一种回收铝合金抛光废渣中磷资源的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于磷化工技术领域，具体涉及到一种铝合金抛光废渣中磷资源的回收方法。
【背景技术】
[0002]本发明所述的铝合金抛光废渣指的是铝合金工件在采用化学抛光工艺对其金属表面进行加工处理的过程中所形成的磷酸铝、硫酸铝盐等废渣。目前国内外铝合金表面抛光一般采用机械抛光、电解抛光和化学抛光三种技术，其目的是消除金属表面的细微不平，使表面具有镜面光泽，不但美化产品外观，也能保障产品质量，延长其使用寿命。
[0003]采用化学抛光工艺时，其抛光过程可以简单的理解成膜的形成和膜的溶解两个过程的重复来达到铝工件表面的平整效果，化学抛光液主要为磷酸、硫酸体系，其中磷酸具有较高的粘度，其主要作用是较缓慢和有选择的溶解铝合金表面组织的微观凸起部分的铝和氧化铝，生成粘性液膜附在工件表面，硫酸则是有选择性的溶解工件表面的铝和氧化铝，提高铝材表面抛光液的活性，加快抛光速度，适量的硫酸也能起到增光的作用，在这一过程中铝会不断融入抛光液中，当其浓度累积到一定程度，达到过饱和会以盐的形式析出，形成抛光废渣。主要反应方程式如下所述:
2A1+ 3H2S04— Al 203+3S02+3H20A1203+6H3P04 一 2A1 (H2PO4) 3+3H20
目前国内的铝材抛光企业大多采用简单的堆存方法处理产生的抛光废渣，也有少部分企业采用抛光洗水或废水将废渣溶解中和，废液达标后外排，这些都不是最恰当的处理方法，要么存在安全环保隐患，要么处理成本高，且浪费废渣里含有的磷资源。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种成本低的铝合金抛光废渣的处理方法，可以回收其中的磷资源，创造一定的经济效益。
[0005]本发明的技术方案为:将铝合金抛光废渣溶于一定量的抛光洗水或废水中，采用搅拌并微加热使其完全溶解，加入一定量的氯化钙，在一定条件下反应一定时间后过滤，滤饼与一定量硫酸在一定条件下反应，反应结束后过滤，滤液即为磷酸溶液；所用洗水与抛光废渣的质量比为2-4:1，向废渣溶液中所加入的氯化钙与溶液中硫酸根、磷酸根的质量比为3-3.5:1，反应温度为40°C -60°C、反应时间0.5h_2h、搅拌速度300rpm，并用氧化钙调节pH为5-7，反应结束后过滤，向滤饼中加入一定量浓硫酸，控制反应温度70°C -90°C、反应时间2h _4h、搅拌速度300rpm，硫酸加入量为使得反应料浆中游离三氧化硫的含量为35 g/L-60g/L，反应结束后过滤，得到的滤液即为磷酸溶液。
[0006]本发明所述的铝合金抛光废渣指的是铝合金金属表面进行化学抛光过程中由于化学抛光液中铝离子浓度累积过高达到过饱和而析出的硫酸铝、磷酸二氢铝、磷酸氢铝或磷酸铝等盐，其中硫酸铝的质量分数约为50%-52%，磷酸铝盐约为45%-47%，其余为杂质。
[0007]本发明的所述的一种回收铝合金抛光废渣中磷资源的方法不仅可以有效的解决铝合金抛光企业存在的废渣处理难题，还能回收其中含有的磷资源制备成磷酸溶液，经浓缩后可再次用于抛光液的配制，节约了企业生产成本。
【具体实施方式】
[0008]实施例1
取10g铝合金抛光废渣溶于200g的抛光洗水中，搅拌并微加热使其完全溶解，加入270g氯化钙，控制反应温度为40°C、反应时间0.5h、搅拌速度300rpm，反应过程中用一定量氧化钙调节PH为5，反应结束后过滤，向滤饼中加入浓硫酸，控制反应温度70°C、反应时间2h、搅拌速度300rpm，硫酸加入量为使得反应料浆中游离三氧化硫的含量为35g/L，反应结束后过滤，滤液即为磷酸溶液。磷回收率为68.4%。
