[發明專利]鎳電鍍液的再生方法

有效

• 申請號: 201410197622.8
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN103938261A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 尤逸民
• 申請（專利權）人: 洛陽偉信電子科技有限公司
• 主分類號: C25D21/22
• 分類號: C25D21/22
• 代理公司: 河南廣文律師事務所 41124
• 代理人: 王自剛

技術領域

本發明涉及一種電鍍技術，特別是一種鎳電鍍液的再生方法。

背景技術

電鍍是一種電化學過程，也是一種氧化還原過程。電鍍的基本過程是將零件浸在金屬鹽的溶液中作為陰極，金屬板作為陽極，接直流電源后，在零件上沉積出所需的鍍層。

在工件表面得到所需鍍層，是電鍍加工的核心工序，此工序工藝的優劣直接影響到鍍層的各種性能。?電鍍由于工藝和技術成熟，在金屬精飾中按噸位計占加工的首位。電鍍的發展分三個時期，第一時期為改善光澤或耐蝕性，第二時期為因勞力不足而邁向勝利化、自動化，第三時期為減輕公害問題。電鍍不可避免帶來環境污染問題，隨著其它污染小的新技術的發展，電鍍使用范圍正面臨著逐漸被壓縮的威協。另一方面，電鍍本身也正在大力開發污染小新工藝，同時開發能獲取新功能鍍層的工藝，以拓展自身的生存空間。

但是目前使用的電鍍液，大都是磺酸鹽或者氰化物體系，而且電鍍液里面還含有大量的金屬化合物、光亮劑、表面活性劑、穩定劑等物質，配方非常復雜。一般電解液失效后，不僅僅需要耗費大量的資金進行配制新的電解液，廢舊的電解液還要進行無害化處理，成本非常高昂。實際上，電解行業一直是高污染行業，主要原因就在于廢舊電解液的處理困難。

由于電鍍液配方復雜，為避免引入其它雜質，很難像污水處理一樣使用沉淀法進行雜質金屬處理。實踐中，每到一定時期，就需要重新更換電鍍液。不僅造成成本增加，而且還存在污染問題。

電鍍鎳是在由鎳鹽（稱主鹽）、導電鹽、pH緩沖劑、潤濕劑組成的電解液中，陽極用金屬鎳，陰極為鍍件，通以直流電，在陰極（鍍件）上沉積上一層均勻、致密的鎳鍍層。鍍鎳的應用面很廣，可作為防護裝飾性鍍層，在鋼鐵、鋅壓鑄件、鋁合金及銅合金表面上，保護基體材料不受腐蝕或起光亮裝飾作用;也常作為其他鍍層的中間鍍層，在其上再鍍一薄層鉻，或鍍一層仿金層，其抗蝕性更好，外觀更美。在功能性應用方面，在特殊行業的零件上鍍鎳約1~3mm厚，可達到修復目的。特別是近年來在連續鑄造結晶器、電子元件表面的模具、合金的壓鑄模具、形狀復雜的宇航發動機部件和微型電子元件的制造等方應用越來越廣泛。在電鍍中，由于電鍍鎳具有很多優異性能，其加工量僅次于電鍍鋅而居第二位，其消耗量占到鎳總產量的10%左右。

電鍍鍍鎳液的類型主要有硫酸鹽型、氯化物型、氨基磺酸鹽型、檸檬酸鹽型、氟硼酸鹽型等。其中以硫酸鹽型（低氯化物）即稱之謂Watts（瓦特）鍍鎳液在工業上的應用最為普遍。

電鍍鍍鎳液具有一定的使用壽命，這主要是由于在作為陽極的鎳中，不可避免的含有一定的雜質金屬，在電鍍過程中，雜質金屬離子進入電鍍液，影響電鍍層的質量，最終導致電鍍液不能使用。

鉻是鍍鎳液中最敏感的金屬元素之一,主要來自鍍鉻件清洗及鍍鉻時鉻霧擴散.微量鉻的存在,使鍍液分散能力,電流效率降低,鍍層發灰,結合力下降.當六價鉻含量達到3-5ml/L時,在低電流密度區鎳層難以沉積,如含量達到5ml/L以上時,就會使鍍層產生條紋,引起鍍層剝落.在低電流密度處無鍍層.?鎳在PH3.5以上就會產生沉淀,使鍍鎳層粗糙。一般方法是將六價鉻還原成鎳,然后用化學沉淀法去除。

鐵是鍍鎳液中最主要的雜質,主要是零件未及時撈出或未鍍上鋅的部位溶解而成。二價鐵可以和鎳共沉積，當鍍液中PH在3.5以上時，此時陰極區PH更高。三價鐵可形成Fe(OH)₃并夾雜于鍍層中，使鍍層發脆，粗糙，是形成斑點及針孔主要原因。一般鐵雜質在較高PH溶液中，應在0.03g/L以下，PH較低時不超過0.05g/L。

當鍍鎳液中銅離子含量達5mg/L以上,鋼鐵及鋅壓鑄件電鍍時就會產生置換銅,造成結合力不良。

光亮鍍鎳溶液中如含微量鋅所得鍍層呈白色，如含量再提高,低電流密度處呈灰黑色,鍍層呈現條紋狀。在pH較高鍍液中，由于鋅的存在還會使鍍層出現針孔.鋅允許極限因光亮劑不同而異,一般在20-100mg/L范圍內。

鉛雜質類似于鉻雜質對鍍層質量影響。當鍍液中達5mg/L以上時，得到灰色甚至黑色鍍層、鍍層粗糙、甚至無鍍層。

中國專利201010618272.X介紹了一種鎳電鍍除雜的方法，利用外置的除雜儀對電鍍液進行循環處理，將電鍍液中的銅離子等雜質電鍍沉積在除雜儀內，能有效的降低電鍍液中銅離子的含量，在不需要停產的情況下能持續的降低電鍍液中銅離子的含量。但是對于溶解的銅，該方法并不適用。