扩散渗析在铝型材阳极氧化中的应用

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1、扩散渗析在铝型材阳极氧化中废酸回收的应用李师超（山东天维膜技术有限公司）摘要：扩散渗析法是处理铝型材阳极氧化生产过程中产生硫酸废液的有效办法。介绍废酸在阴离子交换膜中扩散行为的研究进展及扩散渗析在铝型材行业的应用情况，并简要评述扩散渗析法在铝型材行业的应用前景。Iffusiondialysismethodprocessingproductionprocessofaluminumanodicoxidationiseffectivewayofsulfuricacidwasteliquid.Inwasteacidanionexchangemembraneintheresearcho

2、nthediffusionbehavioranddiffusiondialysisinthealuminumindustry,theapplicationofdiffusiondialysismethodwasdescribedinbriefinthealuminumindustryapplicationprospect.关键词：扩散渗析；阴离子交换膜；酸性废液；回收在铝型材阳极氧化生产过程中，通常产生大量的酸性废液。传统的处理方式主要采用中和法，此方法不仅浪费大量可回收的酸，而且增加废渣的处理量，带来二次污染。新型的膜分离技术既能对酸性浸出液进行有效净化，又能回收有用物质，

3、在回收工业废酸方面具有广阔的发展前景。膜分离技术主要包括扩散渗析、电渗析、膜电解、反渗透及纳滤等。扩散渗析法由于具有设备简单、操作方便、分离过程本身不消耗能量等优点，在处理酸性废液方面得到了广泛应用。本文作者主要介绍了扩散渗析法处理湿法冶金过程酸性浸出液的研究与应用情况，并对其发展前景进行探讨。1、扩散渗析发展现状膜技术在国外研究较早，膜工业技术较为成熟。目前国外生产扩散渗析膜的仅日本和德国几家公司。由于进口膜价格昂贵国内很少使用。90年代我国也曾有类似的膜（S203膜）投放市场，但由于这种膜生产过程中使用剧毒致癌物质氯甲醚，带来了新的污染和严重的危害，后停产。国内自2000

4、年以来，国内扩散渗析器使用的膜主要为山东天维膜公司生产的DF-120型离子交换膜。该离子膜采用全新聚合物溴化交联工艺，无毒无污染，处理效果、使用寿命、尺寸都有所提高。2、扩散渗析原理扩散渗析法回收废酸采用渗析原理，以浓度差为推动力，酸根离子从高浓度区透过阴离子交换膜向低浓度区自然扩散，由于阴离子交换膜具有选择透过性，金属离子被截留下来，从而实现酸的回收和金属离子的分离。1、扩散渗析法的工业应用扩散渗析法回收废酸在日本应用较早，已有近百家工厂从钢铁及有色加工厂的废酸洗液中成功回收了酸。在我国，自2000年以来一些铜矿、特钢、铝材、蓄电池、太阳能硅等行业也开始大量应用。3.1铝型

5、材阳极氧化工艺中废酸的回收铝合金在H2SO4溶液中进行阳极氧化生成的氧化膜，白色透明，孔隙率高，着色性能好，特别适用于铝型材的氧化处理。H2SO4阳极氧化工艺如下：H2SO4150～180g/L；Al3+≤20g/L；温度20±2℃；电流密度1.1～1.5A/dm2交流电压16～18V；阳极极板纯铝板、铅板；时间25～35min（依膜厚而定）。温度对氧化膜性能影响显著：需控制温度20±2℃。自来水或清洗回用水扩散渗析器在阳极氧化工艺中可以与生产同时进行，能很好地控制铝离子浓度，保证生产质量，同时又可让对硫酸循环使用。能够达到很好的节能减排和提高产品质量的效果，硫酸回收率在80

6、%以上。铝离子去除率90%以上，例如，15g/L的铝离子处理后在1.5g/L。流程如下：过滤器氧化槽废酸池扩散渗析器回收酸池补浓污水处理残液储罐3.2阳极氧化非硫酸回收再利用与中和处理的对比每日产量40吨，槽液量150m³，Al3+（10-18g/L）超过18g/L时需要排出部分槽中的废酸，硫酸浓度180g/L,以氧化时间13min，每吨型材溶铝量约为1.6Kg。硫酸：400元/吨，片碱2000元/吨。一、不使用扩散渗析器控制铝离子浓度时A、每天溶铝量为：40吨*1.6Kg/吨=64Kg/天。B、硫酸铝从10g/L到18g/L的时间为8g/L*150m³/64Kg/天=18.

7、75天C、每次排槽排出的酸量（18g/L-10g/L）*150m³/18g/L*180g/L=12吨纯硫酸，即每年需要排出300/18.75*12=192吨纯硫酸。中和排出的硫酸需要用片碱192*80/98=157吨。D、每年需要排放192吨硫酸需要192*400=7.68万元/年。中和硫酸用片碱157吨需要157*2000=31.4万元/年。共计7.68+31.4=39.08万元/年。二、使用扩散渗析器后，硫酸浓度为180g/L,铝离子为10g/L。A、每天溶铝量为：40吨*1.6Kg/吨=64Kg/