CN113061896A - 一种低成本的铝和铝合金氧化前中和除灰处理方法 - Google Patents

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赵亚峰
庞克林
胡振权
李勤娟
吴燕芳
周策
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    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
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Abstract

本发明公开了一种低成本的铝和铝合金氧化前中和除灰处理方法，包括以下步骤：S1：将所需体积水和酸加入中和槽内；S2：往S1中的中和槽内按比例逐步添加硫酸亚铁和双氧水进行混合，并进行搅拌均匀，形成除灰剂；S3：最后利用S2中的除灰剂对碱洗后铝型材上的碱和表面存在的灰进行反应，完成处理。本发明主要通过双氧水氧化硫酸亚铁，该过程溶液中含有新鲜的三价铁，具有强的氧化性，同时反应过程中产生了OH自由基，具有较强的氧化性能，生产中根据生产量和亚铁量添加双氧水，使三价铁储存了双氧水的氧化能力，节约了成本，该发明成本低，使用氧化槽的废酸。

Description

一种低成本的铝和铝合金氧化前中和除灰处理方法
技术领域
本发明涉及铝及铝合金氧化的前处理工艺技术领域，尤其涉及一种低成本的铝和铝合金氧化前中和除灰处理方法。
背景技术
在铝及铝合金氧化的前处理工艺中，铝及铝合金经脱脂和碱蚀工序后，合金中的铁、锰、铜、镁、锌和硅等元素的单质或化合物残留在工件表面上，形成一层灰黑色的疏松物质，影响氧化的效果，因此必须除去，工业生产过程中常用的方法是酸中和法，多采用硫酸、硝酸或者氢氟酸中的一种或者两种酸处理。其目的主要是中和铝及铝合金表面的碱和不容物，由于硝酸和氢氟酸对环境危害较大，形成的废水很难处理，目前逐渐被新型的中和剂取代，由于硫酸不具有氧化性，单独硫酸不能溶解铁、锰、铜等元素的单质，因此单独的硫酸中和很难达到较好的除灰效果。
目前国家发明专利也出现了一些新的除灰剂，例如发明专利CN109402702A用了六价铁的化合物和双氧水，这两种物质具有较强的氧化性能，但是双氧水和六价铁都不稳定，在使用过程中很容易分解，增加了生产成本。发明专利CN109536970A中用了高锰酸钾氧化剂，该氧化剂同样容易分解，会增加生产成本，高锰酸钾中的锰元素对氧化也会有一定的影响，发明专利CN107268003A中用到的过硫酸钾、过硫酸铵和双氧水同样存在容易分解，会增加生产成本，同时存在一些其他方式，但是有的还有氟的化合物，增加的废水处理成本，氟化物在酸性条件下产生的氟化氢会对操作人员的身体健康产生危害，为此，我们提出了一种低成本的铝和铝合金氧化前中和除灰处理方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种低成本的铝和铝合金氧化前中和除灰处理方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种低成本的铝和铝合金氧化前中和除灰处理方法，包括以下步骤：
S1：将所需体积水和酸加入中和槽内；
S2：往S1中的中和槽内按比例逐步添加硫酸亚铁和双氧水进行混合，并进行搅拌均匀，形成除灰剂；
S3：最后利用S2中的除灰剂对碱洗后铝型材上的碱和表面存在的灰进行反应，完成处理。
优选的，所述酸为硫酸、氧化槽中的废酸或者其他工业废酸。
优选的，包括以下组分：10-300份硫酸、1-300份硫酸亚铁、100-300份双氧水。
优选的，还包括以下组分：10份硫酸、1份硫酸亚铁、100份双氧水。
优选的，还包括以下组分：68份硫酸、60.8份硫酸亚铁、140份双氧水。
优选的，还包括以下组分：126份硫酸、120.6份硫酸亚铁、180份双氧水。
优选的，还包括以下组分：184份硫酸、180.4份硫酸亚铁、220份双氧水。
优选的，还包括以下组分：242份硫酸、240.2份硫酸亚铁、260份双氧水。
优选的，还包括以下组分：300份硫酸、300份硫酸亚铁、300份双氧水。
本发明的有益效果为：
1、本发明主要通过双氧水氧化硫酸亚铁，该过程溶液中含有新鲜的三价铁，具有强的氧化性，同时反应过程中产生了OH自由基，具有较强的氧化性能，同时生产中根据生产量和亚铁量添加双氧水，使三价铁储存了双氧水的氧化能力，节约了成本，该发明成本低，使用氧化槽的废酸，
2、本发明选用氧化槽内排出的废酸作为中和碱的酸，能够有效降低成本，但中和碱的酸不局限于氧化槽的中废酸，用硫酸亚铁和双氧水作为氧化剂，该方法具有环保、成本低和效果好的特点，该发明通过转换，使亚铁离子转换为三价铁离子储存双氧水的氧化性能，充分解决双氧水的易分解性能，提高了中和效率，中和6061铝合金型材只需要20秒到40秒，大大的提高了生产效率。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
一种低成本的铝和铝合金氧化前中和除灰处理方法，包括以下步骤：
