本发明涉及一种专用于钢铁酸洗过程中起缓蚀抑雾作用的抑雾剂及其生产方法。 在钢铁厂生产中，需对钢坯、钢管、钢带等进行表面酸洗处理，以除掉工件表面的氧化皮，使工件的金属基体暴露出来，以便下一工序的加工或检验。但在酸洗过程中，工件与硫酸（15%左右，w/w%）在一定温度下（50-70℃）接触反应时会产生大量的酸雾，使生产现场环境严重污染，对工人身体健康和厂房设备危害严重。此外，酸洗时还极易对工件材质造成“氢脆”和过酸洗，影响工件的后道工序加工，严重时可致使工件报废。
据测定，钢铁厂酸洗工段生产现场的酸雾一般在200-400毫克/米3，超过国家标准（国标为10毫克/米3）允许值数十倍。
为了解决酸雾危害问题，一般工厂都在生产现场设置大型轴流风机将车间内的酸雾抽吸到室外，再用水吸收排放，如《上海金属》1991年第6期第34页所报道。一般10立方米的酸洗槽需配置一台55千瓦的轴流风机。
除轴流风机法外，还有采用真空抽吸法、高压静电捕集法和表面活性剂表面泡沫复盖法等来降低生产现场酸雾的，但是这些方法都存在一定问题，如设备投资大、能耗高、设备易损坏、泡沫影响生产并易产生“滑钢”事故等，如湖北省仙桃市化肥厂生产的WX-Ⅰ型缓蚀剂就是如此，最终试验效果无法达到规定要求。总之前述这些方法除酸雾的效果都有一定的局限性，与国家允许排放标准仍有较大偏差。
本发明的目的是为了解决以上技术的不足而提供一种使钢铁在酸洗过程中能降低环境酸雾浓度和耗酸量、减少酸洗时间及酸洗过程中的钢耗量及解决因酸洗而引起钢铁材质“氢脆”和过酸洗现象的钢铁缓蚀抑雾剂及其生产方法。
为了达到上述目的，本发明所述的钢铁缓蚀抑雾剂从钢铁工件酸洗地反应机理入手，依据氧化还原反应原理和化学反应动力学，采用了控制反应速率的方法来抑制酸雾的产生，从而提出了一种能达到上述目的的钢铁缓蚀抑雾剂，其特征是在于100分重量中含有0.1至5份硝酸镧、0.1至10份硝酸铈、0.1至3份硝酸钯、2至20份硫脲、0.1至5份氯化铂、0.3至5份硝酸、10至20份聚环氧乙烷-聚环氧丙烷嵌段共聚物、5至10份烷基酚聚氧乙烯醚、其余为水。为了提高其酸雾的抑制能力，控制氧化还原反应的速率，其所述的聚环氧乙烷-聚环氧丙烷嵌段共聚物优先选用扑露尼克-F108（pluronic-F108），并且所述的烷基酚聚氧乙烯醚优先选用壬基酚聚氧乙烯（21）醚，其中所用的水选用蒸馏水或去离子水。这一配方的提出，可以从氧化还原反应机理和化学反应动力学中来进一步获得支持和了解。
在钢铁厂生产中，酸洗工序的主要任务就是清除工件表面的氧化皮，其主要反应如下：
从以上反应式可以看出，在清除氧化皮过程中（反应（1）～（3）），伴随着工件铁基体被硫酸溶解的反应（反应（4）），同时放出氢气形成氢气泡，当氢气泡上升穿透酸洗液液面时，便破裂形成酸雾。此外，当游离的氢原子作用于表面和材料内部金属晶格间隙中时，便会对工件产生过酸洗和“氢脆”。由化学反应动力学的计算可知，在酸洗温度达50℃时，反应（4）的反应速率大大高于反应（1）-（3）的反应速率，从而造成酸洗时硫酸与工件的铁基体激烈反应。由此可知，只要在不影响反（1）-（3）的反应速率的情况下，通过抑制反应（4）的反应速率，就能抑制酸雾的产生，同时还能节约硫酸、加快酸洗速度和减少工件的酸洗失重。
为此本发明采用贵金属盐和稀土金属盐作为电位转移剂，以大分子碳氢骨架材料作为游离氢原子捕集剂，使酸洗过程中工件铁基体表面产生的电荷及时转移到溶液中，降低了铁基体表面反应（4）的电极电位，使反应（4）的反应速率降低，从而使反应（4）受到抑制，另外，加上氢原子捕集剂的作用使少量游离的氢原子通过氢键联结，无法穿透酸洗液面形成酸雾，也不会再向工件的金属晶格间隙渗透而造成对工件的损害。