[0009]实施例2
取10g铝合金抛光废渣溶于400g的抛光洗水中，搅拌并微加热使其完全溶解，加入315g氯化钙，控制反应温度为60°C、反应时间2h、搅拌速度300rpm，反应过程中用一定量氧化钙调节PH为6，反应结束后过滤，向滤饼中加入浓硫酸，控制反应温度90°C、反应时间4h、搅拌速度300rpm，硫酸加入量为使得反应料浆中游离三氧化硫的含量为60g/L，反应结束后过滤，滤液即为磷酸溶液。磷回收率为82.8%。
[0010]实施例3
取10g铝合金抛光废渣溶于300g的抛光洗水中，搅拌并微加热使其完全溶解，加入297g氯化钙，控制反应温度为50°C、反应时间lh、搅拌速度300rpm，反应过程中用一定量氧化钙调节PH为7，反应结束后过滤，向滤饼中加入浓硫酸，控制反应温度80°C、反应时间3h、搅拌速度300rpm，硫酸加入量为使得反应料浆中游离三氧化硫的含量为50g/L，反应结束后过滤，滤液即为磷酸溶液。磷回收率为78.6%。
[0011]实施例4
取10g铝合金抛光废渣溶于300g的抛光洗水中，搅拌并微加热使其完全溶解，加入279g氯化钙，控制反应温度为40°C、反应时间2h、搅拌速度300rpm，反应过程中用一定量氧化钙调节PH为5.5，反应结束后过滤，向滤饼中加入浓硫酸，控制反应温度80°C、反应时间4h、搅拌速度300rpm，硫酸加入量为使得反应料浆中游离三氧化硫的含量为45g/L，反应结束后过滤，滤液即为磷酸溶液。磷回收率为73.2%。
【主权项】
1.一种回收铝合金抛光废渣中磷资源的方法，其特征是方法为，将铝合金抛光废渣溶于一定量的抛光洗水或废水中，采用搅拌并微加热使其完全溶解，加入一定量的氯化钙，在一定条件下反应一定时间后过滤，滤饼与一定量硫酸在一定条件下反应，反应结束后过滤，滤液即为磷酸溶液； 所用洗水与抛光废渣的质量比为2-4:1，向废渣溶液中所加入的氯化钙与溶液中硫酸根、磷酸根的质量的比为3-3.5:1，反应温度为40 °C -60°C、反应时间0.5h_2h、搅拌速度300rpm，并用氧化1?调节pH为5_7，反应结束后过滤，向滤饼中加入一定量浓硫酸，控制反应温度70°C -90°C、反应时间2h-4h、搅拌速度300rpm，硫酸加入量为使得反应料浆中游离三氧化硫的含量为35 g/L -60g/L，反应结束后过滤，滤液即为磷酸溶液；上述的铝合金抛光废渣指的是铝合金金属表面进行化学抛光过程中由于化学抛光液中铝离子浓度累积过高达到过饱和而析出的硫酸铝、磷酸二氢铝、磷酸氢铝或磷酸铝盐，其中硫酸铝的质量分数为50%-52%，磷酸铝盐为45%-47%，其余为杂质。
【专利摘要】本发明公开了一种回收铝合金抛光废渣中磷资源的方法，将铝合金抛光处理工艺中产生的废渣溶于一定量的抛光洗水或废水中，采用搅拌并微加热使其完全溶解，加入一定量的氯化钙，在一定条件下反应一定时间后过滤，滤饼与一定量硫酸在一定条件下反应，反应结束后过滤，滤液即为磷酸溶液。所述铝合金抛光废渣，其主要成分为硫酸铝、磷酸铝等；企业目前大多采用堆存的方式处理抛光废渣，易形成环保隐患，也造成磷、硫等资源的浪费。本方法以抛光废渣为原料通过采用特定的工艺回收其中的磷资源，还能回收其中含有的磷资源制备得到的磷酸溶液，经浓缩后可再次用于抛光液的配制，不仅创造了一定的经济效益，还解决了抛光废渣造成的环保难题。<sup/>
【IPC分类】B09B3/00, C01B25/18
【公开号】CN104925775
【申请号】CN201510284841
【发明人】郭举, 李文飞, 胡宏, 刘旭, 杨丽萍, 李天祥, 解田
【申请人】瓮福（集团）有限责任公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年5月29日