摘要：本文从铜酸洗的工艺技巧及流程出发，分别从酸洗液更换、工艺安全以及个人防护等几个方面，对酸洗工艺的注意事项进行了深入的探究，以期对铜酸洗的工艺技术提供一些理论思考。
关键词：铜酸洗；酸洗液；注意事项；
引言：铜作为一种重要的有色金属材料，在现代被广泛的应用于各种仪器、医疗设备以及轻工产品的等，但是铜容易氧化，导致其产生变色，这就需要在使用铜之前对其进行防氧化的特殊处理，以保持其外表美观，并延长使用时间，这种特殊处理的工艺就是酸洗工艺，因此，掌握这项工艺的技巧和注意事项就变得十分重要。
1铜酸洗的工艺技巧及流程
1.1用于带材半成品的酸洗工艺
铜及铜合金热轧和热处理的加工过程，板坯或者带坯的表面会发生氧化反应，为了清除表面的氧化皮，需酸洗。这种工艺的主要流程为：酸洗——刮刷——热水洗——烘干。
酸洗是主要采用硫酸或者与硝酸混合的水溶液，反应过程是氧化皮被溶解，或者被或者化学反应所生成的气体（氢气的气泡）将氧化皮机械作用而剥离。铜及其合金的表面氧化，最外层是氧化铜，在氧化铜里面是氧化亚铜，氧化亚铜在硫酸中的溶解是很慢的。为了使表面处理得干净，加速氧化亚铜的溶解，要在硫酸溶液中假如适量的氧化剂重铬酸钾或者硝酸。但是这样会恶化劳动条件，会降低酸槽使用寿命。所以普遍的铜加工企业只采用稀硫酸作为酸洗液。铜及铜合金与酸液的化学反应式如下：
CuO+H2SO4→CuSO4+H2O
Cu2O+H2SO4→Cu+ CuSO4+H2O
1.2用于带材成品的酸洗工艺
相对于半成品，成品的要求比半成品要严格得多，成品酸洗的铜带只要有两种，一种是通过加工率控制性能的冷轧铜带，另一种是通过退火热处理控制性能的铜带。冷轧过程中铜带表面就会带有残留的乳化液、机油、液压油、轧制油等。因此成品酸洗就需要多一道除油工艺，现在在用的除油剂主要是氢氧化钠，其使用浓度为0.3%，使用温度为80℃。同时铜及铜合金带材在大气中很容易被氧化，尤其是在高温、高湿及污染环境中，铜带表面会随着时间的推移而逐渐变色，防止铜材表面变色的措施就是进行钝化处理。通过钝化处理可以在铜带表面形成一层非常薄的、致密的、覆盖性能良好的、能坚固地附在金属表面上的钝化膜。这层膜成独立相存在，通常是氧和金属的化合物。它起着把金属与腐蚀介质完全隔开的作用，防止金属与腐蚀介质直接接触，从而使金属基本停止溶解形成钝态达到防止腐蚀的效果。目前使用最广泛的有机钝化剂是苯丙三氮锉（又称B.A.T），一般使用浓度是0.2%-0.3%，温度为60-85℃，普通自来水含有钙镁等离子，可与B.A.T反应形成结晶，影响使用效果，因此应使用去离子水做溶剂来配制钝化液。钝化过程还要经常检测钝化液离子浓度。循环使用过程要根据浓度进行添加或者达到一定程度时彻底更换，重新配制新的钝化液。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
铜合金板带成品的工艺流程为：碱洗除油——冷水洗——酸洗——刮刷——钝化——烘干
2铜酸洗的注意事项探究
2.1注意铜酸洗工艺中酸洗液的更换和选择问题
酸洗液的更换与选择问题是铜酸洗工艺中应该注意的事项之一，首先，铜板带一般在浓度为5%-15%的硫酸溶液中进行酸洗，通常温度为30-60℃，时间为5-30min.具体可根据酸洗的效果调整。酸液浓度、温度越高产生酸雾也就越厉害，对设备、环境、劳动条件等恶化越严重，为减少酸雾污染尽量采用低温酸洗（尤其退火控制性能的成品，必须要等铜卷冷却到40℃以下才进行酸洗）
