CN108160737A - 铝型材挤压模具碱洗废液回收处理工艺 - Google Patents

铝型材挤压模具碱洗废液回收处理工艺 Download PDF

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Abstract

一种铝型材挤压模具碱洗废液回收处理工艺，属于有色金属加工技术领域，其工艺是：（1）用泵通过管道打入到模具废液调整槽中进行处理。（2）废液调整浓度30%±5、温度50℃±5、控制搅拌线速度5m/min。（3）一部分利用控制条件，使铝酸钠母液分离成氢氧化钠和氢氧化铝；一部分利用二氧化碳，使铝酸钠母液分离成氢氧化铝和碳酸钠或碳酸氢钠。有益效果是：不向废液中加入新的物质，不产生废渣，不提高产生固体物质的量，不会给原有废液中增加有害物质的种类；技术成熟、成本低、产量大适合工业化生产；这种方法碱可以循环使用，大幅降低成本。

Description

铝型材挤压模具碱洗废液回收处理工艺
技术领域
本发明属于有色金属加工技术领域，涉及一种在铝制品加工中产生废碱液回收工艺的改进。
背景技术
铝型材挤压模具在一个品种或工作循环结束时，凝固在模具腔内的铝需要用氢氧化钠溶液腐蚀，俗称模具碱洗。模具碱洗后氢氧化钠溶液中含有铝酸钠和合金成份的氧化物、络合物、氢氧化物等，成份比较复杂，这种液体被称作废碱液，显强碱性、具有很强的腐蚀性和不稳定性。直接排放会造成严重的环境污染。传统的处理方法有三种，其中，两种方法不能做到无污染排放，另一种方法不适合工业化生产。
方法1：厂内圈池存放。厂内空地上圈一个土池，将废碱液注入池中存放。液体一部分被蒸发，一部分渗入地下，形成的固体渣就到埋掉或外运非法处理。
方法2：中和法。用酸对这种废液进行中和，中和后用过滤机过滤。滤出的固体渣外运处理，滤出的含盐水直接排放。
方法3：反渗透膜法。采用渗透膜分离废液中的铝酸钠和其它成份。目前渗透膜的成本很高，每天要过滤几十吨的废液需要渗透膜的面积非常大。另外，这种废液自身会发生水解，也就是在渗透膜的表面会结垢，直接影响渗透膜的寿命。所以，这种方法效率低成本高，不能满足工业化规模生产。
发明内容
本发明的目的是：提供一种铝型材挤压模具碱洗废液回收处理工艺，它能使铝型材挤压模具碱洗产生的废液能够无污染、高效、低成本的被处理掉。
本发明的处理工艺是：
（1）、模具碱洗槽中产生的废液，利用泵通过管道打入到模具废液储存槽，废液储存槽中的废液达到可处理量时，用泵通过管道打入到模具废液调整槽中进行处理。
（2）、模具废液在废液调整槽中调整浓度30%±5、温度50℃±5、控制搅拌线速度5m/min，促使合金成份与铝离子和钠离子分离；利用传统的固液分离技术，分离出合金氧化物混合物和铝酸钠母液；合金氧化物混合物直接市场销售，铝酸钠母液再进一步分离。
（3）、分离铝酸钠母液分二部分进行，一部分利用控制条件，使铝酸钠母液分离成氢氧化钠和氢氧化铝；一部分利用二氧化碳，使铝酸钠母液分离成氢氧化铝和碳酸钠或碳酸氢钠。
（3.1）通过控制铝酸钠母液的温度70℃±5、搅拌线速度3m/min并加入控制液，使铝酸钠母液中的铝离子转化为氢氧化铝从溶液中析出，钠离子转化成氢氧化钠留存溶液中。用传统的固液分离技术，将氢氧化铝与氢氧化钠溶液分离；分离出的氢氧化铝直接进行市场销售，分离出的氢氧化钠溶液在模具碱洗槽中循环使用。
（3.2）在铝酸钠母液中加入二氧化碳气体，使铝酸钠母液分离出氢氧化铝、碳酸钠或碳酸氢钠和不大于6%的碳酸钠或碳酸氢钠溶液；用传统的固液分离技术，将氢氧化铝与碳酸钠或碳酸氢钠分离并直接进行市场销售，不大于6%的碳酸钠或碳酸氢钠在模具碱洗槽中循环使用。
本发明的有益效果是：与酸中和法相比，不向废液中加入新的物质，即不向废液中加酸，不产生废渣，不提高产生固体物质的量，不会给原有废液中增加有害物质的种类；这种方法采用的是传统的固液分离技术，比渗透膜技术成熟、成本低、产量大适合工业化生产；这种方法碱可以循环使用，大幅降低成本。水可达标排放或零排放，对周边环境没有影响。
附图说明
图1是本发明系统设备流程图；
图2是本发明具体设备工艺图；
图3是本发明图2的A部分放大图；
图4是本发明图2的B部分放大图；
图5是本发明图2的C部分放大图；
图6是本发明图2的D部分放大图；
图7是本发明图2的E部分放大图。
具体实施方式
实施例1
下面结合附图对本发明做进一步描述：
