锌离子对硫酸亚铁膜的影响.pdfVIP

陕西西安 2006全国水处理技术研讨会论文集 哪勰懑 锌离子对硫酸亚铁膜的影响 ， 常仁德． (天津化工研究设计院附属化工厂，天津300131) CWTC．06．026 [摘要】硫酸亚铁镀膜是防止凝汽器铜管腐蚀的有效方法。循环水中少量的Fe2+在运行过程 中能够起到补膜的作用，但实际运行中发现某些特定条件下循环水中有Zn2+存在时，一将会干扰 Fe2+的补膜作用，使亚铁膜形态发生变化而使缓蚀性能下降。 【关键词】凝汽器；铜管；硫酸亚铁镀膜 硫酸亚铁是电厂凝汽器循环水系统中广泛采用的一种缓蚀剂。硫酸亚铁藉助于其水溶液 通过凝汽器铜管时在铜管内壁上生成含有铁氧化物的保护膜，从而防止了凝汽器铜管的腐 蚀。此过程称之为造膜处理。在大多数情况下，FeS04膜对于凝汽器铜合金的冲击腐蚀和应 力腐蚀都有明显的效果，而且对已经发生腐蚀的铜合金也有一定的保护和堵漏作用，并且对 铜管的点蚀具有较好的防护作用。统计数据表明，日本采用FeSO。处理后，在清洁海水中铜 管的泄漏事故发生率从每年5．68根历根降到O．32根历根。国内华东电网调查结果为：采用 FeS04处理后，铜管的使用年限增加30％-80％。 1硫酸亚铁镀膜的基本原理 硫酸亚铁镀膜工艺是基于往冷却水中添加适量的硫酸亚铁或用铁作阳极进行电解使水 中含有一定量亚铁离子，并在铜管表面原有的Cu20膜上形成一层水合氧化铁保护膜，从而 显著改善铜管的耐蚀性能，扩大铜管对水的适用范围。 研究表明，铜管表面经亚铁离子处理后会形成良好的双层保护膜，外层厚约509m，主 的氧化物或氢氧化物，以及极少量的FeOOH。也就是说，这种双层膜的外层是水中亚铁离子 的氧化产物膜，内层是铜管自身的氧化膜，依靠两层中间的铁、铜、锌元素的分布交错将两 层联系在一起。FeOOH的生成可能是按下列反应进行的： 4Fe2++80H-+02_4FeOOHf+4H20 而内层Cu20则是靠铜管表面自身或直接氧化而生成的。与亚铁镀膜有关的铁的不同腐 蚀产物的物理性质见表1。 哪勰准 o月 2006全国水处理技术研讨会论丈集—』垫06年1 表l铁的不同腐蚀产物的物理性质 密度 化学组成 颜色 磁性 热稳定性 ／(gem3) 白色 颞磁性 3．4 Fe(OH)2 n-FeOOH 4．2 黄色 顺磁性 在200℃失水生成a．Fe20】 淡褐色 顺磁性 p-FeOOH 在230℃失水生成a-Fc203 橙色 顺磁性 3．9 在200℃失水转变为旺．Fe203 7-FeOOH 砖红色 顺磁性 5．25 a-Fe203 在0．098MPa、1457℃时分解为F。304 丫-F％03 褐色 铁磁性 4．88 在大于250℃时转变为a-FR03 硫酸亚铁膜的颜色与铜管表面镀膜后沉积的化合物形态密切相关。当形成 一般为棕色。 欲通过亚铁离子处理使铜管表面形成良好的FeOOH膜层，铜管表面事先生有一层新鲜、 完整且清洁的Cu20层是很重要的。因为水中FeOOH是带负电荷的，而铜管表面新鲜且洁净 的Cu20膜是带正电荷的。前者就容易沉积到后者上面。因此，进行亚铁造膜处理时。若原 来铜管表面较干净，可只经胶球清洗i或经胶球清洗，再用l％NaOH溶液循环2h