铝型材脱模废液再生研究
2021-12-15冯静阳张新研
王 帅,张 弟,冯静阳,张新研
(辽宁忠旺集团有限公司,辽宁 辽阳 111003)
铝型材常使用模具挤压方式来加工。在挤压的过程中高温加热使铝残留在模具上,使用氢氧化钠碱液加温浸泡法去除模具上残留的铝,随着生产的进行,氢氧化钠溶液中铝离子浓度接近饱和,导致溶解能力下降[1],因此氢氧化钠溶液必须进行频繁地更换,这既会对环境造成污染,又增加了生产成本。从浓碱中去除铝离子回收碱的方法有离子交换法、渗析法、晶析法等[2-4],本试验通过添加成本较低的氧化钙与自来水来降低废碱液中的铝离子,达到回收氢氧化钠目的,是一种低成本、高效率、可行性强的处理方法。
1 试验部分
1.1 试验与药品
选用修模厂提供铝离子较高的废碱液作为试验对象,经检测废碱液中铝离子浓度132g/L±2g/L;碱液下层沉淀物主要成分(质量分数,%)为,O 58.328,Na 1.260,Ca 0.178,Al 37.065,Mg 1.127,Si 0.228,S 0.01,Cl 0.014,K 0.013,Ti 0.054,V 0.006,Cr 0.247。使用的去除铝离子药剂为氧化钙。
1.2 试验原理
铝型材模具经氢氧化钠溶液浸泡产生的废液主要为氢氧化钠与偏铝酸钠溶液,采用氧化钙去除废碱液中的铝离子,达到回收碱液的目的。该方法去除铝离子的速度快、效率高,产生的铝酸钙固体物铝含量高、有经济回用价值。其中,反应(1)为铝与氢氧化钠溶液反应式;氧化钙、水与含铝废碱液中的铝酸钠发生(2)式反应,氧化钙加入铝酸钠溶液中,氧化钙水化生成氢氧化钙,并很快和铝酸钠反应[5],最终生成水合铝酸钙沉淀。
2Al+2H2O+2NaOH==2NaAlO2+3H2
(1)
3CaO+2NaA1O2+7H2O=
3CaO·A12O3·6H2O+2NaOH
(2)
加入氧化钙主要目的是将溶液中的铝离子以沉淀的方式去除,固液分离后溶液主要成份为氢氧化钠与少量铝离子,未引进任何杂质,得到的碱液可返回碱槽继续使用,使用时补充少量片碱提高浓度即可,对实际生产无影响,可循环使用。……
