JPS6035995B2 - 硝ふつ酸酸洗浴の濃度管理法 - Google Patents

硝ふつ酸酸洗浴の濃度管理法

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JPS6035995B2
JPS6035995B2 JP12043478A JP12043478A JPS6035995B2 JP S6035995 B2 JPS6035995 B2 JP S6035995B2 JP 12043478 A JP12043478 A JP 12043478A JP 12043478 A JP12043478 A JP 12043478A JP S6035995 B2 JPS6035995 B2 JP S6035995B2
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pickling
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tank
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正剛 小坂
友夫 高張
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/36Regeneration of waste pickling liquors

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  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高合金鋼等の酸洗に使用する硝酸とふつ化水素
酸の露酸(以下硝ふつ酸と記す)の濃度管理法に関する
ものである。
鋼材を熱間加工、あるいは熱処理して生成した酸化スケ
ールを除去する場合、ステンレス鋼等安定なスケールを
有する鋼材の酸洗には通常硝ふっ酸が用いられている。
酸洗液の酸濃度は酸洗に適した範囲内にある必要があり
、通常適宜硝酸およびふつ化水素酸を補充して濃度調整
を行なっている。また、酸洗液が汚れたり、液中にスケ
ールが堆積した場合には液を排出し新液を補充して使用
している。硝酸、ふつ化水素酸を補充して濃度調整しつ
つ酸洗処理を継続すると酸洗液中にスケールでない沈殿
物が生成して槽内に堆積することがある。
このような沈殿物が堆積するとそれを糟外へ取出すのに
多大の労力を必要とすると共に酸による薬湯が懸念され
る。とくにスプレー酸洗の場合は/ズル閉塞や配管の閉
塞を生じ正常な酸洗処理が行なえなくなる。また、この
ように沈殿物が生成したり、スケ−ル堆積量が増した場
合等に排出した酸洗液中には劣化した酸といえどもかな
りの童の硝酸、ふっ化水素酸が含まれているため、その
まま廃棄することはできず、カーバィド蓬、消石灰等を
加えて中和処理をしなければならない。本発明は、硝ふ
つ酸を用いてステンレス鋼等の鋼材を酸洗するに際し、
前記のごとく堅く堆積する沈殿物の生成を抑制し、かつ
排出した酸洗液から硝酸およびふつ化水素酸を回収する
と共に鉄イオンを除去して効果的な酸洗を行なうための
酸の濃度管理を行なうことを目的とする。
本発明の方法は、酸洗に使用中の硝ふつ酸中の鉄イオン
濃度、およびふつ素イオン濃度がふつ化鉄沈殿物を生成
しない限界内に維持されるように監視し、設定濃度以上
となったとき酸洗液を適宜排出し、イオン交換膜を用い
て酸洗液から硝酸およびふつ化水素酸を回収し、この回
収酸を再利用して酸洗に適した濃度に調整すると共に使
用中の酸洗液中の硝酸およびふつ化水素酸濃度を監視す
ることを特徴とする。
従来イオン交換膜は硝酸に弱いものとされ、こ‐のよう
な方式での酸回収はできないとされていたが、近年硝酸
に耐えるものが市販されるようになった結果、本発明が
可能となった。
硝ふっ酸により鉄鋼材料を酸洗するとまず‘11式によ
り鉄が溶解する。
ついで、‘2},【3}式により、この溶解した鉄イオ
ンがふつ化水素酸と反応して鉄ふつ素錯体が生成し、つ
いには【41式によりふつ化鉄となって沈殿する。がe
+母H+→がe3十3日2↑ ‘1
’Fe3十十HF→FeF2十H+
‘21FeF2十HF→FeF2十十日十
‘3’FeF2十十HF→FeF3
↓十日十 {41本発明者らは各種
酸濃度、鉄イオン濃度の液についての実験、および酸洗
