CN1361220A - 含氢氟酸的铝型材酸性抛光剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种含氢氟酸的铝型材酸性抛光剂。按重量百分比抛光剂中有浓度为95%(重量)的硫酸5～20,浓度为30%(重量)的氢氟酸5～17,添加剂1～5,水余量。环境污染小,能较大降低抛光铝型材的生产成本,抛光效果佳。

Description

含氢氟酸的铝型材酸性抛光剂

本发明涉及的是一种可替代传统的由磷酸、硫酸、硝酸组成的抛光剂(以下简称三酸抛光剂)的不含硝酸的含氢氟酸的铝型材酸性抛光剂。

建筑用的铝型材的表面处理依据效果情况可分为亚光(俗称沙面)、光面(又称仿不锈钢)及染色三大类。由于仿不锈钢铝型材光亮如镜，给人庄重、华贵的感觉，虽然价格在三种中最高，但仍受到很多消费者的青睐。传统的三酸抛光剂，由于组成中有硝酸，硝酸会与铝反应放出一氧化氮(NO)气体，NO在空气中又会与空气中的氧发生化学反应生成二氧化氮(NO₂)。NO₂是一种黄色、有很大刺激性的气体，NO₂生成后又会很快与空气中的水蒸气发生反应，生成细小的硝酸酸雾。故而用三酸法抛光生产环境恶劣，对周围环境污染也很大。用三酸抛光剂抛光，铝耗高(每吨成品5～7％的消耗)，对铝材纯度要求高，碱预埋的废渣不好处理，所以虽然仿不锈钢的型材有很大市场，但很多铝型材厂家望而生畏而不敢生产仿不锈钢型材。

鉴于以上原因，本发明的目的是为了克服以上不足，提供一种对环境污染小，能较大降低抛光铝型材生产成本，抛光效果佳，适应范围广的含氢氟酸的铝型材酸性抛光剂。

本发明的目的是这样来实现的：

本发明的含氢氟酸的铝型材酸性抛光剂，按重量百分比该抛光剂组分为：

    重量百分浓度为95％的硫酸            5～20

    重量百分浓度为30％的氢氟酸          5～17

    添加剂                              1～5

    水                                  余量。

上述的抛光剂按重量百分比组分为：

重量百分浓度为95％的硫酸        10～20

重量百分浓度为30％的氢氟酸      5～10

重量百分浓度为85％的磷酸        60～80

添加剂                          1～5

水                              余量。

上述的添加剂采用酒石酸和/或硫氰酸铵和或/氟化铵和/或硫代硫酸钠和/或双氧水和/或离子表面活性剂和/或消泡剂。

上述的按重量份添加剂中各组分配比如下：

    酒石酸                         0.2～0.5

    硫氰酸铵                       0.2～0.5

    氟化铵                         0.2～0.5

    硫代硫酸钠                     0.2～0.5

    双氧水                         0.2～0.5

    非离子表面活性剂               0.1～0.2

    消泡剂                         0.01～0.05

    非离子表面活性剂采用烷基汾聚氧乙烯醚(TX-10)，消泡剂采用磷酸三丁酯。

在本发明抛光剂中采用氢氟酸作为主要抛光成份。稀氢氟酸(浓度50％以下)虽然是一种弱酸、却能与除铂和铝以外的金属发生化学反应，与铝化合成氟化铝(AlF₃)，AlF₃不溶于水，其水化合物也微溶于水，少量溶于水的AlF₃还会进一步与HF反应生成氟铝酸(H3[AlFe])，其反应式如下：

    

     抛光液中还加有稀硫酸与铝会发生下列反应：

     

      铝的表面虽然有一层氧化膜保护层，但稀氢氟酸与稀硫酸会发生下列反应，破坏氧化膜：

     

