Biện pháp chống ăn mòn cho thép không gỉ

Biện pháp chống ăn mòn cho thép không gỉ ở nhà máy sản xuất phân lân
Ở Udơbêkixtan có hai nhà máy sản xuất phân lân từ quặng photphorit Karatau của Cadăxtan. Trong khâu sản xuất axit photphoric trích ly, các thiết bị phải làm việc trong môi trường axit (hỗn hợp của axit photphoric, axit sunfuric và axit flosilixic). Các loại thép không gỉ được sử dụng khá bền vững trong môi trường nói trên. Thế nhưng, sau khi người ta chuyển sang sử dụng nguyên liệu tại chỗ - tinh quặng photphorit qua xử lý nhiệt, khai thác từ vùng Trung Kưzưkum thay cho quặng photphorit Karatau thì hiện tượng ăn mòn thiết bị xảy ra rất mạnh. Nguyên nhân của hiện tượng này là do quặng photphorit Kưzưkum có chứa clo với hàm lượng khoảng 0,12 - 0,18% trong khi tiêu chuẩn cho phép quy định không được vượt quá 0,04%. Thành phần clo làm thép bị ăn mòn mạnh. Vì vậy, yêu cầu cấp bách hiện nay là phải có biện pháp để chống ăn mòn cho thiết bị. Người ta biết rằng, một số chất như HNO3, NaNO3, Na2SO4 có tác dụng làm chậm sự ăn mòn đối với thép không gỉ trong môi trường chứa các halogen. Thí dụ: khi cho thêm 3% NaNO3 vào dung dịch FeCl3 10% thì sẽ tránh được hiện tượng ăn mòn điểm ở thép không gỉ mác 18-8 và vì vậy làm giảm tổn thất khối lượng của thép một cách đáng kể trong vòng 25 năm; ngược lại, nếu không cho thêm NaNO3 vào dung dịch FeCl3, thì quá trình ăn mòn thép sẽ xảy ra chỉ sau vài giờ. Người ta đã tiến hành xác định tác dụng của các chất ức chế chống ăn mòn như axit nitric, natri nitrat, canxi nitrat natri nitrit và cacbamat đối với thép không gỉ trong môi trường axit photphoric trích ly chứa clo. Vật liệu dùng để thí nghiệm là các tấm thép không gỉ mác X18H10T và OX23H28M3D43T, cả loại nguyên tấm và loại có mối hàn, kích thước 45 x 10 x 3mm và được cân chính xác tới 0,00005g. Các thí nghiệm được tiến hành trong thiết bị phản ứng có cánh khuấy với dung dịch axit photphoric trích ly ở nhiệt độ 75oC, chứa 0,05 mol/l ion clo khi không bổ sung các chất ức chế (mẫu đối chứng) và khi có bổ sung chất ức chế với các nồng độ khác nhau. Các kết quả thí nghiệm cho thấy, khi sử dụng các chất ức chế ở nồng độ 0,2 mol/l (riêng đối với cacbamat là 0,3 mol/l) thì tốc độ ăn mòn thép là chậm nhất. Chất ức chế tốt nhất là natri nitrit và chất ức chế kém nhất là axit nitric.
Như vậy, theo các nhà nghiên cứu, cần phải bổ sung chất ức chế quá trình ăn mòn là natri nitrit với nồng độ 0,2 mol/ lit vào thiết bị chiết để làm giảm tốc độ ăn mòn thiết bị trong sản xuất axit photphoric trích ly từ tinh quặng photphorit Kưzưkum.