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新聞來源:本站發(fā)布日期:2018-09-07發(fā)布人:admin
電解處理是大家在電鍍工業(yè)中常用的去除雜質(zhì)的方法。電解處理亦是一個(gè)電鍍過程,不過它不是以獲得良好電鍍層為目的,而是以去除雜質(zhì)(或調(diào)整鍍液成分含量)為目的。所不同的只是在陰極上不吊掛零件,而是改為吊掛以去除雜質(zhì)而制作的電解板(又稱假陰極)。在通電的情況下,使雜質(zhì)在陰極電解板上沉積、夾附或還原成相對無害的物質(zhì)。在少數(shù)情況下,電解去除雜質(zhì)也有在陽極上進(jìn)行的,使某些能被氧化的雜質(zhì),在通電的情況下,到達(dá)陽極上氧化為氣體逸出或變?yōu)橄鄬o害的物質(zhì)。
一、電解法適用于去除容易在電極上除去或降低其含量的雜質(zhì)
電解法適用于容易在電極上被氧化或還原除去或降低其含量的雜質(zhì)。電位較正的雜質(zhì)離子危害大一些,容易用電解法去除;反之,電位較負(fù)的雜質(zhì)離子危害小一些。
氰化物對許多金屬離子都有配位化合作用,使得它們的析出電位變負(fù),不容易電解析出。氰化鍍銅或銅合金、氰化鍍銀、氰化鍍金(包括酸性鍍金)鍍液,如果使用低電流電解,則成為正常電鍍了,陰極上析出的主要是銅或銅合金、銀、金,對去除重金屬雜質(zhì)是無效的。鉛雜質(zhì)雖能和氰化物發(fā)生配位化合反應(yīng),鉛雜質(zhì)與氰配位化合離子很不穩(wěn)定,在pH值等于4時(shí)幾乎全部水解了。Pb“電極電位也比較正,容易在陰極低電流區(qū)電沉積,因此,除酸性鍍硬金鍍液外,氰化物鍍液中的鉛雜質(zhì)可以用低電流電解去除。
而當(dāng)金屬雜質(zhì)的析出電位較負(fù)時(shí),需用較大的陰極電流密度電解,但是鍍層金屬損失過大。如氯化鉀鍍鋅溶液中的鐵雜質(zhì),其影響在中高電流區(qū),如果非要用電解去除,只能選用大電流處理,這樣做則鋅的損失太大了,所以不能用電解法而是適合采用化學(xué)法處理。
二、電解條件的選擇
這里所指的電解,目的是要去除鍍液中的雜質(zhì),但是在電解去除雜質(zhì)的同時(shí),往往也伴隨有溶液中主要金屬離子的放電沉積。為了提高去除雜質(zhì)的速率,減慢溶液中主要金屬離子的沉積速率,就要注意電解處理的操作條件。
①電流密度:電解處理時(shí),以控制多大的電流密度為好,原則上要按照電鍍時(shí)雜質(zhì)起不良影響的電流密度范圍。也就是說,在電鍍過程中,若雜質(zhì)的影響反映在低電流密度區(qū),那么電解處理時(shí)應(yīng)控制在低電流密度下進(jìn)行,假使雜質(zhì)的影響反映在高電流密度區(qū),則應(yīng)選用高電流密度進(jìn)行電解;如果雜質(zhì)在高電流密度區(qū)和低電流密度區(qū)都有影響,那么可先用高電流密度電解處理一段時(shí)間,然后再改用低電流密度電解處理,直至鍍液恢復(fù)正常。在一般情況下,凡是用低電流密度電解可以去除的雜質(zhì),為了減少鍍液中主要放電金屬離子的沉積,一般都采用低電流密度電解。事實(shí)上,電鍍生產(chǎn)中,多數(shù)雜質(zhì)的影響反映在低電流密度區(qū),所以通常電解處理的電流密度控制在O.1A/dm2~O.5A/dm2之間。
②溫度和pH值:電解處理時(shí)溫度和pH的選擇,原則上也是要根據(jù)電鍍時(shí)雜質(zhì)起不良影響較大的溫度和pH范圍。例如鍍鎳溶液中的銅雜質(zhì)和NO3-雜質(zhì),在pH較低時(shí)的影響較大,所以電解去除鍍鎳溶液中的銅雜質(zhì)和NO3-雜質(zhì)時(shí),應(yīng)選用低pH進(jìn)行電解,在這樣的條件下,去除雜質(zhì)的速率較快。有些雜質(zhì)在電解過程中會(huì)分解為氣體(如NO3-在陰極上還原為氮氧化物或氨,Cl-在陽極上氧化為Cl2,等,這時(shí)就應(yīng)選用高溫電解,使電解過程中形成的氣體揮發(fā)逸出(氣體在溶液中的溶解度,一般隨溫度升高而降低),從而防止它溶解于水而重新沾污鍍液。
按照一般規(guī)律,隨著鍍液溫度的升高,電解去除雜質(zhì)的速率也增大,所以當(dāng)加溫對鍍液主要成分沒有影響時(shí),電解處理宜在加溫下進(jìn)行。但究竟以控制在什么溫度為好,最好通過小試驗(yàn)確定。
