WXP铝件无黄烟化学抛光
WXP铝件无黄烟化学抛光
奚 兵
（国营九四四九厂）
（国营九四四九厂）
我厂的铝阳极氧化生产线，是在军转民中开发起来的。开始，我们对其中化学抛光是采用了传统的三酸（磷酸，硫酸、硝酸）化学抛光工艺。硝酸化学抛光，带来大量氮氧化物黄烟污染，对操作工人的健康十分不利。后来我们采用了“铝件无黄烟化学抛光添加剂WXP”，这种添加剂用于磷酸、硫酸抛光的发光剂，并兼有抑制酸雾的作用。根据我们的试验和实际投入使用的结果，效果良好。认为采用这种新的添加剂的铝件无黄烟化学抛光工艺可以取代原来的硝酸型即三酸化学抛光工艺，抛光质量可与原工艺相媲美，且降低了成本，因此经济效果显著。可喜的是在抛光过程中完全不产生氮氧化物黄烟，酸雾的抑制能力好，可以完全不用废气净化设备处理装置。同时大大改善了工人的操作条件，解决了硝酸废气污染问题。
1.新工艺的配方
磷酸 (D-1.70 工业级800ml/l
硫酸 (D=.84) 工业级200ml/l
WXP 2ml/l
温度 95-120℃
时间 15-60s
2.各成份的作用
传统的铝件三酸化学抛光工艺，主要依赖于硝酸在化学抛光溶液中的氧化剂作用，将磷酸、硫酸和铝作用下所生成的白色磷酸盐薄膜剥离，达到零件表面光亮。因此传统铝件化学抛光大多采用硝酸型方法，直到目前采用的工厂比例还很多。
采用WXP为添加剂的无硝酸（无黄烟）化学抛光工艺，磷酸仍是化学抛光溶液中的主要成份，在化学抛光过程中起提高溶液粘度即生成薄膜和使零件表面光亮的决定性作用，硫酸则在化学抛光溶液中起调节温度的作用，添加剂WXP在上述磷酸、硫酸成份中，一方面起着发光整平提高零件表面反射率(可在90%)的作用，另一方面起着防止铝（零件表面）过腐蚀，以及抑制酸雾的作用。实践表明，新的添加剂WXP在化学抛光溶液中虽含量很少，但效果却十分显著。
3.几点体会
(1)WXP为添加剂的铝件无黄烟化学抛光新工艺的投产使用，解决了长期来因采用硝酸型化学抛光而带来的氮氧化物黄烟污染。硝酸型工艺方法主要缺陷在于产生氮氧化物黄烟，对操作工人和环境影响严重。由于硝酸与铝的氧化还原反砬，生成一种一氧化氮，在空气中进一步氧化为二氧化氮，同时由于反应时放热作用，使酸液的温度不断上升，也促使硝酸的分解即：3HNO3=2NO2+H2O+O2，抛光时间越长，黄烟(NO2)越多，工人的操作条件越加恶劣。而新工艺方法就完全避免了上述现象；
(2)新工艺生产成本低于原三酸化学抛光工艺。根据我们实际生产成本的粗测，新工艺与原工艺成本费用比；
a.化工原料（溶液）的成本费为：
新工艺 0.13元/m2
原工艺 0.15元/m2
新配槽 溶液成本虽略高于原工艺，但在使用中的补充调节药品费用要省于原工艺，因硝酸挥发量大，WXP起抑雾不易散发；
b.废气净化处理用电成本费为
新工艺 0元/h
原工艺 0.24元/h
(3)新溶液配制时，应加入适量的铝边角料（约2～3g/l），易生成具有纯化的氧化膜。加料时，应分批进行，以防溶液溅出发生事故；
(4)经机械抛光的精饰件（抛光铭牌），应加4g/l的硫酸镍，喷砂件可以不加，其它零件是否加镍盐可酌情处理；
1.新工艺的配方
磷酸 (D-1.70 工业级800ml/l
硫酸 (D=.84) 工业级200ml/l
WXP 2ml/l
温度 95-120℃
时间 15-60s
2.各成份的作用
传统的铝件三酸化学抛光工艺，主要依赖于硝酸在化学抛光溶液中的氧化剂作用，将磷酸、硫酸和铝作用下所生成的白色磷酸盐薄膜剥离，达到零件表面光亮。因此传统铝件化学抛光大多采用硝酸型方法，直到目前采用的工厂比例还很多。
