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电镀生产过程的控制及电镀液的配制方法

作者:[本站] 时间:[2018/09/19 17:08:50]

    本文主要阐述了电镀生产过程控制的延长电镀溶液的使用寿命、生产过程中减少电镀溶液的带出量、工件的清洗、金属回收,电镀液的配制方法的配位剂和主盐的加入顺序、配制电镀液时应注意的问题、电镀液的维护管理等问题。 
【关键字】电镀生产;控制;电镀液;配制方法 
1、电镀生产过程的控制 
电镀生产是电镀清洁生产的重要环节,通过对电镀生产的控制,能够降低资源消耗、减少污染、增加效益。 
1.1延长电镀溶液的使用寿命 
(1)减少杂质的带入量。要采用去离子水配制电镀溶液,入镀槽前要清洗工件,使电镀溶液中的杂质减少;采取一定的措施减少化工原料、阳极、工装挂具等带入杂质的量。 
(2)清除电镀溶液中的杂质。主要采取过滤法、电化学法和其他方法。一是过滤法。它分为连续过滤法和定期过滤法。前者主要是清除电镀溶液中机械杂质、有机杂质,还能起搅拌的作用。后者主要是定期处理电镀溶液后分离沉淀及其吸附物的方法。此法可能导致溶液的损失,要尽可能减少此法的使用次数。二是电化学处理方法。一般用以清除电镀溶液中的金属杂质。三是其他处理方法。其中离子交换法、冷冻法使用较多,渗法及膜分离法因其生产成本和膜的质量问题,使用并不广泛。 
(3)电镀溶液的维护和调整。此维护调整能实现延长镀液寿命的目的,这是降低消耗、节约资源、减少污染的有效措施。电镀溶液的调整必须及时、稳定、可靠,使电镀溶液的组成稳定在合理的范围内,以确保镀层质量。 
1.2生产过程中减少电镀溶液的带出量 
电镀溶液的粘度与使用温度、工件和挂具的形状与表面状态及出槽的停留时间对电镀溶液的带出量有较大的影响,控制好这些因素可以大幅减少电镀生产过程中电镀溶液的带出量。 
(1)电镀溶液的浓度与使用温度的选择。电镀溶液浓度控制在工艺条件的下限可以减少电镀溶液的带出量;提高电镀溶液的使用温度,能够降低电镀溶液的粘度,也能减少带出;通过添加表面活性剂以降低电镀溶液的表面张力,也能减少电镀溶液的带出量。 
(2)挂具的设计与选用。挂具分为专用挂具和通用挂具。要按实际生产需求确定使用类型,做到既满足生产需要,也能实现节能、减污。同时,挂具的表面要尽可能光滑,无毛刺、桔皮等缺陷。 
(3)出槽停留时间的控制。适当延长工件出槽后在空中的停留时间可以有效减少电镀溶液的带出量。 
1.3工件的清洗 
要采用清洗效率高、清洗水量少和可回收利用工件带出液的清洗方法。电镀工艺的设计,应采用低浓度电镀溶液,并要采取有效措施减少电镀溶液的带出量。工件单位面积的电镀溶液带出量要通过试验确定。回收槽或第一级清洗槽的清洗水要采用满足电镀工艺要求的水质或去离子水。在槽内回收液达到回用要求的浓度时应补入镀槽回用,在回收液对电镀溶液质量产生影响时,要采用过滤、离子交换或隔膜电化学处理等方法净化后再回用。末级清洗槽废水中主要的金属离子允许浓度要按电镀工艺技术要求等确定。 
要采用以下数据:中间镀层清洗为5-10mg/L,最终镀层清洗为20-50mg/L。在末级清洗槽采用喷洗或淋洗清洗时应采用数据的上限值。 
在电镀槽中电镀溶液蒸发量与清洗用水量相平衡时,要采用自然封闭循环工艺流程;在蒸发量不大于清洗用水量时,要采用强制封闭循环工艺流程。 
在电镀工艺采用自动线生产时,工件清洗要采用反喷洗清洗法;在采用手工操作时应采用间歇逆流清洗法或回收清洗法。工件预处理的清洗要采用串联清洗工艺流程,其酸洗清洗水可复用于碱洗清洗水。 