如图所示，1是泵A、2是模具废液储存槽、3是搅拌器A、4是搅拌器B、5是泵B、6是废液调整槽A、7是废液调整槽B、8是工艺储罐、9是泵C、10是加热器、11是搅拌总成A、12是搅拌总成B、13是泵D、14是工艺储罐A、15是工艺储罐B、16是泵E、17是固液分离线A、18是烘干线、19是上料过渡槽、20是泵F、21是反应釜A搅拌器、22是反应釜B搅拌器、23是反应釜C搅拌器、24是反应釜D搅拌器、25是反应釜E搅拌器、26是控制釜A搅拌器、27是控制釜B搅拌器、28是控制釜C搅拌器、29是控制釜D搅拌器、30是控制釜E搅拌器、31是反应釜F搅拌器、32是反应釜A、33是反应釜B、34是反应釜C、35是反应釜D、36是反应釜E、37是控制釜A、38是控制釜B、39是控制釜C、40是控制釜D、41是控制釜E、42是控制釜加热器、43是惰性气体储罐阀、44是控制系统、45是启动泵、46是泵G、47是反应釜F、48是泵H、49是固液分离线B、50是上料过渡槽A、51是泵H、52是储存罐A、53是泵I、54是析出器A、55是析出器B、56是冷凝机组、57是泵J、58是泵K、59是离心机、60是上料过渡槽B、61泵L、62是储存罐B、63是储存罐C、64是泵M、65是泵N、66是压缩空气吹口A、67是压缩空气吹口B、68是压缩空气吹口C、69是压缩空气吹口D、70是压缩空气吹口E、71是压缩空气吹口F、72是压缩空气吹口G。
一、工艺流程：如图1
1.模具碱洗槽中产生的废液，利用泵通过管道打入到模具废液储存槽2，废液储存槽中的废液达到可处理量时，用泵通过管道打入到模具废液调整槽中进行处理；
2.模具废液在废液调整槽中调整浓度30%±5、温度50℃±5、控制搅拌线速度5m/min，促使合金成份与铝离子和钠离子分离。利用传统的固液分离技术，分离出合金氧化物混合物和铝酸钠母液。合金氧化物混合物直接市场销售，铝酸钠母液再进一步分离；
3.分离铝酸钠母液分二部分进行。一部分利用控制条件，使铝酸钠母液分离成氢氧化钠和氢氧化铝。一部分利用二氧化碳，使铝酸钠母液分离成氢氧化铝和碳酸钠或碳酸氢钠。
3.1通过控制铝酸钠母液的温度70℃±5、搅拌线速度3m/min并加入控制液，使铝酸钠母液中的铝离子转化为氢氧化铝从溶液中析出，钠离子转化成氢氧化钠留存溶液中。用传统的固液分离技术，将氢氧化铝与氢氧化钠溶液分离。分离出的氢氧化铝直接进行市场销售，分离出的氢氧化钠溶液在模具碱洗槽中循环使用；
3.2在铝酸钠母液中加入二氧化碳气体，使铝酸钠母液分离出氢氧化铝、碳酸钠或碳酸氢钠和不大于6%的碳酸钠或碳酸氢钠溶液。用传统的固液分离技术，将氢氧化铝与碳酸钠或碳酸氢钠分离并直接进行市场销售，不大于6%的碳酸钠或碳酸氢钠在模具碱洗槽中循环使用。
二、系统设备方案：如图2、图3、图4、图5、图6、图7；
1.泵1将模具废液从模具碱洗槽1（附图1）打入到模具废液储存槽2中，达到一定量，启动搅拌器3和4，搅拌一定时间后，利用泵5打入到废液调整槽6或7中。
2.在废液调整槽6或7中利用工艺储罐8通过泵9进行调整浓度至30%，同时控制加热器10的加热量保持50℃±5的料温和搅拌11或搅拌12的搅拌速度线速度5m/min，促使铝离子之外的合金成份生成氢氧化物和氧化物。利用泵13将生成氢氧化物的合金成份打入到工艺储罐14和15中熟化脱水，使合金成份的氢氧化物转化成氧化物析出。
3.利用泵16将有合金氧化物析出的废液打入到固液分离线17中分离。合金氧物混合物4（附图1）留在固液分离线17中经过烘干线18直接包装，铝酸钠母液进入到上料过渡槽19。利用泵20将铝酸钠母液（附图1）打入到反应釜32、33、34、35、36和控制釜37、38、39、40、41中，将铝酸钠母液（附图1）打入到反应釜47中。
4.启动反应釜、控制釜的搅拌器并速度梯度控制，启动控制釜加热器42控制温度、惰性气体储罐阀43、控制系统44，启动泵45、泵46，经一段2小时循环控制，铝离子被还原成氢氧化铝7（附图1），钠离子被还原成氢氧化钠8（附图1）。；在反应釜47中通入二氧化碳气体、启动搅拌器31，使铝酸钠母液（附图1）分解成氢氧化铝（附图1）和碳酸钠或碳酸氢钠（附图1）。
5.氢氧化铝分离
5.1利用泵48将反应釜32、33、34、35、36和控制釜37、38、39、40、41中氢氧化铝和氢氧化钠溶液打入到固液分离线49中，氢氧化铝7（附图1）留在固液分离线49内，再经过工艺储存罐62、63和泵64、65小洗后脱水直接包装。氢氧化钠溶液（附图1）进入到上料过渡槽50中。利用泵51将上料过渡槽50中的氢氧化钠溶液（附图1）打入到工艺储存罐52中储存，再利用泵9打入到模具碱液槽1（附图1）中循环使用。
5.2利用泵53将反应釜47中的氢氧化铝和碳酸钠或碳酸氢钠打入到固液分离线49中分离，氢氧化铝（附图1）留在分离线49中经压榨脱水后包装。碳酸钠或碳酸氢钠（附图1）的水溶夜利用泵51打入到析出器54或55中，利用冷凝机组56和泵57给碳酸钠或碳酸氢钠的水溶液降温，使碳酸钠或碳酸氢钠在-5℃下析出，利用泵58将析出碳酸钠或碳酸氢钠的溶液打入到离心机59中分离，碳酸钠或碳酸氢钠（附图1）留在离心机中经排放系统放出直接包装，含有小于7%碳酸钠或碳酸氢钠的水（附图1）溶液进入到上料过渡槽60中，利用泵61将其打入到工艺储罐8中循环使用。
5.3每一个批次生产完成后，系统进行一次管道自动清洗。按照不同的顺序，在压缩空气吹口66－72处通往压缩空气，清洗管道。

