CN101899666A - 铝及铝合金化铣液稳定与再生方法 - Google Patents

铝及铝合金化铣液稳定与再生方法 Download PDF

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周国华
尹茂生
魏立安
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Abstract

本发明提供了一种从铝及其合金化铣液稳定与再生方法，从而使铝合金化铣液循环使用，寿命提高，成本降低，污染减少。该方法包括5个步骤：(1)将一部分化铣液引入一个储槽，用普通过滤器去除悬浮物；(2)将过滤液引入一个反应器，并加去离子水，加入水量的体积为过滤液体积的0.5～2倍，混合均匀，使氢氧化铝结晶沉析；(3)将混合液导入晶化槽，加适量的氢氧化铝晶种，经24～48小时结晶成长，分离出氢氧化铝晶体，上清液导入调整槽；(4)在调整槽中加入适量的氢氧化钠等成分，恢复其化铣功效；(5)氢氧化铝结晶体经水洗，烘干得固体氢氧化铝产品。

Description

铝及铝合金化铣液稳定与再生方法
技术领域
本发明提供了一种从从碱溶液中去除铝的方法，特别是铝及铝合金化铣液稳定与再生方法。
背景技术
化铣是在航空航天工业中广泛应用的一种重要的铝合金加工方法。
铝及其合金化铣时的化学反应式如下：
2Al+2NaOH+2H2O→2NaAlO2+3H2O
Figure BSA00000183177000011
在铝合金化铣过程中，铝溶解在化铣液中以NaAlO2的形式存在，NaAlO2的产生会使化铣液的功效降低，随着化铣的进行，由于金属铝不断溶解，铣液中的NaAlO2浓度不断增加，当总Al3+浓度大于75g/L时，溶液将失效。
当化铣液失效后，目前还没有形成一个非常有效的循环利用方法，仅仅是将其运至化学处理垃圾场(失效化铣液是危险废物)进行处理，给企业带来较大的经济和环境压力。
发明内容
本发明提供了一种从铝及铝合金化铣液稳定与再生方法，其步骤是：
1、预处理：将部分化铣液取出过滤，去除化铣液中的悬浮物，滤液进行下一步处理，当过滤后的溶液中铝离子浓度小于55g/L时，回流至化铣槽；当过滤后的溶液中铝离子浓度大于55g/L时，导入反应器；；
2、反应：滤液导入反应器后，加入去离子水，并加入氢氧化铝晶种，混合均匀，使氢氧化铝结晶沉析；
3、结晶——分离：将混合液导入晶化槽，在常温、常压下经24～48小时结晶成长过程——分离过程，分离出氢氧化铝晶体，上清液导入调整槽；
4、调整再生：在调整槽中加入适量的氢氧化钠，控制浓度在设定范围内。
过滤可以采用离心分离、微滤、超滤或陶瓷片毛细管负压过滤等方法。
本发明的优点是：能将铝离子的浓度范围控制在有效范围内，能有效延长化铣液使用寿命，实现化铣液高效生产，资源高效利用，有效防治化铣液带来的环境污染，将化铣废弃液污染消除在生产过程中，将污染防治与生产过程相结合，从源头削减了污染，从根本上降低了企业的生产成本。
具体实施方式
将化铣液按以下步骤处理：
1、预处理：
(1)从化铣槽中取出部分(约占化铣槽体积的10％)98℃的化铣液置于储槽中；
(2)90℃～98℃条件下过滤，；
(3)当过滤后的溶液中铝离子浓度小于55g/L时，回流至化铣槽；
(4)当过滤后的溶液中铝离子浓度大于55g/L时，导入反应器；
2、反应：
加去离子水到反应器中将化铣液稀释，加水量为化铣液体积的0.5～2倍，温度控制在40℃～60℃，氢氧化钠浓度控制在60～110g/L之间。
3、结晶——分离：
(1)按50-200mg/L加氢氧化铝晶种，加速搅拌反应器中的溶液30分钟，使水和化铣液充分混合；
(2)慢速搅拌反应器中的溶液24小时至48小时，使铝离子晶体析出；
(3)沉淀分离或过滤分离结晶体；
(4)分离出的氢氧化铝结晶体，导入氢氧化铝结晶体处理单元；
(5)上清液导入调整槽。
4、调整再生：
(1)在调整槽中加入适量的氢氧化钠，氢氧化钠浓度控制在180～300g/L范围内；
(2)加热升温至95℃～98℃时，恢复其化铣功效，导入化铣槽再使用。
5、结晶体处理：
(1)过滤后产生滤渣或氢氧化铝结晶体，用1～2倍的去离子水清洗，以便清洗结晶体表面的碱性物质，减少粘性；
(2)清洗后的水可作为步骤2中的稀释水回用；
(3)清洗后的晶体，采取红外烘干方法去除水分，得干燥的固体物——氢氧化铝。

Claims (4)

1.一种铝及铝合金化铣液稳定与再生的方法，步骤是：
a、预处理过程：将部分化铣液取出过滤，去除化铣液中的悬浮物，如果铝离子浓度小于55g/L，则滤液返回化铣槽；如果铝离子浓度大于55g/L，滤液进行下一步处理；
b、反应过程：滤液导入一个反应器，加入水，并加入少量的氢氧化铝晶种，混合均匀；
c、结晶——分离过程：将混合液，在常温、常压下经24～48小时结晶成长过程，分离出氢氧化铝晶体，上清液导入调整槽；
d、调整再生过程：在调整槽中加入适量的氢氧化钠，控制浓度在设定范围内，升温至化铣工艺温度，化铣液功能恢复。
2.权利要求1所述的铝及铝合金化铣液稳定与再生的方法，特征在于步骤b中加入的水量为过滤液体积的0.5～2倍。
3.权利要求1所述的铝及铝合金化铣液稳定与再生的方法，特征在于步骤b中加入的氢氧化铝晶种为氧化铝粉。
4.权利要求3所述的铝及铝合金化铣液稳定与再生的方法，特征在于氧化铝粉的添加量为50-200mg/L。
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