降低導(dǎo)電輥耐磨性。CN1010767中公開了一種白鎢礦藥劑處理電選除錫方法，適用于選礦廠分離鎢錫金屬礦。此法是在電選之前對白鎢礦用含鉀、鈉離子的工業(yè)用堿類藥劑氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鈉、無水碳酸鈉、碳酸氫鈉等進(jìn)行攪拌處理，清水漂洗后，進(jìn)行分級干燥、分級電選除錫，可以使鎢精礦含錫量在0.2％以下。但直接用含鉀、鈉離子的工業(yè)用堿類藥劑除錫速度慢，除錫時間長。CN1005860中公開了一種氯化亞錫的制備方法，用金屬錫、氯氣和水在鹽酸存在下，于30℃至105℃的溫度下進(jìn)行反應(yīng)，生成氯化錫，然后再加入金屬錫作為還原劑，在同樣條件下，反應(yīng)生成氯化亞錫?？梢娪名}酸也可以去除導(dǎo)電輥表面的粘錫產(chǎn)物，但在冷的稀鹽酸中溶解緩慢，而在熱的濃鹽酸中溶解迅速，發(fā)生下述反應(yīng)(1)但鉻在熱的濃鹽酸中也能迅速溶解，發(fā)生下述反應(yīng)(2)由于鹽酸除錫時損傷導(dǎo)電輥表面鍍鉻層，因此鹽酸不能用于導(dǎo)電輥表面粘錫層的去除。CN1124231中公開了一種硫酸亞錫的制備方法，將錫粉加到含硫酸銅的硫酸溶液中，采用至少兩次的置換反應(yīng)以制取硫酸亞錫。可見用硫酸也可以去除導(dǎo)電輥表面的粘錫產(chǎn)物，但在冷的稀硫酸中溶解緩慢，而在熱的濃硫酸中溶解迅速，發(fā)生下述反應(yīng)(3)但鉻在熱的濃硫酸中能迅速溶解，發(fā)生下述反應(yīng)(4)由于硫酸除錫時損傷導(dǎo)電輥表面鍍鉻層，因此硫酸無法用于導(dǎo)電輥表面粘錫層的去除。用其它酸去除導(dǎo)電輥表面的粘錫層也存在低溫下粘錫層去除慢，高溫下導(dǎo)電輥表面的鍍鉻層發(fā)生溶解的難題。因此開發(fā)適合于電鍍錫機組導(dǎo)電輥脫錫方法是非常有意義的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是，在不損傷導(dǎo)電輥表面鍍鉻層的前提下可快速除去粘附于輥面的錫。提供一種脫錫液及其制備工藝以及電鍍錫機組導(dǎo)電輥脫錫方法。本發(fā)明思路是采用一種含鉀、鈉離子的工業(yè)用堿類藥劑如氫氧化鈉、氫氧化鉀用于與導(dǎo)電輥表面的粘錫層反應(yīng)，為提高含鉀、鈉離子的工業(yè)用堿類藥劑與錫的化學(xué)反應(yīng)速度，同時在含鉀、鈉離子的工業(yè)用堿類藥劑中加入氧化劑，促使導(dǎo)電輥表面實現(xiàn)快速脫錫。
本發(fā)明可以通過以下措施來實現(xiàn)本發(fā)明脫錫液的組成是(g/l)氫氧化鈉或氫氧化鉀的一種或兩種180～280；乙酸鉛80～140；亞鉛酸鈉或亞鉛酸鉀的一種或兩種40～80；硝酸鈉或亞硝酸鈉的一種或兩種30～50。
其制備工藝是，首先將氫氧化鈉(NaOH)或氫氧化鉀(KOH)的一種或兩種溶于水中，加入量180～280g/l。然后加入乙酸鉛(Pb(CH3COO)2)80～140g/l，加入亞鉛酸鈉(Na2PbO2)或亞鉛酸鉀(K2PbO2)的一種或兩種40～80g/l，還加入硝酸鈉(NaNO3)或亞硝酸鈉(NaNO2)的一種或兩種硝酸鈉30～50g/l，然后將溶液攪拌均勻。
使用時將溶液直接涂抹在粘錫的導(dǎo)電輥上，溶液涂抹于導(dǎo)電輥輥面后，將產(chǎn)生以下反應(yīng)，反應(yīng)的結(jié)果使導(dǎo)電輥表面的粘錫層迅速去除，用清水沖洗導(dǎo)電輥后，導(dǎo)電輥即可恢復(fù)使用。