本发明所述的钢铁缓蚀抑雾剂，其生产方法是首先在反应容器内按配方比例加入水，再加入规定量的硝酸，并搅拌均匀，然后加入规定量的硝酸澜、硝酸铈、硝酸钯、硫脲、氯化铂、并搅拌，待全部物料都溶解后，再加入规定比例的聚环氧乙烷-聚环氧丙烷嵌段共聚物和烷基酚聚氧乙烯醚待充分搅拌后即成产品。
本发明所得到的钢铁缓蚀抑雾剂，经钢管厂和中型轧钢厂生产试验，添加量为酸洗液总量的0.5%（体积百分比）即可，试验时生产现场的轴流风机全部关闭，经对生产现场空气取测定其酸雾为2.0毫克/米3，大大低于国家允许标准（15毫克/米3）。
从进一步的现场应用试验来看，在杭州钢铁厂钢管分厂四只12立方米的酸洗槽中应用，酸洗槽中的硫酸浓度为15.6%，酸洗槽中的硫酸浓度15.6%，酸洗温度为55～70℃，本发明的钢铁缓蚀抑雾剂加入量为0.5%，酸洗液工作周期为八个班（48小时），分别作酸洗时间（氧化皮全部脱落时间）、酸雾抑制效果、缓蚀效果、酸的用量、工件酸洗失重、工件酸洗质量等对照试验，以不加抑雾剂作空白对照，结果如下表：
表1： 酸雾测定结果试验条件液面以上10厘米处PH值液面以上10厘米处测算酸雾浓度（毫克／米3）国家标准（毫克／米3）加6-72.015不加1169.515
表2： 酸洗时间比较试验条件氧化皮100％剥落时间（分）节约酸洗时间％加10.245不加18.7/
表3 工件平均酸洗失重比较试验条件工件平均酸洗失重（％）减少钢材损失（％）加0.40133%不加0.5995/
以上对照试验共进行48小时，最大规格φ78×8，最小规格φ7×1，全部涂上标记进行质量跟踪，以磷化、皂化、冷拨工序反馈的情况看，100%达到正常工艺规定要求，无“氢脆”和过酸洗等不良现象发现。酸洗时，生产现场的轴流风机全部关闭，整个试验周期内，现场始终无酸雾产生，大大改善了酸洗生产现场的劳动环境。根据试验推算，仅此试验厂家，其全年可节电5.76万度，节约硫酸162.6吨，节钢90.75吨、节资40多万元。因此，本发明所得到的钢铁缓蚀抑雾剂具有明显的经济和社会效益。
下面通过实施例对本发明所述的钢铁缓蚀抑雾剂的配方及生产方法作进一步的描述：
实施例1：
本实施例所描述的钢铁缓蚀抑雾剂其配方为：硝酸镧2份、硝酸铈1份、硝酸钯0.5份、硫脲20份、氯化铂2.5份、硝酸1份、扑露尼克-F108（pluronic-F108）20份、壬基酚聚氧乙烯（21）醚10份、去离子水43份。
室温下，在200升的聚丙烯塑料桶内首先按以上重量比的配方比例加入全部去离子水，再加入硝酸，并用塑料棒搅5分钟左右，然后依次加入硝酸镧、硝酸铈、硝酸钯、硫脲、氯化铂，加完后搅拌，待全部物料溶解后，再加入扑露尼克-F108和壬基酚聚氧乙烯（21）醚，加完后搅拌2小时，然后装入20公斤塑料桶中即成品。
实施例2：
本实施例所描述的钢铁缓蚀抑雾剂根据其不同缓蚀、抑雾的效果和使用场合及其成本核算，其配方可以调整为：硝酸镧4.5份、硝酸铈9份、硝酸钯2.5份、硫脲2份、氯化铂0.2份、硝酸5份、扑露尼克-F108为11.8份、壬基酚聚氧乙烯（12）醚5份、蒸馏水60份。
实施例3：
当酸洗槽中采用15%左右的硫酸为钢铁酸洗剂时，本发明的配方可采用：
硝酸镧3.5份、硝酸铈2.5份、硝酸钯2份、硫脲10份、氯化铂1份、硝酸2份、扑露尼克-F108为18份、壬基酚聚氧乙烯（21）醚9份和去离子水52份。