一种铝型材阳极氧化槽废酸循环使用的处理方法与流程

文档序号:20005626发布日期:2020-02-22 03:34阅读:2021来源:国知局
一种铝型材阳极氧化槽废酸循环使用的处理方法与流程

本发明属于铝型材加工技术领域,更具体涉及一种铝型材阳极氧化槽废酸循环使用的处理方法。适用于铝型材加工行业的任何配方的铝型材阳极氧化槽废酸的循环使用的处理、铝型材加工行业的铝型材电解抛光槽废酸的循环使用的处理,包括硫酸阳极氧化工艺、铬酸阳极氧化工艺、草酸阳极氧化工艺和磷酸阳极氧化工艺产生的废酸,以及铝型材加工行业的含铝废酸的循环使用的处理。



背景技术:

阳极氧化是一种电解氧化,在该过程中铝型材的表面通常生成一层成分为氧化铝的氧化膜。这层膜具有保护性、装饰性以及其他的一些功能性。氧化膜分两大类:壁垒型氧化膜和多孔型氧化膜,壁垒型氧化膜是一层紧靠金属表面的致密无孔的薄氧化膜,厚度取决于外加电压一般不超过0.1um。多孔型氧化膜由阻挡层和多孔层两层氧化膜组成,阻挡层厚度和外加电压有关,多孔层厚度取决于通过的电量.我们最常用的是多孔型氧化膜。阳极氧化膜的特性具有如下特性:a.氧化膜结构呈多孔性蜂窝状结,膜的多孔性使具有很好的吸附能力,可以作涂镀层的底层也可被染色,提高金属的装饰效果。b.氧化膜的硬度高,阳极氧化膜的硬度很高,其硬度大约在196~490hv,因为硬度高决定了氧化膜的耐磨性非常好。c.氧化膜的耐蚀性,铝氧化膜在空气,土壤中都很稳定,同基体的结合力也很强,一般情况下氧化后都会进行染色封孔或喷涂处理,使其耐腐蚀性进一步增强。d.氧化膜的结合力,氧化膜于基体金属的结合力很强,很难用机械的方法将它们分离,即使膜层随金属弯曲,膜层仍于基体金属保持良好的结合,但氧化膜的塑性小,脆性大,当膜层受到较大的冲击负荷和弯曲变形时,会产生龟裂,所以这种氧化膜不易在机械作用下使用,可以用作油漆层的底层。e.氧化膜的绝缘性,铝的阳极氧化膜的阻抗较高,导热性也很低,热稳定性可高达1500度,热导率0.419w/(m·k)~1.26w/(m·k).可用作电解电容器的电介质层或电器制品的绝缘层。

铝型材阳极氧化的常用工艺有硫酸阳极氧化工艺、铬酸阳极氧化工艺、草酸阳极氧化工艺和磷酸阳极氧化工艺。最常用的是硫酸阳极氧化工艺。最常见的铝型材硫酸阳极氧化工艺为:1.阳极氧化酸液:由16~18%(质量分数)硫酸、铝型材阳极氧化专用ly--920宽温氧化剂3~5%(质量分数)和纯水构成的酸液;2.氧化温度15~25℃(最佳为18~22℃);3.电压12~20v,电流密度1~1.a/dm2;4.氧化时间10~25min。

随着铝型材在阳极氧化槽中被酸液腐蚀产生具有保护性、装饰性以及其光亮性的表面氧化膜,铝型材表面部分的铝会形成铝离子溶解在酸液中,同时由于酸液与铝型材产生腐蚀,酸液的浓度会减少。当阳极氧化槽酸液中铝离子浓度上升到某一值和酸液浓度降低到某一值时,由于高浓度的铝离子会产生很强的发热作用和酸液浓度的降低,导致阳极氧化效果严重降低,这时阳极氧化槽酸液需要被新鲜配制的酸液更换,阳极氧化槽废酸就产生了。一个中型的铝型材加工公司,大约日产阳极氧化槽废酸20~35吨。由于各公司阳极氧化槽酸液配方和工艺不尽相同,阳极氧化槽废酸的组成也不尽一致,但阳极氧化槽废酸的基本组成为:硫酸10~30%(质量分数)、铝离子1.0~3%(质量分数)和水分69~89%(质量分数)以及少量的其他金属离子。

由于铝型材阳极氧化槽废酸酸度大、酸性强、浓度高、含有毒金属离子,所以处理费用极高、难度极大,而且产生大量的固体废弃物对环境的污染极大。对于铝型材阳极氧化槽废酸的处理与利用,目前缺乏有效的方法。因此研究铝型材阳极氧化槽废酸的处理技术,对于铝型材行业的清洁生产、减少环境污染和增加经济效益等方面,具有重要而且现实的社会、经济和环保意义。



技术实现要素:

