鋁合金化銑液資源化應(yīng)用研究.pdf

1、隨著我國航空航天事業(yè)的發(fā)展，鋁合金工件加工量日益增多，化銑液消耗量不斷增大，導(dǎo)致大量的化銑液失效，帶來嚴重的生產(chǎn)成本問題，特別是環(huán)境問題，成為航空鋁合金加工的技術(shù)瓶頸。
　　本研究以清潔生產(chǎn)理論為指導(dǎo)，從生產(chǎn)源頭及生產(chǎn)過程著手，探討了鋁合金化銑液資源化應(yīng)用的途徑。
　　本研究在調(diào)查國內(nèi)航空企業(yè)化銑工藝現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，以控制鋁含量為重點，通過稀釋比、晶種量、苛性比、溫度、攪拌、反應(yīng)時間等實驗因素，研究了鋁的結(jié)晶與去除規(guī)律；通過模

2、擬序批式、連續(xù)式、“膜”式反應(yīng)器的實驗，研究了反應(yīng)器各參數(shù)對鋁離子去除效率的影響；通過現(xiàn)場生產(chǎn)試驗，研究了化銑液資源化的可行性，得出了如下研究結(jié)果：
　　1．稀釋可以改變化銑液的飽和度，為保證化銑效果，稀釋倍數(shù)不宜過大，控制在0.5~1.5倍較佳。
　　2．晶種的添加有助于鋁離子的去除，提高晶種添加量及采用粒度小、比表面積大的晶種，可提高鋁去除率。
　　3．低溫可以提高鋁去除率，但混合液沉降性能欠佳；高溫時鋁去除率很低

3、，但混合液沉淀性能較好。相同條件下，30℃的鋁去除率可達40％，70℃的僅為3%。
　　4．攪拌速率對鋁的去除也有較大的影響，速率太低或過快，都不利于鋁的去除。
　　5．隨著時間的延長，鋁去除率呈遞增趨勢，但其去除速率先增后減，反應(yīng)6h時的鋁去除速率達到最大。
　　6．序批式反應(yīng)器操作簡單，鋁去除效果較好。當周期為48h時，平均鋁去除速率為0.28g/L·h，鋁去除率可達38.45%；當周期縮短為24h時，平均鋁去除速

4、率能達到0.52g/L·h，鋁去除率可達34.16%。序批式反應(yīng)器的攪拌反應(yīng)時間不宜過長，控制在6h內(nèi)最佳，最高鋁去除速率可達到1.12g/L·h。
　　7．連續(xù)式反應(yīng)器出水穩(wěn)定，進水鋁濃度為45.85g/L的稀釋化銑液，當平均水力停留時間為48h時，穩(wěn)定出水鋁濃度為26.07g/L，鋁去除率為43.14%，穩(wěn)定出水鋁去除速率為0.41g/L·h。當平均水力停留時間為24h時，穩(wěn)定出水鋁濃度31.47g/L，鋁去除率為31.36%

5、，穩(wěn)定出水鋁去除速率為0.60g/L·h。
　　8．“膜”式反應(yīng)器進水鋁濃度為35.74g/L，平均水力停留時間為48h時，穩(wěn)定出水鋁濃度27.87g/L，鋁去除率為22.02%，穩(wěn)定出水鋁去除速率為0.16g/L·h。
　　9．通過對三種反應(yīng)器的比選，認為序批式反應(yīng)器為最優(yōu)選擇，其反應(yīng)參數(shù)：周期12h（6h攪拌反應(yīng)+6h靜置沉淀），晶種添加量120~200g/L，反應(yīng)溫度30℃，稀釋比0.5~1.5。
　　10．生產(chǎn)