[发明专利]铝型材挤压模具碱洗残液的回收工艺

说明书

技术领域

本发明属于有色金属加工制造技术领域，涉及一种对铝材加工的模具上粘结的废铝回收工艺。 

背景技术

目前，在铝型材加工企业，铝合金挤压模具在试模后的修模和生产后的更换过程中，都要入碱液热煮，使模具腔中的铝合金溶除，以便于模具的分离、拆卸和重新装配。 

在实际生产中，当碱液中铝的容量达到每升50克以后即不能使用，成为残液。如果被排放，既污染了环境，同时又浪费了大量的资源。 

发明内容

本发明的目的是：提供一种铝型材挤压模具碱洗残液的回收工艺，该工艺可将碱液进行中和处理和对铝金属的回收。 

本发明的方法是： 

模具在碱洗槽中经碱液热煮，使模具腔中的铝合金溶除后，碱洗槽内的溶液成分是NaOH 20～30％(重量比)、水70～80％(重量比)，温度120℃，常压比重1.22～1.331，波美度26～36。 

残碱液：当容铝量达到50克/升时，残液的颜色为灰色、灰棕色。在碱洗过程中完成的化学反应是： 

Al₂O₃+2NaOH＝2NaAlO₂+H₂O 

2Al+6H₂O＝2Al(OH)₃↓+3H₂↑ 

在第一个初始反应时，铝合金表面的氧化铝(Al2O3)和NaOH反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)，接着是第二个反应，生成了氢氧化铝沉淀，因为氢氧化铝是白色，逐渐呈现。但是这些氢氧化铝在紧接着的第三个反应又变成了偏铝酸钠，而偏铝酸钠溶于NaOH，白色氢氧化铝消失，当容铝量达到饱合时，再继续溶解。特别是加清水以后，第三个反应则向左进行，即有白色的氢氧化铝沉淀。而呈现灰色或灰棕色，这是因为溶入到槽里，其成份是硅、镁、铜、铁、锌、铬等，另外工业氢氧化钠含有1～4％杂质，是钙、镁、钠、钾等。 

其中硅是二种颜色(结晶硅是黑色，非结晶游离硅是棕色)。因硅的含量大，又是黑色，则黑色的结晶硅与白色氢氧化铝的混合就是灰色，部分结晶硅变成游离硅，就是棕灰色。 

重溶：重溶的目的就是将过饱合生成的氢氧化铝重新溶入氢氧化钠里，使残液的颜色由灰变黑，而残碱液中的其它合金元素大多不溶于NaOH溶液，这就能用沉淀的方法将这些合金元素及它的化合物分离出去，形成渣。 

重溶温度越高、越好。因为温度越高溶解的氢氧化铝越多，溶液也稀，其它合金元素(渣)越容易沉淀。将灰色残液泵入重溶槽，加入回收碱清液，回收碱与灰色残液的重量比是1∶10-13，再加热到120℃以上使溶液变黑，变稀即完成。 

絮凝沉淀：絮凝剂也叫助沉剂。因为残液中的合金元素和其它杂质，都是微粒状态。自然沉淀很慢，为加速这一过程，选择聚丙烯酸钠或聚丙酰铵一种，加入量是待絮凝沉淀溶液重量的0.33～1％。 

晶种分解：将沉淀物去除后的溶液直接泵到晶种分解槽，加清水至波美度达25％，再加入晶种，加入量是待絮凝沉淀溶液重量的0.5～1％，保温62-68℃，48小时后即成为含有氢氧化铝的液体，氢氧化铝产品沉淀于分解缸底，氢氧化 钠则溶于溶液中，由上部泵入清液槽备用。 

氧化铝的洗涤和分级：氢氧化铝的洗涤是把带走的残碱尽可能的回收，使氢氧化铝的Na2O指标达到标准要求。 

所谓分级就是沉淀过程中粗粒在下，细粒在上，把细面收集起来做晶种，加快形核和核长大速度。粗粒做为产品加热到105℃，即蒸发含的水分。即成产品氢氧化铝。再加热到350℃就得氧化铝。 

本发明的有益效果是：做到了国家污染排放标准，对环境不产生污染，回收氢氧化钠再利用，节约碱洗的生产成本，回收氢氧化铝，使资源回收循环使用。 

具体实施方式

实施例1： 

从模具槽出2.8T残液，至重溶槽，加回收碱清液233kg，加热至120℃以上。2小时后呈黑色，泵入絮凝沉淀缸，加热水至波美度25～30％，并加入絮凝剂9.24kg，4～6小时沉淀完成。泵清液(上部)入晶种分解缸(带搅拌)，并加入5～10kg晶种(增加形核率)。晶种分解缸保持65℃，搅拌48小时，泵入沉淀槽沉淀4～12小时，将上部氢氧化钠溶液泵入清液槽留用，做模具碱洗槽补充液。下部沉淀物为回收产品氢氧化铝，应用热水洗涤和分级。洗涤是进一步回收碱液，降低氢氧化铝Na2O含量，使之达标。分级是粗细分开，细面用做晶种，粗粒为产品，电解效率高。