我国目前铝合金表面处理的工艺及其环境效应

我国目前铝合金外表处理的工艺及其环境效应我国铝合金型材的外表处理工艺包括阳极氧化源特点、并从便利治理和降低本钱等因素考虑较多，环境效应关注不够。因此有关废水、废,都存在不少问题,一、铝材外表处理生产线废水废气的排放标准各行业的不同工艺需要把握的污染物质并不一样一样。对于铝合金加工行业，废水的排放标准可执行国家标准GB8978-1988“污水综合排放标准”。排放标准按地面水域使用功能要求和污水排放去向，对于向地面水水域排放和城市下水道排放的污水分别执行一、二、三级的标准。的污水需要执行一级标准。级标准。对排入城镇下水道并进入二级污水处理厂，进展生物处理的污水执行三级标准。近华加日对于厂的废水排放，不仅排放的“废水”需要达标，而且回收利用率要到达90%，没有的环境保护思路和高标准的环境治理措施是不行能到达的。国家标准GB8978-1988还把排放的69种污染物按性质分为两类，读者需要时可以直接查阅标准。车间或车间处理设施排出口取样，其最高允许排放浓度必需符合表1的规定。允许排放浓度和局部行业最高允许排水定额必需符合表2的规定。序号污染物最高允许排放浓度/mg/L表序号污染物最高允许排放浓度/mg/L1总铬1.52六价铬0.53总镍1.01总铬1.52六价铬0.53总镍1.0序号污染物适用范围一级标准二级标准三级标准1 pH 一切排污单位 6～9 6～9 6～9色度(稀释倍数) 其他排污单位 50 80 －悬浮物(SS) 其他排污单位 70 200 4005日生化需氧量(BOD)5

其他排污单位 30 60 300化学需氧量(COD) 城镇二级污水处理厂

60 120 －6 石油类 其他排污单位 100 150 5007氟化物(水体含氟量＜0.5mg/L)1010208磷酸盐(P计)其它排污单位0.51.0－经过环保处理的废水必需到达上述指标才能排放，在一、二类污染物中，排放废水的pH值是最直观的检测指标，也是废水处理操作人员的重点把握因素。废水的pH7氟化物(水体含氟量＜0.5mg/L)1010208磷酸盐(P计)其它排污单位0.51.0－阳极氧化电解着色(镍盐)可能应当依据电镀污染物的标准排放,那么实际要求明显地比GB8978-1988的要求严格很多,国家标准GB21900-2023”电镀污染物排放标准”[2]的废水3所示。3水污染物特别排放限值[2]污染物工程 排放限值/mg/L序号 污染物排放监控位置总铬0.5六价铬0.1 车间或生产设施废水排放口总镍0.1总锌1.0总铝2.0化学需氧量

企业或废水总排放口50pH值6-9铝材阳极氧化生产线的废气主要是酸雾化氮气体的彻底治理。铝合金静电喷漆生产线的废气还有挥发性有机化合物〔VOC〕，而底进展治理。二、阳极氧化的工艺路线及存在的环境问题我国目前阳极氧化的工艺路线依据国家标准如图1所示，假设没有电泳涂漆可直接进展处理而代之热水洗再进展电泳涂漆即可。在图1的阳极氧化的工艺路线中，其中脱脂、阳极氧化、去灰和中和〔图中以绿色表示〕一般没有毒性较高的污染源，只有污染程度不高的酸性或碱性溶液问题。而碱洗、电解着色、染色和封孔〔图中以红色表示〕存在多种对环境有阳极氧化生产线可能安排含氟化氢铵的“酸浸蚀”处理，更存在严峻的氟离子的污染问题，在图1的典型生产流程中没有表示。1铝型材阳极氧化典型工艺流程图[1]依据图1表示的流程，结合我国目前的主要工业实践，并重点从环境污染的角度进展以下简洁的补充说明和评述。脱脂—我国主要承受硫酸脱脂，一般并不添加外表活性物质，为此槽液和水洗液均物质，还需要考虑有机化合物的处理;碱洗—目前我国主要承受源自欧洲的长寿命碱洗添加剂工艺,添加剂中含有大量无“沉淀污泥”，需要另行堆放处理,液的“沉淀污泥”并不是单纯氢氧化铝，含有长寿命添加剂而影响其有效回收利用；氟化氢铵酸浸蚀—在降低铝耗的条件下到达除去挤压条纹的目的目前氟化氢铵的酸浸蚀工艺已经有所限制，使用范围明显缩小；去灰—“废硫酸溶液”去灰,因此槽液和水洗液均为一般的酸性物质，如硫酸根等;阳极氧化-—我国建筑铝型材根本实行恒电流硫酸溶液的阳极氧化工艺，较少选取环境污染物质;电解着色—锡盐或锡镍混合盐的电解着色为主。单镍盐存在镍离子的污染,应通过环境保护措施设法消除或降低镍离子的排放，总镍排放量低于0.1mg/L并不是简洁的事。假设承受锡盐电解着等抗氧化的化合物,如酚类或苯酚类化合物，都存在较严峻的废水污染;染色—通常为有颜色的有机化合物，存在污染问题；封孔—我国长期以来主要选择以以氟化镍为主成分的冷封孔工艺,液和清洗水均存在镍离子和氟离子的污染。目前虽已开发以乙酸镍为主要成分的中温封孔，照旧以镍盐为主要成分而带来镍离子的环境污染。虽然镍离子含量远低于镍盐电解着色槽液，照旧需要考虑环境保护的处理。三、阳极氧化生产线的现有废水处理流程应当改进从上面的阳极氧化工艺路线图可知，脱脂，阳极氧化，去灰及其清洗水均系酸性溶液，〔一般还需要添加酸或碱〕和沉淀，分别为沉淀污泥和清亮液体。尽管通过这一套长期使用的集中式中和的处理流程，只要转变这种集中排放再进展处理的方式，替代为各工序独立的闭路循环的环境处理系统，洗承受碱回收体系〔需要投资建立设备〕，经过BAYER方式加水进展分解后，将得到的氢氧化钠溶液和氢氧化铝〔氧化铝余渣〕分别回收使用，削减污泥沉淀结块量，直接回收烧碱和阳极氧化AL浓度进展治理,要按生2局部结合工艺过程集中介绍。四、静电喷涂的工艺路线及存在的环境问题静电喷粉和静电喷漆的工艺路线比较简洁，请见图2的工艺流程示意图。通过化学预处理〔图中的脱脂和酸洗〕以后，喷涂之前的铬酸盐转化处理(红色方框)为其特有的工序，铬酸盐化学转化之前可以承受比较便捷的含氟离子的所谓“三合一”处理〔即替代了脱脂，碱洗和酸洗去灰钛/锆体系还是〔尤其是〕有机硅烷体系，对于铝材外表干净度的要求明显提高，无铬转化的化学预处理可能与铬酸盐处理的化学与处理有所不同,喷漆工艺的VOC〔挥发性有机化合物环境损害。2有机聚合物静电喷涂典型工艺流程图[2]铬酸盐化学转化处理，因此废水中会有较高浓度的Cr6+离子。含六价铬的废水一般是利用氧化复原方法进展处理(见图3)，即用硫酸亚铁、亚硫酸钠等复原剂将废水中Cr6+复原成Cr3+(1)，再将废水pH7～8，使Cr3+形成Cr(OH)3沉淀(2)。再通过絮凝、沉降、压滤脱水形成氢氧化铬〔三价铬〕污泥。这种方法属于间歇式处理，设备投资和,宜单独进展收集、存放和处理，典型的含铬废水处理流