针对目前铝型材阳极氧化槽废酸处理难度大、费用高、被废弃污染严重和现有技术中存在的不足,本发明的目的是在于提供了一种铝型材阳极氧化槽废酸循环使用的处理方法,成本低、无污染、铝离子除去充分、酸可循环使用、原料利用率高、工艺过程简便、可机械化的铝型材阳极氧化槽废酸循环使用的处理。

为了实现上述的目的,本发明采用了以下技术措施:

本发明的技术构思如下:利用铝型材阳极氧化槽废酸中铝离子能与化合剂反应生成不溶于水和稀酸的铝盐的性质,铝型材阳极氧化槽废酸通过加热反应、晶种诱导和自然沉降后所得的上清液,经膜分离过滤和成分调整后得到可循环使用的铝型材阳极氧化槽酸液。

一种铝型材阳极氧化槽废酸循环使用的处理方法,其特征在于,所述处理方法的步骤如下:

1、一种铝型材阳极氧化槽废酸循环使用的处理方法,其步骤是:

⑴加热反应:取铝型材阳极氧化槽废酸于耐强酸的反应釜或其他容器中,开启冷却水回流,在不断搅拌的情况下,加入其质量0.3~25%的化合剂,将混合物加热至化合剂离解反应温度并维持化合剂离解反应温度,继续加热搅拌反应1.0~15小时,使其中的化合剂与铝离子反应生成相应的铝盐,得反应液备用。

所述的铝型材阳极氧化槽废酸,是用于铝型材阳极氧化的混合酸液在氧化槽中阳极氧化铝型材后剩余的、铝离子含量高的、无法再使用的和需要废弃的酸液,其成分是:硫酸10~30%质量分数、铝离子0.8~3.0%质量分数、铝型材阳极氧化专用ly-920宽温氧化剂0.1~5%质量分数和水分68~86%质量分数;所述的化合剂为分析纯或者化学纯的十二烷基苯磺酸、植酸、草酸、磷酸、硅酸、聚硅酸、氟硅酸和氢氟酸中的一种,或二至八种的任意比例混合物;所述的化合剂离解反应温度,为能促进相应铝盐生成的温度,其范围为15~120℃。

优选的,所述的铝型材阳极氧化槽废酸,是用于铝型材阳极氧化的混合酸液在氧化槽中阳极氧化铝型材后剩余的、铝离子含量高的、无法再使用的和需要废弃的酸液,其主要成分是:硫酸13~25%(质量分数)、铝离子1.2~2.5%(质量分数)、铝型材阳极氧化专用ly-920宽温氧化剂0.5~3%(质量分数)和水分70~85.3%(质量分数);所述的化合剂为分析纯的十二烷基苯磺酸、植酸、磷酸、硅酸、聚硅酸、氟硅酸和氢氟酸中的一种,或者二种按任意比例的混合物,或者三种按任意比例的混合物;所述的化合剂离解反应温度,为能促进相应铝盐生成的温度,其范围为30~110℃。

⑵晶种准备:取由相应的化合剂酸根与铝离子构成的难容于水和稀硫酸的固体铝盐,用不锈钢粉碎机粉碎后,粉碎物经标准筛过筛后,得铝盐晶种。

所述的固体铝盐为分析纯或者化学纯的十二烷基苯磺酸铝、植酸铝、草酸铝、磷酸铝、硅酸铝、聚硅酸铝、氟硅酸铝和氢氟酸铝中的任一种,或二种至八种按任意比例的混合物;所述的过筛为40~600目。

优选的,所述的固体铝盐为分析纯的十二烷基苯磺酸铝、植酸铝、磷酸铝、硅酸铝、聚硅酸铝、氟硅酸铝和氢氟酸铝中的一种,或二种至八种按任意比例的混合物;所述的经标准筛过筛为经80~400目的标准筛过筛。

⑶晶种诱导:将步骤⑴所得反应液的温度降至0~45℃并维持0~45℃,在不断搅拌的条件下,向反应液中加入能起诱导作用的质量分数的由步骤⑵所得的晶种,继续搅拌1.0~25小时,使晶种诱导反应液中的铝盐形成铝盐沉淀,得铝盐沉淀析出的反应液。

所述的能起诱导作用的质量分数,为能起到诱导结晶生成的质量分数,其范围为0.05~5%。

优选的,所述的能起诱导作用的质量分数,为能起到诱导结晶生成的质量分数,其范围为0.05~5%。

优选的,所述的适当质量分数为能起到诱导结晶生成的质量分数,其范围为0.1~2%。

⑷自然沉降:维持步骤⑶所得铝盐沉淀析出的反应液的温度为0~40℃,控制沉降搅拌速度,继续搅拌5~45小时后,停止搅拌,让沉淀自然沉降3~15小时,取沉降上清液备用。

