一種對鈦合金化銑溶液循環(huán)使用的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，涉及一種對鈦合金化銑溶液循環(huán)使用的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鈦合金的化學(xué)銑切是將鈦合金置于化銑液中，使鈦合金工件需要加工的部分在化銑液中有控制地均勻溶解，從而獲得所需的形狀和尺寸:選取的鈦合金化銑溶液為氫氟酸-硝酸型，鈦合金化銑液加工組成:氫氟酸(濃度40%):105mL/L、硝酸(濃度65%):315mL/L、十二烷基硫酸鈉:0.5g/L、尿素:12g/L。(注:以下酸度濃度均為相同標(biāo)準(zhǔn))
溶液壽命是IL腐蝕加工溶液所能溶解的最大鈦含量，化銑液加工一定的零件以后，溶液酸度被消耗，而溶液中的鈦離子含量增加，加工速度會顯著下降，表面粗糙度先降低后升高，溶液的粘滯性加大，腐蝕加工深度差增大，當(dāng)溶液中鈦離子含量達(dá)到一定量時，通過增大酸度也無法解決化銑中鈦離子含量過高弓丨起的質(zhì)量問題，此時溶液報廢。
[0003]溶液中鈦離子可通過紫外分光法進(jìn)行測量。
[0004]溶液中硝酸根離子可通過紫外分光法進(jìn)行測量。
[0005]溶液中氟離子可通過氟離子選擇性電極法進(jìn)行測量。
[0006]溶液中的尿素可通過紫外分光法進(jìn)行測量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種對鈦合金化銑溶液循環(huán)使用的方法，這種方法針對現(xiàn)有鈦合金化銑廢液難以處理，提出一種既能避免資源浪費，又可以變廢為寶的工藝方法。
[0008]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，其特征方法步驟為:
本發(fā)明的優(yōu)點在于:(I)取IL的鈦合金化銑廢液置于塑料燒杯中，加入83g的鉀鹽，充分?jǐn)嚢璐淃}完全溶解，鉀離子能與溶液中氟鈦酸根離子結(jié)合生成氟鈦酸鉀，得混合液A，備用O
[0009](2)將混合液A置于溫度為0°C的冷藏柜中4h，備用。
[0010](3)對混合液A進(jìn)行過濾，除去溶液中的鈦離子，得濾清液B。
[0011](4)對濾清液B中酸度進(jìn)行滴定，通過紫外分光法對硝酸根離子進(jìn)行測定，利用氟離子選擇性電極法測定氟離子，對比濾清液和新配化銑液間的差別，通過加入氫氟酸82ml，硝酸136ml，尿素7g，十二烷基硫酸鈉0.125g，得到可以滿足化銑指標(biāo)的化銑液C。
[0012](5)將化銑液C化銑至報廢，重復(fù)以上步驟，溶液仍然能正常使用，如此循環(huán)下去，達(dá)到第十五次后，溶液仍舊能夠通過該方法進(jìn)行使用。所得化銑指標(biāo)均與原配方相符合。
[0013]本發(fā)明以鈦合金化銑廢液為基礎(chǔ)，制備可供循環(huán)使用的化銑液，遵從可持續(xù)發(fā)展的原則，不僅保護(hù)環(huán)境，而且能變廢為寶，使資源再利用，工藝流程簡單，所需設(shè)備少。
【具體實施方式】
[0014]初試化銑加工溶液為: 氫氟酸(濃度為40%):105mL/L 硝酸(濃度為65%):315mL/L 十一■燒基硫酸納:0.5g/L 尿素:12g/L
零件材料為鈦合金鈦合金，試樣尺寸80mmX60mmX8mm，腐蝕加工區(qū)域為40mmX40mm。見實施例1、2、3。
[0015]實施例1
溶液中鈦離子含量為Og/L時，鈦合金平均腐蝕加工速度為14.8 ym/min單面，加工表面粗糙度Ra為0.38 μ m，腐蝕加工表面光亮平整。
