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陽極氧化爲什麼(me)使用酸純化APU系統,其應用優勢有哪些?

2023-10-25600

  陽極氧化是一種(zhǒng)涉及對(duì)金屬(通常是鋁)表面(miàn)進(jìn)行電化學(xué)處理的工藝,作爲一種(zhǒng)表面(miàn)處理中常見且主要的技術,陽極氧化可增強其耐腐蝕性、硬度和耐磨性,從而提高鋁合金的使用壽命和美觀度。

  常見的表面(miàn)處理方法——陽極氧化

  陽極氧化是以鋁或鋁合金制品爲陽極,置于電解質溶液中進(jìn)行通電處理, 利用電解作用在鋁制品(陽極)上形成(chéng)氧化鋁薄膜的過(guò)程。

  這(zhè)層氧化膜具有很好(hǎo)的腐蝕性和硬度,可保護金屬表面(miàn)不受外界環境的侵蝕,同時(shí)氧化膜的顔色和厚度可通過(guò)控制電解液的成(chéng)分和電解條件來調節來實現不同的表面(miàn)效果。陽極氧化若沒(méi)有特别指明,通常指硫酸陽極氧化。

  鋁具有抗腐蝕性,但是和空氣接觸後(hòu),會(huì)産生三氧化二鋁氧化,降低和減弱鋁的抗腐蝕性,随著(zhe)長(cháng)時(shí)間使用,表面(miàn)會(huì)出現膜層脫落、腐蝕及變色的情況。

  而陽極氧化作爲一種(zhǒng)表面(miàn)處理中常見且主要的技術,可增強其耐腐蝕性、硬度和耐磨性,從而提高鋁合金的使用壽命和美觀度。

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  鋁陽極氧化液的特點

  鋁陽極氧化液是指鋁合金陽極氧化所用的槽液。開(kāi)槽時(shí),陽極氧化液H2S04濃度在160-200g/l之間,槽液中如沒(méi)有鋁離子,對(duì)氧化膜溶解能(néng)力強;陽極氧化30分鍾時(shí),每噸型材溶鋁約爲3.84Kg(400m2/T)。

  随著(zhe)槽液中溶鋁的積累,Al3+對(duì)H+和S042-的攔截面(miàn)積增加,嚴重阻礙H+向(xiàng)陰極、S042-向(xiàng)陽極移動,導緻槽液導電性能(néng)下降;當鋁離子濃度達到20g/l以上時(shí),槽液電阻過(guò)大,若采用恒電壓工藝,電流密度明顯降低,造成(chéng)膜層厚度不足、透明度下降,甚至出現白色斑痕或條紋、或其他形狀的痕斑等不均勻現象;若采用恒電流工藝,又會(huì)引起(qǐ)電壓升高,電能(néng)消耗增大,嚴重時(shí)還(hái)可能(néng)出現膜層燒傷和封閉後(hòu)變黑等現象。

  陽極氧化液中的鋁離子,直接影響槽液的導電性能(néng),決定氧化能(néng)耗和膜層質量。爲保證氧化膜的耐蝕性和耐磨性,确保陽極氧化正常運行,當鋁含量超過(guò)規定上限值時(shí),應排放1/4~1/3槽液來降低鋁的含量,再計量添加硫酸和去離子水,因此造成(chéng)大量含金屬的酸性廢液。

  科海思酸純化APU系統

  酸純化APU系統采用離子交換技術(往複流離子交換),選用特殊的可以從溶液中吸附酸,而不吸附相應的金屬鹽的樹脂,不斷淨化含有金屬污染物的酸,來實現酸和鹽之間分離,從而減少購買酸的成(chéng)本、中和成(chéng)本,傾倒以及重新更換等成(chéng)本。

  酸純化APU系統由吸附樹脂的”床”或者容器,工藝閥門和控制器組成(chéng),以一個非常簡單的兩(liǎng)步循環模式工作。循環的第一步是上沖程,過(guò)濾後(hòu)的酸通過(guò)泵流過(guò)樹脂床,遊離酸被(bèi)樹脂粒吸附,溶解的金屬則暢通無阻的流出樹脂床,這(zhè)一步一直持續到樹脂床吸附酸飽和。

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  樹脂床吸附完酸後(hòu),循環的第二步是“下沖程”,過(guò)濾後(hòu)的水通過(guò)泵從上向(xiàng)下流經(jīng)樹脂床。按照适合循環到酸洗槽的酸的濃度,用水把酸從樹脂上脫附下來。這(zhè)個步驟一直持續到床已經(jīng)完全再生。在每一個步驟的開(kāi)始,産生的空白液可以循環使用。在上沖程步驟中,空白液實際上隻是上一個周期中留在樹脂床中的水。在下沖程過(guò)程中,空白液是和純酸混合的進(jìn)料酸,或返回到進(jìn)料罐中。

  值得一提的是,在所有應用中,酸被(bèi)泵向(xiàng)上穿過(guò)床和水被(bèi)泵向(xiàng)下通過(guò)床,利用兩(liǎng)種(zhǒng)溶液的密度差,可以保持酸和水之間形成(chéng)穩定的界面(miàn),通過(guò)樹脂床接近活塞流,以使溶液混雜和稀釋的最小化。

  這(zhè)個過(guò)程是可逆的,吸附在樹脂上的酸可以很容易用水解析下來,其優勢是可以在任何時(shí)候保持酸洗操作的一緻性和可預測性。

  東莞陽極氧化液酸鋁分離項目,處理水量是20噸/天,硫酸含量爲8%—15%mg/l,鋁含量爲20g/l,采用酸純化APU系統,達到了很好(hǎo)的鋁離子和硫酸的分離效果。

  

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  Tulsimer®A-853E回收無機酸樹脂

  離子交換陽極氧化廢酸除鋁離子(酸回收)技術,是一種(zhǒng)基于強堿性離子交換樹脂交換吸附強酸,從而實現酸和鹽之間分離的技術。

  Tulsimer®A-853E是一款包含季胺I型官能(néng)團的聚苯乙烯架構的“堅韌膠凝體”強堿型陰離子交換樹脂,可以在較大的PH範圍和溫度條件下運行,并且再生效率高,主要應用在強酸和弱酸的去除。