本发明涉及废液处理领域，特别是一种钛铝金属间化合物化学铣切废液的处理方法。
背景技术：
钛铝金属间化合物材料是目前备受瞩目的一类轻质高温材料，其密度不到镍基高温合金的一半，高温性能、抗蠕变性与镍基高温合金接近，可以填补钛合金和镍基高温合金的使用空白，一定温度范围内替代密度较大的镍基高温合金，有效实现零部件的减重，可用于航空航天、汽车等行业的耐高温零部件或者超高速飞行器的壳体等，被认为是最有应用潜力的新一代轻质耐高温结构材料。
化学铣切也叫腐蚀加工，是利用酸、碱、盐等化学溶液对金属产生化学反应，使金属溶解，改变工件尺寸和形状(或表面性能)的一种加工方法。目前，化铣加工已经成为航空航天零部件成形的可靠加工方法。钛铝金属间化合物化铣溶液的主要腐蚀成分为氢氟酸和硝酸，化铣时会发生很多复杂的相互竞争的化学反应，几个可能的主要反应如下：
2Al+6HF＝2AlF3+3H2
Al+HNO3+H2O＝H3AlO3+NO
2H3AlO3+AlF3＝3AlOF+3H2O
6HF+Ti＝H2TiF6+2H2
Ti+6HF+4HNO3＝H2TiF6+4NO2+4H2O
化铣溶液经过一段时间的使用后，随着反应的进行，溶液中的金属离子逐渐增多，化铣溶液有效成分逐渐减少，会导致化铣速率降低，化铣后零件质量下降，当化铣速率降低到一定程度后，化铣溶液即宣告报废，不能再使用。
将化铣溶液直接报废或者经过简单处理后报废不但给环境保护带来沉重的负担，而且对资源造成浪费，加大了生产成本。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种钛铝金属间化合物材料化学铣切废液的处理方法，利用该方法处理上述失效化学铣切废液，可以使化学铣切废液得到再生，降低废液排放的带来的环境污染，并降低了生产成本。
本发明的技术方案是：
一种钛铝金属间化合物化学铣切废液的处理方法，包含以下步骤：
(1)过滤：将化学铣切废液中的固体杂质过滤去除，得到无悬浮物的化学铣切废液；
(2)化学铣切废液冷却到20℃以下后加入形核剂，得到氟氧化铝从溶液中沉淀出来；
(3)将饱和钾盐溶液加入到化学铣切废液中，使钛离子成为氟钛酸钾沉淀从化学铣切废液中过滤出来，并通过离心分离机进行进一步的分离，将其集中到残渣中；
(4)将离心分离机出来的化学铣切废液进行有效成分分析标定，按化学铣切溶液标准要求补充有效成分后，作为再生化学铣切溶液。
所述的钛铝金属间化合物化学铣切废液的处理方法，步骤(2)中，形核剂为氟化铝、氧化铝中的一种或两种。
所述的钛铝金属间化合物化学铣切废液的处理方法，步骤(3)中，钾盐为氟化钾、硝酸钾中的一种或两种，并配置成饱和溶液使用。
本发明的优点和有益效果是：
本发明化学铣切废液的处理方法，可以使失效的化学铣切废液(化铣废液)得到再生，进行循环使用，有效降低了化铣溶液成本，降低化铣废液的排放成本，可以使工厂见到明显的经济效益，并且降低了化铣废液排放对环境造成的污染，具有明显的社会效益。
具体实施方式
本发明中，不同的化铣溶液配方和化铣工艺，会使化铣溶液在失效时具有不同的离子成分和浓度，因此化铣溶液失效时需要先对化铣废液进行成分分析，根据化铣废液中的各种离子浓度具体数值，决定各种物质的加入量，进一步确定加入多少形核剂和钾离子，得到的再生化铣溶液中金属离子浓度在30g/L以下，并将氢氟酸、硝酸等有效成分补充至合适的浓度范围，具体范围参见相关中国发明专利：①公开号CN 103590042A；②公开号CN 103556151A；③公开号CN104073802A；④公开号CN 104073801A。
实施例
在本实施例中，钛铝金属间化合物化学铣切废液的主要成分为：钛离子96g/L，铝离子38g/L，硝酸根离子120g/L，氟离子32g/L，钛铝金属间化合物化学铣切废液的处理方法，具体步骤如下：
(1)过滤：将化学铣切废液中的固体杂质通过过滤的方式去除，得到无悬浮物的化学铣切废液；
(2)化铣废液冷却至20℃以下时，加入形核剂，使化学铣切废液中的铝离子形成氟氧化铝(AlOF)固体沉淀，经过过滤将固体沉淀从化学铣切废液中分离出来；其中，形核剂为氟化铝、氢氧化铝中的一种或两种。
本实施例中，形核剂为氟化铝，形核剂加入量为5～8g/L，加入形核剂可以使氟氧化铝沉淀更容易形成。
(3)将饱和钾盐溶液加入到化学铣切废液中，使钛离子成为氟钛酸钾沉淀从化学铣切废液中过滤出来，并通过离心分离机进行进一步的分离，将其集中到残渣中；
本实施例中，化学铣切废液经处理后作为再生化铣溶液使用，为不引入杂质离子，钾盐选择氟化钾、硝酸钾中的一种或两种，并配置成饱和溶液使用，配制成饱和溶液可以使反应均匀，同时不引入太多的水，钾盐加入量为220～280g/L。加入钾离子可以使钛离子生成氟钛酸钾沉淀出来，如果化铣废液经处理合格后直接排放，大多数可溶性钾盐均可使用。
(4)将离心分离机出来的化学铣切废液进行有效成分分析，补充硝酸和氢氟酸及其他有效成分，可作为再生化学铣切溶液。
本实施例中，最终获得化铣溶液的有效成分含量和技术指标如下：
氢氟酸120～150g/L，硝酸500～600g/L，尿素50～80g/L，五氧化二钒40～60g/L，金属离子20～30g/L，其余为水。
使用上述再生化铣溶液处理钛铝金属间化合物，化铣后产品表面没有任何坑洞、脊梁、晶间腐蚀等缺陷，化铣速率0.010～0.030mm/min，化铣后氢含量增加8～15ppm。
实施例结果表明，本发明可以使失效的化铣废液得到再生，进行循环使用，有效降低了腐蚀剂成本，降低了化铣废液的排放成本。