Alumiiniprofiilien esikäsittelylinjan uudistaminen

Abstract

Opinnäytetyö toteutettiin Nokialla Siurossa toimivalle Linjapinta Oy:lle, joka esikäsittelee ja maalaa alumiiniprofiileja. Alumiiniprofiilit esikäsitellään maalaamon esikäsittelylinjassa. Esikäsittelylinjana toimii Gardobond® X 4707 prosessi, Chemtallin kehittämä esikäsittely alumiiniprofiileille. Esikäsittelylinja sisältää sekä emäksisen ja happaman peittauskäsittelyn että titaani- ja zirkoniumkomponentteihin perustuvan konversiokäsittelyn. Esikäsittelylinjan vaihtamalla kokonaan happamaan saataisiin seuravia hyötyjä: pienempi vedenkulutus, pienempi linjan huoltotarve, vähemmän sakkaa ja lämpötilan lasku. Opinnäytetyön tavoitteena oli analysoida, vaikuttaako happamaan linjaan vaihto painohäviön arvoon. Painohäviö kuvaa, kuinka paljon linja syövyttää alumiiniprofiileja grammoina neliömetriä kohden. Opinnäytetyön tarkoituksena oli ajaa linjassa alumiinisia testilevyjä ja mitata niistä painohäviö sekä vanhassa että uudessa linjassa.

Opinnäytetyön kokeellisen osan alkuvaiheessa esikäsittelyn hapan peittausallas rupesi syöpymään, jonka seurauksena vaihtoa kokonaan happamaan linjaan ei voitu jatkaa. Linjan rikkihappoa sisältävä kemikaali Gardoclean S 5244/1 vaihdettiin rikkihapottomaan Gardoclean S 5244 kemikaaliin. Painohäviötestin tuloksia vertailtiin ajalta ennen kemikaalin vaihtoa ja ajalta sen jälkeen. Tulokset vaihtelivat päivittäin niin paljon, että kemikaalin vaihdon vaikutusta niiden perusteella ei voida varmaksi sanoa. Suurta eroa tulosten vaihtelussa ei kuitenkaan ollut kemikaalien välillä, sillä painohäviötestin tulokset vaihtelivat molemmilla kemikaaleilla lähes yhtä paljon.

Gardoclean S 5244 kemikaali aiheutti sen, että esikäsittelylinjan jätevesien fluoridipitoisuus nousi yli sallitun ympäristörajan. Tulevaisuudessa jäteveden fluoridipitoisuutta voitaisiin vähentää esimerkiksi saostamalla fluoridia kalsiumkloridilla tai kalsiumhydroksidilla. Kalsiumkloridi on näistä vaihtoehdoista linjaa vähemmän sakkaava ja sitä on helpompi käsitellä. Lisäksi kalsiumkloridilla jäteveden saostusmenetelmä vaatii vähemmän huoltoa, kuin kalsiumhydroksidilla. Kalsiumkloridin käyttökustannukset saattavat olla kalsiumhydroksidia suuremmat.

Linjapinta Oy is a company specialized in pretreatment and painting of aluminum, located in Siuro, Nokia. Aluminum profiles are pretreated on a pretreatment line. The company uses the Chematall´s Gardobod® X 4707 pretreatment process for aluminum profiles. The pretreatment line contains both alkaline and acidic pickling steps and conversion layering based on titanium and zirconium compounds. Switching the pretreatment line to full acidity would provide the following benefits: lower water consumption, lower line maintenance, less sediment, and lower temperature. The purpose of the thesis was to analyze whether switching to an acidic line affects the value of weight loss. Weight loss describes how much the line corrodes aluminum profiles in grams per square meter. The aim of the thesis was to run aluminum test plates on the pretreatment line and measure the weight loss before and after changing to a new pretreatment line.

At the beginning of the experimental part of this study, the acid pickling pool of the pretreatment line began to corrode. As a result, the switch to an acidic line could not be continued. The sulfuric acid chemical in the line, Gardoclean S 5244/1, was replaced with the sulfuric acid-free chemical Gardoclean S 5244. The results of the weight loss test from before and after the change of the chemical were compared. Daily results varied so much that the effect of the chemical exchange could not be affirmed. However, there was no significant difference in the variation of the results between the chemicals.

Gardoclean S 5244 caused the fluoride content of the pre-treatment line effluent to exceed the environmental limit. In the future, the fluoride content of wastewater could be reduced, for example, by precipitating fluorine with calcium chloride or calcium hydroxide. Calcium chloride is less prone to settling on the line than calcium hydroxide and it is easier to handle. In addition, with calcium chloride, the method of precipitating it from wastewater requires less maintenance than with calcium hydroxide. The cost of using calcium chloride may be higher than that of calcium hydroxide.