长寿碱添加剂的应用
长寿碱添加剂的应用
胡正平
(甘肃省铝业公司 甘肃省兰州市730070)
(甘肃省铝业公司 甘肃省兰州市730070)
摘要 强调铝型材阳极氧化预处理中碱洗的重要性，着重介绍长寿碱添加剂的应用。
1 前言
碱洗是铝阳极氧化前处理工序中一项比较重要的工序，直接影响最终产品的表面质量。这在生产实践中已被证明。碱洗的作用是去除天然氧化膜，其实质是活化金属表面，同时有调整表面光泽，兼有整平的效果和进一步除去表面污物。因此，碱洗的工艺控制就显得尤为重要。
在碱槽中，碱与铝表面发生如下反应：
碱洗是铝阳极氧化前处理工序中一项比较重要的工序，直接影响最终产品的表面质量。这在生产实践中已被证明。碱洗的作用是去除天然氧化膜，其实质是活化金属表面，同时有调整表面光泽，兼有整平的效果和进一步除去表面污物。因此，碱洗的工艺控制就显得尤为重要。
在碱槽中，碱与铝表面发生如下反应：
反应(1)是溶解型材表面的天然氧化膜；反应(2)是碱与铝基反应；反应(3)是NaAIO2：的水解反应。
从我厂的碱洗工艺来看，经历了日本工艺——使用单一的NaOH热溶液，发展到目前使用长寿碱添加剂。
2 原工艺
我厂从日本引进生产线时，碱洗工艺为单一的NaOH热溶液，采用碱回收装置，将槽液定期打入碱回收装置中，将槽液中溶解的A13+去掉，碱液返回槽中。在使用中我们发现这种工艺碱洗效果不十分理想，另外一个显著特点是随着时间的推移．产生A1 (OH)3沉淀，最初析出的Al (OH)3为胶体，在温度作用下，逐渐脱水而结块变硬，或沉于槽底，或结于加热管、冷却管上，厚厚的一层，使槽体有效体积缩小，加热、冷却的能力降低，结合十分牢固，清理非常困难，容易损坏设备。
3 长寿碱添加剂工艺
为了防止碱槽产生硬块，人们开始研究碱添加剂。从反应(3)可看出，硬块主要是由A1(OH)3脱水产生的。长寿碱的机理就是在碱蚀液中加入使NaAIO2.保持稳定的化学药品．使Al(OH)3沉淀不发生或较少发生，而且既使发生沉淀也是软沉淀而不是硬结块。它的另一个好处是，由于铝离子浓度高、缓蚀效果好，所以避免了过腐蚀现象的发生。长寿碱添加剂工艺即在碱槽中除加入NaOH外，还加有防止沉淀的长寿碱添加剂。对于长寿碱的应用我们是从进口试剂逐步国产化的。我车间共使用过三家：美国泰华施、重庆112、广东三湘，在使用过程中，总结出一些槽液维护时需要注意的事项。
(1)要保持足够的长寿碱。即，当添加剂充足时槽液呈灰黑色，表面有一层小泡沫。而当添加剂不足时，槽液发白，泡沫消失，这时就应及时补充了。
(2)控制好碱浓度。从反应(3)可以看出，提高NaOH浓度有利于提高NaA1O2的稳定性。必须每天分析一次，及时补充。
(3)控制好槽液温度。使用了长寿碱之后，槽中的溶铝量高，有时甚至高达100 g/L，属于过饱和溶液，温度的控制就显得尤为重要。我车间曾经有一次在A13+达到98. 20 g/l时，突然停电、停汽，造成槽液温度降低，再开机生产时插料，无法生产，只有清槽。 一旦Al (OH)3沉淀生成，既使再增加NaOH浓度、补充添加剂都无济于事。无论生产与否，都需保温，或者停产时清一次槽，将添加剂加好。
(4)碱洗时间。每一家添加剂的组份都有所差异，对碱蚀速度亦有影Ⅱ向，有的添加剂需时间较长，有的则需较短时间，这在应用时需特别注意。
(5)搅拌。生产前加温时可适当搅拌，但不可过长，只需几分钟，使槽液受热均匀。若时间过长，也很容易出现沉淀。
4 结束语
使用长寿碱添加剂后，与单一的NaOH热溶液相比，碱洗效果较好，不易过腐蚀；Al(OH)3沉淀不是硬块，而是淤泥状，较容易清理；碱的消耗明显降低；使用中必须认真维护槽液。
从我厂的碱洗工艺来看，经历了日本工艺——使用单一的NaOH热溶液，发展到目前使用长寿碱添加剂。
2 原工艺
我厂从日本引进生产线时，碱洗工艺为单一的NaOH热溶液，采用碱回收装置，将槽液定期打入碱回收装置中，将槽液中溶解的A13+去掉，碱液返回槽中。在使用中我们发现这种工艺碱洗效果不十分理想，另外一个显著特点是随着时间的推移．产生A1 (OH)3沉淀，最初析出的Al (OH)3为胶体，在温度作用下，逐渐脱水而结块变硬，或沉于槽底，或结于加热管、冷却管上，厚厚的一层，使槽体有效体积缩小，加热、冷却的能力降低，结合十分牢固，清理非常困难，容易损坏设备。
3 长寿碱添加剂工艺
为了防止碱槽产生硬块，人们开始研究碱添加剂。从反应(3)可看出，硬块主要是由A1(OH)3脱水产生的。长寿碱的机理就是在碱蚀液中加入使NaAIO2.保持稳定的化学药品．使Al(OH)3沉淀不发生或较少发生，而且既使发生沉淀也是软沉淀而不是硬结块。它的另一个好处是，由于铝离子浓度高、缓蚀效果好，所以避免了过腐蚀现象的发生。长寿碱添加剂工艺即在碱槽中除加入NaOH外，还加有防止沉淀的长寿碱添加剂。对于长寿碱的应用我们是从进口试剂逐步国产化的。我车间共使用过三家：美国泰华施、重庆112、广东三湘，在使用过程中，总结出一些槽液维护时需要注意的事项。
(1)要保持足够的长寿碱。即，当添加剂充足时槽液呈灰黑色，表面有一层小泡沫。而当添加剂不足时，槽液发白，泡沫消失，这时就应及时补充了。
(2)控制好碱浓度。从反应(3)可以看出，提高NaOH浓度有利于提高NaA1O2的稳定性。必须每天分析一次，及时补充。
(3)控制好槽液温度。使用了长寿碱之后，槽中的溶铝量高，有时甚至高达100 g/L，属于过饱和溶液，温度的控制就显得尤为重要。我车间曾经有一次在A13+达到98. 20 g/l时，突然停电、停汽，造成槽液温度降低，再开机生产时插料，无法生产，只有清槽。 一旦Al (OH)3沉淀生成，既使再增加NaOH浓度、补充添加剂都无济于事。无论生产与否，都需保温，或者停产时清一次槽，将添加剂加好。
(4)碱洗时间。每一家添加剂的组份都有所差异，对碱蚀速度亦有影Ⅱ向，有的添加剂需时间较长，有的则需较短时间，这在应用时需特别注意。
(5)搅拌。生产前加温时可适当搅拌，但不可过长，只需几分钟，使槽液受热均匀。若时间过长，也很容易出现沉淀。
4 结束语
使用长寿碱添加剂后，与单一的NaOH热溶液相比，碱洗效果较好，不易过腐蚀；Al(OH)3沉淀不是硬块，而是淤泥状，较容易清理；碱的消耗明显降低；使用中必须认真维护槽液。
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