Brevet FR2562097A1 — publié le 19851004

La présente invention est relative à un procédé pour le décapage d'aciers alliés de cuivre, d'alliages de métaux lourds non-ferreux, d'alliages spéciaux, de titane, de zirconium, de tantale, etc. au moyen de bains d'acide nitrique qui peuvent également contenir d'autres acides, par exemple de l'acide fluorhydrique. La pollution de l'environnement par les oxydes nitriques qui s'échappent sans contrôle particulier dans l'atmosphère, dégagés lors du décapage d'aciers alliés de cuivre, d'alliages de metaux lourds non-ferreux, d'alliages spéciaux, de titane, de zirconium, de tantale, etc. dans des acides nitriques en solution aqueuses ou des mélanges de solutions aqueuses d'acides contenant de l'acide nitrique, reste un vieux problème qui actuellement n'a pas encore été résolu de manière satisfaisante. La présente invention concerne un procédé selon lequel les quantités de NOX alors produites ne sont pas comme usuellement séparées des gaz qui s 'échappent après le décapage, mais dont la formation est déja diminuée a une fraction lors du décapage des métaux cités dans des solutions aqueuses d'acide nitrique. A cette fin, il a dejà été proposé d'ajouter du peroxyde d'hydrogène aux bains de décapage; il s'est cependant avéré qu'une partie si importante de cette substance coûteuse est décomposée par d'autres réactions que celles recherchées de sorte que le procédé est trop onéreux. Aussi l'addition d'urée a déjà été retenue pour le décapage de certains aciers à alliage. Sans tenir compte du fait que, selon l'état de la technique, cet additif est proposé à une autre fin que celle de l'objet de la présente invention, notamment pour améliorer les qualités de décapage et pour réduire le temps de décapage, cet etat de la technique ne présente aucun enseignement pour doser l'additif d'urée en tant que fonction de la concentration NO et encore moins en ce qui concerne un x dosage surveillé d l'additif. Il s'est avéré maintenant qu'un apport réguJicr d'urée CO(NH2)2 sous folle solide ou dc solution aqueuse plus pratique, par exemple en tant que solution à 50 E, montre de façon beaucoup plus économique l'effet souhait. Au total, la réaction principale ayant ainsi lieu peut s'exprimer par la formule suivante CO(NH2)2 + N203 = 2 N2 + C02 + 2 H20 Ainsi, le procédé selon l'invention pour le décapage d'aciers alliés de cuivre, d'alliages de métaux lourds non-ferreux, d'alliages spéciaux, de titane, de zirconium, de tantale, etc. au moyen de bains d'acide nitrique qui peuvent également contenir d'autres acides, par exemple de l'acide fluorhydrique, bains additionnés d'urée ou d'une solution aqueuse d'urée est caractérisé en ce que l'apport d'urée est directement dosé par un détecteur de NOx travaillant en continu dans le conduit par lequel les gaz s'échappent et par un régulateur, par exemple un régulateur P.I.D., apport réglé à la concentration minimale désirée de NO dans les gaz qui s'échap pent. Il est évident qu'avec une seule molécule d'urée par unité de N203 on ntobtient pas satisfaQtion,ainsi, par exemple, avec une molécule de NO et une molécule de N02 dont la formation est empêchée car d'autres reactions secondaires ont lieu. Suivant le type du métal décapé, des températures de décapage, etc., l'excès nécessaire est différent. Cependant, il s'est avéré que 130 à 160 % de la valeur théorique suffisent dans laplupartd~s cas et pourtant le développement de NO peut cotre diminué à un quart, parfois x à 20 % de la quantité autrement développée. Etant donne qu'en présence de conditions de décp- page identiques, une causalité existe entre la concentration de NO et l'addition d'urée, il s'est avéré très efficace d'utiliser l'analyse continue du NOx des gaz qui s'échappent par un régulateur P.I.D. (proportionnel intégral différentiel) pour doser la quantité d'urée. Bien entendu, il faut veiller en raison de la solubilité limitée de l'urée dans les solutions nitriques qu'une saturation d'urée soit élevée, c'est-à-dire que le seuil de solubilité du nitrate d'urée ne soit pas dépassé. Ceci est cependant toujours possible comme cela est apparu lors du réglage des systèmes de dosage. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est illustrée à l'aide de l'exemple suivant. Exemple : un traitement de recuit et de décapage d'une bande d'acier alliée laminée à chaud est inévitable pour produire des feuillards laminés à froid. Le décapage est effectué sur une ligne de traitement continue. A cette fin, un mélange d'acide d'environ 15 % en poids d'HN03 et d'environ 2,5 % en poids d'HF est préparé pour l'austénité et pour la ferrite, un mélange d'acide d'environ 15 % en poids d'HN03 et d'environ 0,5 % en poids d'HF. Afin d'empêcher que les vapeurs d'acide s'échap- pent dans la pièce, les bains de décapage sont recouverts et les vapeurs sont aspirées. Les gaz qui s'échappent sont conduits par un absorbeur à gaz et une cheminée dans l'atmosphère. Afin de diminuer la pollution de l'environnement par les émissions de N0x, de l'urée est ajoutée de manière appropriée dans la cuve de décapage. I1 s'est avéré que, lors du décapage d'austénité, la teneur en NOx des vapeurs aspirées a pu être réduite de 1200 ppm de NOx par lladdi- tion d'urée de 300 à 100 ppm de N0x. Lors du décapage de ferrite, la teneur en NOx des vapeurs aspirées a pu être réduite de 3000 ppm de NOx de 150 à 100 ppm NOx grâce à l'addition d'urée. REVENDICATION Procédé pour le décapage d'aciers alliés, de cuivre, d'alliages de métaux lourds non-ferreux, d'alliages spéciaux, de titane, de zirconium, de tantale, etc. au moyen de bains d'acide nitrique qui peuvent également contenir d'autres acides, par exemple, de l'acide fluorhydrique, bains additionnés d'utée ou d'une solution aqueuse d'urée, caractérisé en ce que l'apport d'urée est directement dosé par un détecteur de NO tra x vaillant en continu dans le conduit par lequel les gaz s'échappent et par un régulateur, par exemple un régulateur P.I.D., apport réglé à la concentration minimale désirée de NO dans les gaz qui s'échappent. x