槽内に堆積したものを分折することにより、上記FeF
3は水和反応によりがeF3・虫LOとなっていること
を明らかにした。
また沈殿物の生成は硝酸濃度にはほとんど影響されず、
鉄イオン(F3十)と総ふつ素イオン(T−F‐)濃度
に関係し、これらのイオン濃度が第1図の曲線A以下の
範囲内であれば沈殿を生じないことを確認した。この範
囲内で酸洗効力の大きい範囲として第1図斜線範囲を濃
度管理限界として設定した。すなわち、鉄イオン濃度3
0タノク以下、ふつ素イオン濃度5〜60夕/そであれ
ば酸洗効力も大きく、ふつ化鉄沈殿物も生成しない。ふ
つ化鉄は第1図の曲線B,Cとなるに従い、その生成量
が多くなり、曲線Bでは10夕/そ、曲線Cでは100
夕/そも沈殿する。前記‘1}〜{4)式のうち酸洗に
有効な反応は【1’式のみである。
また硝酸も鉄を溶解して酸洗に有効である。しかし鉄イ
オンが含まれている状態、で、単に酸を補充したのでは
【21【3}‘41式の反応によってふつ化水素酸が鉄
イオン反応しふつ化鉄沈殿物の生成に消費され、追加分
だけの効果は望めなくなる。したがって、酸洗液中の鉄
イオン濃度、および総ふつ素イオン濃度を管理して、ふ
つ化鉄沈殿物の生成およびふつ化水素酸の無駄な添加を
防止しなければならない。鉄イオン濃度および総ふつ素
イオン濃度が第1図の曲線A以下であればふつ化鉄沈殿
物は生成しない。しかし【2’,‘3}式により鉄・ふ
つ化錆体が生成し、添加するふっ化水素酸が浪費される
。生成する鍔体は第1図の曲線Dを境として右下の領域
ではFeF2十、左上の領域ではFeFまであった。し
たがってふつ化鉄が沈殿しない領域であっても鉄イオン
濃度はできるだけ低いことが望ましい。また総ふつ素イ
オン濃度も同様にできるだけ低いことが望ましいが、酸
洗処理のために最水限は必要である。このような葛馬点
から鉄イオン濃度、総ふつ素イオン濃度を第1図斜線内
に維持することが望ましい。すなわち酸洗液中の鉄イオ
ン濃度および総ふつ素イオン濃度を測定し、各濃度が第
1図の斜線範囲を超えないように排液して硝酸およびふ
つ化水素酸を補充し、酸濃度を酸洗に適した範囲内に調
整する。
硝酸およびふつ化水素酸の濃度は鋼種、スケールの状態
によって異なるが、例えば熱間圧延競錨後のステンレス
鋼の場合HN03は20〜100夕/ど、HFは5〜5
0夕/夕が適している。補充する硝酸およびふつ化水素
酸は、排液からイオン交換膜によって回収したものを用
い、不足分を新酸で補う。以下、本発明の方法を第2図
に従って説明する。
硝ふつ酸酸洗槽1は、糟内に鉄鋼材料を浸糟するか、糟
中の液を鉄鋼材料にスプレーして循環し酸洗処理を行う
ものである。酸洗槽1中の鉄イオン、総ふつ素イオンを
分折装置5で分析しモニターする。鉄イオン、総ふつ素
イオンが、第1図斜線で示した範囲内を常に維持するよ
うにFe3十が30夕/そ、F‐が60タノクを超えた
とき槽内の一部或は全部の酸洗液を排出し、廃酸貯溜槽
2に導入し、回収酸貯溜槽4および必要に応じて新酸タ
ンク6および水8を加えて酸洗に適した酸濃度に調整す
る。廃酸貯溜槽2内の廃酸は、拡散透折槽3に導入し、
陰イオン交換膜によってふつ化水素酸および硝酸を回収
する。拡散透折槽3内においては、第3図に示すごとく
陰イオン交換膜7を隔てて廃酸Sと水Wを向流させる。
得られた回収酸Rは回収酸貯溜槽4に導入し、Fe3十
を王とする金属イオンを主成分とする透折液Fは廃酸処
理設備に導く。透折液中には、少量ではあるが未回収の
硝酸ふつ化水素酸が含まれているため中和処理が必要で
ある。回収酸貯溜槽4中の回収酸は、分折装置5によっ
て硝酸濃度およびふつ化水素酸濃度を測定し、酸洗槽1
への導入に備える。酸洗槽1からの酸の排出は、酸洗処
理を間歌的に行う場合等には一時に全量排出することが
できるが、ストリップの連続酸洗等連続的に酸洗処理を
行っている間は、酸洗処理に支障ない程度に一部を排出
し、回収酸および必要に応じて新酸を導入する。又、硝
ふつ酸酸洗槽1からの酸の排出および回収酸、新酸の導
入を連続して行い、酸洗液の‐ 量、ふつ化鉄沈殿物を
生じないFe3十、F−濃度および酸洗処理に適したH
N03、HF濃度を維持するよう、分折装置5の測定結
果によって排出および導入量を調整するのが望ましい。
なお、回収酸貯溜槽4および廃酸貯溜槽2は連続して処
