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文檔簡介

1、電鍍液的凈化方法現(xiàn)代電鍍網(wǎng)6月13日訊:由于鍍鉻液、塑料電鍍前用的粗化液、銅及其合金的拋光液等容易因各種金屬離子的積累及 三價(jià)鉻的不斷攀升而老化,使用性能大大下降,需進(jìn)行凈化處理。用傳統(tǒng)處理方法,污染大, 運(yùn)行復(fù)雜,費(fèi)用大。通過采用隔膜電解處理,可有效去除溶液的金屬雜質(zhì)及多余的三價(jià)鉻, 采用專用助劑可有效去除特定離子如銅,多種方法結(jié)合既解決了污染問題又可節(jié)約生產(chǎn)成 本。鍍硬鉻時(shí),為了提高鍍層與基體的結(jié)合力,常常需要對基體材料進(jìn)行反向電流處理,此時(shí)一 方面會(huì)有部分鐵隨之溶解進(jìn)入鍍液中,且鍍層厚度越厚,需要處理的強(qiáng)度越強(qiáng),時(shí)間也越長, 產(chǎn)生的金屬鐵離子也越多。隨著時(shí)間的推移,金屬鐵離子的含量越來越

2、高,此時(shí)鍍液的覆蓋 能力越來越差,電壓也越來越高,電流效率隨著下降,三價(jià)鉻含量也會(huì)上升。裝飾鉻溶液中,由于多數(shù)采用含氟類添加劑,此類鍍液可以對底層的鍍鎳層等有效進(jìn)行活化, 以便于形成較為均勻的鍍鉻層。也正因?yàn)槿绱?,活化溶解的鎳、銅或鐵等金屬離子也在鍍液 中不斷積累,隨之操作范圍也變得越來越窄,高電流區(qū)域易燒焦。通常也只能通過去除部分 鍍液,補(bǔ)充新配制鍍液的方法予以解決。塑料電鍍前,為了提高鍍層與基體的結(jié)合力,必須對塑料在電鍍前進(jìn)行粗化處理,然后在此 表面施涂一層導(dǎo)電層,如敏化、浸膠、化學(xué)鍍等。粗化過程,實(shí)際上是鉻酎對塑料的氧化腐 蝕過程,粗化液中的鉻酸也相應(yīng)由六價(jià)被還原成三價(jià),含量逐漸降低,三

3、價(jià)鉻含量逐漸升高, 粗化液的處理效果也變得越來越差,當(dāng)三價(jià)鉻35g/I粗化質(zhì)量就很難保證了,此時(shí)只得去 除部分粗化液,隨之補(bǔ)充部分新液或全部更換新液。銅件拋光液中,金屬銅的不斷溶解會(huì)使溶液中銅離子不斷升高,影響拋光質(zhì)量,及拋光速度, 這就需要對溶液進(jìn)行部分或全部更換。采用對老化溶液進(jìn)行更換處理的方法,不但浪費(fèi)大量的溶液,而且處理這些廢液也需大量成 本,同時(shí)也會(huì)加重廢水處理的負(fù)擔(dān)。方法選摘為進(jìn)一步提高此類溶液的利用率,部分企業(yè)采用不同的方法對其進(jìn)行處理回用。大體上說, 可分為以下幾種:離子交換法,沉淀法,隔膜電解法。離子交換法主要是利用鉻酸溶液六價(jià)鉻是以陰離子的形式存在于溶液中的,而其它包括三價(jià)

4、 鉻在內(nèi)的各種金屬離子一般均以陽離子的形式存在,因而要去除此類離子可選擇使用一些陽 離子樹脂對其進(jìn)行吸附去除,然后再用強(qiáng)酸將吸附的金屬離子洗脫,從而實(shí)現(xiàn)凈化溶液的目 的。此法要求鉻液含鉻酸濃度不得高于150g/L,且設(shè)備投資也較高,樹脂使用壽命也不是 太長,因而此法只在少數(shù)的大型企業(yè)仍有使用,在此也不作多述。沉淀法是采用特定的沉淀劑,與金屬離子形成沉淀,然后過濾去除。此類沉淀劑與金屬離子 形成的沉淀不應(yīng)有過多的數(shù)量,否則也會(huì)因沉淀量過大,難以過濾而變得不太實(shí)用。因此我 們的研究方法也是采用特定的方法,處理特定的離子。目前,我們在去除銅離子方面已經(jīng)取 得了較好的應(yīng)用效果。此法在銅件鍍鉻的溶液及銅

5、拋光溶液中,應(yīng)用更有針對性,后將詳述。隔膜電解法早期主要是指素?zé)沾赏搽娊鈨艋?。該方法投資少,占地也少,操作簡單易行, 以前的期刊中有闡述,在此不作贅述。此法也有不盡如人意之處在于:電解效率較低,處理速率不是太快。素?zé)沾赏矁?nèi)的溶液需定期用硫酸調(diào)節(jié),所用硫酸極易進(jìn)入鍍液,造成鍍液中酸根離子升 高較快,需用碳酸鋇進(jìn)行沉淀去除。電鍍槽對硫酸根較敏感,因此,此方法不太適合于電鍍 槽液中使用,而對于硫酸根不太敏感的粗化槽中使用應(yīng)該還是可以使用的。素?zé)沾赏材豌t酐腐蝕性能不太理想,使用壽命不會(huì)太長,一般兩三個(gè)月,好的半年左右。三價(jià)鉻降至8g/L時(shí)降速不理想。新型隔膜電解方法主要是采用樹脂材料,有利于克