      整个抛光的过程就是型材粗糙的表面在抛光液中固凸部位溶解速度快慢不一被整平的过程。在凸起部位，离子扩散速度比凹起部位快，其氧化膜被凹起部位更不完整和多孔；而凹起部位由于空间效应的阻碍，离子扩散速度相对较慢，加之生成的氢氧化铝胶体的瞬间保护作用，其反应速度比凸起部位相对较慢。由于这快慢之差，只要控制适当的操作条件(如浓度、时间、温度)就能达到去凸、整平、抛光的目的。抛光剂中加入添加剂，其目的是1)，减少铝材中铜、硅、铁等杂质对抛光的影响；2)，使抛光面更平滑、光亮、防止酸雾挥发。具体加入品种和量、视铝材成份而定。

与传统三酸抛光剂相比。本发明具有如下优点：

1)，铝耗低：由于采用本发明抛光剂不经除油及碱处理，酸抛光时，据大生产实测铝耗为0.6～0.8％，而采用三酸抛光剂抛光，铝耗为5～7％；

2)，槽液成本低，每吨约750元，而三酸抛光剂近3000元，按1％的消耗算，每吨铝材才22.5元；

3)，铝坯中废铝量可增加：三酸抛光剂基本不能在熔铸中加废铝易，用本发明抛光剂最高废铝用量可达80％，而废铝与铝锭的价差在2000元左右；

4)，可进一步降低成本：据大生产实测，年产万吨型材，每月槽液沉淀物约4吨，每吨可生产0.5吨无水氟化铝，其售价为6300元/吨，则可回收12600元，相当于每吨约减少30元生产成本；

5)，在生产过程中，不会产生黄色刺激性酸雾，避免了环境污染，改善了生产环境；

6)，抛光效果佳，适应范围广：经大生产证明，本发明抛光剂对机械砂面铝型材的抛光同样适用，因此用机械法生产砂面的铝型材厂。

本发明抛光剂光已用于四川广汉市万吨铝型材生产厂，其效果令人满意。

下面介绍本发明的实施例：

实施例1：

本实施例1抛光剂按重量百分比其组分如下：

    浓度为95％(重量)的硫酸              5

    浓度为30％(重量)的氢氟酸            17

    添加剂                              1

    纯水                                余量。

    添加剂按重量份含如下组分：

    酒石酸                               0.2

    硫氰酸铵                             0.2

    氟化铵                               0.5

    烷基汾聚氧乙烯醚                     0.1

    磷酸三丁酯                           0.1

实施例2：

本实施例2抛光剂按重量百分比其组分如下：

    浓度为95％(重量)的硫酸               10

    浓度为30％(重量)的氢氟酸             12

    添加剂                               2

    纯水                                余量。其中添加剂按重量份含如下组分：

    酒石酸                               0.2

    硫氰酸铵                             0.2

    氟化铵                               0.1

    烷基汾聚氧乙烯醚                     0.1

实施例3：

本实施例3抛光剂按重量百分比其组分如下：

    浓度为95％(重量)的硫酸               20

    浓度为30％(重量)的氢氟酸             5

    浓度为85％(重量)的磷酸               70

    纯水                                 余量。

Claims (4)

1、含氢氟酸的铝型材酸性抛光剂，按重量百分比该抛光剂组分为：

   重量百分浓度为95％的硫酸            5～20

   重量百分浓度为30％的氢氟酸          5～17

   添加剂                             1～5

   水                                 余量。

2、如权利要求1所述的含氢氟酸的铝型材酸性抛光剂，其特征在于按重量百分比该抛光剂组分为：

    重量百分浓度为95％的硫酸               10～20

    重重百分浓度为30％的氢氟酸             5～10

    重量百分浓度为85％的磷酸               60～80

    添加剂                                1～5

    水                                    余量。

3、如权利要求1或2所述的含氢氟酸的铝型材酸性抛光剂，其特征在于添加剂采用洒石酸和/或硫氰酸铵和或/氟化铵和/或硫代硫酸钠和/或双氧水和/或离子表面活性剂和/或消泡剂。

4、如权利要求3所述的含氢氟酸的铝型材酸性抛光剂，其特征在于按重量份添加剂中各组分配比如下：

    酒石酸                           0.2～0.5

    硫氰酸铵                         0.2～0.5

    氟化铵                           0.2～0.5

    硫代硫酸钠                       0.2～0.5

    双氧水                           0.2～0.5

    非离子表面活性剂                 0.1～0.2

    消泡剂                           0.01～0.05。