铝合金无铬钝化剂及其应用的处理系统技术方案

铝合金无铬钝化剂及其应用的处理系统，所述铝合金无铬钝化剂，包括氟钛酸、氟锆酸、聚丙烯酸和螯合剂的水溶液，其利用聚丙烯酸和膦酰基丁烷三羧酸解决了整条钝化线1#‑10#槽分解沉淀问题，使得药剂截留、废水零排放成为现实；其铝合金无铬钝化处理系统，包括药剂兼容系统和反向串联节水系统；所述药剂兼容系统由1#去毛刺除油槽和7#无铬钝化槽组成，所述反向串联节水系统由水洗兼容子系统和药剂回收子系统组成；其建立在药剂兼容基础之上的清洗水反向串联连接、药剂截留与回收的配置，实现废水零排放节水系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铝材表面处理
，尤其涉及铝合金无铬钝化剂及其应用的处理系统。
技术介绍
标准铬化线槽位布置如图2所示，包括1#酸性除油槽、2#流动水洗槽、3#流动水洗槽、4#铬化槽、5#流动水洗槽和6#流动水洗槽。其中，1#酸性除油槽和4#铬化槽为工作槽，2#、3#和4#、5#为两套独立的流动水洗槽，即两个药剂槽，两套流动水洗槽，自来水2进2出。标准铬化线槽位布置有如下不足：1、1#酸性除油槽去毛刺能力不够。尽管本槽添加有50-80g/L硫酸(98％)，25-50g/L磷酸(85％)和10-20g/L氢氟酸(50％)，可去部分毛刺，但实际生产中，仍有大量毛刺突出粉末涂层的次品需要返工。为此，铝材厂专门抽调工人，用布轮机先去毛刺，再除油、铬化，费时费力，功效低下；2、4#铬化槽含铬酐和氟，污染5#、6#流动水洗槽，增加废水处理成本；3、4#铬化槽含铬酐和氟，铝材起挂时，含铬酐和氟化氢的酸雾污染车间，严重危害工人健康；4、4#铬化槽含铬酐，铝材铬化后表面含六价铬，这样的铝型材进入千家万户，对用户的潜在危害，其后果非常恐怖；几十年后，当这些含六价铬的铝型材进入回收期时，如何监管、处理等，又是一个巨大的社会难题；5、1#酸性除油槽含磷和氟，污染2#、3#流动水洗槽，增加废水处理成本；6、2#、3#和5#、6#为两套互相独立的水洗系统，自来水从3#槽进，2#槽出，反向串联；同样，自来水从6#槽进，5#槽出，反向串联；两套清洗水系统互相不联通，多一倍的清洗用水，增加一倍的废水处理成本。为了去毛刺，减少人工去毛刺成本，部分厂家已采用碱蚀方法，以提高工作效率，如图3所示，即在除油和铬化槽之间，加入4#碱蚀槽和7#酸性中和槽，利用碱蚀槽的腐蚀能力去毛刺，降低人工成本，大幅提高成品率。碱蚀去毛刺铬化线槽位布置仍有如下不足：1、与图2相比，增加4#和7#两个药剂槽，5#、6#和8#、9#两套水洗槽，用药和用水量增加一倍以上，成本大幅增加；2、4#碱蚀槽腐蚀能力太强，铝耗太高，额外增加巨大的铝耗成本。统计表明，4#碱蚀槽的铝耗在6-10Kg/吨材，此槽付出的铝耗成本为100元/吨材以上；此外，还要处理铝耗形成的废水废渣，成本进一步增加；3、流程太长，大幅降低工效。本申请针对上述问题在中国申请了1专利技术专利《铝合金无铬钝化剂及铝合金无铬钝化处理系统》-201310739489X，其公开了无铬钝化药剂配方、整条无铬钝化线配置及清洗用水在线处理和回用方法，槽位布置与系统配置如图4所示。其中，1#槽为酸性除油槽，5#槽为无铬钝化槽，负责除油、除自然氧化、去毛刺和无铬钝化；2#不流动水洗槽负责截留1#槽的药剂，与1#槽反向串联，从2#补水，药剂反向回收至1#槽。7#、6#、4#、3#槽反向串联，清洗水从7#槽进入，经6#、4#、3#槽，流回8#沉淀槽，经沉淀槽处理后，由耐酸泵抽回7#槽，完成清洗水回收及再循环。经过近一年多的生产运行，中国专利技术专利铝合金无铬钝化剂及铝合金无铬钝化处理系统(201310739489X)，完全能满足大规模生产要求，5#槽不浑浊、不分解，喷粉漆膜国标检测合格且稳定。但依然存在如下不足：1、需要建沉淀槽、过滤器等，增加设备投资；2、沉淀槽和过滤器需要专人看管，增加人工成本；3、除油槽去毛刺能力不够，废品率较高；4、1#除油槽和5#钝化槽不完全兼容，需要用流动水洗槽隔开，处理后再循环回用；5、5#钝化槽选用有机醇作为缓蚀剂，长时间使用，细菌大量繁殖，槽液发臭，影响生产环境。本专利技术在中国专利技术专利铝合金无铬钝化剂及铝合金无铬钝化处理系统(201310739489X)基础上，提出一种铝合金粉末喷涂去毛刺除油和无铬钝化处理药剂兼容及废水零排放节水系统，专利技术的核心是一种铝合金无铬钝化剂以及去毛刺除油、无铬钝化、药剂兼容、废水零排放的节水系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种铝合金无铬钝化剂，利用聚丙烯酸和膦酰基丁烷三羧酸解决了整条钝化线1#-10#槽分解沉淀问题，使得药剂截留、废水零排放成为现实。