[0016]當(dāng)溶液中鈦離子含量20g/L時，鈦合金降到7 μ m/min，表面粗糙度Ra為0.58 μ m，深度偏差為0.061mm。按本發(fā)明提供的方法對溶液進(jìn)行循環(huán)，通過加入83g鉀鹽，按上述流程過濾后，得750ml濾清液，其中鈦離子含量為1.86g，通過酸度分析，加入氫氟酸81ml，加入硝酸136ml，添加劑十二烷基硫酸鈉通過上述公式添加量為0.125g，添加尿素的量通過離子檢測確定為7g，調(diào)整后單面腐蝕速度為15.2 μ m/min，加工表面粗糙度Ra為0.37，試樣表面光亮平整。
[0017]第十五次循環(huán)后，當(dāng)溶液中鈦離子含量20g/L時，鈦合金降到6.9 μπι/min，表面粗糙度Ra為0.6 μ m。按本發(fā)明提供的方法對溶液進(jìn)行循環(huán)，加入83g鉀鹽，重復(fù)以上步驟，得750ml濾清液，其中鈦離子含量為1.87g，加入氫氟酸81ml，加入硝酸136ml，添加劑十二烷基硫酸鈉為0.125g，添加尿素的量通過離子檢測為7.8g,調(diào)整后腐蝕速度為14.8 μ m/min單面，加工表面粗糙度Ra為0.38，試樣表面光亮平整。此一升溶液銑切的鈦合金質(zhì)量累加量達(dá)到272.lg。
【主權(quán)項】
1.一種對鈦合金化銑溶液循環(huán)使用的方法，其特征在于，包括下述工藝步驟: (1)取IL的鈦合金化銑廢液置于塑料燒杯中得到溶液A，加入83g鉀鹽，充分?jǐn)嚢璐淃}完全溶解，過濾得濾清液B ; (2)對濾清液B中酸度進(jìn)行滴定，通過紫外分光法對硝酸根離子進(jìn)行測定，利用氟離子選擇性電極法測定氟離子，對比濾清液和新配化銑液間的差別，根據(jù)計算加入82ml氫氟酸，136ml硝酸，尿素7g，十二烷基硫酸鈉0.125g，得到可以正常使用的化銑液C ; (3)將化銑液C化銑至報廢，重復(fù)以上步驟，溶液仍能正常使用，如此循環(huán)下去，達(dá)到第十五次后，溶液仍舊能夠通過該方法進(jìn)行使用；滿足原配溶液化銑指標(biāo)。2.按照權(quán)利要求1所述的一種對鈦合金化銑溶液循環(huán)使用的方法，其特征在于，所述鈦合金化銑液組成類型包括氫氟酸型、氫氟酸-硝酸型、氫氟酸-硝酸-鹽酸型。3.按照權(quán)利要求1所述的一種對鈦合金化銑溶液循環(huán)使用的方法，其特征在于，所述鈦合金化銑過濾清液添加的酸主要有:氫氟酸、硝酸、鹽酸。4.按照權(quán)利要求1所述的一種對鈦合金化銑溶液循環(huán)使用的方法，其特征在于，所述鈦合金化銑濾清液所補加添加劑量分為兩種，第一種為不參入反應(yīng)的添加劑，其補加量為:[(v原溶液_v濾清液)/v原溶液]X m配方添加劑量，弟一種參入反應(yīng)的添加劑則通過尚子檢測分析，補充消耗量。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種對鈦合金化銑溶液循環(huán)使用的方法，包括以下經(jīng)典步驟：取鈦合金化銑廢液1L置于塑料杯中，加入適量鉀鹽，充分?jǐn)嚢枋光淃}快速溶解，通過產(chǎn)生氟鈦酸鉀沉淀，過濾得到含鈦量極少的濾清液，在濾清液中補充少量的酸及添加劑，得到可以正常使用的化銑液。針對鈦合金化銑液進(jìn)行研究，溶液經(jīng)沉淀過濾補加后可循環(huán)使用十五次，1L溶液中溶鈦累加量達(dá)到272g。本發(fā)明的優(yōu)點是：（1）解決了化銑廢液難以處理的問題。（2）對化銑廢液中剩余的酸進(jìn)行再利用（3）使用補加適量酸度和添加劑的循環(huán)液加工的化銑試樣表面光亮，粗糙度Ra＜0.5μm，化銑速度<i>v</i>＞12μm/min。
【IPC分類】C23F1/46, C23F1/04
【公開號】CN105112918
【申請?zhí)枴緾N201510364018
【發(fā)明人】林翠, 李進(jìn), 杜楠, 趙晴, 朱家宏
【申請人】南昌航空大學(xué)
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年6月29日