所述的沉降搅拌速度,为铝盐能沉降的搅拌速度,其范围为1~50rpm。

优选的,所述的沉降搅拌速度,为为铝盐能沉降的搅拌速度,其范围为5~40rpm。

⑸膜分离:用微孔膜设备精密过滤步骤⑷所得沉降上清液,得铝型材阳极氧化槽脱铝酸液备用。

所述的微孔膜设备,其膜材料为碳化硅,膜组件形式为蜂窝煤型内管式膜,膜孔大小为1、0.5、0.1和0.04μm。

优选的,所述的微孔膜设备,其膜材料为碳化硅,膜组件形式为蜂窝煤型内管式膜,膜孔大小为0.1和0.04μm。

⑹成分调整:分析测定步骤⑸所得铝型材阳极氧化槽脱铝酸液的硫酸质量百分含量,按铝型材阳极氧化工艺的铝型材阳极氧化槽酸液的硫酸质量百分含量,补加浓硫酸和铝型材阳极氧化专用ly-920宽温氧化剂并搅拌均匀,得可循环使用的阳极氧化槽酸液,用于下一批次的铝型材的阳极氧化。

所述的浓硫酸为分析纯或者化学纯的质量分数为98%的硫酸。

优选的,所述的浓硫酸为分析纯或者化学纯的质量分数为98%的硫酸。

通过上述六个步骤的技术措施,最关键的是步骤⑵加热反应、步骤⑶晶种诱导和步骤⑷膜分离,主要通过控制温度的加热反应解决了能与铝生成不溶性铝盐的酸离解从而生成不溶性铝盐、利用不溶性铝盐的晶种诱导不溶性铝盐结晶解决了不溶性铝盐的固相析出和通过耐强腐蚀的碳化硅膜过滤解决了酸浓度高和酸性强的铝型材化学抛光槽脱铝废酸中不溶性杂质的过滤等技术问题和难点。主要达到了铝型材阳极氧化槽废酸液中妨碍循环使用的铝离子的成盐脱除、铝型材阳极氧化槽脱铝酸液中颗粒微小的不溶性铝盐与不溶性杂质的完全分离和通过成分调整实现了铝型材阳极氧化槽脱铝废酸的循环使用的技术效果。由于目前铝型材阳极氧化槽酸液废酸直接当成废弃物经碱中和后排放,几乎没有什么技术方案,所以,本发明相对于现有技术的进步体现在创新、资源化利用和环境保护等方面。

通过本发明的技术处理,铝型材阳极氧化槽废酸中,硫酸保留率为100%;总酸量增大;铝离子脱除率≥85%;不溶性杂质除去率为100%;外观无色澄清透明。铝型材阳极氧化槽脱铝酸液经成分调整后所得的阳极氧化槽酸液,完全可以用于下一批次的铝型材的阳极氧化。

与现有技术相比,本发明方法的优点和有益效果在于:

成本低、无污染、铝离子除去充分、酸可循环使用、原料利用率高、工艺过程简便、可以机械化处理,能适应于大型与小型的生产规模。

针对目前铝型材阳极氧化槽废酸处理难度大、被废弃污染严重和现有技术中存在的不足,本发明的目的是在于提供了一种成本低、无污染、酸可循环使用、原料利用率高、工艺过程简便、可机械化的铝型材阳极氧化槽废酸循环使用的处理方法。

本发明处理的可循环使用的铝型材阳极氧化槽废酸,为无色澄清的均匀液体,除去了影响阳极氧化效果的铝离子分,保留了硫酸,循环使用效果与新鲜配制的阳极氧化酸液无异,避免了废酸的环境强污染、高处理费用和有用资源的浪费。

附图说明

图1为一种铝型材阳极氧化槽废酸循环使用的处理方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步的详细说明。

实施例1:

一种铝型材阳极氧化槽废酸循环使用的处理方法,其步骤是:

⑴加热反应:取主要组成为硫酸19%(质量分数)、铝离子1.8%(质量分数)、铝型材阳极氧化专用ly-920宽温氧化剂1.7%(质量分数)和水分77.5%(质量分数)的铝型材阳极氧化槽废酸500克于磨口三角烧瓶中,在搅拌速度为100rpm的搅拌条件下,加入其质量1.5%的十二烷基苯磺酸,开启冷水回流,将混合物加热至85℃并维持85℃,继续加热搅拌反应8小时,使其中的十二烷基苯磺酸与铝离子反应生成相应的十二烷基苯磺酸铝,得反应液备用。

⑵晶种准备:取固态的分析纯十二烷基苯磺酸铝,用不锈钢粉碎机粉碎,粉碎物经200目标准筛过筛后,即得十二烷基苯磺酸铝晶种。

⑶晶种诱导:将步骤⑴所得反应液的温度降至25℃并维持25℃,在搅拌速度为200rpm的搅拌条件下,向反应液中加入其质量分数0.5%的十二烷基苯磺酸铝晶种,继续搅拌15小时,使晶种诱导反应液中的铝盐充分形成十二烷基苯磺酸铝沉淀,得铝盐沉淀析出的反应液。

⑷自然沉降:维持步骤⑶所得铝盐沉淀析出的反应液的温度为25℃,在搅拌速度为20rpm的搅拌条件下,继续搅拌25小时后,停止搅拌,让沉淀自然沉降10小时,取沉降上清液备用。

