铝和铝合金化学抛光工艺及NOx化合物的控制

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铝和铝合金化学抛光工艺及NOx化合物的控制

摘要叙述了铝和铝合金化学抛光工艺规范，对抛光过程中产生的N0x化合物有害气体做了分析探讨。经过研究试验，选用适当的添加剂，可以有效地控制N0x化合物。    关键词：铝和铝合金；化学抛光；添加剂     前言：     铝和铝合金以其特有的性质在国民生产中应用非常广泛，铝的阳极氧化、电镀和其它表面处理皆能使其呈现精美外观。铝和铝合金抛光工艺发明较早，但在使用过程中对环境造成不同程度的污染，操作温度较高，过程中有大量棕红色NO，(化合物有毒气体逸出，过去的“三酸”化学抛光就是实例。后来大家在如何消除NOx化合物气体和降低化学抛光温度方面研究很多，取得了较好的效果，这就为实现清洁化生产打下了良好的基础。这里谈一种新型的铝及铝合金化学抛光工艺和生产过程中NO，化合物控制问题。     1、工艺流程   j& ^. T- G# m  ?' {4 U$ b    除油--清洗--浸蚀--清洗--烘干--化学抛光--回收--清洗--清洗--热水清洗--干燥--入检--包装 7 g( I  P# z+ @# m/ ~% b) }" V0 f2、工艺说明 ' O9 [% g  J) E. i' a0 c2.1、化学除油 Na3P04   40~50 g／l         Na2SiO3   20~30g／l     NaOH 3~5g／l 温度(℃60~70   t(min)1~2 2.2、浸蚀 HNO2(1.42)  150ml／l        HF(40％)  200ml/l  温度(℃)~室温 t(s)3—5 浸蚀时速度要快，防止发生过腐蚀。 2.3、化学抛光 6 j( ^& A. `4 SH3P04(1.70)    400~450ml／l  H2S04(1.84)50~70ml／l HN03(1.42)40~50ml／l    添加剂 15~20g／l ( Y) z  L2 ?$ `2 {8 {温度(℃)90~100    t(min)1~2     注意：抛光零件必须干燥进槽，否则会降低抛光液浓度，采用剧烈搅拌方式，有利于抛光效果。 & Y; u2 S4 O/ i4 U3、NOx化合物产生原理及控制方法 . q" ?& m. ]! z1 c* x! W5 s3.1产生原理    硝酸是一种含氮的强氧化剂，在硝酸中氮原子为+5价，它被金属还原时，可以形成+4价的NO2，+3价的N203，+2价的NO，+1价的N20和零价的N2如果金属的还原能力很强，硝酸还可以被还原为+1价的NH20H，—2价的N2H：和—3价的NH3(或NH4+、NH40H)。可以用各步反应的氧化电位值来表示，数值越正或正值越大表示反应越容易进行。     因此硝酸很容易被还原为亚硝酸或NO(N204)，而亚硝酸也很容易被进一步还原为NO，N20，在铝和铝合金化学抛光过程中。 3.2、控制方法    铝和铝合金化学抛光过程产生的NOx化合物气体，一般采用化学还原法。HNO2、N02、NO和N20还原成无毒无害的惰性气体——氮气(N2)，常用的还原剂有亚硫酸盐，氨基磺酸、伯胺、尿素、二氰二胺和胍等。常选用尿素和其它无机胺盐达到消除NOx化合物的目的。    另外，在H3P04-HNO，中的化学抛光过程中，加入具有“笼”形结构的硅铝酸钾来吸收NOx化合物具有良好的效果。硅铝酸钾化合物中存在许多与NO或NO，分子体积相当的“笼’或“孔洞”，NOx化合物气体可以通过物理吸附作用和化学吸附作用而被稳定地吸入“笼”内，可以有效控制NOx化合物的逸出。 4．结论     通过对铝和铝合金化学抛光过程研究试验，加入适当添加剂，在不增加生产成本情况下，即可以使零件抛成镜面或接近镜面的效果，又可以消除抛光过程中NO，(化合物的逸出，达到抛光无毒性气体污染，实现清洁化生产。