[发明专利]化学抛光用磷/硫混合酸的再生剂、在线再生方法及采用的系统

说明书

一种在对铝件制品进行化学抛光的工艺过程中，能实时清除因化学抛光在化学抛光液中产生的金属离子团的化学抛光用磷/硫混合酸的再生剂、在线再生方法及采用的系统。再生剂按重量百分比，其组分为：纳米级硅酸盐、磷酸铝、硫酸铝、硅藻土、羧甲基纤维素和水。其打破传统加碱中和废酸处理技术及目前的“滞后式”的处理模式，提出铝合金阳极氧化化学抛光液的槽边在线循环处理新模式。其可实现化学抛光产品的质量稳定统一，保证整个工序的稳定性。铝合金阳极氧化化学抛光液在线再生的循环利用技术，可实现化学抛光液的零排放，符合清洁生产的目的，达到了良好的环境效益和社会效益。

技术领域

本发明涉及一种化学抛光磷/硫混合酸在线再生的循环使用方法，属于金属表面处理清洁生产领域。

背景技术

铝合金具有优良的物理、化学、力学和容易加工的性能，广泛应用于航天航空、汽车、电子、家电等领域。然而，铝合金材料硬度低、耐磨性差，常发生磨蚀破损，工业上为了使铝合金具有更好的表面特性及光泽度，通常需对其进行阳极氧化处理。

阳极氧化生成工艺一般包括除油、碱蚀、中和、化抛、阳极氧化、染色、封孔等主要工序。其中化抛(即化学抛光)使用化学抛光液对铝合金表面上凹凸不平处进行溶解以提高其表面平整度和光泽度。

化学抛光液中常采用浓磷/浓硫混合酸(以下简称高浓化抛混合酸)，浓磷酸主要溶解铝件表面金属铝和氧化膜，在此获得光亮的铝件表面(低浓度磷酸不能获得光亮的表面)，浓硫酸可以抑制点状腐蚀，使抛光表面更均匀。随着生产使用，化学抛光槽内的浓磷/浓硫混合酸长期与铝件反应，铝离子浓度逐渐升高，化学抛光液逐渐变成黄褐色浑浊状(以下简称化抛废液)，产品抛光效率变慢，使化抛产品品质变差，因此，为了确保化抛产品的品质，则需经常清理化学抛光槽，放掉化抛废液，注入新的高浓化抛混合酸。

由于化抛废液具有产量大、腐蚀性强、环境危害性严重和处理难度大等特点，其被列入《国家危险废物名录》并要求严格管控，未经处理不得擅自排放。目前，处理的方法主要有中和法、蒸发法、溶媒萃取法等。

中和法，主要是加入氢氧化钙、电石渣、石灰或者其他一些廉价的碱性物质，对强酸进行中和，使其pH值达到排放标准后进行排放。操作简单被大部分企业选用，但其产生大量含金属离子的污泥，资源属性低，易造成二次污染且含有大量的氢氧化物等，造成了污泥回收利用难。

蒸发法，通过加热蒸发使废酸浓缩实现减量化。从生产实践来看，该方法对设备材质要求高、设备投资大，能耗高、运行费用贵。

溶媒萃取法，利用有机萃取剂萃取酸液。但由于其工序复杂，实际应用中用水反萃后的酸浓度不高，利用率低。

综上，从我国化抛废液处理技术应用情况看，大部分的中和处理，极少资源化利用，造成资源的浪费。“循环经济与绿色化学”将会是全人类实现可持续发展战略目标的有效途径，针对铝合金阳极氧化产生的化抛废液需要提出一种既可以有效解决化抛废液给环境带来的污染问题，又不会使对其进行处理后的产物对环境产生二次污染，同时也不会有太过昂贵的运行成本的资源化技术。这不仅是铝合金阳极氧化领域急需解决的一个挑战，而且也是阳极氧化行业即将向环境友好型行业变革的重要转折点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在对铝件制品进行化学抛光的工艺过程中，能实时清除因化学抛光在化学抛光液中产生的金属离子团并使该化学抛光液始终处于原液级别的磷/硫混合酸的再生剂、在线再生方法及采用的系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明的化学抛光用磷/硫混合酸的再生剂，其特征在于：按重量百分比，其组分如下：

所述组分为：

所述纳米级硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾、硅酸镁中的一种或多种组合。