一種回收鋁合金拋光廢渣中磷資源的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于磷化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種鋁合金拋光廢渣中磷資源的回收方法。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明所述的鋁合金拋光廢渣指的是鋁合金工件在采用化學(xué)拋光工藝對其金屬表面進行加工處理的過程中所形成的磷酸鋁、硫酸鋁鹽等廢渣。目前國內(nèi)外鋁合金表面拋光一般采用機械拋光、電解拋光和化學(xué)拋光三種技術(shù)，其目的是消除金屬表面的細(xì)微不平，使表面具有鏡面光澤，不但美化產(chǎn)品外觀，也能保障產(chǎn)品質(zhì)量，延長其使用壽命。
[0003]采用化學(xué)拋光工藝時，其拋光過程可以簡單的理解成膜的形成和膜的溶解兩個過程的重復(fù)來達(dá)到鋁工件表面的平整效果，化學(xué)拋光液主要為磷酸、硫酸體系，其中磷酸具有較高的粘度，其主要作用是較緩慢和有選擇的溶解鋁合金表面組織的微觀凸起部分的鋁和氧化鋁，生成粘性液膜附在工件表面，硫酸則是有選擇性的溶解工件表面的鋁和氧化鋁，提高鋁材表面拋光液的活性，加快拋光速度，適量的硫酸也能起到增光的作用，在這一過程中鋁會不斷融入拋光液中，當(dāng)其濃度累積到一定程度，達(dá)到過飽和會以鹽的形式析出，形成拋光廢渣。主要反應(yīng)方程式如下所述:
2A1+ 3H2S04— Al 203+3S02+3H20A1203+6H3P04 一 2A1 (H2PO4) 3+3H20
目前國內(nèi)的鋁材拋光企業(yè)大多采用簡單的堆存方法處理產(chǎn)生的拋光廢渣，也有少部分企業(yè)采用拋光洗水或廢水將廢渣溶解中和，廢液達(dá)標(biāo)后外排，這些都不是最恰當(dāng)?shù)奶幚矸椒?，要么存在安全環(huán)保隱患，要么處理成本高，且浪費廢渣里含有的磷資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述缺點，提供一種成本低的鋁合金拋光廢渣的處理方法，可以回收其中的磷資源，創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:將鋁合金拋光廢渣溶于一定量的拋光洗水或廢水中，采用攪拌并微加熱使其完全溶解，加入一定量的氯化鈣，在一定條件下反應(yīng)一定時間后過濾，濾餅與一定量硫酸在一定條件下反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后過濾，濾液即為磷酸溶液；所用洗水與拋光廢渣的質(zhì)量比為2-4:1，向廢渣溶液中所加入的氯化鈣與溶液中硫酸根、磷酸根的質(zhì)量比為3-3.5:1，反應(yīng)溫度為40°C -60°C、反應(yīng)時間0.5h_2h、攪拌速度300rpm，并用氧化鈣調(diào)節(jié)pH為5-7，反應(yīng)結(jié)束后過濾，向濾餅中加入一定量濃硫酸，控制反應(yīng)溫度70°C -90°C、反應(yīng)時間2h _4h、攪拌速度300rpm，硫酸加入量為使得反應(yīng)料漿中游離三氧化硫的含量為35 g/L-60g/L，反應(yīng)結(jié)束后過濾，得到的濾液即為磷酸溶液。
[0006]本發(fā)明所述的鋁合金拋光廢渣指的是鋁合金金屬表面進行化學(xué)拋光過程中由于化學(xué)拋光液中鋁離子濃度累積過高達(dá)到過飽和而析出的硫酸鋁、磷酸二氫鋁、磷酸氫鋁或磷酸鋁等鹽，其中硫酸鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為50%-52%，磷酸鋁鹽約為45%-47%，其余為雜質(zhì)。
[0007]本發(fā)明的所述的一種回收鋁合金拋光廢渣中磷資源的方法不僅可以有效的解決鋁合金拋光企業(yè)存在的廢渣處理難題，還能回收其中含有的磷資源制備成磷酸溶液，經(jīng)濃縮后可再次用于拋光液的配制，節(jié)約了企業(yè)生產(chǎn)成本。
【具體實施方式】
[0008]實施例1
取10g鋁合金拋光廢渣溶于200g的拋光洗水中，攪拌并微加熱使其完全溶解，加入270g氯化鈣，控制反應(yīng)溫度為40°C、反應(yīng)時間0.5h、攪拌速度300rpm，反應(yīng)過程中用一定量氧化鈣調(diào)節(jié)PH為5，反應(yīng)結(jié)束后過濾，向濾餅中加入濃硫酸，控制反應(yīng)溫度70°C、反應(yīng)時間2h、攪拌速度300rpm，硫酸加入量為使得反應(yīng)料漿中游離三氧化硫的含量為35g/L，反應(yīng)結(jié)束后過濾，濾液即為磷酸溶液。磷回收率為68.4%。
[0009]實施例2
