[发明专利]从铝及其合金蚀刻废液提取氢氧化铝和硫酸钠的方法

说明书

本发明公开了一种从铝及其合金蚀刻废液提取氢氧化铝和硫酸钠的方法，包括以下步骤：（1）向蚀刻废液中投加硫化钠溶液，使杂质金属离子转化为金属硫化物沉淀析出；（2）过滤去除金属硫化物；（3）稀释结晶：用水稀释步骤（2）所得溶液，增加氢氧化铝过饱和度，使氢氧化铝在蚀刻废液中结晶析出；（4）提取氢氧化铝：将步骤（3）所得溶液沉淀，分离出第一部分氢氧化铝；上清液用20%的硫酸中和至pH值9.0，沉淀后分离出第二部分氢氧化铝；（5）将步骤（4）所得滤液用20%的硫酸中和pH值7.5，溶液脱水烘干得到硫酸钠产品。本发明可使蚀刻废液得到综合回收利用，给企业带来经济效益，并能减少排放和废弃物带来的环保压力。

技术领域

本发明属于工业废水处理技术领域，具体涉及一种从铝及其合金蚀刻废液提取氢氧化铝和硫酸钠的方法，使蚀刻废液得到综合利用，杜绝了因报废蚀刻液而产生的危险废物。

背景技术

蚀刻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。

铝及其合金蚀刻时的化学反应式如下:

2A1 + 2NaOH + 2H₂O ➝ 2NaA1O₂ + 3H₂

NaA1O₂ + H₂O ⇋ A1(OH)₃ + NaOH

存在于铝及合金的金属杂质，在碱性条件和Na₂S的存在下，形成沉淀。

Me²⁺+2OH^-➝Me(OH)₂↓

Me²⁺+S^2-➝MeS↓

在铝合金蚀刻过程中，铝溶解在蚀刻液中以NaAlO₂的形式存在，NaAlO₂的产生会使蚀刻液功效的降低，随着蚀刻的进行，由于铝金属不断溶解，产生的硫化物沉淀物越来越多，悬浮物浓度越来越高，蚀刻液从无色逐渐变成酱黑色，洗液中的NaAlO₂浓度也不断增加，当总Al³⁺浓度大于75g/L时，蚀刻液将报废。

蚀刻液失效后，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垃圾场（失效蚀刻液是危险废物）进行处理，给企业带来经济和环境压力。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种从铝及其合金蚀刻废液提取氢氧化铝和硫酸钠的方法，可使蚀刻废液得到综合回收利用，给企业带来经济效益，并能减少排放和废弃物带来的环保压力。

为了达到本发明的发明目的，本发明采取如下技术方案。

从铝及其合金蚀刻废液提取氢氧化铝和硫酸钠的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）杂质金属离子转化过程：向蚀刻废液中投加含量为10%的硫化钠溶液，搅拌混合反应，使杂质金属离子转化为金属硫化物沉淀析出；

（2）金属硫化物去除：采用专用过滤设备，对步骤（1）所得溶液进行过滤，去除金属硫化物；

（3）稀释结晶：用水稀释步骤（2）所得溶液，增加氢氧化铝过饱和度，使氢氧化铝在蚀刻废液中结晶析出；

（4）提取氢氧化铝：将步骤（3）所得溶液沉淀，首先分离出第一部分氢氧化铝；上清液用20%的硫酸中和，至pH值为9.0，中和后的上清液中的铝酸钠转化为氢氧化铝，沉淀后分离出第二部分氢氧化铝；两部分氢氧化铝经烘干得氢氧化铝产品；

（5）提取硫酸钠：将步骤（4）所得滤液，再用20%的硫酸中和，至pH值为7.5，得到硫酸钠溶液，脱水烘干得到硫酸钠产品。

进一步地，所述步骤（1）中搅拌混合反应时长为30～60分钟。