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前言
随着科学技术的发展、资源和能源的日益紧张，环保意识的不断加强以及产业重心的转移和优化重组，铝型材（词条“铝型材”由行业大百科提供）产业加工装备向着短流程、高效率、精密化、自动化、大型化方向发展;生产工艺向则向低能耗、低污染、绿色环保方向发展;产品向着高强度、高稳定、高性能、高附加值、多功能、多用途方面发展。
在铝合金型材（词条“铝合金型材”由行业大百科提供）阳极氧化（词条“阳极氧化”由行业大百科提供）表面处理工序中，碱蚀为一重要处理工艺，以去除天然氧化膜及型材表面轻微划痕，使型材裸露出均匀的、新鲜的、理想的表面，以利于进行阳极氧化。
生产中当碱蚀槽铝离子>35g/l时，槽液中的偏铝酸钠易发生水解（词条“水解”由行业大百科提供）而生成氢氧化铝沉淀、脱水、结块变硬，且与槽壁结合十分牢固，需经常停产清理。
一、碱蚀添加剂（词条“添加剂”由行业大百科提供）
针对偏铝酸钠的不稳定性，碱蚀中加入有机酸钠盐，使铝离子与其产生络合作用而使NaAlO2 不发生或较少水解，使最初水解生成的Al(OH)3晶核微粒不长大，即使发生也是软沉淀而不是硬块。其主要成分常为多羟基酸钠盐，如葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、酒石酸钠等;有的配方加入大量硝酸盐或亚硝酸盐，以提高表面光亮度，但产生氨氮污染;有的配方加入表面活性剂和增粘剂，以方便做碱砂，但产生大量淤泥;还有的加入一定量的缓蚀剂，以降低铝的损耗和碱的消耗。具有如下特点：
1、 碱蚀添加剂的槽液只能与高浓度的Al3+(100～150g/L)共存，碱液才与铝材发生均匀、缓蚀反应，达到整平作用，碱砂效果更好。
2、槽液粘度大、浓度高、温度高，生产中带出量较大，铝材的损耗一般在2.5～3%;生产中须不断补充液碱，以保持游离NaOH的浓度;
3、 带出大量铝离子只能经废水站处理，存在大量污泥和水质污染问题，污泥中的氢氧化铝较难回收。
碱蚀添加剂的碱槽 晶析法工艺的碱槽
二、晶析法碱回收
晶析法是根据偏铝酸钠的不稳定性，利用槽液中的Al(OH)3晶核(粒度在0.1微米左右)，加速偏铝酸钠(NaAlO2)的水解，经沉淀、脱水将氢氧化铝回收，氢氧化钠溶液则回流到碱蚀槽再循环使用，节能环保。
碱回收为闭路循环生产装置，碱蚀槽中的总碱含量稳定，铝离子控制在28g/L左右，槽液成份相对稳定，晶析槽中的Al(OH)3晶核在配槽时一次性加入，在生产中抽取到晶析槽的碱液内含有大量NaAlO2，在晶析槽内晶核的影响下，也会析出部分Al(OH)3晶核，这样循环生产，无需再加入晶核。
1、碱蚀槽NaOH的再生、回收
1.1碱蚀时的化学反应式(a)
(a) 2AL + 2NaOH+2H2O 2NaALO2 + 3H2
1.2碱蚀晶析槽中的化学反应(b)
(b)NaALO2 + 2H2O AL(OH)3 + NaOH
2NaALO2 + 4H2O 2AL(OH)3 + 2NaOH
(a)+(b) 2AL+ 6H2O 2AL(OH)3 + 3H2
1.3碱液回收过程，总碱含量不变，游离碱升高，铝离子下降。(表1)
由表1可知，经分解后流回碱蚀槽的碱液浓度要高于流出的碱液浓度，这样可补充碱蚀过程NaOH的消耗，生产中只需补充铝材带走的碱量，有效降低了NaOH的损耗。铝离子也控制在28g/L以下，在此条件下生产的铝材表面质量稳定，相对一致。
2、碱槽中铝离子回收
当碱液中的Al3+达到28g/L(也即是NaALO2浓度高)时，将碱液抽到晶析槽内(已含有粒度在0.1微米左右的Al(OH)3晶核)，经稀释、冷却、均速搅拌，促使碱液中的NaALO2分解，Al(OH)3沉淀物下沉到槽底，澄清的NaOH溶液溢流到回收桶，再抽回碱槽中循环使用;Al(OH)3浆液定期从晶析槽底部排出，用离心机洗涤脱水得到干状Al(OH)3 晶体，洗涤液抽回晶析槽。
图1 晶析槽搅拌
3、 晶析槽维护
3.1 Al(OH)3浓度分析与脱离
将晶析槽底部阀门打开，流出2～3分钟后取样，静止45分钟后测量Al(OH)3浓度，当浆液Al(OH)3浓度在38%～40%，做Al(OH)3分离处理，脱水处理中需用清水清洗1～2分钟。 脱完渣后离心机应用清水清洗一遍。每隔15天左右要把滤布滤网拆下来清洗干净从新装上使用。
3.2晶析槽温度控制在40～45℃。当晶析槽温度达到44℃，把一半盖子打开，温度≥45℃，把全部盖子打开。正常情况下，内圈液位≥外圈液位，内圈槽液浑浊，外圈槽液澄清。
3.3晶析槽溢流沟要定期清理一次(视溢流沟污泥量多少而定)：把软泥通过计量槽倒入晶析槽，硬泥不要，把它处理掉。晶析槽要定期查看有没有Al(OH)3污泥沉淀，当Al(OH)3污泥达到一定厚度时，就把它清理干净。
3.4晶析槽搅拌速度一般控制在550 r/min，碱液流出量控制在30 l/min以内，另外，搅拌机停止不能超过4小时，如需长时间停止维修，需用压缩空气搅拌;若搅拌机停止运转(停电)半小时以上，开机时需将转速提高，搅拌速度增加，运转2～3个小时后恢复正常的转速。
三、生产数据对比
3.1槽液成份
3.2化工损耗对比
3.3铝离子的损耗
3.4废水处理
碱回收生产控制中，碱蚀液中的Al3+{Al(OH)3｝可以得到有效回收，槽液中的Al3+去除率可达55%;每生产一吨银白料约可产生25～30kg的含水10～15% 的纯Al(OH)3，可有效地减少废水处理的污泥，达到防治污染的目的。
采用碱蚀回收设备，与加入碱蚀添加剂相比，碱液可再生、循环利用，液态NaOH(30%)损耗比加碱蚀添加剂约低70kg/吨，且槽液不加添加剂;晶析槽中的NaOH能大量回收重复利用，起到节能降耗的作用，且无有害物质产生。
结束语
采用碱蚀回收设备，前期投入较大，但生产中经晶析槽处理后的回流碱液浓度高于生产要求，可补充碱蚀过程NaOH的消耗，生产中只需补充铝材带走的碱量，液碱(30%)添加量为15～25kg/吨;回收的碱渣中氢氧化铝的含量高达90%以上，具有很大的经济效益，可加工成明矾、冰晶石、无机阻燃剂等。
从环境保护及生产成本来看，采取碱回收装置不仅具有明显的环境效益优势，且经济效益方面也具有很大发展前景。
参考文献
[1] 许旋,罗一帆《铝阳极氧化碱蚀槽的维护》
[2] 陈耿影,张志军《铝酸钠溶液中苛性碱全碱的自动分析》
[3] 朱祖芳《铝合金阳极氧化与表面处理技术》(第二版)
[4] 徐溢，徐斌 《含高铝高碱废液废渣分析及回收利用》