6、服素?zé)沾赏驳纳鲜鋈秉c(diǎn)而研制的,它的 電流效率是素?zé)沾赏驳?-10倍,對于硫酸根有很好的阻擋作用。此法對于電鍍液有很好 的處理效果。沉淀法:銅件鍍鉻液、銅拋光液,銅的溶解造成鉻液以銅離子為主要雜質(zhì),最高可達(dá)數(shù)十克,采用此 法有針對性地去除銅雜質(zhì),較其它方法都具更好的效果。沉淀處理的設(shè)備裝置沉淀處理的操作方法0分析鍍液中的銅離子含量,以每克銅離子加1克De-copperTM鉻液去銅劑的計(jì)算量稱取, 并以1: 4的比例稀釋溶解于備用槽中。0將鍍液由鍍槽打出至備用槽內(nèi),凈置。即1、4、5號閥門開啟,2、3號閥門關(guān)閉,打開 過濾機(jī)過濾。0鍍槽清潔后,將備用槽內(nèi)上層清液打回至電鍍槽,底層沉淀過濾去除、

7、溶液過濾至鍍槽。 即2、3、4號閥門開啟,1、5號閥門關(guān)閉,開啟過濾機(jī)。注意事項(xiàng)0整個(gè)操作應(yīng)在鍍液溫度低于40C時(shí)進(jìn)行。0靜置時(shí)間為2-12小時(shí)左右,不宜太長可太短。0也可在鍍槽內(nèi)按比例添加去銅劑,靜置后先將上層過濾至清潔的備用槽,沉淀過濾出來后 用水洗凈后做成其它銅鹽。隔膜電解法:與素?zé)沾赏驳脑硐嘟?,新型隔膜電解法?shí)質(zhì)上是電解與電滲析的組合。它借助隔膜把電 解槽分為陰、陽兩極室,通電后隔膜產(chǎn)生離子電遷移與離子交換。同時(shí),電極表面發(fā)生氧化 還原反應(yīng)。與素?zé)沾赏膊煌幵谟?,離子的相互遷移不再只受電場、和濃差極化控制, 且受隔膜阻擋,只能選擇性通過。電解原理:陽極反應(yīng):鉛及其合金陽極板將三

8、價(jià)鉻氧化成六價(jià)鉻,氯離子氧化成氯氣,同時(shí)析出氧氣。Cr3+-3eCr6+2Cl-2eCl2f4OH-2e2H2O+O2f提高陽極面積有利于將更多的三價(jià)鉻氧化成六價(jià)鉻。陰極反應(yīng):陰極為瓦楞形不銹鋼板,陰極室內(nèi)注入稀硫酸。銅、鐵、鋅等陽離子通過隔膜 可以進(jìn)入陰極室,并在陰極上析出沉積。由于隔膜的選擇性功能,硫酸根無法在陰陽極室內(nèi) 穿過,因此,陰極室內(nèi)的硫酸根變化相對較小。Cu2+2eCuNi2+2eNiFe3+eFe2+Fe2+2eFe2H+2eH2f電解裝置 通電后,三價(jià)鉻在陽極表面被氧化成六價(jià)鉻,而其它金屬雜質(zhì)如銅、鐵等可以穿過隔膜進(jìn)入 陰極室,因而可以發(fā)現(xiàn)陰極室內(nèi)的溶液由一開始的無色變成了淡

9、藍(lán)色或綠色等,陰極表面也 有紅色或褐色析出物。隔膜電解工藝參數(shù)及操作條件:1)工藝參數(shù):0隔膜電解池內(nèi)為10-15%左右硫酸0電壓:5-8V0陰陽極面積比例:1: 2以上,越大越好;0電流:正常條件可達(dá)5-10A/dm2,考慮溫度可控的情況,可以達(dá)15A/dm2。2)操作條件:0電流:一般來說電流密度越大,離子遷移速度加大,氧化能力強(qiáng)。但考慮到鉻霧、升溫等 因素,一般采用5-10A/dm2。0溫度:鍍液溫度一般在50C左右為好,過低,離子遷移速度慢,處理效果較差,過高鉻 霧也大,同時(shí)對于隔膜損壞大。0電解時(shí)間:由于陰極室內(nèi)的硫酸根不會(huì)遷移至鍍液中,因而對于鍍鉻液,只要有空閑,多 電解對于鍍液總是有好處的。0處理效率:約是現(xiàn)有素?zé)沾赏残实?-10倍左右,應(yīng)該說,它更適合電鍍鉻溶液的電 解處理。注意事項(xiàng)0對于陰極室內(nèi)的硫酸及沉淀物應(yīng)定期清理,防止孔隙內(nèi)隔膜被穿透形成鉻層。0應(yīng)盡量保持陰陽極室內(nèi)液壓平衡,防止隔膜長期過高的壓力。0停止電解處

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