⑸膜分离:用膜材料为碳化硅、膜孔为0.04μm和膜组件形式为蜂窝煤型内管式膜的微孔膜设备精密过滤步骤⑷所得沉降上清液,得铝离子含量≤0.20%(质量分数)的和硫酸含量为18%(质量分数)的铝型材阳极氧化槽脱铝酸液493克。

⑹成分调整:按铝型材阳极氧化工艺所需的铝型材阳极氧化槽酸液的硫酸质量百分含量的要求,补加分析纯浓硫酸和铝型材阳极氧化专用ly-920宽温氧化剂并搅拌均匀,即得可循环使用的阳极氧化槽酸液,用于下一批次的铝型材的阳极氧化。

经测定,铝型材阳极氧化废酸经上述方法处理后,硫酸保留率为100%,铝离子脱除率≥85%,不溶性杂质除去率为100%,外观澄清透明。铝型材阳极氧化槽脱铝酸液经成分调整后所得的阳极氧化槽酸液,完全可以用于下一批次的铝型材的阳极氧化。

实施例2:

一种铝型材阳极氧化槽废酸循环使用的处理方法,其步骤是:

⑴加热反应:取主要组成为硫酸16%(质量分数)、铝离子2.1%(质量分数)、铝型材阳极氧化专用ly-920宽温氧化剂1.3%(质量分数)和水分80.6%(质量分数)的铝型材阳极氧化槽废酸650克于磨口三角烧瓶中,在搅拌速度为130rpm的搅拌条件下,加入其质量2.5%的植酸,开启冷水回流,将混合物加热至90℃并维持90℃,继续加热搅拌反应9小时,使其中的植酸与铝离子反应生成相应的植酸铝,得反应液备用。

⑵晶种准备:取固态的分析纯植酸铝,用不锈钢粉碎机粉碎,粉碎物经160目标准筛过筛后,即得植酸铝晶种。

⑶晶种诱导:将步骤⑴所得反应液的温度降至30℃并维持30℃,在搅拌速度为200rpm的搅拌条件下,向反应液中加入其质量分数0.3%的植酸铝晶种,继续搅拌15小时,使晶种诱导反应液中的铝盐充分形成植酸铝沉淀,得铝盐沉淀析出的反应液。

⑷自然沉降:维持步骤⑶所得铝盐沉淀析出的反应液的温度为30℃,在搅拌速度为15rpm的搅拌条件下,继续搅拌20小时后,停止搅拌,让沉淀自然沉降13小时,取沉降上清液备用。

⑸膜分离:用膜材料为碳化硅、膜孔为0.1μm和膜组件形式为蜂窝煤型内管式膜的微孔膜设备精密过滤步骤⑷所得沉降上清液,得铝离子含量≤0.20%(质量分数)的和硫酸含量为14.9%(质量分数)的铝型材阳极氧化槽脱铝酸液639克。

⑹成分调整:按铝型材阳极氧化工艺所需的铝型材阳极氧化槽酸液的硫酸质量百分含量的要求,补加分析纯浓硫酸和铝型材阳极氧化专用ly-920宽温氧化剂并搅拌均匀,即得可循环使用的阳极氧化槽酸液,用于下一批次的铝型材的阳极氧化。

经测定,铝型材阳极氧化废酸经上述方法处理后,硫酸保留率为100%,铝离子脱除率≥85%,不溶性杂质除去率为100%,外观澄清透明。铝型材阳极氧化槽脱铝酸液经成分调整后所得的阳极氧化槽酸液,完全可以用于下一批次的铝型材的阳极氧化。

实施例3:

一种铝型材阳极氧化槽废酸循环使用的处理方法,其步骤是:

⑴加热反应:取主要组成为硫酸20.5%(质量分数)、铝离子2.4%(质量分数)、铝型材阳极氧化专用ly-920宽温氧化剂0.7%(质量分数)和水分76.4%(质量分数)的铝型材阳极氧化槽废酸832克于磨口三角烧瓶中,在搅拌速度为150rpm的搅拌条件下,加入其质量分数3.0%的草酸,开启冷水回流,将混合物加热至80℃并维持80℃,继续加热搅拌反应12小时,使其中的草酸与铝离子反应生成相应的草酸铝,得反应液备用。

⑵晶种准备:取固态的分析纯草酸铝,用不锈钢粉碎机粉碎,粉碎物经300目标准筛过筛后,即得草酸铝晶种。

⑶晶种诱导:将步骤⑴所得反应液的温度降至15℃并维持15℃,在搅拌速度为160rpm的搅拌条件下,向反应液中加入其质量分数0.25%的草酸铝晶种,继续搅拌20小时,使晶种诱导反应液中的铝盐充分形成草酸铝沉淀,得铝盐沉淀析出的反应液。