采用WXP为添加剂的无硝酸（无黄烟）化学抛光工艺，磷酸仍是化学抛光溶液中的主要成份，在化学抛光过程中起提高溶液粘度即生成薄膜和使零件表面光亮的决定性作用，硫酸则在化学抛光溶液中起调节温度的作用，添加剂WXP在上述磷酸、硫酸成份中，一方面起着发光整平提高零件表面反射率(可在90%)的作用，另一方面起着防止铝（零件表面）过腐蚀，以及抑制酸雾的作用。实践表明，新的添加剂WXP在化学抛光溶液中虽含量很少，但效果却十分显著。
3.几点体会
(1)WXP为添加剂的铝件无黄烟化学抛光新工艺的投产使用，解决了长期来因采用硝酸型化学抛光而带来的氮氧化物黄烟污染。硝酸型工艺方法主要缺陷在于产生氮氧化物黄烟，对操作工人和环境影响严重。由于硝酸与铝的氧化还原反砬，生成一种一氧化氮，在空气中进一步氧化为二氧化氮，同时由于反应时放热作用，使酸液的温度不断上升，也促使硝酸的分解即：3HNO3=2NO2+H2O+O2，抛光时间越长，黄烟(NO2)越多，工人的操作条件越加恶劣。而新工艺方法就完全避免了上述现象；
(2)新工艺生产成本低于原三酸化学抛光工艺。根据我们实际生产成本的粗测，新工艺与原工艺成本费用比；
a.化工原料（溶液）的成本费为：
新工艺 0.13元/m2
原工艺 0.15元/m2
新配槽 溶液成本虽略高于原工艺，但在使用中的补充调节药品费用要省于原工艺，因硝酸挥发量大，WXP起抑雾不易散发；
b.废气净化处理用电成本费为
新工艺 0元/h
原工艺 0.24元/h
(3)新溶液配制时，应加入适量的铝边角料（约2～3g/l），易生成具有纯化的氧化膜。加料时，应分批进行，以防溶液溅出发生事故；
(4)经机械抛光的精饰件（抛光铭牌），应加4g/l的硫酸镍，喷砂件可以不加，其它零件是否加镍盐可酌情处理；
(5)抛光溶液的温度值，应视铝件表面性质而定，一般说来，喷砂件为110～120℃，机械抛光件为95～105℃，其它零件为110～120℃；
(6)抛光时间要严加注意，如温度为上限应时间要短，反之可略长些，且仔细观察抛光零件的表面光亮度，以免过腐蚀造成报废；
(7)抛光溶液使用一定时间，粘度会增高，严重时产生鱼冻似的粘状物，因此，在操作中应经常适量添加些水（用回收液水）稀释之。稀释时会使溶液温度升高，必须注意零件在抛光时的过腐蚀情况；
(8)新工艺溶液较稳定不散发，但由于零件的带出量较大，特别是形状复杂零件出槽时所带出的溶液更多，因此要设两级回收，这样可以用回收液来补充抛光液，使生产成本更低，且节约化工原料；
(9)抛光溶液中的添加剂WXP的消耗量，可以根据磷酸、硫酸比例来加入，或根据抛光质量可酌情添加。但不宜多；
(10)抛光溶液中的铝含量当超过30 g/l时，粘状物更高难于稀释，应更换新溶液，在更换时可留部分旧液，以保持一定铝含量，免去加新的铝边角料；
(11)新工艺的缺陷是：经抛光、清洗后，需加一道去膜工序，即用传统的铬酸(5～l0g/l)或硝酸(5～10%)溶液去膜处理。
(6)抛光时间要严加注意，如温度为上限应时间要短，反之可略长些，且仔细观察抛光零件的表面光亮度，以免过腐蚀造成报废；
(7)抛光溶液使用一定时间，粘度会增高，严重时产生鱼冻似的粘状物，因此，在操作中应经常适量添加些水（用回收液水）稀释之。稀释时会使溶液温度升高，必须注意零件在抛光时的过腐蚀情况；
(8)新工艺溶液较稳定不散发，但由于零件的带出量较大，特别是形状复杂零件出槽时所带出的溶液更多，因此要设两级回收，这样可以用回收液来补充抛光液，使生产成本更低，且节约化工原料；
(9)抛光溶液中的添加剂WXP的消耗量，可以根据磷酸、硫酸比例来加入，或根据抛光质量可酌情添加。但不宜多；
(10)抛光溶液中的铝含量当超过30 g/l时，粘状物更高难于稀释，应更换新溶液，在更换时可留部分旧液，以保持一定铝含量，免去加新的铝边角料；
(11)新工艺的缺陷是：经抛光、清洗后，需加一道去膜工序，即用传统的铬酸(5～l0g/l)或硝酸(5～10%)溶液去膜处理。
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