一种延长钴盐化学转化液使用寿命的方法与流程

文档序号:14891470发布日期:2018-07-07 18:25阅读:244来源:国知局
本发明涉及一种钴盐化学转化液的回收再利用方法,具体的涉及一种延长钴盐化学转化液使用寿命的方法。
背景技术
:金属表面处理技术的发展进程中,化学转化膜正一直朝着优良的转化膜层性能发展,处理工艺液在朝着无毒、环保的方向发展。随着环境问题与工业发展的冲突日渐加剧,研发新型绿色环保型的处理工艺开始变得尤为重要。但当前较为稳定的钴盐化学转化处理技术仍被少数发达国家所掌控,我国还未能达到大规模生产的技术要求,需提升钴盐化学转化处理工艺的实际应用性能。且钴盐化学转化处理液中仍然含有大量的钴元素,工厂为降低生产成本,一般采用对处理液直接排放的处理方法。但钴盐的应用广泛,价格昂贵,所以含钴处理液具有较高的回收再利用价值,直接排放会造成严重的环境污染与资源浪费。若用氧化还原、化学沉降等回收方法会增加钴盐的回收成本,且回收后的处理液仍需再进行处理才能达标排放,操作复杂,不利于工业化生产。若将转化处理液进行多次循环,使含钴盐转化处理液能够充分应用,能大大降低转化液的应用成本,减少对环境造成伤害。而在使用后的转化处理液中加入多种成膜促进剂再利用,以提高铝合金钴盐化学转化液的利用率,延长转化液的使用周期数,降低工业成本,并确定添加氧化剂的种类和循环周期,使得再生液有较长的使用周期且做出的膜层性能良好,并能够广泛应用于工业。以达到解决处理液污染环境问题,将处理液中的钴以及其他配体重复循环使用为目标,从而有效的降低钴盐化学转化的成本,使含钴盐转化液能够多次循环、充分使用,不仅能大大降低转化液的应用成本,还不会对环境造成伤害,在保护环境与提高经济效益方面实现双赢。技术实现要素:针对新型的钴盐化学转化工艺的一次处理后,处理液中仍然含有大量的钴元素,本发明旨在提供一种全新的延长钴盐化学转化处理液使用寿命的方法,使处理液中的钴盐能够实现高效利用,同时不影响形成转化膜的耐腐蚀性能,增强后期与有机涂料的附着力,同时还相应了国家对工业处理中环保的号召,避免铬及亚硝酸盐等高危险性组分的使用,降低传统处理过程中对人体及环境所造成的危害,并且有效控制了成本。为了实现上述目的,本发明提供了一种延长钴盐化学转化处理液使用寿命的方法,其包含对转化处理液的再利用。本发明具体的技术方案如下:一种延长钴盐化学转化液使用寿命的方法,该方法为:将钴盐化学转化液多次对试件进行成膜反应后,在剩余的钴盐化学转化液中加入一定浓度的成膜促进剂得到钴盐化学转化再利用液,将得到的钴盐化学转化再利用液再次用于试件的成膜反应。优选的本发明所述钴盐化学转化液由钴盐、配体、氧化剂和水组成,其中,每1l钴盐化学转化原液中含有20g氯酸钴(co(clo3)2)、20g甲酸钠(hcoona)、和2g溴酸钠(nabro3),余量为水。优选的本发明所述成膜促进剂为高锰酸钾(kmno4)、高锰酸铵(nh4mno4)、双氧水(h2o2)、溴酸钾(kbro3)、次氯酸钠(naclo)中的任意一种,所述成膜促进剂浓度优选为2g/l。优选的本发明所述成膜反应温度为50℃,时间为25分钟。优选的本发明所述的试件为铝或铝合金。与现有技术相比,采用上述技术方案的本发明具有下列优点:1)本发明的转化原液配方简单、合理,无铬酸盐、硝酸盐或亚硝酸盐类等有毒物质,适用于表面处理行业;2)采用钴盐作为转化的主盐,确保了磷化后基体表面的耐腐蚀性能;3)确定了一种钴盐化学转化的新型再利用处理工艺,是钴盐资源得到了重复利用,减少了资源的浪费,在保护环境与提高经济效益方面实现了双赢。附图说明图1:为钴盐转化液处理所得膜层的交流阻抗曲线。图2:为钴盐转化处理液在利用第一次循环后所得膜层的塔菲尔曲线。图3:为钴盐转化处理液在利用第二次循环后所得膜层的塔菲尔曲线。具体实施方式下面将结合附图和具体实施例对本发明的技术方法做出进一步的阐述。除另有说明外,下列实施例中所使用的仪器、材料和试剂均可通过常规商业手段获得。实施例1:同一钴盐化学转化液处理试件1次、2次后的膜层效果实验。氯酸钴co(clo3)220g甲酸钠hcoona20g溴酸钠nabro32g水h2o至1l钴盐化学转化液按上表组分及含量配置,预热至转化温度50℃后,将预处理后铝片依于钴盐化学转化液中,成膜反应25分钟,完成后取出,洗净擦干,在一次成膜的钴盐化学转换液中再放入一片新的预处理后的铝片,继续成膜反应25分钟分钟,完成后取出,洗净擦干,剩余钴盐化学转化液备用。依据电化学实验来判断转化膜的耐蚀性,其结果如图1所示。由图1得知,第一次处理后的转化膜的容抗弧直径较大,容抗弧直径越大对应其膜层的耐腐蚀性越有,因此,第一次循环后所得膜层的耐腐蚀性能优良,但经过第二次处理后,转化膜的容抗弧直径骤减,对应其耐腐蚀性能大幅度下降,说明经过二次利用后,该处理液的使用寿命缩短了,所得膜层性能大幅度降低,再重复利用的可行性不高。实施例2:钴盐化学转化再利用液试验。将实施例1剩余钴盐化学转化液平均分成5份,分别加入2g/l的成膜促进剂kmno4、nh4mno4、h2o2、kbro3、naclo,得钴盐化学转化再利用液,再次用于试件的成膜反应(按实施例1的循环处理方法进行2次连续循环处理)。转化温度为50℃,时间为25分钟。依据电化学实验来判断转化膜的耐蚀性,其结果如图2,3所示。由图2,3可知,经过2次循环处理后,加入h2o2、nh4mno4与kmno4再利用后的膜层的腐蚀电位出现负移,其中的kmno4变化幅度较小,说明加入这三种成膜促进剂再利用后,膜层的耐腐蚀性在下降,但kmno4的稳定性较高,而加入成膜促进剂kbro3与naclo后腐蚀电位正移,说明膜层耐腐蚀性有所上升,加入这两种成膜促进剂可延长转化液的使用寿命,增加循环所得膜层的耐腐蚀性。当前第1页12
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