網(wǎng)站寄語(yǔ)：鍍液雜質(zhì)積累,不僅會(huì)影響其本身的性能，同時(shí)還會(huì)影響后續(xù)電鍍的鍍層質(zhì)量，那么，鍍液內(nèi)的雜質(zhì)積累如何進(jìn)行有效處理？一起來(lái)看看今日分享的文章。

上一次我們分享了如何防止雜質(zhì)進(jìn)入電鍍液的管控措施，但日常生產(chǎn)過(guò)程中，電鍍液內(nèi)肯定還是會(huì)進(jìn)入雜質(zhì)的，如果隨時(shí)把進(jìn)入鍍液中的雜質(zhì)清洗掉，鍍液中的雜質(zhì)就不會(huì)積累起來(lái)，達(dá)到危害鍍液性能和鍍層質(zhì)量的程度。

鍍液中的雜質(zhì)分為三種類型：懸浮在鍍液中的固體顆粒、可溶于鍍液中的有害金屬離子和陰離子以及有機(jī)雜質(zhì)。用過(guò)濾機(jī)過(guò)濾鍍液，能夠除去懸浮在鍍液中的各種固體顆粒;用大陰極、小電流密度、長(zhǎng)時(shí)間地對(duì)鍍液進(jìn)行小電流電解，或者向鍍液中添加雜質(zhì)凈化劑，能夠除去各種可溶性有害離子;用活性炭對(duì)鍍液進(jìn)行吸附處理，除去鍍液中的有機(jī)雜質(zhì)。
       01

鍍液的過(guò)濾

鍍液的過(guò)濾方法有：換槽(倒槽)過(guò)濾和循環(huán)連續(xù)過(guò)濾兩種。

換槽(倒槽)過(guò)濾是將含有固體微粒的鍍液用過(guò)濾機(jī)過(guò)濾至備用槽，在過(guò)濾機(jī)的過(guò)濾過(guò)程中所含有的固體微粒被過(guò)濾除去;在將鍍液從備用槽過(guò)濾到鍍槽的過(guò)程中，鍍液還可以再過(guò)濾一次，提高鍍液的過(guò)濾效果。這種過(guò)濾方式至今還有不少企業(yè)在使用，特別是在鍍液處理和定期清槽時(shí)使用，由于過(guò)濾鍍液必須停產(chǎn)，同時(shí)還要損失一定量的鍍液，并且操作比較麻煩，所以鍍液過(guò)濾的間隔時(shí)間較長(zhǎng)。

鍍液進(jìn)行循環(huán)過(guò)濾可以不必停產(chǎn)，損失鍍液又少，而且隨著鍍液循環(huán)次數(shù)的增加，鍍液中固體顆粒的含量會(huì)逐漸降低，此法是目前電鍍行業(yè)普遍使用的方法。對(duì)具有高裝飾要求的光亮電鍍來(lái)說(shuō)，鍍液只有進(jìn)行連續(xù)循環(huán)過(guò)濾，使鍍液中固體微粒的含量保持不超過(guò)10mg/L,才能保證鍍層的高光亮度，并減少產(chǎn)生針孔、粗糙等缺陷。

