專(zhuān)利名稱：：含錫鹽電解著色液再生的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明的含錫鹽電解著色液再生的方法，是關(guān)于處理含錫鹽電解著色老化液，使之達(dá)到正常電解著色的技術(shù)條件，從而繼續(xù)循環(huán)使用的再生方法。目前，鋁或鋁合金陽(yáng)極氧化電解著色，一般是采用錫鹽或錫鹽加鎳鹽電解著色液，在生產(chǎn)實(shí)踐中證明，這種電解著色液都存在著一個(gè)普遍的技術(shù)問(wèn)題，那就是在電解著色液中高價(jià)錫離子(Sn4+)的生成和鋁離子(AL3+)量的增加。電解著色液中，由于Sn4+和AL3+的存在，會(huì)直接影響鋁或鋁合金電解著色的質(zhì)量，當(dāng)電解著色液中，Sn4+的含量達(dá)到10克/升，AL3+的含量達(dá)到5克/升時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電解著色液渾濁老化，嚴(yán)重影響電解著色質(zhì)量，使電解著色液報(bào)廢排掉。配制錫鹽或錫鹽加鎳鹽電解著色液，需采用“化學(xué)純”試劑藥品，其價(jià)值昂貴，配制12000升錫鹽加鎳鹽電解著色液，其價(jià)值達(dá)人民幣3.8萬(wàn)元，使用壽命約為12個(gè)月左右，超過(guò)使用壽命，電解著色液就報(bào)廢排掉。這樣，不但在經(jīng)濟(jì)上造成很大損失，而且還會(huì)污染環(huán)境。鑒于上述技術(shù)問(wèn)題，日本曾進(jìn)行過(guò)許多研究，其中特開(kāi)昭57-92199錫鹽電解著色液惡化防止法和特開(kāi)昭55-161100含錫鹽電解著色液的還原再生法，就是試想研究解決這一技術(shù)問(wèn)題的代表文獻(xiàn)。昭57-92199文獻(xiàn)采用隔膜法，是在電解著色液槽中，將離子交換膜放在鋁材與對(duì)極之間，防止Sn2+電解氧化成Sn4+，并排除Sn4+對(duì)電解著色的妨害作用。采用這種方法只能是延長(zhǎng)電解著色液的使用壽命，并且離子交換膜十分貴重，不適于在生產(chǎn)中使用。昭55-161100文獻(xiàn)采用還原法，是在高溫酸性溶液中，利用金屬溶解時(shí)產(chǎn)生的還原作用，將Sn4+還原成Sn2+，使老化電解著色液繼續(xù)使用。此種方法的步驟是，每天都需取出部分老化電解著色液，把PH值調(diào)至3以下加熱，加入還原力強(qiáng)的金屬，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，形成再生液之后，再把此再生液返回到電解槽中，調(diào)節(jié)槽內(nèi)電解著色液的PH值和其它成分濃度，使其繼續(xù)使用。此種方法十分麻煩，而且PH值和電解著色液的各種成分很難調(diào)節(jié)。以上所述的不論是隔膜法也好，還是還原法也好，其操作過(guò)程都很復(fù)雜，難于應(yīng)用生產(chǎn)，不能除去電解著色液中的Sn4+，而且對(duì)Al3+含量的增加也毫無(wú)辦法，至今，人們正急切期待著一種能使含錫鹽電解著色液循環(huán)使用的新方法。本發(fā)明的目的，就是提供一種能使含錫鹽電解著色老化液繼續(xù)循環(huán)使用的新方法。本發(fā)明的方法系采用絮凝-過(guò)濾法。此方法可從老化液中有效地除去Sn4+和AL3+有害成分，使報(bào)廢的電解著色液繼續(xù)循環(huán)使用，可以充分利用電解著色液，節(jié)約大量貴重“化學(xué)純”試劑藥品，降低成本，同時(shí)，還防止了由于排放報(bào)廢的電解著色液所造成的環(huán)境污染。下面詳細(xì)介紹本