(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)含鉀、鈉離子的堿類藥劑都可以與錫反應(yīng)，都有脫錫效果，脫錫液選用氫氧化鈉和氫氧化鉀配制主溶液，主要是這兩種原料來源豐富，成本低，另外，它們在100℃以下與鉻和銅不發(fā)生反應(yīng)。這種脫錫液用于導(dǎo)電輥表面的脫錫不會損壞導(dǎo)電輥表面的鍍鉻層和鍍銅層。脫錫液中氫氧化鈉和氫氧化鉀的加入量過低，溶液濃度低，反應(yīng)速度慢，脫錫時間長；脫錫液中氫氧化鈉和氫氧化鉀的加入量過高，導(dǎo)致溶液濃度過高，脫錫反應(yīng)速度提高不明顯，反而由于濃度過高而導(dǎo)致脫錫反應(yīng)被抑制，此外，脫錫液堿度過高，存放不方便，而且使用中容易損傷操作人員，綜合考慮將氫氧化鈉和氫氧化鉀的一種或兩種總加入量控制在180～280g/l。采用氫氧化鈉和氫氧化鉀配制的脫錫液與錫反應(yīng)時，將發(fā)生式(5)和式(6)所述的反應(yīng)，但式(5)和式(6)所述的反應(yīng)的活化能高，在溫度低于100℃反應(yīng)緩慢，脫錫時間很長，無能滿足電鍍錫生產(chǎn)現(xiàn)場導(dǎo)電輥快速脫錫的要求。而且脫錫液溫度過高，脫錫液的涂抹操作困難。在脫錫液中加入乙酸鉛、亞鉛酸鈉、亞鉛酸鉀、硝酸鈉和亞硝酸鈉的主要目的是降低氫氧化鈉和氫氧化鉀脫錫反應(yīng)的活化能，提高脫錫反應(yīng)速度。加入乙酸鉛后將發(fā)生式(7)和式(8)所述的反應(yīng)，可以促進(jìn)脫錫。在脫錫液中加入亞鉛酸鈉+亞鉛酸鉀，將發(fā)生式(9)和式(10)所述的反應(yīng)，可以促進(jìn)脫錫。在脫錫液中加入硝酸鈉和亞硝酸鈉，將發(fā)生式(11)和式(12)所述的反應(yīng)，可以促進(jìn)脫錫。導(dǎo)電輥脫完錫后，用清水沖洗導(dǎo)電輥，將導(dǎo)電輥輥面的脫錫產(chǎn)物和殘留脫錫液去除。
本發(fā)明有益效果①用本發(fā)明在導(dǎo)電輥表面脫錫，速度快，工人勞動強度小，脫錫均勻，脫錫后的導(dǎo)電輥表面粗糙度高，均勻性好。
②本發(fā)明脫錫液容易配制，原料來源豐富，成本低，脫錫液只對導(dǎo)電輥表面粘錫層有影響，對鍍鉻層和鍍銅層無影響，用本發(fā)明脫錫方法可以對電鍍錫生產(chǎn)線上的導(dǎo)電輥表面進(jìn)行在線脫錫處理。
③用本發(fā)明可以使導(dǎo)電輥表面粗糙度恢復(fù)到4.0μm以上，使導(dǎo)電輥壽命延長80％以上，與導(dǎo)電輥下線磨削、電鍍和毛化相比，可降低導(dǎo)電輥修復(fù)成本90％以上，還可大幅度節(jié)約導(dǎo)電輥更換時間。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述實施例1首先將片狀固體氫氧化鈉(NaOH)溶于水中，氫氧化鈉加入量220g/l，然后加入乙酸鉛(Pb(CH3COO)2)135g/l，加入亞鉛酸鈉(Na2PbO2)55g/l，加入亞硝酸鈉(NaNO2)35g/l攪拌均勻，由于片狀固體氫氧化鈉溶于水中放去熱量，然后將溶液直接涂抹在粘錫的導(dǎo)電輥上。溶液涂抹于導(dǎo)電輥輥面后，將產(chǎn)生式(5)、式(7)、式(9)和式(12)所述反應(yīng)，反應(yīng)后，導(dǎo)電輥輥面的粘錫層迅速去除，用清水沖洗導(dǎo)電輥后，導(dǎo)電輥輥面全部恢復(fù)為鍍鉻層，表面光潔，表面粗糙度達(dá)到4.2μm，而且粗糙度分布均勻，導(dǎo)電輥用脫錫液處理后，不用下線磨削、電鍍和毛化，可以恢復(fù)使用，用本發(fā)明處理過的粘錫導(dǎo)電輥，使用壽命延長83％，而且對電鍍錫板質(zhì)量無不良影響。