Claims (1)

1.一种铝型材挤压模具碱洗废液回收处理工艺，其工艺是：
（1）、模具碱洗槽中产生的废液，利用泵通过管道打入到模具废液储存槽，废液储存槽中的废液达到可处理量时，用泵通过管道打入到模具废液调整槽中进行处理；
（2）、模具废液在废液调整槽中调整浓度30%±5、温度50℃±5、控制搅拌线速度5m/min，促使合金成份与铝离子和钠离子分离；利用传统的固液分离技术，分离出合金氧化物混合物和铝酸钠母液；合金氧化物混合物直接市场销售，铝酸钠母液再进一步分离；
（3）、分离铝酸钠母液分二部分进行，一部分利用控制条件，使铝酸钠母液分离成氢氧化钠和氢氧化铝；一部分利用二氧化碳，使铝酸钠母液分离成氢氧化铝和碳酸钠或碳酸氢钠；
（3.1）通过控制铝酸钠母液的温度70℃±5、搅拌线速度3m/min并加入控制液，使铝酸钠母液中的铝离子转化为氢氧化铝从溶液中析出，钠离子转化成氢氧化钠留存溶液中，用传统的固液分离技术，将氢氧化铝与氢氧化钠溶液分离；分离出的氢氧化铝直接进行市场销售，分离出的氢氧化钠溶液在模具碱洗槽中循环使用；
（3.2）在铝酸钠母液中加入二氧化碳气体，使铝酸钠母液分离出氢氧化铝、碳酸钠或碳酸氢钠和不大于6%的碳酸钠或碳酸氢钠溶液；用传统的固液分离技术，将氢氧化铝与碳酸钠或碳酸氢钠分离并直接进行市场销售，不大于6%的碳酸钠或碳酸氢钠在模具碱洗槽中循环使用。
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