环保型单锡盐着色添加剂在建筑铝型材电解着色工艺的运用

今朝 ，国内因为 经济成长 ，人平易近 环保意识增强 ，国度 环保法律 力度空前，全国铝型材企业纷纭 展开 洁净 临盆 ，部门厂家临盆 电解着色铝型材由锡镍混盐向单锡盐电解着色转变，而着色添加剂却没有多年夜 改变，针对着色添加剂对情况 的影响，从泉源 上节制 污染物，研制环保型单锡盐电解着色添加剂已经是 年夜 势所趋。

起首 我们来认识 一以下 国 废水中污染物排放限值的尺度 ，列国 外面 处置惩罚 废水排放浓度限值见表1。

表1 美国、欧盟部门国度 和我国外面 处置惩罚 废水排放浓度限值 单元 ：mg/L

序

号

污染物

美

国

比

利

时

法

国

德

国

英

国

意

年夜

利

荷

兰

西

班

牙

国度 尺度

现有

举措措施

新建

举措措施

迥殊排放限值

1

总铬

7.0

5.0

0.2

0.5

2.0

2.0

0.5

3.0

1.5

1.0

0.5

2

六价铬

0.5

0.1

0.1

/

0.2

0.1

0.5

0.5

0.2

0.1

3

镍

4.1

3.0

5.0

0.5

2.0

2.0

0.5

5.0

1.0

0.5

0.1

4

镉

1.2

0.6

0.2

0.2

0.2

0.02

0.2

0.5

0.1

0.05

0.01

5

银

1.2

0.1

/

0.1

/

/

0.1

/

0.5

0.3

0.1

6

铅

0.6

1.0

1.0

0.5

/

0.2

/

1

1.0

0.2

0.1

7

汞

/

/

0.1

/

/

0.005

0.05

0.1

0.05

0.01

0.005

8

铜

4.5

4.0

2.0

0.5

2.0

0.1

0.5

3.0

1.0

0.5

0.3

9

锌

4.2

7.0

5.0

2.0

5.0

0.5

0.5

10

2.0

1.5

1.0

10

铁

/

20.0

5.0

3.0

/

2.0

/

5

5.0

3.0

2.0

11

铝

/

10.0

5.0

3.0

/

1.0

/

20

5.0

3.0

2.0

12

游离氰化物

1.9

/

0.1

0.2

/

0.5

0.2

1.0

0.5

0.3

0.2

13

化学需氧量

/

300

150

400

/

160

/

1500

100

80

50

14

氟化物

/

10.0

15.0

50

/

6

/

12

10

10

10

15

磷

/

2.0

10.0

2

/

10

15

5.0

1.5

1.0

0.5

今朝 各企业使用的单锡盐电解着色添加剂因为 要提高亚锡离子的不乱 性，凡是插足有机和无机还原剂，这是提高槽液寿命的关头，传统的还原剂有萘酚磺酸、甲酚磺酸、抗坏血酸、焦性没食子酸、硫酸联氨和亚铁离子等，但这些对情况 影响都较年夜 ，近年 来，羟基酸、烯醇式羟基化合物等愈来愈 多地成为上述还原剂的替换 物。

1 实验

1.1实验 材料

实验 用的材料为建筑铝型材经常使用 材料6063合金。

1.2工艺流程

单锡盐电解着色临盆 前处置惩罚 典型工艺有低温抛光、碱蚀等，着色后处置惩罚 有关闭 、电泳等。以下是典型的单锡盐电解着色临盆 工艺流程。

基材→装挂→低温抛光 →水洗→水洗→阳极氧化→水洗→水洗→电解着色 →水洗→水洗→ 纯水洗→ 热水洗 → 纯水洗 → 电泳 → RO1 → RO2→ 沥 干 → 烘烤 →包装 →制品

1.3 工艺参数

1.3.1氧化工艺参数

硫酸阳极氧化：H2SO4150～180 g/L， AL3+≤15 g/L， 温度： 18 ～22℃， 电流密度：1.0～1.5A/dm2电压：15～ 17V ，时候 ：15～30min.。

因为 电解着色是金属离子在氧化膜微孔底部还原沉积，是以 氧化膜构造 、反对 层厚度和平均 性对色调都邑 发生 影响。

硫酸：一般节制 在150～180 g/L，阳极氧化进程 是氧化膜生成及消融 同时进行的进程 。硫酸浓渡过 高，氧化膜的消融 速度加速 年夜 ，成膜速度减小；浓渡过 低，氧化膜消融 速度减小，氧化膜昏暗 无光泽，乃至 呈现彩色条纹。

电流密度：一般节制 在1.0 ～1.5A/dm2，提高电流密度可提高氧化膜的成膜速度及孔隙度，但电流密渡过 高，引发 局部过热，会加速氧化膜的消融 ，氧化膜松散 ，乃至 被侵蚀 ；电流密渡过 小，成膜速度减小，氧化膜过于致密，不容易 着色。