通常以鍍槽中鍍液容積(L)每小時(shí)循環(huán)過(guò)濾次數(shù)來(lái)確定過(guò)濾泵的每小時(shí)流量。鍍液循環(huán)過(guò)濾的次數(shù)，不僅與工藝對(duì)鍍液過(guò)濾精度的要求有關(guān)，還與泵的工作特性有關(guān)。過(guò)濾泵的流量規(guī)格是以輸送清水時(shí)，所達(dá)到的最大流量來(lái)表示，由于鍍液的密度比清水大，所以用過(guò)濾泵過(guò)濾鍍液時(shí)的流量肯定要比輸送清水時(shí)的流量低。例如，一臺(tái)標(biāo)明流量為10m3/h的過(guò)濾機(jī)，配置過(guò)濾精度為10μm的濾芯后，實(shí)際的清水流量立即降為7.8m3/h,如配置過(guò)濾精度為1μm的濾芯，那么實(shí)際的清水流量即降為6.7m3/h。所以在選擇鍍液循環(huán)過(guò)濾次數(shù)時(shí)，不僅要考慮工藝對(duì)鍍液過(guò)濾精度的要求，還應(yīng)考慮過(guò)濾機(jī)泵在工作時(shí)實(shí)際流量降低的情況。通常對(duì)鍍液的清潔度要求不高的鍍種，鍍液循環(huán)過(guò)濾次數(shù)保持每小時(shí)3~5次;對(duì)鍍液的清潔度要求過(guò)高的鍍種，鍍液循環(huán)過(guò)濾次數(shù)保持在每小時(shí)5～6次;在微電子行業(yè)中，某些鍍種對(duì)鍍液的清潔度要求更嚴(yán)格時(shí)，鍍液循環(huán)次數(shù)保持在每小時(shí)9~12次。鍍液循環(huán)過(guò)濾次數(shù)的增加，對(duì)鍍液的攪拌作用開始明顯起來(lái)，有利于使鍍液中的固體微粒保持懸浮，提高過(guò)濾效果，也有利于擴(kuò)大電流密度的范圍，改善鍍液的覆蓋能力。但是過(guò)強(qiáng)的攪拌也會(huì)影響鍍層的沉積速度，也是不必要的，正確的配置濾芯精度有時(shí)候比增加循環(huán)次數(shù)更為有效。

通常使用過(guò)濾精度稍低的過(guò)濾介質(zhì)，同時(shí)配合使用優(yōu)質(zhì)助濾劑協(xié)同過(guò)濾是一種經(jīng)濟(jì)的方法，從一開始過(guò)濾就能阻擋粒徑較小的固體微粒，提高過(guò)濾的精度，還可以降低濾渣層的緊密度，減少過(guò)濾層的阻力，保持濾速相對(duì)穩(wěn)定。在整個(gè)過(guò)濾周期內(nèi)，過(guò)濾層的阻力還是會(huì)逐漸增加的。

助濾劑是一種視密度低、分散性好、在被過(guò)濾的液體中不易很快沉降，對(duì)被過(guò)濾液體化學(xué)不穩(wěn)定、壓縮性小的顆粒材料。當(dāng)它吸附在過(guò)濾介質(zhì)上以后，可以減少過(guò)濾的阻力，防止過(guò)濾介質(zhì)的堵塞。在過(guò)濾初期就能夠獲得較高過(guò)濾精度。在電鍍行業(yè)中常用的助濾劑有經(jīng)過(guò)加工的硅藻土粉、珍珠巖粉、紙漿等物質(zhì)。

為了保證鍍液連續(xù)循環(huán)過(guò)濾的效果，絕不能忽視經(jīng)過(guò)過(guò)濾的鍍液進(jìn)入鍍槽的進(jìn)口管和從鍍槽中吸出鍍液的出口管在鍍槽內(nèi)的布局位置和結(jié)構(gòu)。進(jìn)口管的作用不只是將鍍液送入鍍槽，還必須盡量避免對(duì)陽(yáng)極袋的沖擊，出口管的作用在于能夠把槽內(nèi)懸浮的和沉于槽底的固體微粒不斷有效地吸走。

02

鍍液中重金屬雜質(zhì)的處理

對(duì)大多數(shù)電鍍?nèi)芤簛?lái)說(shuō)，用大面積陰極、低電流密度進(jìn)行小電流電解處理是除去鍍液中重金屬離子的有效方法。這種處理方法的特點(diǎn)是電解時(shí)使用的陰極電流密度必須很低，僅為0.1～0.5A/dm2。在這樣的低電勢(shì)下，鍍層金屬一般很難在陰極上析出，卻為少量的重金屬離子的析出創(chuàng)造了條件。重金屬雜質(zhì)在陰極上的析出量與鍍液通過(guò)的電量成正比。通過(guò)的電量越多，清除的雜質(zhì)量就越大。由于電量是電流與通電時(shí)間的乘積，只有使用表面積盡可能大的陰極，才可能提高通電的總電流，也才可能縮短電解處理的時(shí)間。通常把電解處理的陰極做成瓦楞形的，其主要目的是：①盡可能增大陰極面積;②擴(kuò)大瓦楞板的波峰和波谷之間的電流分布區(qū)域，使通電處理可在更大的陰極電流密度范圍內(nèi)進(jìn)行，有利于一次通電處理可除去多種重金屬雜質(zhì)和小顆粒的有機(jī)雜質(zhì)。陰極材料一般采用鍍鎳的低碳鋼板。陰極板每次使用過(guò)后必須將其表面上沉積的雜質(zhì)除盡，以免下次使用時(shí)再帶入鍍液。

