[发明专利]铝加工厂煲模废液与阳极氧化废液中和处理和铝离子的回收系统

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金加工废液中和处理和金属铝的回收工艺，属于铝加工领域。

背景技术

煲模液是指挤压磨具铝料头脱模所用碱液。开槽时，煲模液NaOH浓度在300-400g/L之间，随着煲模量的增加，铝离子浓度上升，煲模速度不断下降，当铝离子达60-70g/L时，煲模太慢，需要倒槽，形成废液。以年产20万吨的铝材厂为例，煲模废液量为10000吨，溶铝量为650多吨，潜在的经济价值非常大。目前，铝加工企业不但没有利用其经济价值，反而为了处理该废液，背上了沉重的环保负担。

铝阳极氧化液是指铝合金阳极氧化所用的槽液。开槽时，阳极氧化液H₂SO₄浓度在160-200g/L之间，槽液中如没有铝离子，对氧化膜溶解能力强。阳极氧化30分钟时，每吨型材溶铝量约为3.84Kg(400m²/T)。随着槽液中溶铝的积累，Al³⁺对H⁺和SO₄^2-的拦截面积增加，严重阻碍H⁺向阴极、SO₄^2-向阳极移动，槽液导电性能下降。当铝离子浓度达到20g/以上时，槽液电阻太大，若采用恒电压工艺，电流密度明显降低，造成膜层厚度不足、透明度下降，甚至出现白色斑痕或条纹、或其他形状的痕迹等不均匀现象；若采用恒电流工艺，又会引起电压升高，电能消耗增大，严重时还可能出现膜层烧伤和封闭后变黑等现象。

阳极氧化液中的铝离子，直接影响槽液的导电性能，决定氧化能耗和膜层质量，最佳控制浓度应在3-10g／L范围之间，此时所获的氧化膜耐蚀性、耐磨性最好。但考虑到药剂成本和环保压力，实际生产中铝离子浓度一般控制在10-20g/L区间。

鉴于铝离子浓度变化与氧化膜质量和氧化能耗有如此重要的关系，铝加工企业一般采用两种方法控制铝离子。

一是倒槽的方法，即当铝离子浓度超过20g/L时，倒一半槽液，补充硫酸至浓度为180g/L后，继续生产。以年产20万吨铝材厂的为例，每年倒出的氧化废液6000吨左右，既浪费药剂，又承受了处理如此大量废酸的环保压力，还损失了120多吨可回收的铝资源。

二是采用硫酸回收机。硫酸回收机是铝离子的稳定装置，采用酸泵将氧化槽的硫酸与硫酸铝的混合液泵入分离罐内.由于分离罐内装有与阳离子交换的特殊材料，快速高效地将硫酸与铝离子分离，将铝离子排出溶液之外，将硫酸送回氧化槽中继续使用，从而使生产中不断产生的铝离子排出溶液之外，达到槽液中的铝离子浓度稳定在一定工艺范围内之目的，并能净化槽液中有机物等杂物，该装置长期运行无需更换槽液。从理论上讲，该装置可使铝材氧化膜厚度及品质稳定，也为稳定型材着色工艺提供良好的基础，但在实际运行中，问题不少。例如，某型号硫酸回收机需消耗水约1.5m³/h，约消耗电3度，即每月耗水1080吨，耗电2160度。对这1080吨水进行测量，发现其中含硫酸35-45g/L,铝离子4-5g/L，即每月排放了194.4吨硫酸。每月如此耗水耗电，获得的效果却比倒槽没多少改进，鉴于硫酸回收机上述糟糕的使用效果，大部分铝加工企业，已逐步停用该装置，恢复了倒一半氧化槽液的传统方法。

综上，现代铝加工企业，有大量的煲模废液和阳极氧化废液急需处理，而现行的处理方法：一是直接排放进废水处理中心，既增加了处理成本，又浪费了铝资源；二是请专业处理厂家拉走，而这些处理厂，若单项处理大量的煲模废碱液，需消耗大量的酸液；若单项处理大量的氧化废酸液，需消耗大量的碱液，社会为此付出了昂贵的处理成本。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，本发明的发明目的在于提供一种节约生产成本、减少环保压力及铝资源浪费的铝加工厂煲模废液与阳极氧化废液中和处理和铝离子的回收系统。

本发明的发明目的还在于提供一种全新的回收工艺，将煲模废液和阳极氧化废液中和处理，铝离子全部回收，转化成工业级的Al(0H)₃变废为宝。

本发明的技术方案是这样实现的：

铝加工厂煲模废液与阳极氧化废液中和处理和铝离子的回收系统，其特征在于，由碱性系统、酸性系统、中和系统、气动搅拌系统、压滤和包装系统构成，所述碱性系统和酸性系统分别通过管道连接至所述中和系统，所述中和系统中设置所述气搅拌系统，所述压滤和包装系统通过管道设置于所述中和系统之后，且所述压滤和包装系统上设有与废水池连接的管道。