[发明专利]不锈钢化学着色老化液的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种不锈钢化学着色液，尤其是一种用于不锈钢化学着色老化液的循环利用处理方法。

背景技术

彩色不锈钢因其独特的优越性能，极具市场价值且越来越受到人们的青睐。有关彩色不锈钢的众多制备方法中，以酸性化学着色(INCO)法因为具有色彩鲜艳、耐磨耐腐蚀性好且不受钢件形状影响等特点而应用最为广泛。但由于其着色老化液中含有较难处理的高浓度硫酸与六价铬，因此极大地制约了此法的推广应用。对已有报道的含铬废液的处理方法，可归纳为以下几种：

(1)还原法：由于Cr³⁺毒性相对较小，所以通常将废液中的Cr⁶⁺直接还原成Cr³⁺，然后再做下一步处理。其中还原方式包括：化学还原法(见专利CN88106261.8、CN87105091.9、CN1263685C、CN1562510A、CN1073414A、CN1112608A、CN1003237B、JP54139261、JP55031439、JP2004223472、FR2865727、US2007051676、US2006016757、CA787884等)；电解还原法(见专利CN1255327C、CN86106414B、CN1763262A、JP2003260465等)；生物还原法(见专利CN1657430A、CN1733375A、CN1759942A、CN1644534A、JP2005177740、WO2007020588、KR20030005447等)以及水蒸汽转化还原法(见专利CN1007134B)等。但是，该法一般只适用于处理Cr⁶⁺含量小的碱性或中性废液，根本不适合强酸性、高Cr⁶⁺含量的不锈钢着色老化液的处理。

(2)沉淀法：将Cr⁶⁺以PbCrO₄、BaCrO₄或硫化铬的沉淀形式除去(见专利CN1166572C、CN1009730B、CN1039401A、CN1052102A、CN1526656A、CN1104384C、CN1597555A等)。但是，该法不能用于处理同时含有硫酸和六价铬的废液，因为PbSO₄、BaSO₄同样会以沉淀形式析出，最终所得沉淀混合物更难分离。

(3)离子交换法：将Cr⁶⁺以CrO₄^2-或Cr₂O₇^2-的形式，通过耐强酸耐氧化性树脂吸附收集后，再做下一步处理(见专利CN1810683A、CN1762830A、JP52090164、EP0705793、US4036751、RU2291113、KR20040087440、KR20040034767等)。但是，该法一般用于处理六价铬含量较小的废液，对于不锈钢的高浓度含铬着色老化液的处理时，树脂用量很大、成本高而且再生困难。

(4)萃取法：先用萃取剂分离出废液中的Cr⁶⁺，再用反萃取剂收集Cr⁶⁺，然后再做下一步处理(见专利CN1106361A、CN1220174A、JP2006320805、KR20050003079、KR100312274B等)。该法一般也只适用于Cr⁶⁺含量低的废液，而且萃取剂和反萃取剂用量大，效率低，操作烦琐，成本高。

可见，上述方法均不适合处理强酸性、高Cr⁶⁺含量的不锈钢化学着色老化液。

发明内容

本发明要解决的问题是化学着色老化液的污染问题、有用组分的回收及其循环再利用问题，其目的是提供一种不锈钢化学着色老化液的绿色处理方法。

本发明首先采用蒸发分离法，从着色老化液中分离出含六价铬与三价铁盐的固体混合物、三价铬溶液(还含有二价镍和少量三价铁离子)和蒸馏水；然后采用电解氧化法，将上述三价铬溶液中的三价铬离子在阳极直接氧化成六价铬，同时二价镍和少量的三价铁离子富集于阴极而被分离。

本发明不锈钢化学着色老化液的处理方法，其具体方法按下列步骤进行：

(1)蒸发分离处理：通过将不锈钢化学着色老化液加热蒸发、冷却、结晶和过滤，从老化液分离出六价铬与三价铁盐的固体混合物、三价铬溶液(还含有二价镍和少量三价铁离子)和蒸馏水。