[發明專利]于鉻酸電鍍液中除去金屬雜質的方法

無效

• 申請號: 90108216.3
• 申請日: 1990-10-01
• 公開（公告）號: CN1060508A
• 公開（公告）日: 1992-04-22
• 發明（設計）人: 黃運富
• 申請（專利權）人: 黃運富
• 主分類號: C25D21/18
• 分類號: C25D21/18
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 齊曾度

在電鍍工程中，鉻電鍍液的電流效率遠低于其他各種電鍍液。所以保持鉻鍍酸電鍍液潔凈的過程，是提高鉻電鍍品質的不二法門。然而裝飾鍍鉻中需經過鍍銅鍍鎳工序，或多或少皆會使鍍鉻槽中帶入雜質;尤其硬鉻電鍍，更需經過浸蝕處理而無可避免地帶入大量的鐵質，導致電壓升高，電流效率低落，以致提高品質是不可能的。

鉻電鍍液的老化是一般電鍍業者最受困擾的問題。因為要想對高濃度的鉻酸采用廢水處理的方式（化學沉淀法），其成本非常高，且又導致二次公害，這對工廠經營者而言是無法接受的事實。

為了除去金屬雜質，必須采用隔膜的方式才能有效且經濟地達到目的。傳統上曾用素燒圓筒，但其厚度太厚（15-10毫米），并且孔隙度很小，其透水率低于0.0016毫升/平方厘米·小時，加上燒結溫度不易控制，所以用此圓筒常有堵塞或是被鉻酸浸蝕的現象。事實上用素燒圓筒的效果一般很差，在目前已很少人使用。而鉻酸是強氧化性酸，所以用有機隔膜，必須特別注意鉻酸液的溫度與濃度以及使用過后的保存方式，否則很容易使隔膜的官能團破壞或是脆化。一般來說，使用強氧化性酸，大都是用含氟系列的隔膜，而其透水率（6毫升/平方厘米·小時）遠比離子交換膜大，所以在操作過程中，隔膜內外的液差不能太大，當然是盡可能地不要攪動液體，以免隔膜內外的液體互相滲透，因而大大降低效果，但在有隔膜的情況下，電壓一定升高，使得隔膜內外的溫度升高，加上氣體的產生，使得液差更為明顯，而需補充水，因此就限制了離子交換膜與含氟系列隔膜的操作條件。

使用隔膜的另一個不便是容易被污泥（金屬氧化物）所堵塞。若隔膜槽小，則不時要取出用鹽酸清洗，再用水把鹽酸清洗干凈，這種頻繁的工作除帶來不便之外，也成為二次污染源。若是隔膜槽與外槽（陽極槽）等含大的批量，則清洗隔膜槽或是更換槽內的電鍍液，更是不方便，并且一次處理的量也不多，所以在實踐中使用的不多。

本方法所用的隔膜是用特定的陶土在1100℃-1150℃燒制而成，厚度約2-3毫米，其透水率為0.1-0.2毫升/平方厘米·小時，比傳統素燒圓筒大62-124倍。所以在電解過程中，陰極液是以CrO^＝₄的形態遷移到陽極，而陽極液中的金屬雜質則進入陰極，此時陽極的三價鉻也能迅速地變成六價鉻，所以這是雙方向的反應;而傳統的素燒圓筒則因密度大和孔隙小而使CrO^＝₄進入陽極槽的速率極緩慢甚至不能進入，當然也限制了鐵從陽極進入陰極的反應，這是二者的最大不同點。又因本裝置可以用泵把污泥抽至沉淀槽，免去堵塞及清洗隔膜的不便，這些更是離子交換隔膜與含氟系列隔膜所無法達到的。

本發明的目的正是解決上述的缺點，確實可以提供最方便而有效的從鉻酸電鍍液中除去金屬雜質的方法。

本發明的主要目的在于提供一種于鉻酸電鍍液中除去金屬雜質的方法，即提供一隔膜槽，隔膜槽內設有陰極的隔膜筒，隔膜筒下端連接至沉淀槽，使產生于隔膜槽內的金屬雜質被移送至沉淀槽中，俟金屬雜質沉淀到沉淀槽下層后，再將沉淀槽上層的陰極液循環回到隔膜槽的隔膜筒內以循環使用，其中隔膜槽中的隔膜筒不沉積金屬雜質，免除洗凈的麻煩及產生二次公害。

為進一步充分了解本發明的內涵，以下舉一較佳實施例，并配合附圖說明。

圖1是本發明的組合配備示意圖。

其中：

1??隔膜槽??11??隔膜筒

2??沉淀槽??3??電鍍槽

參閱圖1所示，本發明提供一個隔膜槽1，該槽分別連接沉淀槽2及電鍍槽3。在隔膜電解槽中，陰極的形狀使每一處的電流分布盡可能平均，因為電流密度過大會有鉻析出，電流太小則無法作用。因此，本發明以使用類似熱交換器的管狀陰極為最佳，其陰極面積增大并且操作電流可達50-60安，而不限于先有技術的20安。管狀陰極外部以網狀材料包覆而形成。

污泥是在電解過程中產生，陰極液的CrO^＝₄往陽極遷移，陽極液的金屬雜質進入陰極。在整個隔膜槽1中，按本實施例設有三個隔膜筒11，隔膜11內為陰極液，隔膜筒11外為陽極液，所以污泥產生于隔膜筒11內;因為此時液中沒有污泥，所以連接至電鍍槽3進行循環。污泥存在于隔膜筒11內，按本發明是由隔膜筒11下部連接至沉淀槽2中，使陰極液連同污泥進入沉淀槽2內，經沉淀后，污泥沉淀于下層，將上層的清潔陰極液以泵送回到隔膜筒11中循環再使用，所以隔膜筒11不會被污泥阻塞或產生沉積物，亦無需頻頻取出清洗而引起二次公害。