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专利号: 2018108434685
申请人: 佛山市三水雄鹰铝表面技术创新中心有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 对金属材料的镀覆;用金属材料对材料的镀覆;表面化学处理;金属材料的扩散处理;真空蒸发法、溅射法、离子注入法或化学气相沉积法的一般镀覆;金属材料腐蚀或积垢的一般抑制〔2〕
更新日期:2025-12-24
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摘要:

权利要求书:

1.煲模液回收氢氧化铝和硫酸钠的氧化线系统,其特征在于,包括:二次滤液收集池、煲模废液处理系统、原料废液处理系统、反应液处理系统、滤液收集系统和一次滤液分离系统;

所述煲模废液处理系统包括:六号泵、煲模槽、废水导流沟、煲模液收集罐;

所述二次滤液收集池、六号泵、煲模槽、废水导流沟和煲模液收集罐相邻依次相通连接;所述废水导流沟内设有高压雾化水枪;所述高压雾化水枪与所述六号泵相通连接;所述煲模槽用于铝材的煲模;

所述原料废液处理系统包括:碱蚀废液生成系统和碱蚀废液收集系统;所述碱蚀废液生成系统包括:碱蚀槽、第一碱蚀液截留槽、第二碱蚀液截留槽、碱蚀液收集罐、七号泵、八号泵和九号泵;所述碱蚀废液收集系统包括:除油槽、流动水洗槽、高压雾化喷淋槽、中和槽、喷淋液收集罐;

所述除油槽、流动水洗槽、碱蚀槽、第一碱蚀液截留槽、第二碱蚀液截留槽、高压雾化喷淋槽和中和槽依次连接;所述煲模液收集罐、七号泵和碱蚀槽依次连接;所述第二碱蚀液截留槽、九号泵和二次滤液收集池依次连接;所述第一碱蚀液截留槽、八号泵和所述碱蚀液收集罐依次连接;所述高压雾化喷淋槽和流动水洗槽分别接有进水口;所述高压雾化喷淋槽、喷淋液收集罐、九号泵和第二碱蚀液截留槽依次相通连接,所述九号泵还连接有所述二次滤液收集池;

通过所述七号泵,所述废水导流沟内的煲模液依次经过煲模液收集罐和碱蚀槽;所述除油槽和流动水洗槽分别用于处理铝材;所述碱蚀槽用于处理所述煲模液收集罐的煲模液,并碱蚀所述除油槽和流动水处理后的铝材,生成碱蚀废液;所述第一碱蚀液截留槽和第二碱蚀液截留槽用于清洗所述碱蚀槽处理后的铝材;所述高压雾化喷淋槽用于喷淋所述碱蚀槽处理后铝材;所述中和槽用于中和处理后铝材;所述碱蚀液收集罐用于收集所述第一碱蚀液截留槽的碱蚀废液,并将碱蚀废液传至所述反应液处理系统;

所述反应液处理系统、滤液收集系统和一次滤液分离系统依次相通连接;

所述反应液处理系统接收所述碱蚀液收集罐的碱蚀废液,并加入氧化废液与之混合并反应,再通过所述滤液收集系统分离出氢氧化铝和一次滤液,由所述一次滤液分离系统在一次滤液中分离出硫酸钠;

所述第二碱蚀液截留槽、喷淋液收集罐和高压雾化喷淋槽依次连接,所述喷淋液收集罐和所述第二碱蚀液截留槽的连接管路上设有九号泵,所述喷淋液收集罐、九号泵和二次滤液收集池依次连接,所述二次滤液收集池还用于收集所述第二碱蚀液截留槽和高压雾化喷淋槽的碱蚀废液。

2.根据权利要求1所述的煲模液回收氢氧化铝和硫酸钠的氧化线系统,其特征在于,所述煲模液收集罐,通入由氢氧化钠与铝制模具反应后的煲模废液;

经过所述煲模液收集罐时,所述煲模废液的游离碱浓度和铝离子的浓度之间比值为

3.8-4.2;