⑷自然沉降:维持步骤⑶所得铝盐沉淀析出的反应液的温度为15℃,在搅拌速度为25rpm的搅拌条件下,继续搅拌20小时后,停止搅拌,让沉淀自然沉降8小时,取沉降上清液备用。

⑸膜分离:用膜材料为碳化硅、膜孔为0.04μm和膜组件形式为蜂窝煤型内管式膜的微孔膜设备精密过滤步骤⑷所得沉降上清液,得铝离子含量≤0.25%(质量分数)的和硫酸含量为19.2%(质量分数)的铝型材阳极氧化槽脱铝酸液812克。

⑹成分调整:按铝型材阳极氧化工艺所需的铝型材阳极氧化槽酸液的硫酸质量百分含量的要求,补加分析纯浓硫酸和铝型材阳极氧化专用ly-920宽温氧化剂并搅拌均匀,即得可循环使用的阳极氧化槽酸液,用于下一批次的铝型材的阳极氧化。

经测定,铝型材阳极氧化废酸经上述方法处理后,硫酸保留率为100%,铝离子脱除率≥85%,不溶性杂质除去率为100%,外观澄清透明。铝型材阳极氧化槽脱铝酸液经成分调整后所得的阳极氧化槽酸液,完全可以用于下一批次的铝型材的阳极氧化。

实施例4:

一种铝型材阳极氧化槽废酸循环使用的处理方法,其步骤是:

⑴加热反应:取主要组成为硫酸19%(质量分数)、铝离子1.8%(质量分数)、铝型材阳极氧化专用ly-920宽温氧化剂1.7%(质量分数)和水分77.5%(质量分数)的铝型材阳极氧化槽废酸500克于磨口三角烧瓶中,在搅拌速度为100rpm的搅拌条件下,加入其质量分数9.5%的的磷酸(质量百分浓度为85%的磷酸),开启冷水回流,将混合物加热至85℃并维持85℃,继续加热搅拌反应8小时,使其中的磷酸与铝离子反应生成相应的磷酸铝,得反应液备用。

⑵晶种准备:取固态的分析纯磷酸铝,用不锈钢粉碎机粉碎,粉碎物经200目标准筛过筛后,即得磷酸铝晶种。

⑶晶种诱导:将步骤⑴所得反应液的温度降至25℃并维持25℃,在搅拌速度为200rpm的搅拌条件下,向反应液中加入其质量分数0.5%的磷酸铝晶种,继续搅拌15小时,使晶种诱导反应液中的铝盐充分形成磷酸铝沉淀,得铝盐沉淀析出的反应液。

⑷自然沉降:维持步骤⑶所得铝盐沉淀析出的反应液的温度为25℃,在搅拌速度为20rpm的搅拌条件下,继续搅拌25小时后,停止搅拌,让沉淀自然沉降10小时,取沉降上清液备用。

⑸膜分离:用膜材料为碳化硅、膜孔为0.04μm和膜组件形式为蜂窝煤型内管式膜的微孔膜设备精密过滤步骤⑷所得沉降上清液,得铝离子含量≤0.25%(质量分数)的和硫酸含量为18%(质量分数)的铝型材阳极氧化槽脱铝酸液493克。

⑹成分调整:按铝型材阳极氧化工艺所需的铝型材阳极氧化槽酸液的硫酸质量百分含量的要求,补加分析纯浓硫酸和铝型材阳极氧化专用ly-920宽温氧化剂并搅拌均匀,即得可循环使用的阳极氧化槽酸液,用于下一批次的铝型材的阳极氧化。

经测定,铝型材阳极氧化废酸经上述方法处理后,硫酸保留率为100%,铝离子脱除率≥85%,不溶性杂质除去率为100%,外观澄清透明。铝型材阳极氧化槽脱铝酸液经成分调整后所得的阳极氧化槽酸液,完全可以用于下一批次的铝型材的阳极氧化。

实施例5:

一种铝型材阳极氧化槽废酸循环使用的处理方法,其步骤是:

⑴加热反应:取主要组成为硫酸19%(质量分数)、铝离子1.8%(质量分数)、铝型材阳极氧化专用ly-920宽温氧化剂1.7%(质量分数)和水分77.5%(质量分数)的铝型材阳极氧化槽废酸500克于磨口三角烧瓶中,在搅拌速度为100rpm的搅拌条件下,加入其质量分数6.5%的硅酸,开启冷水回流,将混合物加热至85℃并维持85℃,继续加热搅拌反应8小时,使其中的硅酸与铝离子反应生成相应的硅酸铝,得反应液备用。

⑵晶种准备:取固态的分析纯硅酸铝,用不锈钢粉碎机粉碎,粉碎物经200目标准筛过筛后,即得硅酸铝晶种。

⑶晶种诱导:将步骤⑴所得反应液的温度降至25℃并维持25℃,在搅拌速度为200rpm的搅拌条件下,向反应液中加入其质量分数0.5%的硅酸铝晶种,继续搅拌15小时,使晶种诱导反应液中的铝盐充分形成硅酸铝沉淀,得铝盐沉淀析出的反应液。

