广东兴发铝业有限公司 广东佛山 528061
摘要：结合一般建筑铝型材企业实际情况，分析生产工艺及污染防治方法，期待能对企业节能减排工作提供一些有益的借鉴。
关键词：铝型材；生产工艺；污染源；污染防治
Simple Analysis of the Production Process and Pollution Prevention Pechnology of Architectural Aluminium Profile
LUO Wei-hao，LUO Ming-qiang，CHEN Wen-si，HUANG He-luan，
NIE De-jian
（Guangdong Xingfa Aluminum CO.，Ltd. Foshan Guangdong，528061 P.R. China）
Abstract：Combined with the actual situation of aluminum profiles enterprises，the production process and pollution prevention and control methods are analyzed，hoping to provide some useful references for energy saving and emission reduction in enterprises.
Key words：aluminum profile，production process，pollution source，pollution prevention
1 建筑用铝型材生产工艺分析
建筑用铝型材生产制造工序包括铝锭熔炼、模具制造、型材挤压、表面处理等工序。
1.1铝锭熔铸
铝锭熔铸是将铝锭、镁锭、硅锭按一定比例经熔炼炉熔炼成铝水，由铝铸造机铸成各种规格的铝棒，铝棒通过均质炉进行均热处理，消除成份偏析。
1.2 模具制造
模具制造是将模具钢通过机加工、电加工、热处理等工序，应用内腔形状可使坯料获得相应的立体形状，铝型材用模具一般分为平面模和空心模。
1.3 型材挤压
型材挤压是将铝棒经加热炉加热到480℃-500℃后进入挤压机挤压成各种规格的铝型材，经时效处理后，工业用铝型材经检验合格后便可包装进仓，建筑用铝型材则送到不同表面车间作表面处理。
1.4 表面处理
表面处理是利用物理、化学反应，在铝材表面形成保护膜层，在自然界中能达到稳定状态，增强其防护性、装饰性及功能性。目前常用的表面处理方式包括粉末喷涂、氟碳漆喷涂、阳极氧化、电泳涂装四大类。
1）粉末喷涂
粉末喷涂是采用高压静电喷涂的方式，将涂层材料喷向铝材，铝材接地形成正极，粉末带有负电荷，在静电力和运载气体推动力的作用下，粉末均匀地飞行型材表面形成厚薄均匀的粉尘，再加热固化为耐久的涂层。
2）氟碳漆喷涂
氟碳漆喷涂原理与粉末喷涂原理基本一致，不同之处在于粉末喷涂多采用环氧树脂、聚酯等粉末，而氟碳漆是以聚偏二氟乙烯树脂为基料的涂料。氟碳基料以氟/碳化合键结合，这种化学键为短键结构，与氢离子结合十分稳定牢固，氟碳漆型材在稳定性，耐磨性，抗褪色性等性能均优于粉末喷涂型材。
3）阳极氧化
阳极氧化是将铝型材作为阳极置于硫酸电解液中，利用电解作用，使其表面形成氧化铝薄膜，阳极氧化膜外层呈柱状的多孔结构，使氧化膜具有强烈的吸附性能。
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4）电泳涂漆
电泳涂漆是将经阳极氧化后的型材和对应电极放入电泳漆液中，在直流电场的作用下，涂料在型材氧化膜上形成一层有机聚合膜。
2 生产工艺中的污染源及防治技术分析
2.1 废气污染源及防治技术
1）热工设备产生的燃烧废气
熔铝炉、均质炉、铝棒加热炉和时效炉等热工设备采用燃料加热会产生燃烧废气，企业将热工设备的加热方式由传统的烧重油、烧木粒改成烧天然气、用电，将有效降低废气的产生量。