经过所述碱蚀槽时,所述煲模废液的游离碱浓度和铝离子的浓度之间比值为3.5-4.0。

3.根据权利要求2所述的煲模液回收氢氧化铝和硫酸钠的氧化线系统,其特征在于,所述反应液处理系统包括:反应液添加系统和反应液分离系统;

所述反应液添加系统包括:氧化液收集罐、反应罐、一号泵和二号泵;所述氧化液收集罐、一号泵和反应罐分别依次相通连接,使所述氧化液收集罐的氧化废液通过所述一号泵传递至所述反应罐;所述反应罐和所述碱蚀液收集罐连接有所述二号泵,使所述二号泵将所述碱蚀液收集罐的碱蚀废液传至所述反应罐内;

所述反应液分离系统包括:固液分离罐、第一离心机、第一滤液回收罐和三号泵;所述固液分离罐、所述第一离心机、所述第一滤液回收罐和所述三号泵相邻依次相通连接;

所述反应罐的上层、二号泵和第一滤液回收罐依次相通连接,所述二号泵用于将所述第一滤液回收罐的一次滤液向所述反应罐传递;

所述固液分离罐的上端、第一滤液回收罐和二号泵和所述反应罐分别相通连接;

所述第一滤液回收罐底部和中部分别设有通向所述三号泵的管路,并分别由十九号阀和十八号阀控制;所述三号泵还连接有所述反应罐;

所述第一离心机用于在pH为7.00-7.50分离出氧气化钠和一次滤液,并将一次滤液导流至所述第一滤液回收罐;所述三号泵连接有所述一次滤液分离系统,使所述第一滤液回收罐中的一次滤液传至所述一次滤液分离系统后,由所述一次滤液分离系统在pH为7.00-

7.50分离出硫酸钠。

4.根据权利要求3所述的煲模液回收氢氧化铝和硫酸钠的氧化线系统,其特征在于,所述反应罐的数量为2;所述反应罐之间分别于两者侧壁的中部、下部以及所述反应罐的底部相通连接,并共同连接于所述二号泵;

所述二号泵于连接所述反应罐的上层中,其连接管路于其中一个所述反应罐的入口处设有十三号阀,于另外一个所述反应罐的入口处设有十四号阀;

其中一个所述反应罐于中部的出口处设有三号阀,于下部的出口处设有五号阀,且该反应罐的底部设有七号阀;另一个反应罐于中部的出口处设有四号阀,于下部的出口处设有六号阀,且该反应罐的底部设有八号阀;所述反应罐共同连接于所述二号泵的连接管路上设有九号阀;

所述一号泵分别连接于所述反应罐的顶部,并于连接的管路上分别设有一号阀。

5.根据权利要求4所述的煲模液回收氢氧化铝和硫酸钠的氧化线系统,其特征在于,所述滤液收集系统包括:硫酸钠结晶罐、四号泵、第二离心机、第二滤液回收罐和五号泵;所述三号泵、硫酸钠结晶罐、所述四号泵、所述第二离心机、所述第二滤液回收罐和所述五号泵相邻依次相通连接;所述三号泵接入所述硫酸钠结晶罐内;所述五号泵相通连接于所述二次滤液收集池;

所述硫酸钠结晶罐内设有冰机;所述第二离心机用于分离出硫酸钠。

6.根据权利要求5所述的煲模液回收氢氧化铝和硫酸钠的氧化线系统,其特征在于,所述煲模槽内设有若干个煲模容器;所述煲模容器的入口分别与所述六号泵连接,且所述煲模容器的入口设有四十四号阀;所述煲模容器的出口与所述废水导流沟连接,且所述煲模容器的出口设有三十二号阀;

所述二次滤液收集池和所述六号泵的连接管路上设有二十九号阀;所述六号泵和所述煲模槽的连接管路设有三十号阀;所述高压雾化水枪和所述六号泵的连接管路设有三十一号阀;