⑷自然沉降:维持步骤⑶所得铝盐沉淀析出的反应液的温度为25℃,在搅拌速度为20rpm的搅拌条件下,继续搅拌25小时后,停止搅拌,让沉淀自然沉降10小时,取沉降上清液备用。

⑸膜分离:用膜材料为碳化硅、膜孔为0.04μm和膜组件形式为蜂窝煤型内管式膜的微孔膜设备精密过滤步骤⑷所得沉降上清液,得铝离子含量≤0.25%(质量分数)的和硫酸含量为18%(质量分数)的铝型材阳极氧化槽脱铝酸液493克。

⑹成分调整:按铝型材阳极氧化工艺所需的铝型材阳极氧化槽酸液的硫酸质量百分含量的要求,补加分析纯浓硫酸和铝型材阳极氧化专用ly-920宽温氧化剂并搅拌均匀,即得可循环使用的阳极氧化槽酸液,用于下一批次的铝型材的阳极氧化。

经测定,铝型材阳极氧化废酸经上述方法处理后,硫酸保留率为100%,铝离子脱除率≥85%,不溶性杂质除去率为100%,外观澄清透明。铝型材阳极氧化槽脱铝酸液经成分调整后所得的阳极氧化槽酸液,完全可以用于下一批次的铝型材的阳极氧化。

实施例6:

一种铝型材阳极氧化槽废酸循环使用的处理方法,其步骤是:

⑴加热反应:取主要组成为硫酸19%(质量分数)、铝离子1.8%(质量分数)、铝型材阳极氧化专用ly-920宽温氧化剂1.7%(质量分数)和水分77.5%(质量分数)的铝型材阳极氧化槽废酸500克于磨口三角烧瓶中,在搅拌速度为100rpm的搅拌条件下,加入其质量分数8.5%的聚硅酸,开启冷水回流,将混合物加热至85℃并维持85℃,继续加热搅拌反应8小时,使其中的聚硅酸与铝离子反应生成相应的聚硅酸铝,得反应液备用。

⑵晶种准备:取固态的分析纯聚硅酸铝,用不锈钢粉碎机粉碎,粉碎物经200目标准筛过筛后,即得聚硅酸铝晶种。

⑶晶种诱导:将步骤⑴所得反应液的温度降至25℃并维持25℃,在搅拌速度为200rpm的搅拌条件下,向反应液中加入其质量分数0.5%的聚硅酸铝晶种,继续搅拌15小时,使晶种诱导反应液中的铝盐充分形成聚硅酸铝沉淀,得铝盐沉淀析出的反应液。

⑷自然沉降:维持步骤⑶所得铝盐沉淀析出的反应液的温度为25℃,在搅拌速度为20rpm的搅拌条件下,继续搅拌25小时后,停止搅拌,让沉淀自然沉降10小时,取沉降上清液备用。

⑸膜分离:用膜材料为碳化硅、膜孔为0.04μm和膜组件形式为蜂窝煤型内管式膜的微孔膜设备精密过滤步骤⑷所得沉降上清液,得铝离子含量≤0.25%(质量分数)的和硫酸含量为18%(质量分数)的铝型材阳极氧化槽脱铝酸液493克。

⑹成分调整:按铝型材阳极氧化工艺所需的铝型材阳极氧化槽酸液的硫酸质量百分含量的要求,补加质量的分析纯浓硫酸和铝型材阳极氧化专用ly-920宽温氧化剂并搅拌均匀,即得可循环使用的阳极氧化槽酸液,用于下一批次的铝型材的阳极氧化。

经测定,铝型材阳极氧化废酸经上述方法处理后,硫酸保留率为100%,铝离子脱除率≥85%,不溶性杂质除去率为100%,外观澄清透明。铝型材阳极氧化槽脱铝酸液经成分调整后所得的阳极氧化槽酸液,完全可以用于下一批次的铝型材的阳极氧化。

实施例7:

一种铝型材阳极氧化槽废酸循环使用的处理方法,其步骤是:

⑴加热反应:取主要组成为硫酸19%(质量分数)、铝离子1.8%(质量分数)、铝型材阳极氧化专用ly-920宽温氧化剂1.7%(质量分数)和水分77.5%(质量分数)的铝型材阳极氧化槽废酸500克于磨口三角烧瓶中,在搅拌速度为100rpm的搅拌条件下,加入其质量分数15.5%的氟硅酸(氟硅酸质量分数为30%的水溶液),开启冷水回流,将混合物加热至85℃并维持85℃,继续加热搅拌反应8小时,使其中的氟硅酸与铝离子反应生成相应的氟硅酸铝,得反应液备用。