温度：一般节制 在18～22℃，氧化槽液的温渡过 高，会使膜的消融 速度加速 、成膜速度下降 、膜层硬度下降 、松散 起粉、不平均 、不连气儿，影响着色结果 及关闭 质量；槽温太低 ，氧化膜发脆、易裂。

氧化膜厚度不小于8um,着深色时宜用10～12um。

1.3.2着色工艺参数

电解着色槽液配制：H2SO416～22 g/ L, SnSO46 ～15 g/L,环保型单锡盐电解着色添加色剂 20～30 g/L,去离子水余量。对电极其 不锈钢或锡板。

硫酸亚锡：着色主盐，其含量对色和谐 着色平均 性有显着 影响，随浓度升高，着色速度加速 ，分离性愈来愈 好，宜节制 在6 ～15 g/L局限 。

硫酸：起避免 锡盐水解和提高导电机能 的感化 。最好 局限 18～22 g/ L，含量太低 ，晦气 于槽液不乱 ，着色速度也慢，太高 因为 析氢加重 致使 着色不平均 。

环保型单锡盐电解着色添加剂：因为 空气中的O2和电极回响反映 的感化 ，溶液中的Sn2+易于氧化成Sn4+，Sn4+进而水解成偏锡酸沉淀(SnO2·H2O)。这类 水解产物呈胶态悬浮于溶液中，即便 用邃密精美过滤机也难将其滤失落 ，当积聚 到必然 水平 时严重影响着色质量，所以着色添加剂主如果 避免 Sn2+氧化和水解。

槽液温度：一般节制 在16～ 20℃，槽液温度对着色速度有必然 的影响。对色调无显着 影响，但对槽液的不乱 性有必然 影响。

着色工艺：浸泡 0.5～1.0min ， 交换 电压 16～ 18V， 升压时候 20～30sec ，着色时候 30sec～15min, 温度 16～20℃。

2 槽液不乱 性测试

2.1 硫酸亚锡非临盆 天然 损耗

单锡盐着色关头是确保Sn2+在槽液中的不乱 ，对产物 质量、临盆 本钱 有显着 的影响，硫酸亚锡天然 损耗见表2

表2 硫酸亚锡天然 损耗

着色剂

SnSO4浓度（g/L）

静置时候

（天）

溶液转变

SnSO4天然 损耗

g/L（天）

肇端

终点

含酚类着色剂

10

8.62

300

清亮

0.0046

含联氨着色剂

10

8.16

300

清亮少许 沉淀

0.0061

环保型着色剂

10

8.45

300

清亮微量沉淀

0.0052

根本液：H2SO418 g/ L, SnSO410 g/L，着色添加剂20 g/L

2.2 槽液不乱 性对照

用分歧 着色剂各配制：H2SO4 18g/L、SnSO4 10g/L、着色添加剂20 g/L溶液体积1000ml的着色液，各置于1.5升无色玻璃瓶中，标签标明编号、日期和液体的高度，用金鱼缸吝啬 泵调好流速，连气儿接续地通气。着色液不乱 性对照 见表3

表3 着色液不乱 性对照

着色剂

型号

浓度(g/L)

通气时候 （小时）

24

48

96

168

含酚类着色剂

20

清亮

清亮

微浑

微有沉淀

含联氨着色剂

20

清亮

微浑

微有沉淀

混浊

环保型着色剂

20

清亮

清亮

微浑

微有沉淀

3 着色添加剂对废水化学需氧量、氨氮、总酚的影响

用分歧 着色剂各配制：H2SO4 18g/L、SnSO410g/L、着色添加剂20 g/L溶液体1000ml的着色液,按每氧化临盆 1吨着色型材发生 10吨废水，损耗着色添加剂1千克 ，测试着色添加剂对废水的影响。着色添加剂对废水的影响见表4

表4 着色添加剂对废水的影响

着色剂

型号

污染物 (mg/L)

化学需氧量

氨氮

总酚

含酚类着色剂

56.6

5.4

14.6

含联氨着色剂

31.9

16.8

未检出

环保型着色剂

17.7

未检出

未检出

4 结论

建筑铝型材电解着色由锡镍混盐向单锡盐逐渐 转变；按照污染物排放尺度 ，从泉源 进行节制 ，削减 污染物进入阳极氧化临盆 线，研究环保型单锡盐电解着色添加剂是今朝 的一年夜 课题。

1．实验 证实，含酚类着色添加剂不乱 结果 显著，但因为 酚类的存在对情况 影响显着 ；含联氨着色添加剂不乱 结果 尚可，但氨氮对情况 也有影响；环保型着色添加剂还原能力不是很强，却对避免 Sn2+氧化和水解有殊效 ，能知足 临盆 需求，并且 对情况 十分友爱 。

2. 环保型单锡盐着色添加剂在选择原材料时，就迥殊注重污染物节制 ，下降 有机络合物，削减 化学需氧量，不让高污染和强毒性的物资 进入阳极氧化临盆 线，从泉源 节制 污染物资 ，为后续的环保处置惩罚 供应 手艺 支撑 。