對(duì)普通
陽(yáng)極氧化工藝過(guò)程中一些有害、污染環(huán)境及耗能較大的工序，如除油、堿蝕、出光、
陽(yáng)極氧化以及封閉等進(jìn)行了詳細(xì)的討論，提出了
陽(yáng)極氧化清潔生產(chǎn)工藝。 清潔生產(chǎn)是指以節(jié)能、降耗、減污為目標(biāo)，以管理、技術(shù)為手段，實(shí)施工業(yè)生產(chǎn)全過(guò)程污染控制，目的是提高污染防治效果，降低污染防治費(fèi)用，消除或最大限度減少工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境和人類(lèi)健康的影響。
1 工藝流程
目前，大多數(shù)工廠的鋁合金
陽(yáng)極氧化工藝流程如下：
裝掛→除油→水洗→堿腐蝕→熱水洗→冷水洗→酸洗→水洗→
陽(yáng)極氧化→水洗→去離子水洗→封閉→水洗→干燥→檢驗(yàn)→成品入庫(kù)。
本文就該工藝過(guò)程中的主要工序進(jìn)行討論以解決清潔生產(chǎn)問(wèn)題。
2 研究與討論
2-1涂油
除油的主要方法包括溶劑法、堿性除油法和水基清洗劑除油法。有機(jī)溶劑除油分為有機(jī)烴和氯代烴兩類(lèi)方法，由于毒性、易燃、專(zhuān)用設(shè)備要求等原因已趨于淘汰。堿性除油使用歷史較長(zhǎng)，它主要依靠氫氧化鈉或磷酸鈉、碳酸鈉的水解作用除去皂化油，靠乳化劑的乳化作用除去礦物油，但需在較高溫度下才能保證除油效果，能耗大，生產(chǎn)環(huán)境惡劣。
目前在生產(chǎn)中普遍使用含表面活性劑的水基清洗劑進(jìn)行鋁表面的除油。這類(lèi)清洗劑的主要成分是表面活性劑、助溶劑和緩蝕劑。表面活性劑以非離子型和陰離子型使用最多，因?yàn)樗鼈兙哂辛己玫臐?rùn)滑、分散、乳化、增溶和洗滌作用，去油能力較強(qiáng)，不易燃，無(wú)毒，克服了有機(jī)溶劑的缺點(diǎn)。選擇適當(dāng)型號(hào)的清洗劑又可以在常溫下使用，節(jié)省能源，是代替堿性除油的一種很有發(fā)展前途的除油方法。如可選用105、771、8820等型號(hào)的清洗劑，一般用量為20 g/L，添加也極為方便。
2-2 堿浸蝕
目前，常用的堿浸蝕溶液中均添加少量D-山梨醇、檸檬酸鈉或葡萄糖酸鈉等鋁離子的絡(luò)合劑，可使腐蝕液中Al3+的容忍量提高至140 g/L而不會(huì)結(jié)塊，易清槽且鋁表面腐蝕均勻。這樣既可以提高鋁表面質(zhì)量，義能使槽液使用壽命大大提高。在生產(chǎn)中只需添加少量氫氧化鈉以補(bǔ)充鋁材帶出和氫氧化鋁粘附的堿液損失，就可以使廢液再生使用（即為拜爾再生法），此法可節(jié)約氫氧化鈉80%，減少了環(huán)境污染，副產(chǎn)品氫氧化鋁可經(jīng)脫水后出售。
2-3酸洗
鋁表面酸洗常用硝酸或硫酸溶液。硝酸能溶解鋁合金中的Cu、Fe、Mg等難溶金屬，也能除去黑色掛灰，但易揮發(fā)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)環(huán)境。對(duì)于不含銅的鋁合金如LD31鋁合金，完全可以用硫酸代替硝酸，這樣可以減少污染，溶液的管理也簡(jiǎn)單得多，對(duì)
陽(yáng)極氧化槽的影響較小。
2-4
陽(yáng)極氧化
生產(chǎn)中使用最多的普通硫酸
陽(yáng)極氧化工藝條件為：
硫酸（比重1.84） 18～20%
溫度 13～26℃
陽(yáng)極電流密度 0.8～2.5 A/dm2
電壓 13～22 V
時(shí)間 20～40 min
該工藝維護(hù)方便，槽電壓低，可獲得厚度5～20µm、吸附性?xún)?yōu)良、透明度高的氧化膜層，受到廣泛的重視。但是該法允許溫度較低，只有26℃，加上鋁材在
陽(yáng)極氧化過(guò)程中的反應(yīng)熱和焦耳熱使槽液溫度不斷上升，因此必須安裝制冷設(shè)備方能維持正常生產(chǎn)，這樣就大大增加了能源消耗和設(shè)備投入。
可從兩方面解決這類(lèi)問(wèn)題，一是改變電解液成分，二是改變冷卻方法。
試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，在以硫酸為主的電解液中加入具有α活性的羥基羧酸可明顯提高電解液的使用溫度范圍，同時(shí)可避免零件“邊角張裂”和“燒焦”。常用的羥基羧酸有草酸、檸檬酸、酒石酸、乳酸、蘋(píng)果酸、磺基水楊酸等。我院研制的工藝在40℃的條件下進(jìn)行
陽(yáng)極氧化而不起粉，目前已在很多工廠使用，效果極佳，解決了很多工廠的難題，具體工藝參數(shù)如下：
硫酸 140～160 g/L
NF-2 15～30 g/L
NF-3 40～60 g/L
溫度 15～40℃
DA 1.0～2.5 A/dm2
時(shí)間 20～40 min
雖然以上工藝在40℃時(shí)鋁
陽(yáng)極氧化膜仍不會(huì)起粉，但夏天生產(chǎn)時(shí)還是應(yīng)該有冷卻裝置，否則槽液溫度很快會(huì)超過(guò)40℃而不能繼續(xù)生產(chǎn)。簡(jiǎn)便易行的解決辦法是在生產(chǎn)線中設(shè)置兩個(gè)同樣的
陽(yáng)極氧化槽，輪流交替使用，同時(shí)對(duì)槽子加裝夾套，夾套中引入地下水進(jìn)行冷卻，效果甚佳。從夾套中流出的水可流入清洗槽使用，這樣有效地解決了槽液的冷卻問(wèn)題，可控制槽液溫度在30℃左右而不上升，完全能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，另外還大大節(jié)約了能源。該法在某無(wú)線電廠的陽(yáng)極化生產(chǎn)線中使用已20余年，效果很好。
2-5封閉
傳統(tǒng)的封閉工藝中沸水封閉和重鉻酸鹽封閉由于能耗和污染問(wèn)題已逐漸被淘汰，目前已基本被常溫水解鹽封閉所取代。我國(guó)從80年代開(kāi)始對(duì)低溫封閉進(jìn)行了詳細(xì)的研究，也有很多文章發(fā)表，有些已用于生產(chǎn)，在節(jié)能降耗方面起了積極的作用。筆者對(duì)低溫封閉也進(jìn)行了試驗(yàn)，所推薦的方法成分簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，具有一定的實(shí)用價(jià)值。
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