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硫酸的酸洗機理

熱軋鋼坯、鋼材在硫酸中有兩種化學(xué)反應(yīng)同時發(fā)生，一方面硫酸與氧化鐵皮起化學(xué)反應(yīng)，另一方面硫酸通過氧化鐵皮的裂縫和孔隙與鋼中的鐵起反應(yīng)。

硫酸的酸洗機理包括下面三種作用：

1） 硫酸溶液與氧化鐵皮的化學(xué)反應(yīng)

Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O （1）

Fe₃O₄+4H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+FeSO₄+4H₂O （2）

FeO+H₂SO₄=FeSO₄+H₂O （3）

氧化鐵皮中各種鐵的氧化物溶解于硫酸溶液，生成可溶于水的硫酸鐵及硫酸亞鐵，從而把鋼坯表面的氧化鐵皮除去。這種作用稱為溶解作用。

2） 硫酸溶液通過結(jié)構(gòu)疏松的氧化鐵皮與鋼中的鐵起化學(xué)反應(yīng)

Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂（4）

H+H=H₂↑ （5）

鋼中的鐵與硫酸溶液反應(yīng)，產(chǎn)生大量氫氣，氫氣產(chǎn)生的膨脹壓力把氧化鐵皮從鋼坯上剝下來，這種作用稱為機械剝離作用。剝離作用能加快酸洗速度、減少硫酸消耗。在更換酸洗溶液時，酸洗槽底部往往有未被溶解的氧化鐵皮，這證明硫酸酸洗鋼坯主要是靠機械剝離作用除去表面氧化鐵皮的。

3） 鋼中的鐵與硫酸溶液起反應(yīng)，生成大量氫原子。氫原子非常活潑，具有很強的還原能力，能把高價鐵的氧化物還原成易溶于硫酸溶液的低價鐵的氧化物，使鋼的酸洗過程加快。其化學(xué)反應(yīng)式為：

Fe₃O₄+2H=3FeO+H₂O （6）

Fe₂O₃+2H=2FeO+H₂O （7）

Fe₂（SO₄）₃+2H=2FeSO₄+H₂SO₄ （8）

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