環(huán)保型單錫鹽著色添加劑在建筑鋁型材電解著色工藝的運(yùn)用

今朝 ，國內(nèi)因?yàn)?經(jīng)濟(jì)成長 ，人平易近 環(huán)保意識(shí)增強(qiáng) ，國度 環(huán)保法律 力度空前，全國鋁型材企業(yè)紛紜 展開 潔凈 臨盆 ，部門廠家臨盆 電解著色鋁型材由錫鎳混鹽向單錫鹽電解著色轉(zhuǎn)變，而著色添加劑卻沒有多年夜 改變，針對(duì)著色添加劑對(duì)情況 的影響，從泉源 上節(jié)制 污染物，研制環(huán)保型單錫鹽電解著色添加劑已經(jīng)是 年夜 勢所趨。

起首 我們來認(rèn)識(shí) 一以下 國 廢水中污染物排放限值的尺度 ，列國 外面 處置懲罰 廢水排放濃度限值見表1。

表1 美國、歐盟部門國度 和我國外面 處置懲罰 廢水排放濃度限值 單元 ：mg/L

序

號(hào)

污染物

美

國

比

利

時(shí)

法

國

德

國

英

國

意

年夜

利

荷

蘭

西

班

牙

國度 尺度

現(xiàn)有

舉措措施

新建

舉措措施

迥殊排放限值

1

總鉻

7.0

5.0

0.2

0.5

2.0

2.0

0.5

3.0

1.5

1.0

0.5

2

六價(jià)鉻

0.5

0.1

0.1

/

0.2

0.1

0.5

0.5

0.2

0.1

3

鎳

4.1

3.0

5.0

0.5

2.0

2.0

0.5

5.0

1.0

0.5

0.1

4

鎘

1.2

0.6

0.2

0.2

0.2

0.02

0.2

0.5

0.1

0.05

0.01

5

銀

1.2

0.1

/

0.1

/

/

0.1

/

0.5

0.3

0.1

6

鉛

0.6

1.0

1.0

0.5

/

0.2

/

1

1.0

0.2

0.1

7

汞

/

/

0.1

/

/

0.005

0.05

0.1

0.05

0.01

0.005

8

銅

4.5

4.0

2.0

0.5

2.0

0.1

0.5

3.0

1.0

0.5

0.3

9

鋅

4.2

7.0

5.0

2.0

5.0

0.5

0.5

10

2.0

1.5

1.0

10

鐵

/

20.0

5.0

3.0

/

2.0

/

5

5.0

3.0

2.0

11

鋁

/

10.0

5.0

3.0

/

1.0

/

20

5.0

3.0

2.0

12

游離氰化物

1.9

/

0.1

0.2

/

0.5

0.2

1.0

0.5

0.3

0.2

13

化學(xué)需氧量

/

300

150

400

/

160

/

1500

100

80

50

14

氟化物

/

10.0

15.0

50

/

6

/

12

10

10

10

15

磷

/

2.0

10.0

2

/

10

15

5.0

1.5

1.0

0.5

今朝 各企業(yè)使用的單錫鹽電解著色添加劑因?yàn)?要提高亞錫離子的不亂 性，凡是插足有機(jī)和無機(jī)還原劑，這是提高槽液壽命的關(guān)頭，傳統(tǒng)的還原劑有萘酚磺酸、甲酚磺酸、抗壞血酸、焦性沒食子酸、硫酸聯(lián)氨和亞鐵離子等，但這些對(duì)情況 影響都較年夜 ，近年 來，羥基酸、烯醇式羥基化合物等愈來愈 多地成為上述還原劑的替換 物。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1實(shí)驗(yàn) 材料

實(shí)驗(yàn) 用的材料為建筑鋁型材經(jīng)常使用 材料6063合金。

1.2工藝流程

單錫鹽電解著色臨盆 前處置懲罰 典型工藝有低溫拋光、堿蝕等，著色后處置懲罰 有關(guān)閉 、電泳等。以下是典型的單錫鹽電解著色臨盆 工藝流程。

基材→裝掛→低溫拋光 →水洗→水洗→陽極氧化→水洗→水洗→電解著色 →水洗→水洗→ 純水洗→ 熱水洗 → 純水洗 → 電泳 → RO1 → RO2→ 瀝 干 → 烘烤 →包裝 →制品

