[发明专利]铝及铝合金化铣液稳定与再生方法

说明书

技术领域

本发明提供了一种从从碱溶液中去除铝的方法，特别是铝及铝合金化铣液稳定与再生方法。

背景技术

化铣是在航空航天工业中广泛应用的一种重要的铝合金加工方法。

铝及其合金化铣时的化学反应式如下：

2Al+2NaOH+2H₂O→2NaAlO₂+3H₂O

在铝合金化铣过程中，铝溶解在化铣液中以NaAlO₂的形式存在，NaAlO₂的产生会使化铣液的功效降低，随着化铣的进行，由于金属铝不断溶解，铣液中的NaAlO₂浓度不断增加，当总Al³⁺浓度大于75g/L时，溶液将失效。

当化铣液失效后，目前还没有形成一个非常有效的循环利用方法，仅仅是将其运至化学处理垃圾场(失效化铣液是危险废物)进行处理，给企业带来较大的经济和环境压力。

发明内容

本发明提供了一种从铝及铝合金化铣液稳定与再生方法，其步骤是：

1、预处理：将部分化铣液取出过滤，去除化铣液中的悬浮物，滤液进行下一步处理，当过滤后的溶液中铝离子浓度小于55g/L时，回流至化铣槽；当过滤后的溶液中铝离子浓度大于55g/L时，导入反应器；；

2、反应：滤液导入反应器后，加入去离子水，并加入氢氧化铝晶种，混合均匀，使氢氧化铝结晶沉析；

3、结晶——分离：将混合液导入晶化槽，在常温、常压下经24～48小时结晶成长过程——分离过程，分离出氢氧化铝晶体，上清液导入调整槽；

4、调整再生：在调整槽中加入适量的氢氧化钠，控制浓度在设定范围内。

过滤可以采用离心分离、微滤、超滤或陶瓷片毛细管负压过滤等方法。

本发明的优点是：能将铝离子的浓度范围控制在有效范围内，能有效延长化铣液使用寿命，实现化铣液高效生产，资源高效利用，有效防治化铣液带来的环境污染，将化铣废弃液污染消除在生产过程中，将污染防治与生产过程相结合，从源头削减了污染，从根本上降低了企业的生产成本。

具体实施方式

将化铣液按以下步骤处理：

1、预处理：

(1)从化铣槽中取出部分(约占化铣槽体积的10％)98℃的化铣液置于储槽中；

(2)90℃～98℃条件下过滤，；

(3)当过滤后的溶液中铝离子浓度小于55g/L时，回流至化铣槽；

(4)当过滤后的溶液中铝离子浓度大于55g/L时，导入反应器；

2、反应：

加去离子水到反应器中将化铣液稀释，加水量为化铣液体积的0.5～2倍，温度控制在40℃～60℃，氢氧化钠浓度控制在60～110g/L之间。

3、结晶——分离：

(1)按50-200mg/L加氢氧化铝晶种，加速搅拌反应器中的溶液30分钟，使水和化铣液充分混合；

(2)慢速搅拌反应器中的溶液24小时至48小时，使铝离子晶体析出；

(3)沉淀分离或过滤分离结晶体；

(4)分离出的氢氧化铝结晶体，导入氢氧化铝结晶体处理单元；

(5)上清液导入调整槽。

4、调整再生：

(1)在调整槽中加入适量的氢氧化钠，氢氧化钠浓度控制在180～300g/L范围内；

(2)加热升温至95℃～98℃时，恢复其化铣功效，导入化铣槽再使用。

5、结晶体处理：

(1)过滤后产生滤渣或氢氧化铝结晶体，用1～2倍的去离子水清洗，以便清洗结晶体表面的碱性物质，减少粘性；

(2)清洗后的水可作为步骤2中的稀释水回用；

(3)清洗后的晶体，采取红外烘干方法去除水分，得干燥的固体物——氢氧化铝。