铝合金阳极氧化废酸的再生

杨佳琪，魏立安*

（南昌航空大学，江西 南昌 330063）

在阳极氧化生产工艺中，硫酸阳极氧化液成分简单、稳定、易操作、成本低，在常温下便可获得5 ～25 μm厚的无色透明膜，并且氧化膜多孔、吸附性强、容易着色。随着槽液中铝离子浓度升高到一定值(一般大于15 g/L)，氧化膜性能将受到严重影响，需要更换新的槽液，这样便产生了废液。该废液属于危险废物，给企业带了严重的环境问题和成本负担[1]，已成为企业发展的“瓶颈”。

1 生产工艺及污染物来源

1.1 生产工艺

硫酸阳极氧化工艺的一般流程见图1。

图1 阳极氧化工艺流程Figure 1 Process flow of anodization

本文研究的硫酸阳极氧化配方和工艺条件为：硫酸160 ～ 200 g/L，添加剂(α活性羟基羧酸类物质)3 ～ 10 g/L，铝离子＜ 12 g/L，温度 10 ～ 30 °C，电压 10 ～ 30 V，电流密度 0.5 ～ 3.0 A/dm2，时间 30 ～ 60 min，阴极为纯铝或铝合金板，阴阳极面积比1∶10，压缩空气搅拌。

1.2 污染物来源

当酸性阳极氧化槽中有电流通过时，阴极产生氢气，阳极产生氧(包括分子氧、原子氧和离子氧，通常以[O]表示)，同时铝也发生氧化，具体反应见式(1)至(3)。

阳极氧化槽液中铝离子的来源主要有两种：(1)氧化过程中已经形成的氧化膜被硫酸溶解[如式(4)所示]，该过程是阳极氧化槽液中铝离子的主要来源；(2)铝基体在硫酸中发生溶解[如式(5)所示]，该过程产生的铝离子较少。铝离子含量会随着反应时间及处理批次的增加而逐渐增加，甚至影响成膜性能[2]。

显然，废液中主要含硫酸和硫酸铝。

2 实验

由配方可知，将回收酸中的铝离子浓度降到10 ～ 12 g/L即可回用。为实现这一目标，采用离子膜对废液进行处理。……