2017年11月29日热处理知识分享：化学抛光废磷酸液的回收处理方法。
2.申请专利范围
在处理金属铝和铝合金化学抛光用的磷酸废液时，在该废液中加入氟酸溶液以及下列药物的至少其中一种:氢氢化钠、氢氧化钾、氟化钠、氟化钾、酸性氟化钠和酸性氟化钾，从而使废液中之铝成份以难溶性之氟化铝结晶析出，来处理和回收化学抛光废磷酸液的方法。
3.本发明的详细说明
本发明阐述的是在对金属铝及铝合金表面进行磷酸化学抛光时，其排出的废磷酸液的回收处理方法。
抛光铝及铝合金表面的方法分有化学抛光法和电解抛光法两种。其中的化学抛光法，又有在以磷酸为主要成份的抛光液中加入若干量的硝酸和微量的重金属(例如铜)，来提高抛光效果的一种方法，此法已正在得到广泛应用。但这种方法使用的化学抛光液，其铝成份会不断溶解积聚，而致抛光液不能重复使用。过去处理这种化学抛光废磷酸液的方法是加入石灰来中和这种废液，然后倒掉。但是，磷酸的价格很高，而且会引起公害，所以对废磷酸液规定的排放标准也日益严格。因此，对废磷酸液进行提炼并回收磷酸，就成为一个重要的研究课题。
虽然已经有人提出了用离子交换树脂使铝成份与磷酸分离，从而处理废磷酸液的方法，但是，由于含铝的磷酸液中，铝和磷酸的含量都很高，要使用这种方法，就得使用大量价格高昂的离子交换树脂。而且，废磷酸液中含有硝酸，它会使离子交换树脂的品质恶化。由于这些缺点，这种方法是不能令人满意的。还有另一种方法，就是把磷酸溶解，用与水的溶解度小的各种有机溶剂(如醇、酮、酯、醚等)来提取出磷酸，然后以水逆提取磷酸的方法来处理废磷酸液。但是，用这种方法，铝的分离率低，磷酸进入有机溶剂相的比例小，因而亦不能获得令人满意的效果。尚有一种方法，是用如甲醇、乙醇等与水混和的有机溶剂混入到废磷酸液中，使之以磷酸盐形式沉淀的方法。但这类沉淀物的过滤性很差，其中会夹有大量的磷酸，使磷酸与磷酸盐一起损失掉，达不到回收的效果。
为了克服这些旧方法的缺陷，本专利发明人对废磷酸液的提炼处理方法作了种种研究，结果了解到，若在废磷酸液里加入氢氧化钠、氢氧化钾、氟化钠、氟化钾、酸性氟化钠、酸性氟化钾，以及氟酸溶液，让一定比例的上述添加物与废液中之铝成份产生反应，就会生成Na3AlF6、K3AlF6、Na5Al3F14和K3Al2F9等化合物。这些化合物在磷酸中的溶解度非常小，且过滤性性很好，也就很容易从酸中分离出来。从上述这一见解，就导致出本发明的基本方法，即，在处理含有铝及铝合金的化学抛光废磷酸液时，在废磷酸液中加入氢氧化钠、氢氧化钾、氟化钠、氟化钾、酸性氟化钠与酸性氟化钾等药物中之至少一种，加上氟酸溶液，废磷酸液中的铝成份便会以难溶性的氟化铝结晶盐形式分离出来。这就是本发明的特征。
在本发明中，能够与废磷酸中的铝成份反应而在磷酸液中生成难溶性的Na3AlF6、K3AlF6、Na3AlF14、K3Al2F9等氟化铝结晶物的添加物之最小添加量，也就是氢氧化钠、氢氧化钾、氟化钠、氟化钾、酸性氟化钠、酸性氟化钾、以及氟酸溶液的最小添加量与废磷酸液的比例，应视废磷酸液中含铝的浓度大小而定。上述添加物中，以氢氧化钠和氟酸的组合最好，反应性最佳，因而完成反应所需之时间亦最短。
采用本发明方法时，由于磷酸的粘性大，上述添加物加入到磷酸溶液中后，宜搅拌20分钟，使之反应，这样效果会较佳。反应温度若超过70℃，沉淀物便会重新溶解，效果不好；但若温度过低，则磷酸之粘度会增大，亦不好。因而，以在20～60℃温度下操作为佳。
用本发明方法所析出的沉淀物在磷酸液中的溶解度小，且其过滤性良好。在大规模生产中易于操作，磷酸的回收率高。经处理后的化学抛光液在浓缩至一定浓度后，补给硝酸，必要时再补给微量的象铜之类的重金属，就可循环复用。基于上述这些优点，本发明在工业上是很有价值的。