一种回收铝制备氧化膜的方法

本发明涉及一种铝回收利用的方法，具体涉及一种回收铝制备氧化膜的方法。

背景技术：

1、铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅，居第三位，是地壳中含量最丰富的金属元素。在金属品种中，仅次于钢铁，为第二大类金属。随着科技的发展，铝以及铝合金在生活中的应用已涉及方方面面，其用量规模大，从资源循环和绿色经济的需求出发，若能将废弃铝回收再利用能够极大地促进绿色循环经济，因而将废旧制品转化为水平高、功能多的产品具有重要的研究意义。

2、回收废旧铝制品并将其利用于制备氧化铝膜是铝制品回收的方法之一，其目的性强，能够使参与回收的铝基本实现完全的回收再利用，能够有效促进节能减排。在氧化铝膜制备过程中，主要解决不同废铝制备氧化铝膜的工艺不同和所需氧化铝膜参数的不同，通过氧化液配置、电压设置、氧化时间来实现目标要求的氧化铝膜制备。专利cn110129854a公开了一种氧化膜的制备方法和终端设备，该制备方法包括：在阳极氧化过程中，采用草酸和硫酸的浓度比例为(1.5-3)：1的混合溶液作为电解液对待氧化的铝合金工件进行阳极氧化，在所述待氧化的铝合金工件表面生成氧化膜。然而该方案采用的原料是纯净的铝合金而非回收得来的废旧铝制品，致使该方案在原料的处理和反应上，无法适用于回收的废旧铝制品。

3、由此可见，现有技术中未见采用废旧铝制品参与回收并用于制备氧化铝膜的技术，而该技术实际可有效回收并处理废旧铝进而降低铝消耗、提升利用率，同时可缓解废弃铝的处理压力，提高绿色经济，具有重要的研究意义。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了解决上述问题至少其一而提供一种回收铝制备氧化膜的方法，以解决现有技术中缺乏对回收铝(废旧铝制品)的回收并再制备氧化铝膜的方法，有效实现了废旧铝制品回收利用周期的缩短，增强了绿色经济效益，以废铝为原料制备氧化铝膜的方法目的性强、低成本、可调节性强。

2、本发明的目的通过以下技术方案实现：

3、一种回收铝制备氧化膜的方法，包括如下步骤：

4、s1：前处理，包括对氧化原料依次进行的超声去油、高温退火、碱洗、水洗、酸洗、水洗、电解抛光和水洗，得到氧化基材；

5、s2：氧化处理，包括对氧化基材依次进行的一次氧化、脱除氧化层处理、二次氧化和扩孔处理，得到多孔氧化膜；

6、所述的氧化原料为回收铝；

7、所述的一次氧化和所述的二次氧化均为电化学氧化。

8、优选地，所述的前处理还包括除漆分离，采用溶剂除漆的方法：使用质量比为1：1-3的二甲基亚砜与n,n-二甲基甲酰胺配置形成的混合溶液作为溶剂，在50-80℃下反应3-5h。除漆分离处理为脱除废铝制品表面涂覆的树脂系或丙烯系涂料，并将其分离出去。

9、优选地，

10、所述的超声去油为：依次在丙酮、无水乙醇和去离子水中超声共20-60min；

11、所述的高温退火为：加热至300-800℃并保温0.5-5h，随后自然冷却至室温；

12、所述的碱洗为：在碱液中反应0.5-5min，所述的碱液包括质量比为3：1的氢氧化钠和钠盐，所述的钠盐为碳酸钠和磷酸钠中的一种或两种；

13、所述的酸洗为：在10-25wt％的硫酸中反应0.5-5min；

14、所述的电解抛光为：在80-100℃的混合溶液中，以10-20v的抛光电压处理1-15min，所述的混合溶液包括70-80wt％的磷酸、20-30wt％的硫酸和10-30g/l的硫酸铝。

15、优选地，所述的电化学氧化中采用恒压氧化法，其中，氧化液包括添加剂和混合酸，所述的添加剂为0.1mol/l的硫酸铈溶液，所述的混合酸包括质量比为10：5：2-10的硫酸、硼酸和磷酸；电压为40-150v；一次氧化的时间为0.1-3h，二次氧化的时间为0.1-5h。