1.3 工藝參數(shù)

1.3.1氧化工藝參數(shù)

硫酸陽極氧化：H2SO4150～180 g/L， AL3+≤15 g/L， 溫度： 18 ～22℃， 電流密度：1.0～1.5A/dm2電壓：15～ 17V ，時(shí)候 ：15～30min.。

因?yàn)?電解著色是金屬離子在氧化膜微孔底部還原沉積，是以 氧化膜構(gòu)造 、反對(duì) 層厚度和平均 性對(duì)色調(diào)都邑 發(fā)生 影響。

硫酸：一般節(jié)制 在150～180 g/L，陽極氧化進(jìn)程 是氧化膜生成及消融 同時(shí)進(jìn)行的進(jìn)程 。硫酸濃渡過 高，氧化膜的消融 速度加速 年夜 ，成膜速度減??；濃渡過 低，氧化膜消融 速度減小，氧化膜昏暗 無光澤，乃至 呈現(xiàn)彩色條紋。

電流密度：一般節(jié)制 在1.0 ～1.5A/dm2，提高電流密度可提高氧化膜的成膜速度及孔隙度，但電流密渡過 高，引發(fā) 局部過熱，會(huì)加速氧化膜的消融 ，氧化膜松散 ，乃至 被侵蝕 ；電流密渡過 小，成膜速度減小，氧化膜過于致密，不容易 著色。

溫度：一般節(jié)制 在18～22℃，氧化槽液的溫渡過 高，會(huì)使膜的消融 速度加速 、成膜速度下降 、膜層硬度下降 、松散 起粉、不平均 、不連氣兒，影響著色結(jié)果 及關(guān)閉 質(zhì)量；槽溫太低 ，氧化膜發(fā)脆、易裂。

氧化膜厚度不小于8um,著深色時(shí)宜用10～12um。

1.3.2著色工藝參數(shù)

電解著色槽液配制：H2SO416～22 g/ L, SnSO46 ～15 g/L,環(huán)保型單錫鹽電解著色添加色劑 20～30 g/L,去離子水余量。對(duì)電極其 不銹鋼或錫板。

硫酸亞錫：著色主鹽，其含量對(duì)色和諧 著色平均 性有顯著 影響，隨濃度升高，著色速度加速 ，分離性愈來愈 好，宜節(jié)制 在6 ～15 g/L局限 。

硫酸：起避免 錫鹽水解和提高導(dǎo)電機(jī)能 的感化 。最好 局限 18～22 g/ L，含量太低 ，晦氣 于槽液不亂 ，著色速度也慢，太高 因?yàn)?析氫加重 致使 著色不平均 。

環(huán)保型單錫鹽電解著色添加劑：因?yàn)?空氣中的O2和電極回響反映 的感化 ，溶液中的Sn2+易于氧化成Sn4+，Sn4+進(jìn)而水解成偏錫酸沉淀(SnO2·H2O)。這類 水解產(chǎn)物呈膠態(tài)懸浮于溶液中，即便 用邃密精美過濾機(jī)也難將其濾失落 ，當(dāng)積聚 到必然 水平 時(shí)嚴(yán)重影響著色質(zhì)量，所以著色添加劑主如果 避免 Sn2+氧化和水解。

槽液溫度：一般節(jié)制 在16～ 20℃，槽液溫度對(duì)著色速度有必然 的影響。對(duì)色調(diào)無顯著 影響，但對(duì)槽液的不亂 性有必然 影響。

著色工藝：浸泡 0.5～1.0min ， 交換 電壓 16～ 18V， 升壓時(shí)候 20～30sec ，著色時(shí)候 30sec～15min, 溫度 16～20℃。