理する場合には省略しても良い。
次に本発明の実施例を示す。
実施例 分折計でモニターして鉄イオン濃度が279/夕、総ふ
っ素イオン濃度が23.6夕/そとなった酸洗液下記■
10従を酸洗槽から引き抜き、417〆/日の割合し、
で拡散透折装置へ導入した。
上水を512〆/Hrの割合で流入して酸回収を行なっ
たところ下記濃度■の回収酸が410ぞ/日の割合で得
られた。このときの硝酸およびふつ酸の回収率は各々7
1%及び57%であった。この回収酸に62%硝酸およ
び56%のふつ酸を分折計の指示をみながら補充し、硝
酸25.5多/そふつ酸14.4夕/そとした。このと
きの補充量は硝酸3.6夕/日、ふつ酸4.0ぞ/日で
あった。この調製した酸洗液を酸洗槽に戻し酸洗を行な
ったところ効果的に酸洗することができた。酸洗するこ
とによりステンレス鋼帯の地金およびスケールが溶出す
ることにより酸洗液中の鉄イオン濃度は増加し、酸洗に
有効なふつ酸および硝酸は減少するが、分折計で硝酸お
よびふつ酸濃度を監視し、常に硝酸255夕/夕、ふつ
酸14.4夕/夕となるように酸を追加して酸洗した。
これにより効果的に酸洗を継続することができた。また
分折計で鉄イオン濃度を連続して測定し、それが30夕
/Z‘こ近ずくごとに上記操作を操返えすことにより、
沈殿を生じることないこ連続して酸洗することが可能と
なった。■ 酸洗液組成 ■ 回収酸組成 HN0325.5 9/2 HN03 18.9
9/多HF 14・4 9/多 HF 8
‐4 9/多Fe 27 g/多 Fe
l.4 9/多以上述べたごとく、本発明によれば硝ふ
つ酸酸洗液中にふつ化鉄三沈殿物が発生するこをがない
ので、特にスプレー酸洗時のトラブルがなく、また堅い
沈殿堆積物の除去作業が不要となる。
さらに従来廃棄していた廃酸から硝酸およびふつ化水素
酸を回収して循環使用するので酸洗コストが低減する。
又廃棄酸は酸濃度が従来に比し大中に低減するので中和
剤の減少等廃酸処理におけるメリットも大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図はふっ化鉄沈殿物を発生しない濃度範囲を示す図
、第2図は本発明法を行うための系統図、第3図は第2
図中の拡散透折槽3内の詳細を示す図である。 第3図 第1図 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 酸洗槽内の酸洗液を連続的又は間歇的に酸洗槽外に
    導き、イオン交換膜により硝酸およびふつ化水素酸を回
    収し、この回収した酸を(必要に応じて新酸を補充する
    )酸洗槽に導入することにより、酸洗槽内の鉄イオン濃
    度および総ふつ素イオン濃度をふつ化鉄沈殿物が生成す
    る限界濃度内に維持し、かつ酸洗槽内の酸濃度を酸洗に
    適した濃度に調整することを特徴とする硝ふつ酸酸洗浴
    の濃度管理法。 2 酸洗槽内の鉄イオン濃度および総ふつ素イオン濃度
    がふっ化鉄沈殿物を生成する限界内の一定濃度を超えた
    ときに、槽内の一部または全部の酸洗液を酸洗槽外に導
    き、イオン交換膜により硝酸およびふつ化水素酸を回収
    し、この回収した酸(必要に応じて新酸を補充する)を
    酸洗槽に導入して、酸洗槽内の酸濃度を酸洗に適した濃
    度に調整することを特徴とする硝ふつ酸酸洗浴の濃度管
    理法。
JP12043478A 1978-10-02 1978-10-02 硝ふつ酸酸洗浴の濃度管理法 Expired JPS6035995B2 (ja)

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AT374508B (de) * 1982-07-01 1984-05-10 Ruthner Industrieanlagen Ag Verfahren zur aufarbeitung verbrauchter beizoder aetzloesungen auf der basis von salpeter-flussaeure
CN106048626A (zh) * 2016-07-06 2016-10-26 浙江久德不锈钢型材有限公司 一种耐盐雾的不锈钢的酸洗工艺

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