16、优选地，所述的脱除氧化层处理为：在20-60℃的水浴中，采用6wt％的磷酸反应0.5-1h；所述的扩孔处理为：在20-60℃的水浴中，采用5wt％的磷酸反应0.5-1h。

17、优选地，所述的扩孔处理前，通过混合液去除氧化铝膜阻挡层或多余的氧化基材，所述的混合液包括0.1mol/l氯化铜和20wt％盐酸。将氧化铝膜阻挡层或者多余铝制品基材浸入去除液，后洗去红色铜等溶解物质。

18、优选地，所述的方法还包括后处理，所述的后处理为：对多孔氧化膜进行封闭处理得到氧化膜产品；所述的封闭处理为水合封闭或溶剂封闭；所述的水合封闭为：在90-100℃去离子水中漂洗10-30min；所述的溶剂封闭为：使用硬脂酸或树脂涂覆于多孔氧化膜表面。

19、更优选地，后处理还包括凉风吹干，包括室温自然晾干或制风机吹干。

20、优选地，所述的回收铝来源于废旧铝制品，通过对废旧铝制品进行预处理，得到铝含量高于97％的回收铝。

21、优选地，所述的废旧铝制品为生产过程中性能不达标的报废铝制品，和/或，采用以铝和/或铝合金为原料的废旧用品。该废旧铝制品中铝为主要或者全部元素，主要包含高纯铝废料、铝制易拉罐。

22、优选地，所述的预处理包括筛选、拆解和打磨。具体可为：先将废旧铝制品初级分类、分级堆放，比如纯铝、变形铝合金、铸造铝合金、混合料等；后由其中初步筛选出纯铝、较为纯净铝合金的废铝制品。再将初步筛选出的废铝进行必要的拆解裁剪、打磨清洗，打磨包含机器打磨、人工砂纸打磨，进一步筛选出尺寸合适、表面积大的废铝作为氧化原料。

23、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

24、本发明采用对废铝的预处理实现最大程度的回收利用，采用一般化学方法对筛选出的原料进行前处理，氧化处理采用电化学方法选择原理简单且效果更好的二步阳极氧化，氧化过程中可以通过氧化液配置、电压设置、氧化时间，来控制多孔氧化膜结构与形貌。通过二步阳极氧化过程，控制氧化条件达到预设产品参数，增添氧化过程步骤实现产品功能，来应用于不同产业和领域。得到成本低但应用广的氧化膜的方法，生产过程实现高效的绿色经济效益，为废旧制品的循环再生提供更高的价值。且所用溶剂可循环利用，减少环境污染，降低生产成本。可见，本发明用于制备氧化铝膜的原料绿色效益高，制备工艺简单，生产成本低廉。

25、该方法选择回收废旧的铝制品作为原料，将废铝进行前处理后选择合适的基材进行电化学氧化，后经过后处理得到符合产品预设参数的氧化铝膜。废旧铝制品回收后废铝基材常采用环保便捷的电化学方法，包括阳极氧化。该方法工艺可调节性强、简单环保、有效促进资源再利用和再生产业进一步发展。所得的氧化膜耐蚀耐磨，可以通过控制氧化条件形成外形为蜂巢状的膜，该膜孔洞呈六角形结构，大小一致，均匀分布，向着与阻挡层垂直的方向生长，可应用于微电子器件、电池电极、光波导器件、阳极氧化铝模板制造等领域。可见，本发明回收利用废旧铝制品的循环周期短、目的性强、利用率高，使得再生产品的目的明确、效益高。

26、本方法有效缩短了废旧铝制品的回收利用周期，增强了绿色经济效益，以废铝为原料制备氧化铝膜的的方法目的性强、低成本、可调节性强。由于本发明采用上述原料及制备方法，使得本发明中氧化铝膜的制备过程安全，操作简单，所用溶剂可循环使用。所得氧化铝膜可调节性强、应用广，有利于在工业生产中降低成本和规模生产。