所述七号泵和煲模液收集罐的连接管路设有五十六号阀;所述第一碱蚀液截留槽向所述碱蚀槽设有单向的五十七号阀;所述第二碱蚀液截留槽向所述第一碱蚀液截留槽设有单向的五十八号阀;所述第一碱蚀液截留槽和所述八号泵的连接管路设有五十九号阀;所述第二碱蚀液截留槽和所述九号泵的连接管路设有六十二号阀;十号泵和所述进水口的连接管路设有六十号阀;所述高压雾化喷淋槽和所述高压雾化喷淋槽的连接管路设有六十一号阀;所述九号泵和所述二次滤液收集池的连接管路设有六十三号阀;

所述氧化液收集罐和所述一号泵的连接管路设有二十二号阀;所述碱蚀液收集罐连接于所述反应罐和所述二号泵连接管路,且该连接管路与所述碱蚀液收集罐之间设有十号阀;所述二号泵还连接于通过所述反应罐顶部,且该连接管路上设有十一号阀;

所述二号泵与所述固液分离罐的连接管路设有十六号阀;在所述第一滤液回收罐与所述二号泵的连接管路上,所述第一滤液回收罐的入口处设有十五号阀,所述二号泵的出口处设有十二号阀;所述固液分离罐的出口位置设有十七号阀;

所述三号泵和硫酸钠结晶罐的连接管路设有二十号阀;所述三号泵与所述反应罐的连接管路设有二十一号阀;所述四号泵和所述硫酸钠结晶罐的连接管路设有二十五号阀;所述四号泵和第二离心机的连接管路设有二十六号阀;所述第二滤液回收罐和五号泵的连接管路设有二十七号阀;所述二次滤液收集池和五号泵的连接管路设有二十八号阀。

7.根据权利要求6所述的煲模液回收氢氧化铝和硫酸钠的氧化线系统,其特征在于,所述反应罐的侧边设有防溢口;所述防溢口设于所述反应罐侧壁的顶部和中部之间位置;所述第一滤液回收罐分别与所述防溢口通过管道连接;

所述反应罐、固液分离罐、滤液回收罐和硫酸钠结晶罐内设有搅拌机。

8.使用如权利要求7所述氧化线系统的氧化线工艺,其特征在于,包括以下步骤:(1)煲模废液回收:关闭煲模槽中各个阀和泵;并打开二十九号阀、三十号阀和三十二号阀,启动六号泵,为煲模槽注水;按150-250g/L的氢氧化钠为煲模槽开槽;将模具吊入煲模槽作煲模操作;待煲模操作完成后吊出模具,打开三十一号阀,启动六号泵,用高压雾化水枪清洗模具,模具晾干回收;将清洗模具的水导流至煲模液收集罐回收;当煲模液铝离子达到60g/L以上时,将煲模废液导流至煲模液收集罐;添加质量分数为50%的碱液,使煲模废液中游离碱浓度和铝离子浓度的比值调至3.8-4.2之间;打开五十六号阀,启动七号泵,将煲模废液作为碱蚀液泵入碱蚀槽;

(2)碱蚀废液生成:检测碱蚀槽的碱蚀液,添加氢氧化钠使游离碱浓度和铝离子浓度的比值控制至3.5-4.0;

铝材在除油槽经2-5分钟除油后,经流动水洗槽清洗60-120s,滴流30s,然后进入碱蚀槽;50-60℃下,碱蚀5-15分钟;再经第一碱蚀液截留槽和第二碱蚀液截留槽清洗60s,滴流

30s;经高压雾化喷淋槽喷淋60s,进入中和槽,完成碱蚀废液生成;

(3)碱蚀废液收集:打开十号阀,启动八号泵,将第一碱蚀液截留槽截留的碱蚀废液送入碱蚀液收集罐;开启九号泵,将喷淋液收集罐收集的喷淋液泵入第二碱蚀液截留槽,经六十二号阀、五十八号阀,反向流回第一碱蚀液截留槽;

