一種鉬酸鹽鈍化液及用其鈍化金屬錳的方法
【專利摘要】本發明涉及一種鉬酸鹽鈍化液及用其鈍化金屬錳的方法。其特點是，包括如下步驟：（1）取鉬酸鹽，取三乙醇胺和羥基已叉二磷酸配合作為絡合劑，然后將鉬酸鹽和絡合劑加水配置成鈍化液，控制鉬酸銨的質量分數為1.0-4.0%，三乙醇胺的質量分數為0.5-1.0%，羥基已叉二磷酸的質量分數為0.05%-0.15%；（2）將金屬錳在得到的鈍化液中進行鈍化，控制鈍化溫度在15-35℃，鈍化時間30-90s，鈍化液pH6-7。本發明方法選擇有效絡合劑配合鉬酸鹽對金屬錳進行鈍化，在電解金屬錳表面形成一層鉬酸鹽鈍化膜，來有效防止金屬錳的腐蝕。可以代替傳統的重鉻酸鹽鈍化，從源頭上實現真正的無鉻鈍化，達到鉻的零排放。
【專利說明】一種纟目酸鹽鈍化液及用其鈍化金屬猛的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鑰酸鹽鈍化液及用其鈍化金屬錳的方法。
【背景技術】
[0002]錳作為一種重要的金屬元素，在工業上使用廣泛、需求量大，是冶金工業中的基礎原料之一。為確保其商品價值和使用性能，鈍化是電解法生產金屬錳中一個重要的環節，金屬錳鈍化在其表面形成一層鈍化膜，提高其耐腐蝕性，以保證金屬錳的運輸和儲存。
[0003]目前普遍使用的金屬錳鈍化傳統工藝為鉻鈍化，而六價鉻離子是致癌物質，對于人類健康和自然環境危害巨大。現有的鈍化工藝主要是采用重鉻酸鹽鈍化，將陰極板析出的電解金屬錳直接放入3%重鉻酸鉀溶液鈍化。其中的六價鉻屬極毒致癌物，操作過程中產生的氣霧、沖洗廢水以及鈍化廢液可導致嚴重的環境問題和健康問題。或者采用三價鉻鈍化，例如硫酸鉻，硫酸鉻鉀，等三價鉻化合物配合其他鈍化劑進行鈍化。但沖洗廢水以及鈍化廢液中仍然含有低價鉻離子，雖然毒性較輕，但不能從源頭上解決對環境危害問題。
【發明內容】
[0004]本發明的目的之一是提供一種鈍化金屬錳的方法，能夠實現無鉻鈍化，并且在金屬錳表面形成一層具有較好耐腐蝕性的鈍化膜；
[0005]本發明的目的之二是提供一種在上述鈍化方法中使用的鈍化液。
[0006]一種鑰酸鹽鈍化液，其特別之處在于，組成為:溶質為鑰酸鹽和絡合劑，溶劑為水，并且鑰酸鹽的質量分數為1.0-4.0%。
[0007]其中鑰酸鹽采用鑰酸銨，絡合劑采用三乙醇胺和羥基已叉二磷酸，并且三乙醇胺的質量分數為0.5-1.0%，羥基已叉二磷酸的質量分數為0.05%-0.15%。
[0008]一種鑰酸鹽鈍化液鈍化金屬錳的方法，其特別之處在于，包括如下步驟:
[0009](I)取鑰酸鹽，取三乙醇胺和羥基已叉二磷酸配合作為絡合劑，然后將鑰酸鹽和絡合劑加水配置成鈍化液，控制鑰酸銨的質量分數為1.0-4.0%，三乙醇胺的質量分數為0.5-1.0%，羥基已叉二磷酸的質量分數為0.05%-0.15% ；
[0010](2)將金屬錳在得到的鈍化液中進行鈍化，控制鈍化溫度在15-35°C，鈍化時間30-90s，鈍化液 pH6-7。
[0011]本發明方法選擇有效絡合劑配合鑰酸鹽對金屬錳進行鈍化，在電解金屬錳表面形成一層鑰酸鹽鈍化膜，來有效防止金屬錳的腐蝕。采用本發明方法可以代替傳統的重鉻酸鹽鈍化，從源頭上實現真正的無鉻鈍化，達到鉻的零排放。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]附圖1為未鈍化，鉻鈍化，鑰酸鹽鈍化的金屬錳片在質量分數5%NaCl溶液中的Tafel曲線置加不意圖；
