研究开发无镍封孔绿色生产新技术,以实现降低环境污染、提高生产效率、带动产业升级的目标。研究结果表明,新工艺彻底消除了镍污染,槽液稳定,节能环保,易于大规模生产,且可为开发无污染绿色铝合金新产品提供可借鉴的技术基础,市场前景广阔,是一项具有经济效益和社会效益的绿色新技术,对推动铝合金表面处理技术向环保、、节能方向发展具有重大的意义。本发明针对铝合金阳极氧化工艺封孔处理过程中存在严重镍污染的问题,研究开发一种铝合金无镍封孔药剂及工艺配置。通过建立氟钛酸复合封孔新配方和新工艺,以氢氧化钛作为封孔填充主要物质,取代氢氧化镍,从工艺源头彻底消除镍污染;研究和探讨新工艺的调控规律以及封孔过程的动力学变化规律,建立提高封孔速度的方法,进一步提高生产效率;在小试基础上,进行中试验证,进一步完善和优化氟钛酸封孔新工艺,徐州无镍封孔剂使用说明,并对新工艺作经济性和污染物排放评价,为新工艺产业化作技术准备。通过本发明的实施,推动铝合金表面处理技术向环保,徐州无镍封孔剂使用说明、、节能方向发展。本发明的研究内容示意图见图1。研究氟钛酸封孔新配方,从源头彻底消除镍污染。选用氟钛酸作为主要的封孔成分,徐州无镍封孔剂使用说明,其电离、水解与封孔反应为:H2TiF6=2H++TiF62-(氟钛酸电离)。
封孔质量提高;但pH值太高,型材表面容易产生白灰,这主要是因为氟钛酸失去稳定性,大量水解;pH值太低,不足以造成氟钛酸水解,达不到封孔效果。pH值对封孔的作用原理是按(2)(3)(4)式的化学反应,氟钛酸的水解,氟与氧化膜的反应,微孔中pH值的上升,膜孔中生成的Ti(OH)4沉积来达到封孔的目的,而水解物沉积量的多少直接影响封孔的效果。pH值在,可达到封孔的目的;pH值在比较好,这时的酸度正好在氟钛酸的水解平衡区间。(4)氟钛酸浓度对封孔质量的影响本发明选用氟钛酸作为主封孔物质,氟钛酸根是封孔槽液中**主要的离子之一。封孔是通过氟钛酸根进入氧化膜孔进行水解沉淀得以实现的,氟钛酸体系无镍快速封孔的机理是水解-溶解-沉积反应,其封孔物质主要由Ti(OH)4和Al2(OH)3F3组成,是按(1)~(5)式反应的综合结果。Ti(OH)4填充速度直接影响封孔速度,氟钛酸含量对封孔质量影响很大。实验结果表明氟钛酸(50wt.%)浓度控制在。(5)缓蚀剂浓度对封孔质量的影响本发明缓蚀剂选用低分子多元醇类,如乙二醇、丙三醇和山梨醇等,由带负电的羟基吸附在带正电荷的铝合金表面,隔离槽液,减缓腐蚀。氟钛酸封孔体系下,pH值工作区间,偏酸性,按(4)(5)式。
将本次处理后的带有大量小颗粒和胶体的三级废水排入絮凝反应池;[0018]4)向所述絮凝反应池中加入絮凝剂,反应以形成包含所述氢氧化镍或碳酸镍或硫化镍等在内的大胶体颗粒,之后,将本次处理后的带有大胶体颗粒的四级废水排入沉淀池;[0019]5)将所述沉淀池中的上清液直接栗入过滤系统,利用所述过滤系统过滤掉所述上清液中的少量悬浮物,之后,将所述上清液里剩余的**终废水送入离子交换柱中进一步去除该废水中残留的镍离子;对该沉淀池中包含所述氢氧化镍/碳酸镍/硫化镍在内的沉淀物进行泥水分离处理,将分离出的高含镍废水栗入回收再利用的收集槽中;[0020]6)在离子交换柱中使用对水体中存在的游离态镍离子对所述**终废水进行离子交换,将经阳离子交换排出的达标废水正常排放,其中镍离子含量低于,C0D小于80mg/L〇[0021]所述破络预处理池中所用的装置为多元催化微电解装置、三维电解装置或光催化降解装置的一种或组合。[0022]所述硫酸亚铁占含镍废水重量的%-〇[0023]在芬顿反应器中对所述一级废水进行氧化、分解处理的时间推荐在15min-90min,PH值调至。[0024]所述的混凝剂为聚丙烯酰胺。[0025]所述的离子交换柱中使用的是阳离子交换树脂。
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