S1：将所需体积水和酸加入中和槽内；
S2：往S1中的中和槽内按比例逐步添加硫酸亚铁和双氧水进行混合，并进行搅拌均匀，形成除灰剂；
S3：最后利用S2中的除灰剂对碱洗后铝型材上的碱和表面存在的灰进行反应，完成处理。
所述酸为硫酸、氧化槽中的废酸或者其他工业废酸，还包括以下组分：10份硫酸、1份硫酸亚铁、100份双氧水。
实施例二
一种低成本的铝和铝合金氧化前中和除灰处理方法，包括以下步骤：
S1：将所需体积水和酸加入中和槽内；
S2：往S1中的中和槽内按比例逐步添加硫酸亚铁和双氧水进行混合，并进行搅拌均匀，形成除灰剂；
S3：最后利用S2中的除灰剂对碱洗后铝型材上的碱和表面存在的灰进行反应，完成处理。
所述酸为硫酸、氧化槽中的废酸或者其他工业废酸，还包括以下组分：68份硫酸、60.8份硫酸亚铁、140份双氧水。
实施例三
一种低成本的铝和铝合金氧化前中和除灰处理方法，包括以下步骤：
S1：将所需体积水和酸加入中和槽内；
S2：往S1中的中和槽内按比例逐步添加硫酸亚铁和双氧水进行混合，并进行搅拌均匀，形成除灰剂；
S3：最后利用S2中的除灰剂对碱洗后铝型材上的碱和表面存在的灰进行反应，完成处理。
所述酸为硫酸、氧化槽中的废酸或者其他工业废酸，还包括以下组分：126份硫酸、120.6份硫酸亚铁、180份双氧水。
实施例四
一种低成本的铝和铝合金氧化前中和除灰处理方法，包括以下步骤：
S1：将所需体积水和酸加入中和槽内；
S2：往S1中的中和槽内按比例逐步添加硫酸亚铁和双氧水进行混合，并进行搅拌均匀，形成除灰剂；
S3：最后利用S2中的除灰剂对碱洗后铝型材上的碱和表面存在的灰进行反应，完成处理。
所述酸为硫酸、氧化槽中的废酸或者其他工业废酸，还包括以下组分：184份硫酸、180.4份硫酸亚铁、220份双氧水。
实施例五
一种低成本的铝和铝合金氧化前中和除灰处理方法，包括以下步骤：
S1：将所需体积水和酸加入中和槽内；
S2：往S1中的中和槽内按比例逐步添加硫酸亚铁和双氧水进行混合，并进行搅拌均匀，形成除灰剂；
S3：最后利用S2中的除灰剂对碱洗后铝型材上的碱和表面存在的灰进行反应，完成处理。
所述酸为硫酸、氧化槽中的废酸或者其他工业废酸，还包括以下组分：242份硫酸、240.2份硫酸亚铁、260份双氧水。
实施例六
一种低成本的铝和铝合金氧化前中和除灰处理方法，包括以下步骤：
S1：将所需体积水和酸加入中和槽内；
S2：往S1中的中和槽内按比例逐步添加硫酸亚铁和双氧水进行混合，并进行搅拌均匀，形成除灰剂；
S3：最后利用S2中的除灰剂对碱洗后铝型材上的碱和表面存在的灰进行反应，完成处理。
所述酸为硫酸、氧化槽中的废酸或者其他工业废酸，还包括以下组分：300份硫酸、300份硫酸亚铁、300份双氧水。
取等量的上述五组实施例中制备的中和除灰试剂，经测试：
Figure BDA0002962731270000061
Figure BDA0002962731270000071
通过上述表格可得，实施例三为最佳制备方案，中和效率最大，除灰效率最强。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种低成本的铝和铝合金氧化前中和除灰处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将所需体积水和酸加入中和槽内；
S2：往S1中的中和槽内按比例逐步添加硫酸亚铁和双氧水进行混合，并进行搅拌均匀，形成除灰剂；
S3：最后利用S2中的除灰剂对碱洗后铝型材上的碱和表面存在的灰进行反应，完成处理。
2.根据权利要求1所述的一种低成本的铝和铝合金氧化前中和除灰处理方法，其特征在于，所述酸为硫酸、氧化槽中的废酸或者其他工业废酸。
3.根据权利要求1所述的一种低成本的铝和铝合金氧化前中和除灰处理方法，其特征在于，包括以下组分：10-300份硫酸、1-300份硫酸亚铁、100-300份双氧水。
4.根据权利要求3所述的一种低成本的铝和铝合金氧化前中和除灰处理方法，其特征在于，还包括以下组分：10份硫酸、1份硫酸亚铁、100份双氧水。
5.根据权利要求3所述的一种低成本的铝和铝合金氧化前中和除灰处理方法，其特征在于，还包括以下组分：68份硫酸、60.8份硫酸亚铁、140份双氧水。
6.根据权利要求3所述的一种低成本的铝和铝合金氧化前中和除灰处理方法，其特征在于，还包括以下组分：126份硫酸、120.6份硫酸亚铁、180份双氧水。
7.根据权利要求3所述的一种低成本的铝和铝合金氧化前中和除灰处理方法，其特征在于，还包括以下组分：184份硫酸、180.4份硫酸亚铁、220份双氧水。
8.根据权利要求3所述的一种低成本的铝和铝合金氧化前中和除灰处理方法，其特征在于，还包括以下组分：242份硫酸、240.2份硫酸亚铁、260份双氧水。
9.根据权利要求3所述的一种低成本的铝和铝合金氧化前中和除灰处理方法，其特征在于，还包括以下组分：300份硫酸、300份硫酸亚铁、300份双氧水。
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