способ получения преобразователя ржавчины

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ РЖАВЧИНЫ, включающий взаимодействие цинкосодержащего соединения с ортофосфорной кислотой, отличающийся тем, что в качестве цинкосодержащего соединения используют отработанный цинковый поглотитель производства синтетического аммиака, который вводят в водный раствор ортофосфорной кислоты в количестве 9-9,5 мас.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам производства преобразователей ржавчины, используемых для удаления оксидов железа с металлической поверхности с образованием защитного фосфатного слоя.

Известен способ получения преобразователя ржавчины [1, 2] на основе ортофосфорной кислоты и цинка в виде цинковой пыли, стружки или порошка. Готовят преобразователь путем смешения компонентов, отстаивания в течение 5-6 часов и фильтрации раствора. Преобразующая способность продукта высокая, однако способ является дорогостоящим вследствие использования в качестве цинкосодержащего сырья чистых веществ.

Целью изобретения является экономия материальных затрат и утилизация отходов производства (аммиака) при сохранении высокой фосфатирующей способности преобразователя и защитных свойств образующегося на поверхности металла фосфатного слоя.

Предлагаемый способ заключается в том, что в качестве цинкосодержащего исходного сырья для производства преобразователя ржавчины на основе ортофосфорной кислоты и цинка берут отработанный катализатор цинковый поглотитель производства синтетического аммиака из природного газа.

Состав отработанного цинкового поглотителя, мас.

ZnO 94-97

K⁺ 0,012

C 1,8-2,0

S^-2 1,0-1,5

Количество отработанного катализатора для получения преобразователя ржавчины обусловлено требуемым качеством образующейся защитной пленки на поверхности металла и адгезии ее по отношению к металлу. Оптимальное количество цинкового поглотителя составляет 9-9,5 мас. от количества водного раствора ортофосфорной кислоты (1,16 кг/дм³). Нижний весовой предел вводимого в кислоту отработанного катализатора обусловлен тем его количеством, ниже которого ухудшаются адгезионные свойства и структура защитной пленки, а верхний предел тем количеством цинка, выше которого добавление его уже не улучшает защитную способность преобразователя.

Способ получения преобразователя включает последовательно следующие основные стадии:

1. Измельчение цинкового поглотителя до фракции размером (+0,2-0,3) мм.

2. Разбавление ортофосфорной кислоты химочищенной водой до содержания H₃PO₄ 27 мас.

3. Перемешивание исходного сырья при температуре 70-80^оС в течение 30-40 мин.

4. Отстаивание и фильтрация преобразователя.

Получают преобразователь следующего состава:

массовая доля солей цинка в пересчете на ZnO г/дм³ 90-95.

массовая доля ортофосфорной кислоты (свободной), г/дм³ 300-340.

В преобразователе установлено небольшое количество следующих примесей, мас. Сульфаты 0,1 Соединение кальция в пере- счете СаО 0,3 Сульфиды, углерод Отсутствуют

Наличие указанных примесей не ухудшают потребительских свойств преобразователя.

Способ получения преобразователя ржавчины иллюстрируется следующими примерами:

П р и м е р 1. К 30 г измельченного отработанного катализатора фракции (+0,2-0,3) мм добавляют при перемешивании 150 г воды и 180 г ортофосфорной кислоты м. д. Н₃РО₄ 50 мас. или 330 г. 27з-ного водного раствора НРО (нагревают при перемешивании до температуры 70-80^оС, отстаивают и фильтруют.

П р и м е р ы 2-5. Осуществляют аналогично примеру 1.

В примере 6 (по прототипу) в качестве цинкового соединения берут порошок цинка.

Преобразующую способность проверяют следующим образом: на серию металлических пластин с толщиной ржавчины 60, 80, 150 мм наносят, тщательно растушевывая, преобразователь. Через 1 сутки удаляют избыток Н₃РО₄, сбрызгивая пластины водой. Адгезию образующейся защитной пленки по отношению к металлу определяют методом царапания металлическим шпателем и выражают в баллах.

Полученные данные приведены в таблице.

Как видно из таблицы оптимальное количество вводимого отработанного катализатора 30-40 г на 330 г кислоты, что соответствует 9-9,5 мас. Преобразующая способность полученного из отработанного катализатора преобразователя и адгезионные свойства образовавшейся пленки высокие.