本发明涉及使用含铁（Ⅲ）离子作为活性组分的氯化硫酸铁和/或氯化铁和/或硫酸铁的水溶液清除金属和合金，特别是合金钢、高合金钢和碳钢氧化层和铁鳞的方法。 已知有几种化学处理和清理金属和合金表面的方法。按照已知的方法主要使用硫酸和盐酸，在20～80℃范围内酸洗碳钢和低合金钢。
已知在10%（体积百分数）硫酸中溶解的铁大于除去少部分铁鳞外的6倍所形成的氧化铁。（Electrochem，Soc.V9（J962），P103）按照NM.Zetrin，F.Sz.Rohovszkaja和V.I.Usakov（“Removal of oxide layer from a metal surtace”P195，Moscow1964）使用盐酸可以获得一个很高的酸洗速度，用直接化学溶解能除去约40%的铁鳞，结果金属损失较少。
按照HU-PS163685中公开的溶液-分别使用盐酸和硫酸，同时保持酸洗方法的有利特性-将上述两种酸洗方法结合，以致使用一个盐酸池取代最后一个或二个使用硫酸的酸洗池，由此原有酸洗产量可以提高10～15%。
但是，在使用盐酸、硫酸和它们的混合物的过程中面临一个问题，重要的是没有附加金属损失，但化学反应释放的原子氢扩散进入基体金属的组织中而恶化金属的机械性能。另外的缺点是复盖高合金钢表面的铁鳞层含有几乎不溶于酸或不溶于酸的金属氧化物。用酸溶液清除上述钢的氧化层和铁磷，除了硫酸和盐酸外，还使用硝酸、氢氟酸或它们的混合物。
当用盐酸和氢氟酸处理时产生有害蒸汽，在使用硝酸情况下产生NOx气体，在使用硫酸酸洗过程中产生强地硫酸雾，当这些有害气体进入工厂的空气中时损害工人们的健康。
清除氧化层和去除高合金钢的铁鳞的最有效的方法是在熔融盐中浸渍。这些方法之一是熔融盐浸渍，根据氧化原理来处理，除了氢氧化钠外，它还含有硝酸钠作为氧化剂。浸渍温度一般在500～530℃之间的温度范围内。在盐浴之后使用盐酸或硫酸酸洗液或在氢气流中还原残留的氧化铁和氧化镍。
由目前提供的工艺方法，基于还原原理的用盐浴浸渍的方法被认为是最现代的一种方法，该盐浴含有氢氧化钠和氢化钠的混合物。靠将金属钠连续添加到无水氢氧化钠熔体中，在含有铁鳞的池中就地产生氢化钠。
HU-PSNo.158872公开了一种快速和安全的制备带有高量活性剂的熔体的方法，在带有搅拌器的分离高压釜中，在有氢或有氢气体的情况下将金属钠加到氢氧化钠中，温度为350～430℃，压力小于10巴。
用熔融盐方法的缺点是，由于使用多种材料和温度，材料和能量成本高，并且设备投资费用也很大。在操作过程中出现另一个缺点，特别是当使用氢氧化合物进行浸渍时，在氧和空气中的水分作用下活性组分象爆炸一样分解，只有使用特别的技术训练和专门技术高超的人员才能运用。进一步的问题是消除浸渍产生的废物对环境的污染作用。
按照“工业中金属表面的清理”（“Cleanig of metal surfaces in industry”）一书第54页（Technical Publishers.Budapest，1972），用10%的硫酸在80℃酸洗铜和铜合金。如果上述要求被满足，氧化铜完全溶于酸洗液中。但是，如果产品严重氧化，则将一种氧化剂-重铬酸钾加到硫酸中。
正如上述文献中还提到，也采用比例为2∶1的硫酸和硝酸的混合物，在温度范围为50～80℃酸洗铜产品。