2）烟尘废气
熔炼炉和搓灰机在熔炼过程中，会产生烟尘废气，主要污染物包括SO2、NOX、烟尘和氟化物，企业可采用“布袋除尘+钠碱法湿法脱硫”的工艺进行脱硫除尘。
3）酸雾废气和碱雾废气
氟碳碱蚀和氧化着色过程中，碱蚀槽会挥发碱雾，阳极氧化槽会形成酸雾。因此，需要在每个碱蚀槽、阳极氧化槽分别进行碱雾/酸雾收集，经过碱雾/酸雾净化装置，碱雾/酸雾由喷淋塔净化吸收变成酸性/碱性废水后，再排放到综合废水处理池治理。
4）喷漆废气
粉末喷涂时，部分涂料无法吸附在铝型材表面，会随风排出，产生污染物，对此，企业可采用“旋风回收+过滤”的方法进行废气处理，该方法不仅处理效果达标，还能回收废气中的涂料。
5）氟碳漆废气
由于氟碳车间使用的原辅材料主要有氟碳漆、二甲苯和丁酮等，这些原料在固化加热过程中会挥发，产生大量有机污染物，车间一般在喷漆房、流平室安装抽风设备，将有机废气抽至处理系统进行处理。目前处理的主要方法是“活性炭吸附+催化燃烧”，该方法处理效果良好，有机废气去除率高达90%以上。
2.2废水污染源及防治技术
铝型材废水的产生主要在表面处理工序，脱脂水洗、中和水洗和阳极氧化酸液处理工序产生酸性废水，碱蚀水洗和模具碱洗水洗工序产生碱性废水，着色和封孔工序产生含锡含镍废水，钝化水洗工序产生的含铬废水。
1）酸碱废水
酸性废水主要来自于电泳氧化车间。从经济环保方面综合考虑，一般会进行集中处理，设立综合废水处理池，通过中和混凝沉淀处理，一部分可通过中水回用于生产车间，其余检测污染物含量达标后排放。
2）含锡含镍废水
氧化电泳车间电解着色工序会使用含SnSO4和NiSO4的封孔剂，导致后续水洗产生的废水含有锡、镍金属离子。企业一般会采用混凝沉淀工艺进行处理并回用，极大地降低含锡含镍废水的排放。
3）含铬废水
氟碳、喷涂车间使用含铬钝化剂作前处理时，后续水洗工序及处理铬酸雾时产生含铬废水，铬离子以六价铬的形式存在，属第一类污染物。企业需要将此类废水单独导出，利用还原剂将六价铬还原成三价铬，并加入PAM、烧碱使其沉淀，通过离子交换对铬进行回收。
2.3噪声污染源及防治技术
铝型材企业大多数噪声声源都安置在厂房内，主要有来自熔铸、挤压车间切割噪声、泠却塔噪声以及各类风机噪声。为有效降低噪声对环境的影响，选用低噪声设备；对风机风口加装消声器；对高噪声设备加防震垫等方法能有效降低噪声污染源。
2.4固体废弃物污染源及防治技术
铝型材生产过程中，固体废弃物主要有七类，废边角料大部分可作为原料回炉熔炼；废槽液内含重金属，具有较高的回收价值，可回收后重复利用；铝灰与铝尘、废模具、处理槽含铝废渣、废涂料罐与废活性炭、以及废水处理污泥，企业应存放在专用安全区域，并委托具备专业资质的公司进行处理。
3 结语
铝型材行业属于高耗能高污染行业，通过梳理分析各工序产生的污染物以及防治技术，为企业的节能减排工作提供参考。随着日益严格的环保标准，铝型材企业将朝着生产洁净化、废物资源化、能源低碳化的方向发展，节能减排新技术还需要科研工作者不断的探索。
参考文献：
[1]罗苏，吴锡坤 铝型材加工使用手册（M）长沙：中南大学出版社，2006
[2]梁世斌 铝合金挤压及热处理（M）长沙：中南大学出版社，2014
[3]付志强，朱永光 铝型材表面处理废水治理工艺（J）轻合金加工技术，2002（11）：29-30
基金项目：2017年工业转型升级（中国制造2025）资金（Z135060009002）、佛山市科技创新专项资金（2014GQ100131）
作者简介：
罗伟浩（1990-），男，2013年毕业于广东工业大学环境科学专业
论文作者:罗伟浩,罗铭强,陈文泗,黄和銮,聂德键
论文发表刊物:《防护工程》2018年第7期
论文发表时间:2018/9/3
标签：废水论文; 废气论文; 铝型材论文; 工序论文; 阳极论文; 粉末论文; 污染源论文; 《防护工程》2018年第7期论文;