⑵晶种准备:取固态的分析纯氟硅酸铝,用不锈钢粉碎机粉碎,粉碎物经200目标准筛过筛后,即得氟硅酸铝晶种。

⑶晶种诱导:将步骤⑴所得反应液的温度降至25℃并维持25℃,在搅拌速度为200rpm的搅拌条件下,向反应液中加入其质量分数0.5%的氟硅酸铝晶种,继续搅拌15小时,使晶种诱导反应液中的铝盐充分形成氟硅酸铝沉淀,得铝盐沉淀析出的反应液。

⑷自然沉降:维持步骤⑶所得铝盐沉淀析出的反应液的温度为25℃,在搅拌速度为20rpm的搅拌条件下,继续搅拌25小时后,停止搅拌,让沉淀自然沉降10小时,取沉降上清液备用。

⑸膜分离:用膜材料为碳化硅、膜孔为0.04μm和膜组件形式为蜂窝煤型内管式膜的微孔膜设备精密过滤步骤⑷所得沉降上清液,得铝离子含量≤0.25%(质量分数)的和硫酸含量为14.1%(质量分数)的铝型材阳极氧化槽脱铝酸液561克。

⑹成分调整:按铝型材阳极氧化工艺所需的铝型材阳极氧化槽酸液的硫酸质量百分含量的要求,补加分析纯浓硫酸和铝型材阳极氧化专用ly-920宽温氧化剂并搅拌均匀,即得可循环使用的阳极氧化槽酸液,用于下一批次的铝型材的阳极氧化。

经测定,铝型材阳极氧化废酸经上述方法处理后,硫酸保留率为100%,铝离子脱除率≥85%,不溶性杂质除去率为100%,外观澄清透明。铝型材阳极氧化槽脱铝酸液经成分调整后所得的阳极氧化槽酸液,完全可以用于下一批次的铝型材的阳极氧化。

实施例8:

一种铝型材阳极氧化槽废酸循环使用的处理方法,其步骤是:

⑴加热反应:取主要组成为硫酸19%(质量分数)、铝离子1.8%(质量分数)、铝型材阳极氧化专用ly-920宽温氧化剂1.7%(质量分数)和水分77.5%(质量分数)的铝型材阳极氧化槽废酸500克于磨口三角烧瓶中,在搅拌速度为100rpm的搅拌条件下,加入其质量分数2.5%的氢氟酸(为氢氟酸质量百分浓度40%的水溶液),开启冷水回流,将混合物加热至85℃并维持85℃,继续加热搅拌反应8小时,使其中的氢氟酸与铝离子反应生成相应的氟酸铝,得反应液备用。

⑵晶种准备:取固态的分析纯氟酸铝,用不锈钢粉碎机粉碎,粉碎物经200目标准筛过筛后,即得氟酸铝晶种。

⑶晶种诱导:将步骤⑴所得反应液的温度降至25℃并维持25℃,在搅拌速度为200rpm的搅拌条件下,向反应液中加入其质量分数0.5%的氟酸铝晶种,继续搅拌15小时,使晶种诱导反应液中的铝盐充分形成氟酸铝沉淀,得铝盐沉淀析出的反应液。

⑷自然沉降:维持步骤⑶所得铝盐沉淀析出的反应液的温度为25℃,在搅拌速度为20rpm的搅拌条件下,继续搅拌25小时后,停止搅拌,让沉淀自然沉降10小时,取沉降上清液备用。

⑸膜分离:用膜材料为碳化硅、膜孔为0.04μm和膜组件形式为蜂窝煤型内管式膜的微孔膜设备精密过滤步骤⑷所得沉降上清液,得铝离子含量≤0.25%(质量分数)的和硫酸含量为16.8%(质量分数)的铝型材阳极氧化槽脱铝酸液503克。

⑹成分调整:按铝型材阳极氧化工艺所需的铝型材阳极氧化槽酸液的硫酸质量百分含量的要求,补加分析纯浓硫酸和铝型材阳极氧化专用ly-920宽温氧化剂并搅拌均匀,即得可循环使用的阳极氧化槽酸液,用于下一批次的铝型材的阳极氧化。

经测定,铝型材阳极氧化废酸经上述方法处理后,硫酸保留率为100%,铝离子脱除率≥85%,不溶性杂质除去率为100%,外观澄清透明。铝型材阳极氧化槽脱铝酸液经成分调整后所得的阳极氧化槽酸液,完全可以用于下一批次的铝型材的阳极氧化。

实施例9:

一种铝型材阳极氧化槽废酸循环使用的处理方法,其步骤是:

⑴加热反应:取主要组成为硫酸16.5%(质量分数)、铝离子2.0%(质量分数)、铝型材阳极氧化专用ly-920宽温氧化剂0.9%(质量分数)和水分80.6%(质量分数)的铝型材阳极氧化槽废酸1760克于磨口三角烧瓶中,在搅拌速度为100rpm的搅拌条件下,加入其质量分数0.5%的十二烷基苯磺酸和其质量分数7.5%的氟硅酸(氟硅酸质量分数为30%的水溶液),开启冷水回流,将混合物加热至89℃并维持89℃,继续加热搅拌反应12小时,使其中的十二烷基苯磺酸和氟硅酸与铝离子反应生成相应的十二烷基苯磺酸铝和氟硅酸铝,得反应液备用。

