铝合金阳极氧化槽铝离子和硫酸回收工艺及配置

    建筑铝阳极氧化液是指铝合金阳极氧化所用的槽液。开槽时，阳极氧化液H₂SO₄ 浓度在160-200g/L之间，槽液中如没有铝离子，对氧化膜溶解能力强。阳极氧化30分钟时，每吨型材溶铝量约为3.84Kg(400m²/T)。随着槽液中溶铝的积累，Al³⁺对H⁺和SO₄^2-的拦截面积增加，严重阻碍H⁺向阴极、SO₄^2-向阳极移动，槽液导电性能下降。当铝离子浓度达到20g／L以上时，槽液电阻太大，若采用恒电压工艺，电流密度明显降低，造成膜层厚度不足、透明度下降，甚至出现白色斑痕或条纹、或其他形状的痕迹等不均匀现象；若采用恒电流工艺，又会引起电压升高，电能消耗增大，严重时还可能出现膜层烧伤和封闭后变黑等现象。
    阳极氧化液中的铝离子，直接影响槽液的导电性能，决定氧化能耗和膜层质量，最佳控制浓度应在3-10g／L范围之间，此时所获的氧化膜耐蚀性、耐磨性最好。但考虑到药剂成本和环保压力，实际生产中铝离子浓度一般控制在10-20g/L区间。
    鉴于铝离子浓度变化与氧化膜质量和氧化能耗有如此重要的关系，铝加工企业一般采用两种方法控制铝离子。
    一是倒槽的方法，即当铝离子浓度超过20g/L时，倒一半槽液，补充硫酸至180g/L,继续生产。年产10万吨阳极氧化铝型材，氧化液溶铝量为400吨，3600吨硫酸，每年倒出的氧化废液20000吨左右，既浪费药剂，又承受了处理如此大量废酸的环保压力，还损失了400多吨可回收的铝资源。
    二是采用硫酸回收机。硫酸回收机是铝离子的稳定装置，采用酸泵将氧化槽的硫酸与硫酸铝的混合液泵入分离罐内．由于分离罐内装有阳离子交换的特殊材料，快速高效地将硫酸与铝离子分离，将铝离子排出溶液之外，将硫酸送回氧化槽中继续使用，从而使生产中不断产生的铝离子排出溶液之外，达到槽液中的铝离子浓度稳定在一定工艺范围内之目的，并能净化槽液中有机物等杂物。长期运行无需更换槽液。从理论上讲，该装置可使铝材氧化膜厚度及品质稳定，也为稳定型材着色工艺提供良好的基础。但在实际运行中，问题不少。例如，某型号硫酸回收机需消耗水约1.5M³／H，消耗电约3KW／H，即每月耗水1080吨，耗电2160度。细心的用户可对这1080吨水进行测量，发现其中含硫酸35-45g/L,铝离子4-5g/L.即每月排放了194.4吨硫酸！每月如此耗水耗电，获得的效果比倒槽没多少改进！
    鉴如硫酸回收机上述糟糕的使用效果，大部分铝加工企业，已逐步停用该装置，恢复了倒一半氧化槽液的传统方法。
    现代铝加工企业，有阳极氧化废液急需处理，而现行的处理方法过于简单。一是直接排放进废水处理中心，既增加了处理成本，又浪费了铝资源；二是请专业处理厂家拉走。这些处理厂，若单项处理海量的氧化废酸液，需消耗海量的碱液，社会为此付出了昂贵的处理成本。