[發明專利]鋁合金陽極氧化線處理工藝

有效

• 申請號: 201410156115.X
• 申請日: 2014-04-17
• 公開（公告）號: CN103952741A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 熊晨凱
• 申請（專利權）人: 佛山市三水雄鷹鋁表面技術創新中心有限公司
• 主分類號: C25D11/04
• 分類號: C25D11/04
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 黃冠華

技術領域

本發明針對化工領域，具體涉及一種鋁合金陽極氧化線的處理工藝及其工藝配置。

背景技術

現行的鋁合金陽極氧化線，大部分鋁材廠已沿用了100多年。全線共有19個槽位，其中6個功能槽，每個功能槽配置兩個獨立的流動水洗槽，還另配有一個流動水洗待料槽，合計13個流動水洗槽。整條氧化線依據該傳統的工藝配置共設有6個進水口，6個排水口，每個進水口（排水口）耗水近5噸/噸材，合計耗水近30噸/噸材。這種配置具有水耗高，環境污染大，其槽位布置如圖1所示，6個功能槽的功能如下：

1.除油槽。除油的目的是除去自然氧化膜、指紋及與油脂粘在一起的污物，以保障鋁材表面能均勻腐蝕。除油不好，堿蝕就不均勻，氧化著色后存在花斑、表面不均勻等瑕疵。國內一般采用氧化廢酸除油，有時加入少量氟化物、陽離子或兩性表面活性劑來提高除油效率。現行除油槽存在如下不足：

⑴對存放時間長的鋁材，除油不好，自然氧化膜不能脫干凈，堿蝕不均勻，鋁材表面出現不同光澤，氧化著色不均勻；

⑵除油槽含150-200g/L氧化廢硫酸，容易帶入堿蝕槽，中和燒堿，要求獨立流動水洗；

⑶為了加強除油能力，部分生產廠家在除油槽中添加5-10g/L左右的氟化氫銨，徹底消除除油隱患，但增加了處理含氟和氨氮的廢水的壓力。

2.堿蝕槽。堿蝕的目的是去自然氧化膜，進一步除油，增加鋁材亮度，或起砂、去紋，做亞光材。堿蝕時鋁和堿蝕液發生如下化學反應：

Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O（去自然氧化膜）???(1)

2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑（整平、起砂）???(2)

NaAlO₂+2H2O=Al(OH)₃↓+NaOH（堿槽分解、渾濁、沉淀）???(3)

2Al(OH)3=Al₂O₃.3H₂O(槽壁結垢、堵塞管道)???（4）

（2）+（3）式，鋁材在堿槽反應的本質為

2Al+6H₂O=2Al(OH)₃↓+3H₂↑???（5）

即鋁材實際上是與水反應，回收堿渣的同時，可再生全部氫氧化鈉。按反應式（2）—（5），目前采用了兩種堿蝕方案，一是不加絡合劑的堿回收方案，二是加絡合劑的起砂去紋方案。

日本采用的堿蝕工藝，一般堿蝕槽不加添加劑，利用拜耳法，實行堿回收。堿蝕槽配備抽渣系統，當游離堿控制在60g/L、鋁離子濃度達到30g/L時，按（3）式，偏鋁酸鈉分解成氫氧化鋁和氫氧化鈉，氫氧化鋁沉渣由抽渣系統處理，清渣后的清液抽回堿蝕槽，實現堿回收。

意大利采用的堿蝕工藝，在堿蝕槽加添加劑，如山梨醇、葡鈉等，利用多羥基化合物中的仲醇基CHOH絡合鋁離子，反應式為：

C₆H₁₄O₆+3NaAlO₂=Al₃C₆H₁₁O₉+3NaOH（山梨醇絡合鋁離子）???(6)

3NaC₆H₁₁O₇+NaAlO₂+2H₂O=Al(C₆H₁₁O₇)₃+4NaOH（葡鈉絡合鋁離子）???（7）

當鋁的溶解和鋁離子的帶出平衡時，鋁離子濃度可達80-120g/L，槽液穩定，不清槽。

上述兩種方法各有利弊。日本的工藝，由于采用了堿回收，堿耗低，好清洗，中和槽被前槽堿水消耗相對較少，但要抽渣、鋁耗高、不去紋、不能做砂面材，鋁材狹窄處易結堿垢。意大利的工藝，不用抽渣，由于鋁離子較高，按粘性理論，鋁材表面的反應速度大于機械紋溝底的反應速度，可去紋，能做砂面材；但該工藝粘度高，帶出的槽液多，堿耗和水耗高，而且不便于水洗，對中和槽液消耗較大。