上述方法的不利特性是在酸洗过程中产生强的硫酸雾和盐酸蒸汽，当它们进入工厂的空气中时，就危害工人的健康，清除它们需要昂贵的排气和/或清除设备。另一个缺点是没有使用添加剂，金属的损失大。
按照上述文献的第34页，用酸或碱溶液清洗铝产品，因为两性的铝氧化物（Al2O3）既能完全溶于酸，又能完全溶于碱。实际上首先使用碱洗，因为在这种情况下能更有效地溶解覆盖金属表面的氧化层。碱洗在10～20%氢氧化钠溶液中进行，温度为50～80℃，时间为2～3分钟。按照已知的方法使用下面的清洗液：100克氢氧化钠、20克氯化钠和1升水，可以获得更好表面质量。为了获得光亮的表面采用下面的清洗液：50～100克氢氧化钠、20～50克氟化钠和1升水。为清洗铜含量高的铝产品将硝酸加到清洗液中。在这种情况下，如果含硅、镍或其它杂质，在该溶液中添加氢氟酸。
上述清洗方法的缺点是废清洗液含对环境有害的化合物，它的中和或治理需要大量额外开支。
本发明的目的是提供一种酸洗剂，它非常适于清除金属和合金，特别是合金钢、高合金钢和碳钢的氧化层和铁鳞，可降低材料和能量费用以及投资的成本，而所有这些都同有利的操作参数和在合适的条件下有关。
本发明是基于这种认识，在由氯化硫酸铁和/或氯化铁和/或硫酸铁的水溶液和被清理表面所形成的氧化-还原（氧化还原）系统中、铁（Ⅲ）同基体金属所含的具有低氧化值的组分反应而松散。此后它同附着的氧化层（铁鳞）一起溶解。用水清洗表面后，获得表面无氧化物的基体金属。
因此，本发明涉及一种清除金属和合金，特别是合金钢、高合金钢和碳钢轧件或拉拔材的氧化层和铁鳞的方法，在该方法中将产品在含15～200克/升铁（Ⅲ）离子的、无酸或含2～30%（重量）无机酸的氯化硫酸铁和/或氯化铁（Ⅲ）和/或硫酸铁（Ⅲ）的水溶液中进行一级或多级处理，其温度在20～80℃之间，最好在40～60℃之间，时间3～40分钟，最好10～30分钟。
按照本发明，当酸洗特殊轧件时，我们这样进行，即在保持处理酸洗液的池中，使用含有氯化硫酸铁或氯化铁或硫酸铁或它们的混合物和2～30%（重量）的无机酸，以致于在相互接着的池中含有15～200克/升的高浓度的活性组分铁（Ⅲ）离子。酸洗液的温度为40～60℃，要酸洗的金属根据表面质量用高浓度的活性组分处理10到30分钟，此后，将酸洗过的表面用水清洗。
当进行酸洗时，对于拉拔材正确的进行是将要酸洗的产品通过许多个酸洗池。酸洗池的温度为40～60℃，它含有氯化硫酸铁或氯化铁或硫酸铁或它们的混合物和2-30%（重量）的无机酸，作为活性组分的铁（Ⅲ）离子以高浓度存在，数量为15～200克/升。
根据酸洗过的表面的质量选择移动速度。用水冲洗结束酸洗过程。
两种酸洗方法的废酸洗液就地或在一个分离设备中通过氯化作用再生。
本发明方法的主要优点如下：
废酸洗液通过氯化作用可以多次再生。
采用现有设备或仅少量补充的设备，使以低成本取代或省去用酸和熔融盐浸渍的方法成为可能。
在酸洗合金钢、高合金钢和碳钢的情况下，根据本发明可由旱先酸洗过程中使用过的废酸洗液就地或在一个分离设备中通过氯化作用生产酸洗液。
酸洗可以以可靠的和可再生产的方式进行，并可用于热制的、铸造的、成形的和轧制的予制品以及最终产品。
它减少了已有方法关于安全和生态学的问题。
通过下列实施例详细地说明本发明的方法。
实施例1