發(fā)明內(nèi)容，含錫鹽電解著色液的組成，硫酸亞錫8-15克/升，硫酸鎳25～30克/升，硫酸14～16克/升，酒石酸14～16克/升，添加劑10～15克/升，電解對(duì)極材料為石墨，鋁型材為L(zhǎng)D31(6063)鋁合金，電解采用交流，交流電壓14～18伏，電流密度0.25～0.65安/分米2，電解著色溫度12～25℃，著色時(shí)間2～10分鐘，鋁材表面所著色澤從香檳色到真黑色。此電解著色液經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用后，著色液中的Sn4+和AL3+的含量不斷增加，當(dāng)Sn4+的含量達(dá)到7.1克/升，AL3+的含量達(dá)到1.65克/升時(shí)，對(duì)鋁或鋁合金的電解著色質(zhì)量已有明顯影響，一是著色不均勻;二是著色時(shí)間長(zhǎng)，色調(diào)變化范圍窄，此著色液已處于老化狀態(tài)。鋁陽(yáng)極氧化膜電解著色過(guò)程，其電源采用交流電源，電解著色液中的Sn4+的產(chǎn)生除了是在靜態(tài)氧化形成的以外，更主要的是在正半波時(shí)動(dòng)態(tài)氧化形成的，所以說(shuō)電解著色液中有害成份Sn4+的生成是不可避免的。由于電解著色液PH值較低，呈酸性，在電解著色過(guò)程中，AL3+離子不斷地從鋁材表面溶解下來(lái)，使電解著色液中的AL3+離子含量增加。經(jīng)過(guò)分析，電解著色液中有害成分Sn4+和AL3+的共同特點(diǎn)，都是以膠體粒子的形式存在的，即是以膠體粒子的形式懸浮于電解著色液中，由于膠體粒子屬于分散體系，并且膠體粒子直徑一般在10-9～10-7米之間，想單獨(dú)用濾紙或?yàn)V布過(guò)濾這些微小膠體粒子是辦不到的。為了過(guò)濾這些微小膠體粒子，必須設(shè)法加大粒子的直徑，利用膠體粒子的絮凝性質(zhì)，選用一種合適的絮凝劑，這種絮凝劑可使膠體粒子絮凝。那么，這一技術(shù)問(wèn)題便迎刃而解了。所選的絮凝劑應(yīng)該具有這種性質(zhì)，它既能對(duì)Sn4+膠體粒子產(chǎn)生絮凝作用，又能對(duì)AL3+膠體粒子產(chǎn)生絮凝作用，并且要求這種絮凝劑不改變電解著色液中有效成分的性質(zhì)。通過(guò)大量試驗(yàn)，終于找到了這種絮凝劑，它完全可以達(dá)到上述提出的各項(xiàng)技術(shù)要求。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種含錫鹽電解著色液再生的方法，系采用絮凝-過(guò)濾法來(lái)處理含錫鹽電解著色老化液再生的方法。絮凝選用有機(jī)高分子聚合物絮凝劑來(lái)進(jìn)行，過(guò)濾用過(guò)濾機(jī)來(lái)進(jìn)行，除去含錫鹽電解著色老化液中的有害成分Sn4+和AL3+離子，經(jīng)過(guò)絮凝-過(guò)濾的含錫鹽電解著色的再生液，可以對(duì)鋁或鋁合金進(jìn)行電解著色。本發(fā)明的技術(shù)解決方案中的有機(jī)高分子聚合物絮凝劑，須配制成水溶液。取脫離子水并加熱至60～80℃，向其中加入有機(jī)高分子聚合物絮凝劑，其濃度調(diào)至0.3～0.8%，其加入過(guò)程是在充分?jǐn)嚢璧那闆r下進(jìn)行的，直至有機(jī)高分子聚合物絮凝劑完全溶解為止，然后冷卻至室溫，絮凝劑水溶液配制完畢。本發(fā)明的技術(shù)解決方案，把配制的0.3～0.8%有機(jī)高分子聚合物絮凝劑水溶液，向老化電解著色液中加入，有機(jī)高分子聚合物絮凝劑對(duì)老化電解著色液中的Sn4+和AL3+離子產(chǎn)生絮凝作用，使Sn4+和AL3+的膠體粒子直徑變大，達(dá)到可以過(guò)濾除去。本發(fā)明的技術(shù)解決方案，有機(jī)高分子聚合物絮凝劑水溶液向老化電解著色液中的加入量，是根據(jù)老化電解著色液中的Sn4+來(lái)決定的，其加入量如下表</tables>本發(fā)明技術(shù)解決方案，有機(jī)高分子聚合物水溶液向老化電解著色液的加入方式是在不斷攪拌的情況下加入的，攪拌必須充分，溫度為室溫，不能用風(fēng)攪拌，如果沒(méi)有攪拌器，可用泵使電解著色液循環(huán)來(lái)代替。靜止1～24小時(shí)后，待電解著色液澄清即可過(guò)濾。本發(fā)明技術(shù)解決方案的過(guò)濾是用過(guò)濾機(jī)進(jìn)行的濾后，使電解著色液再生，再生的電解著色液中，含Sn4+為0.85克/升，含AL3+為0.6克/升以下。