實施例2首先將液態(tài)氫氧化鈉和氫氧化鉀溶于水中，氫氧化鈉加入量150g/l，氫氧化鉀加入量100g/l，然后加入乙酸鉛(Pb(CH3COO)2)100g/l，加入亞鉛酸鈉30g/l，加入亞鉛酸鉀(K2PbO2)25g/l，加入硝酸鈉(NaNO3)20g/l，加入亞硝酸鈉(NaNO2)20g/l，然后將溶液攪拌均勻，然后將溶液直接涂抹在粘錫的導(dǎo)電輥上。溶液涂抹于導(dǎo)電輥輥面后，將產(chǎn)生式(5)～式(12)所述反應(yīng)，反應(yīng)后，導(dǎo)電輥輥面的粘錫層迅速去除，用清水沖洗導(dǎo)電輥后，導(dǎo)電輥輥面全部恢復(fù)為鍍鉻層，表面光潔，表面粗糙度達(dá)到4.5μm，而且粗糙度分布均勻，導(dǎo)電輥用脫錫液處理后，不用下線磨削、電鍍和毛化，可以恢復(fù)使用，用本發(fā)明處理過的粘錫導(dǎo)電輥，使用壽命延長87％，而且對電鍍錫板質(zhì)量無不良影響。
本發(fā)明軟熔導(dǎo)電輥脫錫方法與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點本發(fā)明脫錫溶液制備簡單，原材料來源豐富，生產(chǎn)成本低，本發(fā)明脫錫溶液用于導(dǎo)電輥粘錫層的去除，具有脫錫溫度低、速度快、安全和操作簡便等優(yōu)點，用本發(fā)明處理過的粘錫導(dǎo)電輥，表面粗糙度恢復(fù)到4.0μm以上，而且輥面粗糙度分布均勻。與普通機械脫錫法相比，還具有脫錫均勻、工人勞動強度低等優(yōu)點，而且對導(dǎo)電輥表面的鍍鉻層和鍍銅層無不良影響，脫錫時間節(jié)省80％以上。應(yīng)用本發(fā)明可延長導(dǎo)電輥使用壽命80％以上。
權(quán)利要求
1.一種脫錫液，其組分組成和配比是氫氧化鈉或氫氧化鉀的一種或兩種180～280g/l，乙酸鉛80～140g/l，亞鉛酸鈉或亞鉛酸鉀的一種或兩種40～80g/l，硝酸鈉或亞硝酸鈉的一種或兩種30～50g/l。
2.權(quán)利要求1所述脫錫液的制備工藝，其特征是，首先將氫氧化鈉或氫氧化鉀的一種或兩種溶于水中，加入量180～280g/l，然后加入乙酸鉛80～140g/l，加入亞鉛酸鈉或亞鉛酸鉀的一種或兩種40～80g/l，還加入硝酸鈉或亞硝酸鈉的一種或兩種硝酸鈉30～50g/l，然后將溶液攪拌均勻。
3.權(quán)利要求1所述脫錫液用于電鍍錫機組導(dǎo)電輥脫錫的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電鍍錫生產(chǎn)過程中粘結(jié)錫脫除，特別涉及為各種類型電鍍錫機組導(dǎo)電輥脫錫的一種脫錫液及其制備工藝。解決了現(xiàn)有導(dǎo)電輥脫錫容易損傷導(dǎo)電輥表面鍍鉻層和施工勞動強度工期長的缺陷。提供一種脫錫液，組成是(g/l)氫氧化鈉或氫氧化鉀的一種或兩種180～280；乙酸鉛80～140；亞鉛酸鈉或亞鉛酸鉀的一種或兩種40～80；硝酸鈉或亞硝酸鈉的一種或兩種30～50。其制備工藝是，按上述配比，首先將氫氧化鈉或氫氧化鉀的一種或兩種溶于水中，然后加入乙酸鉛，加入亞鉛酸鈉或亞鉛酸鉀的一種或兩種，還加入硝酸鈉或亞硝酸鈉的一種或兩種，然后將溶液攪拌均勻。然后將溶液直接涂抹在粘錫的導(dǎo)電輥輥面上，將產(chǎn)生脫錫反應(yīng)，使導(dǎo)電輥表面的粘錫層迅速去除，用清水沖洗導(dǎo)電輥后，導(dǎo)電輥即可恢復(fù)使用。主要用于電鍍錫機組導(dǎo)電輥脫錫。
文檔編號C23F1/40GK1619013SQ20031010875
公開日2005年5月25日 申請日期2003年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月21日
發(fā)明者戴明山, 謝里陽, 錢鋼, 符寒光, 范光杰, 宋錦春, 夏永發(fā) 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司, 東北大學(xué)