作为一个酸洗系统，使用一个带有筐式振动机构的镶板酸洗设备，用冷水和热水冲洗。作为酸洗的对象，使用尺寸为1000×2060×4毫米、牌号为K037的奥氏体耐酸钢板，它带有在热成形过程中形成的铁鳞层。
铁鳞层的量：100～200克/米2。酸洗液的量：5400升。
用氯化硫酸铁进行酸洗。
Fe3+含量：63克/升
酸洗温度：45℃
盐酸含量：2%
酸洗时间：17分钟。
酸洗过的表面无氧化物，银白色，观察不到过酸洗现象。
实施例2
使用实施例1中所述的设备，酸洗对象是牌号为Dinamo的低合金电工钢板，尺寸为1000×2000×5毫米，覆盖着最终热处理时形成的氧化皮。
氯化皮量：98克/米2
用氯化硫酸铁进行酸洗。
Fe3+含量：47克/升。
酸洗温度：55℃
酸洗时间：30分钟
酸洗过的表面为银白色，无氧化物，粗糙。
实施例3
使用实施例1中所述的设备，酸洗对象是牌号为A钢板，尺寸为1000×2000×2毫米，覆盖着热处理引起的氧化皮。
用氯化铁（Ⅲ）溶液进行酸洗。
Fe3+含量：45克/升。
酸洗温度：40℃
酸洗时间：25分钟
酸洗后的钢板表面：白色，粗糙。
实施例4
使用实施例1中所述的设备，酸洗对象是牌号为K036的耐酸钢板，尺寸为1000×2000×4毫米，有热处理时形成的氧化皮。
氧化皮量：120～150克/米2
酸洗液的成分：
Fe Cl3100克/升
Fe2（SO4）3100克/升
Fe Cl SO4100克/升
Fe3+总量 92克/升
酸洗温度：45℃
酸洗时间：25分钟
酸洗过的表面为银白色，无氧化物，粗糙。
实施例5
用前面使用的设备，酸洗对象是带氧化表面的铝板，尺寸为1000×2000×4毫米。
用氯化硫酸铁进行酸洗。
Fe3+含量：50克/升。
酸洗温度：70℃
酸洗时间：10分钟
酸洗后的铝板具有白色粗糙的表面。
实施例6
使用实施例1中所述的设备，酸洗对象是带氧化表面的铜板，尺寸为100×200×1毫米。
用氯化硫酸铁进行酸洗。
Fe3+含量：50克/升。
酸洗温度：70℃
酸洗时间：10分钟
酸洗的结果得到表面明显粗糙的无氧化物的铜板。
实施例7
酸洗对象是牌号为K037的奥氏体耐酸钢板，尺寸为100×2050×4毫米，带有热成形时形成的铁鳞层。酸洗按多级，在3个带筐式振动机构的镶板酸洗池中，在氯化硫酸铁溶液中进行。
Ⅰ.预酸洗液
Fe3+含量：15克/升。
酸洗温度：40℃
酸洗时间：5分钟
Ⅱ.酸洗液：
Fe3+含量：69克/升。
酸洗温度：50℃
酸洗时间：10分钟
盐酸含量：3%
Ⅲ.酸洗液：
Fe3+含量：98克/升。
酸洗温度：60℃
酸洗时间：10分钟
酸洗过的表面是银白色，无氧化物的，观察不到过酸洗现象。
实施例8
使用实施例1的设备，酸洗对象是牌号为Dinamo的低合金电工钢板，尺寸为1000×2000×5毫米，其上覆盖着最终热处理时形成的氧化皮。
氧化皮的量：98克/米。
用氯化硫酸铁进行酸洗。
Fe3+含量：47克/升。
酸洗温度：40℃
硫酸含量：12%（重量）。
酸洗时间：8分钟
酸洗过的表面是银白色，无氧化物，粗糙。
实施例9
使用上面所述的设备，酸洗牌号为A38的钢板，尺寸为1000×2000×2毫米，其上覆盖着热处理时形成的氧化皮。
用氯化硫酸铁进行酸洗。
Fe3+含量：79克/升。
硫酸含量：22%（重量）。
酸洗液温度：40℃
酸洗时间：5分钟
酸洗过的表面无氧化物，白色，粗糙。