本發(fā)明的方法所用的絮凝劑最好用聚丙烯酰胺，其絮凝效果好，對(duì)電解著色液不產(chǎn)生污染。上述的方法，所用的老化電解著色液，加入絮凝劑水溶液經(jīng)過(guò)過(guò)濾后，達(dá)不到硫酸亞錫8-15克/升，硫酸鎳25-30克/升，硫酸14-16克/升，酒石酸14-16克/升，添加劑10-15克/升，對(duì)相應(yīng)的不足部分，用相應(yīng)試劑給補(bǔ)充，對(duì)鋁或鋁合金進(jìn)行電解著色，在鋁材表面可著上從香檳色到真黑色色調(diào)。本發(fā)明的含錫鹽電解著色液再生的方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下積極效果1、絮凝-過(guò)濾法原理易懂，操作簡(jiǎn)單，效果好，可應(yīng)用于生產(chǎn)。2、投資少，處理過(guò)程簡(jiǎn)單，周期短，見(jiàn)效快，不需其他附加條件。3、有效地分離除去Sn4+和AL3+離子，使老化的電解著色液再生，循環(huán)使用，不向自然界排放，防止環(huán)境污染。4、節(jié)約大量貴重化學(xué)藥品。下面用實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明1、取老化電解著色液1升，含Sn4＋7.1克/升，含AL3+1.65克/升，硫酸鎳25.6克/升，Sn2+4.9克/升，添加劑23克/升，秤取予先配制的0.3-0.8%聚丙烯酰胺絮凝劑水溶液50毫升，將其加入老化電解著色液中，經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢?，靜止1小時(shí)后，用定性濾紙過(guò)濾，分析濾液的成分Sn4+含量為0.85克/升，AL3+含量為0.65克/升，硫酸鎳24.2克/升，Sn2+3.8克/升，添加劑23克/升，利用此再生液，對(duì)LD31(6063)鋁合金型材進(jìn)行電解著色，著色溫度為12℃，用50赫芝交流電，電壓15伏，電流密度0.3安/分米2，著色時(shí)間為2～15分鐘，在鋁合金型材表面可著上色澤均勻的從香檳色到真黑色。與新配制的電解著色液所得著色膜相比，其耐候性、耐曬性、耐蝕性、耐磨性相同。2、利用實(shí)施例1的再生液，將其硫酸亞錫的濃度調(diào)整到13克/升，調(diào)整PH＝1.2，對(duì)LD31(6063)鋁合金型材進(jìn)行電解著色，著色時(shí)間從2～10分鐘，其他條件與實(shí)施例1同，在鋁合金型材表面可著上色澤均勻從香檳色到真黑色。與新配制的電解著色液所得的著色膜相比，其耐候性、耐曬性、耐蝕性、耐磨性相同。權(quán)利要求1.一種含錫鹽電解著色液再生的方法，其特征是，在含錫鹽電解著色老化液中，加入絮凝劑水溶液，其水溶液的配制方法，取脫離子水，并加熱至60～80℃，向其中加入絮凝劑，使其濃度調(diào)至0.3～0.8%，直至絮凝劑完全溶解為止。然后冷卻至室溫，得到絮凝劑水溶液，當(dāng)這種絮凝劑水溶液加入含錫鹽電解著色老化液時(shí)，溫度為室溫，充分?jǐn)嚢?，靜止1～24小時(shí)，然后過(guò)濾。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含錫鹽電解著色液再生的方法，其特征是，絮凝劑是聚丙烯酰胺。全文摘要本發(fā)明是關(guān)于含錫鹽電解著色液再生的方法，是處理含錫鹽電解著色老化液，使之達(dá)到正常電解著色技術(shù)條件，可繼續(xù)循環(huán)使用。該電解著色液再生的方法，系采用絮凝——過(guò)濾法。絮凝采用有機(jī)高分子絮凝劑，經(jīng)絮凝——過(guò)濾處理的電解著色液，對(duì)鋁或鋁合金進(jìn)行電解著色，與新配制的電解著色液所得的著色膜相比，其耐候性、耐曬性、耐蝕性、耐磨性相同。文檔編號(hào)C25D21/18GK1064321SQ9110109公開(kāi)日1992年9月9日申請(qǐng)日期1991年2月22日優(yōu)先權(quán)日1991年2月22日發(fā)明者李作宏,楊乃榮申請(qǐng)人:國(guó)營(yíng)龍江電工廠