СПОСОБ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОТ МЕДНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

Изобретение относится к химической очистке металлических поверхностей от медных отложений, в частности к удалению медных покрытий, образующихся на стальных шарах шаровых мельниц, при измельчении медной стружки для приготовления медного порошка.

Известен способ химической очистки внутренней поверхности оборудования, включающий циркуляцию раствора состоящего из аммиака, трилона Б, лимонной кислоты, гидразин-гидрата и бензотриазола при pH 3,5-4,0. Этим раствором можно очистить теплообменные поверхности аппаратов от отложений продуктов коррозии при повышенной температуре раствора (свыше 80°C) в течение 5-6 ч (АС №378571, МПК C23G 1/04).

Недостатком данного раствора является высокая температура проведения процесса, что усложняет технологию очистки. Кроме того, из-за низких значений pH очистка сопровождается коррозией оборудования.

Известен способ очистки оборудования от продуктов коррозии меди и железа, включающий обработку в течение 2,5 ч раствором, содержащим мас.% динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (Трилон Б) 3-4, тиомочевину 0,5-1,0, аммиак до pH 8,0-8,5 воду, после чего к раствору добавляют 0,05-0,07 мас.% бензтриазола и обработку продолжают в течение 1 часа (SU 1787174, МПК⁵ C23G 1/14, опубл. 07.01.1993).

К недостаткам относится сложность и длительность обработки (3,5 ч).

Наиболее близким по технической сущности является способ очистки оборудования от продуктов коррозии меди и железа, включающий обработку раствором, содержащим динатриевую соль этилендиаминтетра-уксусной кислоты (Трилон Б), бензатриазол, перекись водорода, аммиак до pH 8,0-8,5 и воду (SU 88115, МПК³ C23G 1/14, опубл. 15.11.1981).

К недостаткам относится длительность обработки (3-4 ч) и температура нагревания до 40°С.

Задачей заявляемого изобретения является разработка упрощенного способа очистки внутренней поверхности оборудования, расширяющий арсенал средств данного назначения.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности процесса очистки медных отложений с поверхности оборудования за счет растворения меди, упрощение способа за счет снижения температуры процесса и времени.

Поставленная цель достигается тем, что способ очистки металлических поверхностей от медных отложений, включающий обработку раствором, содержащим перекись водорода, аммиак и воду, согласно изобретению, раствор дополнительно содержит глицерин, при этом соотношение аммиака, перекиси водорода, глицерина и воды составляют как (3-4):(0,5-1):(1-2):(1-1,5) соответственно, а обработку проводят 20-30 минут при комнатной температуре.

Отличие заявляемого решения от известного заключается в использовании для растворения медных отложений на оборудовании и деталях раствора, состоящего из аммиака, перекиси водорода, глицерина и воды. Присутствие глицерина в растворе увеличивает вязкость раствора, что улучшает его прилипаемость. Также глицерин смягчает действие окислителей в растворе, что замедляет разъедание поверхности оборудования.

При этом обработку проводят при комнатной температуре в течение 20-30 минут, что значительно упрощает процесс обработки и не требует затрат электроэнергии. Кроме того, раствор обладает малой токсичностью, так как все исходные реагенты относятся к III-IV классу опасности. Продукт отхода легко утилизируется.

Для пояснения изобретения приводятся примеры его осуществления.

Пример 1

Способ осуществляется следующим образом: для приготовления раствора смешивают 4 части 25% раствора аммиака и 1 часть 33% перекиси водорода, затем добавляют 1 часть глицерина и 1,5 часть воды. Смесь перемешивают.

В стеклянный стакан помещают стальные шары, покрытые сплошным слоем из мягкой ковкой меди, вводят свежеприготовленный раствор. Обработку проводят 20 минут при комнатной температуре. Получают прозрачный фиолетовый раствор без осадка, представляющий собой аммиачный комплекс меди (A.M.К).

Пример 2

Способ осуществляется аналогично примеру 1. Для приготовления раствора смешивают 3 части 25% раствора аммиака и 0,5 части 33% перекиси водорода, затем добавляют 2 части глицерина и 1 часть воды. Смесь перемешивают.

В барабан шаровой мельницы с шарами, покрытыми отложениями из мягкой ковкой меди, вводят свежеприготовленный раствор. Перемешивают в течение 30 минут при комнатной температуре. Получают прозрачный фиолетовый раствор без осадка, представляющий собой аммиачный комплекс меди (A.M.К).

Наличие нарушения поверхностного слоя высокоуглеродистой стали проверяли визуально и качественной реакцией: для этого на поверхность очищенного образца стали добавляли 3-4 капли роданида иона (CNS^-) на наличие ионов Fe⁺³. Отсутствие кроваво-красного окрашивания говорит о неповрежденной поверхности стали (отсутствие коррозии).

Fe³⁺+3CNS^-→Fe(CNS)₃

Для утилизации к полученному аммиачному комплексу добавляют 1 часть соляной кислоты, концентрированной. При этом происходит разрушение комплекса и образуется растворимая соль CuCl₂.

Cu+4NH₃+H₂O₂→[Cu(NH₃)₄](ОН)₂ - отход.

[Cu(NH₃)₄]⁺²+2Cl^-→CuCl₂+4NH₃↑

Из полученного в результате разрушения комплекса соли (CuCl₂) методом электролиза выделяются чистая медь и хлор.

Для осуществления способа использовали следующие реактивы: аммиак водный 25%-ный, ч.д.а. ГОСТ 3760-79, p=0,930-0,910 г/см³; водорода перекись ГОСТ 177-88, p=1,4 г/см³; кислота соляная концентрированная ГОСТ 3118-77, p=1,19 г/см³; глицерин ГОСТ 6824-96; вода хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения - ГОСТ 4979-49.

Таким образом, способ по изобретению является достаточно эффективным, нетоксичным, позволяет удалять медные отложения любой плотности с достаточно высокой скоростью, не нарушая качества подложки металла.