其次，酸洗液在酸洗过程中，浓度会不断减少，当酸液的硫酸含量少于50-100g/ml,含铜量大于8-12g/ml时，应及时补充新酸液或者更换成新酸液。在配制新酸液时，必须先放水后加酸以确保安全。
最后，酸槽中严禁使用铁制工具，以防铜板带表面产生斑点。另外也要用波美计测量酸的比重，酸液浓度过大就会造成铜带表面过酸，这样不但会产生腐蚀斑点，造成铜带表面品质降低，还会过分损耗酸和金属。反之，酸液浓度低，时间短，就会造成氧化皮清洗不彻底。
2.2注意铜酸洗工艺中的安全问题
铜酸洗操作过程中的安全问题是该工艺中应该注意的重要事项之一。一方面，条件允许的情况下，酸洗操作工段应该选择布置在和其它操作工段相隔离的房间中，以防止酸洗工段中离析出来的一些酸性气体或者类似蒸汽进入到其它与之相邻的工段中，给其它工段的工作造成不良影响。由于酸性质气体特别是盐酸类气体的腐蚀作用很大，所以外露的金属结构或者钢筋混凝土类的结构，都应该及时涂上耐酸漆或者其它具有相同作用的耐酸涂料，以保证其结构不被酸性气体破坏。
目前很多大的铜加工企业连续酸洗线机列酸槽上方都安装了酸雾收集装置以及配套的收集回收设备。很好地解决了酸雾污染这个问题。另一方面，在用块式法生产的铜板酸洗的工艺中，酸洗池、碱洗池和涮洗池以及干燥室等应该依据工艺的整体流程将其各自安置在同一条线上，从酸洗池底的表面或者从池底的排泄口表面计算的整个池壁的高度，都不应该超过1.1m，而操作方的池壁宽度，也不应该超过400mm，这样便于技术人员进行铜板酸洗工艺的操作。此外，由于酸洗工段的铜板流量相对较大，所以在酸洗的工艺线上，应该安装具有旋转台的轿式起重机，确保铜板可以被安全的运输至酸洗工段[2]。
2.3做好铜酸洗工艺中的个人防护
做好铜酸洗操作过程中的个人防护是该工艺中应该注意的重要事项之一。一般来说，进行酸洗操作的技术人员应该穿好符合国家安全规程要求的专用酸洗工作服，如在进行酸洗准备工作时，要佩戴相应是防护面罩与橡胶手套等，在进行铜带的酸洗工作时，还要注意避免出现起重机钢丝顶端头从钢丝的缠绕盘上脱落现象的发生，以保证相关技术人员的生命安全。
除此之外，在进行排除酸洗池中废酸洗液、清除池中泥浆以及给酸洗池添加新酸洗液的工作时，相关技术人员必须要遵守相关的安全规定，对于废酸洗液的排放工作，必须要采用机械化作业，可以使用耐酸泵实验；对于池中泥浆的清除工作，如果想采用人工清除的方式，则必须要等酸洗池完全冷却，同时空气介质也合乎国家检验的卫生标准后，才可以进行人工清除池中泥浆的工作；对于新酸洗液的添加工作，则要严格遵守添加各种液体的程序，如先添加一定比例的水，再往池中倒入适当比例的浓硫酸等，以保证硫酸可以安全的溶于水中。
结论：综上所述，掌握铜酸洗工艺技巧和注意事项对于更好地进行铜的防氧化工作处理具有重要意义，在进行铜酸洗的工艺过程中，要注意保证铜酸洗工艺的相关操作人员的人身安全，从而使铜酸洗工艺的顺利进行提供一个基础的保障，进而促使铜板带的外表美观，使铜板带的使用时间得到有效的延长。
参考文献：
[1]胡燊,陈浩,许平娟.自动酸洗系统在铜酸洗中的应用[J].机电产品开发与创新,2018,06:108-109.
[2]吴未红,袁兴中,曾光明,李文卫.电极-生物膜法处理铜酸洗废水[J].中国环境科学,2018，02:236-240.
论文作者:黄一帆
论文发表刊物:《科技新时代》2019年5期
论文发表时间:2019/7/25
标签：酸洗论文; 工艺论文; 工段论文; 铜板论文; 表面论文; 浓度论文; 硫酸论文; 《科技新时代》2019年5期论文;