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： 7 G5 F' l* {% v  G0 U    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     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 1 ^- c' U" w# v0 n0 T3 D( z2、工艺说明 ' D- a* l6 P% S0 o# w9 F  K6 D2.1、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 : \! H$ x$ }, V' _/ L- `HNO2(1.42)  150ml／l        HF(40％)  200ml/l  温度(℃)~室温 t(s)3—5 6 [3 L" _; @( j1 {9 E" h# F浸蚀时速度要快，防止发生过腐蚀。 3 \4 d* K# f' W# X2.3、化学抛光 H3P04(1.70)    400~450ml／l  H2S04(1.84)50~70ml／l HN03(1.42)40~50ml／l    添加剂 15~20g／l 温度(℃)90~100    t(min)1~2 ' j/ S! b/ Y! [- j; X# a4 T% R    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。 3、NOx化合物产生原理及控制方法 3.1产生原理 3 _- D: d3 M& V2 O* \* N   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。 + }! S6 L6 A8 y    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。 $ H2 y# Z- `  Z2 N# t3.2、控制方法 . P4 X5 E0 a/ J# P   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。 * |) A, g/ ^7 x5 u1 Z% p: U/ I8 ]   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 / S5 ]" i. h0 ~5 P% n3 A    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。 $ d' J6 r6 I% X% a6 _8 d