[发明专利]一种膜分离铝离子回收装置及系统

说明书

本发明公开了一种膜分离铝离子回收装置及系统，包括绝缘板架、渗析单元、酸液管路和接受液管路，渗析单元包括可以装盛液态物质的腔室和阴离子隔膜，阴离子隔膜安装在腔室内并将腔室分为渗析室和扩散室，渗析室包括废液进口和废液出口，扩散室包括接受液进口和接受液出口；酸液管路包括进酸管和废液管，进酸管连接至渗析室的废液进口，废液管连接至渗析室的废液出口；接受液管路包括进液管和回酸管，进液管连接至扩散室的接受液进口，回酸管连接至接受液出口。本发明能快速高效的将硫酸与铝离子分离，将铝离子排放溶液之外将硫酸送回氧化槽中继续使用，使氧化槽液中铝离子稳定在一定工艺范围之内，使铝材氧化膜厚度及品质稳定，极大降低工艺成本。

技术领域

本发明涉及铝合金加工设备技术领域，特别是一种膜分离铝离子回收装置及系统。

背景技术

铝合金建筑型材是当今门窗和幕墙主要的结构材料，在世界范围内广泛应用。铝合金挤压型材(未经表面处理)外观单一，并且在潮湿大气中容易腐蚀，因而很难满足建筑材料高装饰性和强耐侯性的要求，为了提高装饰效果、增强抗腐蚀性及延长使用寿命，铝型材一般都要进行表面处理。因此，表面处理是铝合金建筑型材生产的一道必不可少且极为重要的工序，在工业上越来越广泛地采用阳极氧化的方法，在铝合金表面形成致密的氧化膜，以显著改善铝合金的耐腐蚀性、耐磨性和装饰性能。

目前铝合金阳极氧化处理是利用电化学方法，在适当电解液中，以铝合金合金零件为阳极，以不锈钢、铝等金属为阴极，电解液经常为酸性溶液，经过长时间的浸泡，不锈钢和铝等金属会与酸性溶液发生反应，造成材料的浪费；铝合金氧化过程中氧化生产中有约1/3形成氧化膜的铝被硫酸溶液重新溶解使得槽液铝含量不断上升，导致电流很大，设备经会产生很大的热量，极易产生电烧蚀，损坏导电装置，从而影响电流的稳定性，导致铝合金表面形成的氧化膜质量不良。阳极氧化16分钟时每吨型材溶铝量约为1.7Kg/每吨铝型材(每480m²为一吨计算)。每日产50吨，槽液量180m³，AL3+(8～18)g/L，硫酸含量180g/L，以氧化时间为16分钟时，每吨型材溶铝量约为1.7kg(每480㎡为一吨计算)，每日产铝量计算为：50吨×1.7kg/吨＝85kg/天，铝离子从9g/L作料升到18g/L作料时的时间为：9g/L×180m³÷85kg/天＝19天，每排一次槽的酸损耗为：9g/L×180m³÷18g/L×180g/L＝16吨。可见，在铝合金氧化工艺中，一方面槽液中的铝离子浓度会不断上升，影响氧化品质，另一方面，酸液的消耗量大，工艺成本高。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种膜分离铝离子回收装置。本发明的技术方案为：

一种膜分离铝离子回收装置，包括绝缘板架、渗析单元、酸液管路和接受液管路，所述渗析单元包括可以装盛液态物质的腔室和阴离子隔膜，所述阴离子隔膜安装在所述腔室内并将所述腔室分为渗析室和扩散室，所述渗析室包括废液进口和废液出口，所述扩散室包括接受液进口和接受液出口；所述酸液管路包括进酸管和废液管，所述进酸管连接至所述渗析室的废液进口，所述废液管连接至所述渗析室的废液出口；所述接受液管路包括进液管和回酸管，所述进液管连接至所述扩散室的接受液进口，所述回酸管连接至所述扩散室的接受液出口。

作为本发明进一步地说明，所述渗析单元的数量为两个以上。

更进一步地，所述渗析单元为片状渗析单元，间隔设置在所述绝缘板架内。

更进一步地，所述阴离子隔膜为GER膜。

更进一步地，所述酸液管路和接受液管路中分别设置流量控制阀。

本发明的另一方面，提供一种铝合金氧化槽液铝离子分离回收系统，包含上述膜分离铝离子回收装置、氧化槽、酸罐和废水处理池，所述渗析片的渗析室均通过酸液管路中的进酸管连接至氧化槽，所述渗析片的扩散室均通过接受液管路中的回酸管连接至酸罐。