③攪拌:電解處理既然是依靠雜質(zhì)在陰極(或陽極)的表面上反應(yīng)而被除去,那么就應(yīng)創(chuàng)造條件,使雜質(zhì)與電極表面有充分的接觸機(jī)會(huì)。攪拌可以加速雜質(zhì)運(yùn)動(dòng),使它與電極的接觸機(jī)會(huì)增多,所以為了提高處理效果,電解時(shí)應(yīng)攪拌鍍液。國外資料介紹,在電解處理時(shí)用超聲波攪拌鍍液可提高處理效果。因此,有條件的單位,電解處理時(shí)應(yīng)盡量加速對鍍液的攪拌。
三、電解處理的要求
①首先要查明有害雜質(zhì)是否來源于電解過程:電解處理可以去除某些雜質(zhì),但有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生雜質(zhì)。例如有害雜質(zhì)來源于不純的陽極,電解處理時(shí)仍用這種陽極,那么隨著電解過程的進(jìn)行,雜質(zhì)會(huì)越積越多;又如雜質(zhì)來源于某些化合物在電極上的分解,那么電解將使這類分解產(chǎn)物逐漸增多。這樣的電解處理,不但不能凈化鍍液,反而會(huì)不斷加重鍍液的污染。因此,在電解處理前,要進(jìn)行必要的檢查,預(yù)防處理過程中產(chǎn)生有害雜質(zhì)。
電解用的陰極(假陰極)面積要盡可能大:用電解法去除雜質(zhì),大多是在陰極表面上進(jìn)行的,所以增大陰極面積,可以提高去除雜質(zhì)的效率n同時(shí)為了在不同的電流密度部位電解去除鍍液中不同雜質(zhì)或同一種雜質(zhì),要求電解用的陰極做成凹凸的表面(如瓦楞形),這樣可以提高電解處理的效果。但陰極上的凹處不宜太深,以防止電流密度過小而使雜質(zhì)不能在這些部位沉積或還原。
③電解過程中,要定時(shí)刷洗陰極:由于電解處理的時(shí)間一般都比較長,在長時(shí)間的電解過程中,陰極上可能會(huì)產(chǎn)生疏松的沉積物,它的脫落會(huì)重新沾污鍍液,所以在電解一段時(shí)間后,應(yīng)將陰極取出刷洗,把陰極上疏松或不良的沉積物刷去后再繼續(xù)電解。
④電解處理前,最好先做小試驗(yàn)估計(jì)一下電解處理的效果和時(shí)間:有些雜質(zhì),用電解處理很難除去,若盲目地采用電解處理,可能花了很長時(shí)間也不能使鍍液恢復(fù)正常。
由于小試驗(yàn)所取的鍍液少,雜質(zhì)的總量也少,往往在通入足夠量的電量,在不長的時(shí)間里就能看出電解處理是否有果。例如取2L有故障的鍍液,掛人2dm2左右的陰極(瓦楞形),電流2A,電解4h鍍液基本好轉(zhuǎn),5h鍍液恢復(fù)正常,則小試驗(yàn)表明:每升有故障的鍍液,通入5A·h電量就能使鍍液恢復(fù)正常。
由此可以估計(jì),若需要處理的有故障的鍍液為1OOOL,則需通人5OOOA·h左右的電量。假如電解處理時(shí)控制電流為1OOA,那么約需電解5Oh。由于小試驗(yàn)與大槽電解時(shí)的操作條件不完全相同,因此小試驗(yàn)不能作為大槽電解處理的依據(jù),只能作為一種預(yù)先的估計(jì),做到心中有數(shù)。
最后,電解處理操作方法
電解處理可以用間歇法和連續(xù)法兩種。間歇法是當(dāng)鍍液被雜質(zhì)沾污到影響鍍層質(zhì)量時(shí),就停止生產(chǎn),陰極上改為吊掛電解板,進(jìn)行電解處理,直至鍍液恢復(fù)正常后再轉(zhuǎn)為正式電鍍生產(chǎn)。
連續(xù)法是在電鍍槽旁邊,放置一個(gè)小型的輔助槽,這個(gè)輔助槽專用于電解去除雜質(zhì),其中用一臺(tái)泵把需要電解處理的鍍液從電鍍槽抽人輔助槽,同時(shí)在輔助槽上面開一個(gè)溢流口,使經(jīng)過電解處理的鍍液返回到電鍍槽內(nèi),以保持鍍槽中鍍液恒定地來回循環(huán)。連續(xù)法可以使電鍍和電解處理同時(shí)并行,不必停止生產(chǎn)。此法適用于電鍍過程中雜質(zhì)含量會(huì)逐漸增長的操作,例如鋅制品鍍鎳,鍍鎳液中鋅雜質(zhì)容易增長;光亮硫酸鹽鍍銅后鍍鎳,鍍鎳液中銅雜質(zhì)容易增長,假使在這類鍍鎳槽旁邊放置一個(gè)輔助電解槽,進(jìn)行連續(xù)電解,可以抑制鋅或銅雜質(zhì)的增長,防止造成故障。
連續(xù)法只能在雜質(zhì)含量還未上升到影響產(chǎn)品質(zhì)量時(shí)進(jìn)行,否則,若雜質(zhì)含量已到達(dá)影響鍍層質(zhì)量,那么只得先用間歇法把雜質(zhì)的含量降低至允許范圍內(nèi),然后再轉(zhuǎn)為連續(xù)法進(jìn)行電解。上一篇:電鍍的工作原理及各種不同作用
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