[0013]附圖2為未鈍化，鉻鈍化，鑰酸鹽鈍化不同時間的金屬錳片在質量分數5%NaCl溶液中的Nyquist曲線疊加示意圖；
[0014]附圖3為實施例1得到的金屬錳鈍化后鑰酸鹽鈍化膜EDS能譜(高壓:10.0kV脈沖:1.25kcps)；
[0015]附圖4為實施例1得到的金屬錳鈍化后鑰酸鹽鈍化膜SEM圖(1000x750放大倍率:1000X 高壓:10.0kV) ο
【具體實施方式】
[0016]實施例1:
[0017](I)取鑰酸銨，取三乙醇胺和羥基已叉二磷酸配合作為絡合劑，然后將鑰酸銨和絡合劑加蒸懼水配置成鈍化液，控制鑰酸銨的質量分數為2.5%,三乙醇胺的質量分數0.7%,羥基已叉二磷酸的質量分數為0.1% ；
[0018](2)將經打磨處理的金屬錳片(無規則片狀，但工作面積大于IOmmX IOmm)在得到的鈍化液中進行浸泡鈍化，控制鈍化溫度為23°C,鈍化時間60s,鈍化液pH6-7。鈍化后將金屬錳片置于空氣中自然風干(實驗室溫度為23°C )。 [0019]對鈍化后的金屬錳，通過硝酸-高錳酸鉀點滴，中性鹽水浸泡計算腐蝕速率，電化學測試鈍化樣品的Tafel圖和交流阻抗譜，金相顯微鏡和SEM觀察鈍化膜表面形貌，EDS分析膜層表面元素分布。研究不同鈍化工藝條件下鑰酸鹽鈍化膜的耐腐蝕性能，分析研究不同的螯合劑和鈍化工藝參數對鈍化膜耐腐蝕性能影響，從而能夠選擇出實施例1中有效的絡合劑和優化鈍化工藝參數。
[0020]如圖1、2、3、4所示，選擇三乙醇胺和羥基已叉二磷酸配合鑰酸銨在不同條件下對金屬錳進行鈍化。通過硝酸-高錳酸鉀點滴，中性鹽水浸泡計算腐蝕速率，電化學測試鈍化樣品的Tafel圖(氯化銀為參比電極，輔助電極為鉬電極。)和交流阻抗譜(頻率0.01~10000Hz，振幅0.05V，靈敏度為自動)，奧林巴斯金相顯微和SEM觀察鈍化膜表面形貌極其致密度，EDS分析膜層表面元素分布情況。
[0021]圖1、2、3、4可以看出，經鑰酸鹽鈍化后，金屬錳片的表面形成一層致密的鑰酸鹽鈍化膜，且分布均勻，將金屬錳片覆蓋；金屬錳片的耐腐蝕性明顯得到提高，鈍化膜能夠有效的保護金屬錳的腐蝕。
[0022]本實施例采用了寧夏天元錳業生產的電解金屬錳為基材，選擇了兩種絡合劑配合鑰酸銨對電解金屬錳進行鈍化，在其表面形成一層具有較好耐腐蝕性的鈍化膜。
【權利要求】
1.一種鑰酸鹽鈍化液，其特征在于，組成為:溶質為鑰酸鹽和絡合劑，溶劑為水，并且鑰酸鹽的質量分數為1.0-4.0%。
2.如權利要求1所述的一種鑰酸鹽鈍化液，其特征在于:其中鑰酸鹽采用鑰酸銨，絡合劑采用三乙醇胺和羥基已叉二磷酸，并且三乙醇胺的質量分數為0.5-1.0%，羥基已叉二磷酸的質量分數為0.05%-0.15%。
3.一種鑰酸鹽鈍化液鈍化金屬錳的方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)取鑰酸鹽，取三乙醇胺和羥基已叉二磷酸配合作為絡合劑，然后將鑰酸鹽和絡合劑加水配置成鈍化液，控制鑰酸銨的質量分數為1.0-4.0%,三乙醇胺的質量分數為0.5-1.0%，羥基已叉二磷酸的質量分數為0.05%-0.15% ； (2 )將金屬錳在得到的鈍化液中進行鈍化，控制鈍化溫度在15 - 3 5 °C，鈍化時間30-90s，鈍化液 pH6-7。
【文檔編號】C23C22/68GK103834941SQ201410110662
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月24日 優先權日:2014年3月4日
【發明者】羅釗, 韓鳳蘭 申請人:北方民族大學