(4)氧化废液收集:打开一号阀、二十二号阀,启动一号泵,将氧化液收集罐中的氧化废液泵入反应罐内;

(5)碱蚀废液添加:根据碱蚀废液滴定氧化废液,估算所需添加碱蚀废液的体积;

关闭三号阀、四号阀、五号阀、六号阀、八号阀、十二号阀和十四号阀,打开七号阀、九号阀、十一号阀、十三号阀,启动二号泵,循环其中一个反应罐的氧化废液;或关闭三号阀、四号阀、五号阀、六号阀、七号阀、十二号阀和十三号阀,打开八号阀、九号阀、十一号阀、十四号阀,启动二号泵,循环另一个反应罐的氧化废液;

打开十号阀,利用负压,将碱蚀液收集罐中的碱蚀废液吸入二号泵并送入反应罐,中和氧化废液;添加碱蚀废液至反应液pH值在7.0-7.5时,达到反应终点,生成氢氧化铝和硫酸钠;关闭十号阀,停止添加碱蚀废液;继续搅拌30分钟,静置60分钟;

(6)反应液分离操作:关闭四号阀、六号阀、七号阀、八号阀、十号阀、十一号阀、十六号阀;打开三号阀或五号阀,打开九号阀、十二号阀和十五号阀,启动二号泵,将反应罐中的上清液泵入第一滤液回收罐;关闭三号阀、五号阀、十五号阀和十七号阀,打开七号阀和十六号阀,启动二号泵,将反应罐中的固液混合物泵入搅拌状态下的固液分离罐,启动第一离心机,打开十七号阀,固液分离和喷淋后分离出氢氧化铝和一次滤液;将一次滤液送入第一滤液回收罐;

或关闭三号阀、五号阀、七号阀、八号阀、十号阀、十一号阀、十六号阀;打开四号阀或六号阀,以及九号阀、十二号阀和十五号阀,启动二号泵,将反应罐中的上清液泵入第一滤液回收罐;关闭四号阀、六号阀、十五号阀和十七号阀,打开八号阀和十六号阀,启动二号泵,将反应罐中的固液混合物泵入搅拌状态下的固液分离罐,启动第一离心机,打开十七号阀,固液分离和喷淋后分离出氢氧化铝和一次滤液;将滤液送入第一滤液回收罐;

(7)一次滤液收集和回收:关闭十五号阀、十八号阀、十九号阀、二十号阀和二十一号阀,收集一次滤液于第一滤液回收罐中,完成一次滤液收集;关闭十九号阀和二十一号阀,打开十八号阀和二十号阀,开启三号泵,将滤液回收罐中的上清液泵入硫酸钠结晶罐;打开十九号阀和二十一号阀,关闭十八号阀和二十号阀,开启三号泵,将搅拌状态下的第一滤液回收罐中沉淀物泵入反应罐中,进行二次回收,完成一次滤液回收;

(8)硫酸钠回收:关闭二十五号阀,开启冰机,冷却一次滤液至℃以下,硫酸钠结晶并析出;开启电搅拌,打开二十五号阀和二十六号阀,开启第二离心机,启动四号泵,固液分离出硫酸钠;滤液流入第二滤液回收罐,完成硫酸钠回收系统操作流程;

(9)二次滤液收集:关闭二十七号阀,收集二次滤液;打开二十七号阀和二十八号阀,开启五号泵,将二次滤液送入二次滤液收集池。

9.根据权利要求8所述的氧化线工艺,其特征在于,步骤(3)中,第二碱蚀液截留槽不能再装喷淋液时,打开六十三号阀,启动九号泵,将多余的喷淋液泵入二次滤液收集池。

10.根据权利要求8所述的氧化线工艺,其特征在于,一号泵连接于反应罐的上端,使步骤(4)中一号泵将氧化液收集罐中的氧化废液从反应罐上端注入;

二号泵连接于反应罐的上端,使步骤(5)中二号泵将碱蚀液收集罐中的碱蚀液从反应罐上端注入。