取10g鋁合金拋光廢渣溶于400g的拋光洗水中，攪拌并微加熱使其完全溶解，加入315g氯化鈣，控制反應(yīng)溫度為60°C、反應(yīng)時間2h、攪拌速度300rpm，反應(yīng)過程中用一定量氧化鈣調(diào)節(jié)PH為6，反應(yīng)結(jié)束后過濾，向濾餅中加入濃硫酸，控制反應(yīng)溫度90°C、反應(yīng)時間4h、攪拌速度300rpm，硫酸加入量為使得反應(yīng)料漿中游離三氧化硫的含量為60g/L，反應(yīng)結(jié)束后過濾，濾液即為磷酸溶液。磷回收率為82.8%。
[0010]實施例3
取10g鋁合金拋光廢渣溶于300g的拋光洗水中，攪拌并微加熱使其完全溶解，加入297g氯化鈣，控制反應(yīng)溫度為50°C、反應(yīng)時間lh、攪拌速度300rpm，反應(yīng)過程中用一定量氧化鈣調(diào)節(jié)PH為7，反應(yīng)結(jié)束后過濾，向濾餅中加入濃硫酸，控制反應(yīng)溫度80°C、反應(yīng)時間3h、攪拌速度300rpm，硫酸加入量為使得反應(yīng)料漿中游離三氧化硫的含量為50g/L，反應(yīng)結(jié)束后過濾，濾液即為磷酸溶液。磷回收率為78.6%。
[0011]實施例4
取10g鋁合金拋光廢渣溶于300g的拋光洗水中，攪拌并微加熱使其完全溶解，加入279g氯化鈣，控制反應(yīng)溫度為40°C、反應(yīng)時間2h、攪拌速度300rpm，反應(yīng)過程中用一定量氧化鈣調(diào)節(jié)PH為5.5，反應(yīng)結(jié)束后過濾，向濾餅中加入濃硫酸，控制反應(yīng)溫度80°C、反應(yīng)時間4h、攪拌速度300rpm，硫酸加入量為使得反應(yīng)料漿中游離三氧化硫的含量為45g/L，反應(yīng)結(jié)束后過濾，濾液即為磷酸溶液。磷回收率為73.2%。
【主權(quán)項】
1.一種回收鋁合金拋光廢渣中磷資源的方法，其特征是方法為，將鋁合金拋光廢渣溶于一定量的拋光洗水或廢水中，采用攪拌并微加熱使其完全溶解，加入一定量的氯化鈣，在一定條件下反應(yīng)一定時間后過濾，濾餅與一定量硫酸在一定條件下反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后過濾，濾液即為磷酸溶液； 所用洗水與拋光廢渣的質(zhì)量比為2-4:1，向廢渣溶液中所加入的氯化鈣與溶液中硫酸根、磷酸根的質(zhì)量的比為3-3.5:1，反應(yīng)溫度為40 °C -60°C、反應(yīng)時間0.5h_2h、攪拌速度300rpm，并用氧化1?調(diào)節(jié)pH為5_7，反應(yīng)結(jié)束后過濾，向濾餅中加入一定量濃硫酸，控制反應(yīng)溫度70°C -90°C、反應(yīng)時間2h-4h、攪拌速度300rpm，硫酸加入量為使得反應(yīng)料漿中游離三氧化硫的含量為35 g/L -60g/L，反應(yīng)結(jié)束后過濾，濾液即為磷酸溶液；上述的鋁合金拋光廢渣指的是鋁合金金屬表面進行化學(xué)拋光過程中由于化學(xué)拋光液中鋁離子濃度累積過高達(dá)到過飽和而析出的硫酸鋁、磷酸二氫鋁、磷酸氫鋁或磷酸鋁鹽，其中硫酸鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%-52%，磷酸鋁鹽為45%-47%，其余為雜質(zhì)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種回收鋁合金拋光廢渣中磷資源的方法，將鋁合金拋光處理工藝中產(chǎn)生的廢渣溶于一定量的拋光洗水或廢水中，采用攪拌并微加熱使其完全溶解，加入一定量的氯化鈣，在一定條件下反應(yīng)一定時間后過濾，濾餅與一定量硫酸在一定條件下反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后過濾，濾液即為磷酸溶液。所述鋁合金拋光廢渣，其主要成分為硫酸鋁、磷酸鋁等；企業(yè)目前大多采用堆存的方式處理拋光廢渣，易形成環(huán)保隱患，也造成磷、硫等資源的浪費。本方法以拋光廢渣為原料通過采用特定的工藝回收其中的磷資源，還能回收其中含有的磷資源制備得到的磷酸溶液，經(jīng)濃縮后可再次用于拋光液的配制，不僅創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟效益，還解決了拋光廢渣造成的環(huán)保難題。<sup/>
【IPC分類】B09B3/00, C01B25/18
【公開號】CN104925775
【申請?zhí)枴緾N201510284841
【發(fā)明人】郭舉, 李文飛, 胡宏, 劉旭, 楊麗萍, 李天祥, 解田
【申請人】甕福（集團）有限責(zé)任公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年5月29日