本专利技术的另一个目的在于提出使用上述无铬钝化剂的处理系统，建立在药剂兼容基础之上的清洗水反向串联连接、药剂截留与回收的配置，实现废水零排放节水系统。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：铝合金无铬钝化剂，包括氟钛酸、氟锆酸、聚丙烯酸和螯合剂的水溶液，以钝化剂的体积为基准，所述氟钛酸的浓度为2.0-3.0g/L，所述氟锆酸的浓度为20.-3.0g/L，所述聚丙烯酸的浓度为0.4-0.6g/L，所述螯合剂的浓度为4-6g/L。更进一步的说明，所述聚丙烯酸的质量分数为30％。更进一步的说明，所述螯合剂为膦酰基丁烷三羧酸。更进一步的说明，所述膦酰基丁烷三羧酸的质量分数为50％。更进一步的说明，所述氟钛酸和所述氟锆酸的含量比例为1:1。使用上述钝化药剂的处理系统，包括药剂兼容系统和反向串联节水系统；所述药剂兼容系统由1#去毛刺除油槽和7#无铬钝化槽组成，所述反向串联节水系统由设置有不少于3个不流动水洗槽的水洗兼容子系统和设置有不少于1个不流动水洗槽的药剂回收子系统组成；所述1#去毛刺除油槽、所述水洗兼容子系统和所述药剂回收子系统整体反向串联设置，其水流动方向的始端设有进水口，所述进水口通过进水控制阀门连接于进水通道；所述7#无铬钝化槽设置于所述水洗兼容子系统和所述药剂回收子系统之间。更进一步的说明，所述1#去毛刺除油槽与所述水洗兼容子系统的串联之间设置有补液控制阀门。更进一步的说明，所述水洗兼容子系统由2#不流动水洗槽、3##不流动水洗槽、4#不流动水洗槽、5#不流动水洗槽和6#不流动水洗槽组成，所述1#去毛刺除油槽、所述2#不流动水洗槽、所述3#不流动水洗槽、所述4#不流动水洗槽、所述5#不流动水洗槽和所述6#不流动水洗槽依次串联。更进一步的说明，所述药剂回收子系统由8#不流动水洗槽、9#不流动水洗槽和10#不流动水洗槽组成，所述8#不流动水洗槽、所述9#不流动水洗槽和所述10#不流动水洗槽依次串联，所述8#不流动水洗槽的另一槽端串联于所述6#不流动水洗槽。更进一步的说明，所述1#去毛刺除油槽的药剂配方和工作参数为：氟钛酸的浓度为20-30g/L、氟锆酸的浓度为20-30g/L、膦酰基丁烷三羧酸的浓度为40-60g/L；温度为5-35℃；酸度值1.5-2.0当量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
铝合金无铬钝化剂，其特征在于：包括氟钛酸、氟锆酸、聚丙烯酸和螯合剂的水溶液，以钝化剂的体积为基准，所述氟钛酸的浓度为2.0‑3.0g/L，所述氟锆酸的浓度为2.0‑3.0g/L，所述聚丙烯酸的浓度为0.4‑0.6g/L，所述螯合剂的浓度为4‑6g/L。

【技术特征摘要】
1.铝合金无铬钝化剂，其特征在于：包括氟钛酸、氟锆酸、聚丙烯酸和螯
合剂的水溶液，以钝化剂的体积为基准，所述氟钛酸的浓度为2.0-3.0g/L，
所述氟锆酸的浓度为2.0-3.0g/L，所述聚丙烯酸的浓度为0.4-0.6g/L，所述
螯合剂的浓度为4-6g/L。
2.根据权利要求1所述的铝合金无铬钝化剂，其特征在于：所述聚丙烯酸
的质量分数为30％。
3.根据权利要求1所述的铝合金无铬钝化剂，其特征在于：所述螯合剂为
膦酰基丁烷三羧酸。
4.根据权利要求3所述的铝合金无铬钝化剂，其特征在于：所述膦酰基丁
烷三羧酸的质量分数为50％。
5.根据权利要求1所述的铝合金无铬钝化剂，其特征在于：所述氟钛酸和
所述氟锆酸的含量比例为1:1。
6.使用权利要求1-5中任意一项所述的铝合金无铬钝化剂的处理系统，其
特征在于：包括药剂兼容系统和反向串联节水系统；
所述药剂兼容系统由1#去毛刺除油槽和7#无铬钝化槽组成，所述反向串联
节水系统由设置有不少于3个不流动水洗槽的水洗兼容子系统和设置有不少于
1个不流动水洗槽的药剂回收子系统组成；
所述1#去毛刺除油槽、所述水洗兼容子系统和所述药剂回收子系统整体反
向串联设置，其水流动方向的始端设有进水口，所述进水口通过进水...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊映明，熊晨凯，
申请(专利权)人：佛山市三水雄鹰铝表面技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44