在电镀生产为自动线时,清洗槽级数应采用3-5级,手工操作时不可超过3级。工件的各种清洗方法要按具体情况与离子交换、电化学处理等方法组合使用。 
1.4金属回收 
这是减少资源流失和治理环境污染的有效措施。现在,离子交换法、电化学法、化学法处理污水和回收金属过程有效结合,在处理含锡、铅、铜、锌、镍、铬等重金属的电镀废水的同时能够实现回收金属的目的。 
新型大孔性离子交换树脂及离子交换纤维的产生,离子交换法在回收金属、提高水的回用率等技术要求方面远优于其他方法。通常采用离子交换法和膜分离法从镀镍清洗水中回收镍。离子交换法成本低,回收的镍价值很快就可补偿回收设备的投资。 
银的回收采用化学法回收和阴极电化学处理回收。而化学法回收银的过程复杂,还必然带来新的污染,所以,目前多用电化学处理法回收银。银的电化学处理回收系统中阴极面积比阳极大,采用不锈钢制作能使沉积在阴极的银易于剥离开来,其纯度能达99.99%。 
金的回收要采用阴极电化学处理回收、离子交换法回收,也适合采用化学法回收。电化学处理回收与离子交换回收联合使用,能在确保清洗水中金的回收更彻底,以防止贵金属的流失。 
2、电镀液的配制方法 
因不同种类镀层需要的电镀液的成分不同,因此,其配制的具体方法也各不相同,应按具体的电镀液配制工艺和注意事项正确配制。但由于各种电镀液的配制方法和顺序是大致相同,通常遵循以下个基本要求: 
2.1配位剂和主盐的加入顺序十分重要 
(1)在镀槽中添加50%左右体积的蒸馏水后,把计算量的配位剂和导电盐类等化学药品在搅拌条件下逐渐加入,使它溶解在水中,还应对电镀液及时进行加热或降温,促使化学药品全部溶解。 
(2)把计算量的主盐类化学药品溶解在以上电镀液中,还可先在另一容器中用少量蒸馏水调成糊状后再加入。主盐的加入要在加入配位剂后进行,充分保证主盐的溶解和配位化合。 
(3)把添加剂、光亮剂等化学药品分别溶解在另外的容器中,再加入以上电镀液中。 
(4)补充蒸馏水达到规定体积,调整电镀液pH值后,再过滤、分析凋整、进行通电处理,试镀合格后应正常使用。 
2.2配制电镀液时应注意的问题 
(1)操作人员要穿戴好防毒、防酸、防碱的防护用品。 
(2)配制氰化物等有毒电镀液,要严守安全操作规程。 
(3)有毒电镀液的配制一定在良好通风设备运行的环境下进行。 
(4)严格执行电镀液配制的工艺程序,遵守各组成物配制的顺序,如配位剂和主盐,酸与水等的先后顺序。 
2.3电镀液的维护管理 
要掌握维护电镀液和去除杂质的方法。电镀过程的操作非常复杂,生产过程中电镀液各组成成分的含量时刻在出现变化,因此,对电镀液进行严格的管理和维护是保证得到合格镀层的关键环节。所以,要注意以下几点: 
(1)定期分析电镀液,要按分析结果对电镀液成分进行适当的调整。要用蒸馏水或去离子水分别溶解计算所需量的各成分,按电镀液配制的先后顺序加入到镀槽中,再经过滤、通电处理、分析调整,试镀合格后就能正常使用。 
(2)在电镀液使用过程中一定要定期过滤,排除有害杂质。 
(3)光亮剂等添加剂的添加量要用霍尔槽试验的方法或按生产消耗定量添加。 
(4)为减少由于阳极过量溶解而对电镀液造成污染,电镀过程中要使用阳极套。电镀结束后,一定要把阳极板及时取出。在阳极出现钝化现象时要去除钝化膜,并通过对电镀液的分析调整消除阳极钝化。
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