⑵晶种准备:取固态的分析纯十二烷基苯磺酸铝和氟硅酸铝,按质量比为1:3混合,用不锈钢粉碎机粉碎,粉碎物经300目标准筛过筛后,即得十二烷基苯磺酸铝和氟硅酸铝的混合晶种。

⑶晶种诱导:将步骤⑴所得反应液的温度降至25℃并维持15℃,在搅拌速度为200rpm的搅拌条件下,向反应液中加入其质量分数0.3%的混合晶种,继续搅拌18小时,使晶种诱导反应液中的铝盐充分形成十二烷基苯磺酸铝和氟硅酸铝沉淀,得铝盐沉淀析出的反应液。

⑷自然沉降:维持步骤⑶所得铝盐沉淀析出的反应液的温度为15℃,在搅拌速度为20rpm的搅拌条件下,继续搅拌25小时后,停止搅拌,让沉淀自然沉降10小时,取沉降上清液备用。

⑸膜分离:用膜材料为碳化硅、膜孔为0.04μm和膜组件形式为蜂窝煤型内管式膜的微孔膜设备精密过滤步骤⑷所得沉降上清液,得铝离子含量≤0.25%(质量分数)的和硫酸含量为14.1%(质量分数)的铝型材阳极氧化槽脱铝酸液1859克。

⑹成分调整:按铝型材阳极氧化工艺所需的铝型材阳极氧化槽酸液的硫酸质量百分含量的要求,补加分析纯浓硫酸和铝型材阳极氧化专用ly-920宽温氧化剂并搅拌均匀,即得可循环使用的阳极氧化槽酸液,用于下一批次的铝型材的阳极氧化。

经测定,铝型材阳极氧化废酸经上述方法处理后,硫酸保留率为100%,铝离子脱除率≥85%,不溶性杂质除去率为100%,外观澄清透明。铝型材阳极氧化槽脱铝酸液经成分调整后所得的阳极氧化槽酸液,完全可以用于下一批次的铝型材的阳极氧化。

实施例10:

一种铝型材阳极氧化槽废酸循环使用的处理方法,其步骤是:

⑴加热反应:取主要组成为硫酸17.2%(质量分数)、铝离子2.2%(质量分数)、铝型材阳极氧化专用ly-920宽温氧化剂1.1%(质量分数)和水分79.5%(质量分数)的铝型材阳极氧化槽废酸5280克于磨口三角烧瓶中,在搅拌速度为100rpm的搅拌条件下,加入其质量分数5.5%的磷酸和其质量分数3.5%的氟硅酸(氟硅酸质量分数为30%的水溶液),开启冷水回流,将混合物加热至95℃并维持95℃,继续加热搅拌反应11小时,使其中的磷酸和氟硅酸与铝离子反应生成相应的磷酸铝和氟硅酸铝,得反应液备用。

⑵晶种准备:取固态的分析纯磷酸铝和氟硅酸铝,按质量比为2:1混合,用不锈钢粉碎机粉碎,粉碎物经300目标准筛过筛后,即得由磷酸铝和氟硅酸铝构成的混合铝晶种。

⑶晶种诱导:将步骤⑴所得反应液的温度降至10℃并维持10℃,在搅拌速度为220rpm的搅拌条件下,向反应液中加入其质量分数0.3%的混合晶种,继续搅拌16小时,使晶种诱导反应液中的铝盐充分形成磷酸铝和氟硅酸铝沉淀,得铝盐沉淀析出的反应液。

⑷自然沉降:维持步骤⑶所得铝盐沉淀析出的反应液的温度为10℃,在搅拌速度为25rpm的搅拌条件下,继续搅拌22小时后,停止搅拌,让沉淀自然沉降12小时,取沉降上清液备用。

⑸膜分离:用膜材料为碳化硅、膜孔为0.04μm和膜组件形式为蜂窝煤型内管式膜的微孔膜设备精密过滤步骤⑷所得沉降上清液,得铝离子含量≤0.25%(质量分数)的和硫酸含量为15.3%(质量分数)的铝型材阳极氧化槽脱铝酸液5410克。

⑹成分调整:按铝型材阳极氧化工艺所需的铝型材阳极氧化槽酸液的硫酸质量百分含量的要求,补加分析纯浓硫酸和铝型材阳极氧化专用ly-920宽温氧化剂并搅拌均匀,即得可循环使用的阳极氧化槽酸液,用于下一批次的铝型材的阳极氧化。

经测定,铝型材阳极氧化废酸经上述方法处理后,硫酸保留率为100%,铝离子脱除率≥85%,不溶性杂质除去率为100%,外观澄清透明。铝型材阳极氧化槽脱铝酸液经成分调整后所得的阳极氧化槽酸液,完全可以用于下一批次的铝型材的阳极氧化。

本说明书中所描述的具体各实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

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