2 槽液不亂 性測試

2.1 硫酸亞錫非臨盆 天然 損耗

單錫鹽著色關(guān)頭是確保Sn2+在槽液中的不亂 ，對(duì)產(chǎn)物 質(zhì)量、臨盆 本錢 有顯著 的影響，硫酸亞錫天然 損耗見表2

表2 硫酸亞錫天然 損耗

著色劑

SnSO4濃度（g/L）

靜置時(shí)候

（天）

溶液轉(zhuǎn)變

SnSO4天然 損耗

g/L（天）

肇端

終點(diǎn)

含酚類著色劑

10

8.62

300

清亮

0.0046

含聯(lián)氨著色劑

10

8.16

300

清亮少許 沉淀

0.0061

環(huán)保型著色劑

10

8.45

300

清亮微量沉淀

0.0052

根本液：H2SO418 g/ L, SnSO410 g/L，著色添加劑20 g/L

2.2 槽液不亂 性對(duì)照

用分歧 著色劑各配制：H2SO4 18g/L、SnSO4 10g/L、著色添加劑20 g/L溶液體積1000ml的著色液，各置于1.5升無色玻璃瓶中，標(biāo)簽標(biāo)明編號(hào)、日期和液體的高度，用金魚缸吝嗇 泵調(diào)好流速，連氣兒接續(xù)地通氣。著色液不亂 性對(duì)照 見表3

表3 著色液不亂 性對(duì)照

著色劑

型號(hào)

濃度(g/L)

通氣時(shí)候 （小時(shí)）

24

48

96

168

含酚類著色劑

20

清亮

清亮

微渾

微有沉淀

含聯(lián)氨著色劑

20

清亮

微渾

微有沉淀

混濁

環(huán)保型著色劑

20

清亮

清亮

微渾

微有沉淀

3 著色添加劑對(duì)廢水化學(xué)需氧量、氨氮、總酚的影響

用分歧 著色劑各配制：H2SO4 18g/L、SnSO410g/L、著色添加劑20 g/L溶液體1000ml的著色液,按每氧化臨盆 1噸著色型材發(fā)生 10噸廢水，損耗著色添加劑1千克 ，測試著色添加劑對(duì)廢水的影響。著色添加劑對(duì)廢水的影響見表4

表4 著色添加劑對(duì)廢水的影響

著色劑

型號(hào)

污染物 (mg/L)

化學(xué)需氧量

氨氮

總酚

含酚類著色劑

56.6

5.4

14.6

含聯(lián)氨著色劑

31.9

16.8

未檢出

環(huán)保型著色劑

17.7

未檢出

未檢出

4 結(jié)論

建筑鋁型材電解著色由錫鎳混鹽向單錫鹽逐漸 轉(zhuǎn)變；按照污染物排放尺度 ，從泉源 進(jìn)行節(jié)制 ，削減 污染物進(jìn)入陽極氧化臨盆 線，研究環(huán)保型單錫鹽電解著色添加劑是今朝 的一年夜 課題。

1．實(shí)驗(yàn) 證實(shí)，含酚類著色添加劑不亂 結(jié)果 顯著，但因?yàn)?酚類的存在對(duì)情況 影響顯著 ；含聯(lián)氨著色添加劑不亂 結(jié)果 尚可，但氨氮對(duì)情況 也有影響；環(huán)保型著色添加劑還原能力不是很強(qiáng)，卻對(duì)避免 Sn2+氧化和水解有殊效 ，能知足 臨盆 需求，并且 對(duì)情況 十分友愛 。

2. 環(huán)保型單錫鹽著色添加劑在選擇原材料時(shí)，就迥殊注重污染物節(jié)制 ，下降 有機(jī)絡(luò)合物，削減 化學(xué)需氧量，不讓高污染和強(qiáng)毒性的物資 進(jìn)入陽極氧化臨盆 線，從泉源 節(jié)制 污染物資 ，為后續(xù)的環(huán)保處置懲罰 供應(yīng) 手藝 支撐 。