當(dāng)鍍液受到重金屬雜質(zhì)的嚴(yán)重污染之后，再使用小電流電解處理，的確很費(fèi)時(shí)，如果在生產(chǎn)過(guò)程中及時(shí)撈出落入工件、利用生產(chǎn)間隙時(shí)間進(jìn)行經(jīng)常性電解或在鍍槽設(shè)置連續(xù)電解，都能取得非常好的效果。實(shí)踐證明，小電流電解處理鍍液是一種成本低、操作方便的有效方法。

03

有機(jī)雜質(zhì)的處理

鍍液中有機(jī)雜質(zhì)的來(lái)源：有機(jī)添加劑的分解產(chǎn)物;過(guò)量的有機(jī)添加劑;生產(chǎn)中工件帶入的油污等。特別是在品質(zhì)不高的添加劑中，往往除了有效的成分之外，還含有相當(dāng)數(shù)量的無(wú)效成分，積累到一定的程度也成為有害于鍍液性能的有機(jī)雜質(zhì)?；谟袡C(jī)物均含碳的特點(diǎn)，因此國(guó)外的電鍍工藝習(xí)慣以鍍液中的有機(jī)碳總含量TOC(g/L)表示鍍液中有機(jī)物的總量，其中既有有機(jī)添加劑所含的碳，也有有機(jī)雜質(zhì)所含的碳。由于鍍液中有機(jī)添加劑的含碳量是一定的，因此當(dāng)鍍液中的TOC含量越來(lái)越高時(shí)，就表明鍍液中的有機(jī)雜質(zhì)含量在不斷地增加。減少有機(jī)雜質(zhì)對(duì)鍍液性能和鍍層質(zhì)量的危害的積極措施是：使用優(yōu)質(zhì)中間體配制的用量少、壽命長(zhǎng)、分解產(chǎn)物少的高性能有機(jī)添加劑。

消除鍍液中有機(jī)雜質(zhì)的方法有兩種：一種是使用強(qiáng)氧化劑處理。在一定的溫度和pH值條件下使用氧化劑，將鍍液中的有機(jī)雜質(zhì)予以破壞，最后除去多余的氧化劑、調(diào)整鍍液的pH值，用活性炭吸附過(guò)濾，重新補(bǔ)充有機(jī)添加劑。這種方法處理鍍液必須停產(chǎn)，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)工，只有在定期維護(hù)保養(yǎng)或不得已的情況下才使用這種方法。另一種是活性炭或更有效的吸附劑以吸附的方式除去鍍液中的有機(jī)雜質(zhì)，這是目前電鍍生產(chǎn)中普遍采用的方法?；钚蕴课藉円褐杏袡C(jī)雜質(zhì)的過(guò)程是一個(gè)傳質(zhì)的過(guò)程，吸附的效果不僅與所選擇的活性炭品種、質(zhì)量有關(guān)，還與活性炭和有機(jī)雜質(zhì)之間的傳質(zhì)方式及傳質(zhì)條件有關(guān)。

為了有效地消除鍍液中的有機(jī)雜質(zhì)，通常應(yīng)選擇微孔數(shù)量多、比表面積大、采用氣體活化的以及不含鋅、鉛等危害鍍液性能雜質(zhì)的活性炭品種作為吸附劑。

為了提高活性炭與有機(jī)雜質(zhì)之間的傳質(zhì)效果，必須使有機(jī)雜質(zhì)在活性炭表面附近具有一定的濃度梯度、活性炭表面的擴(kuò)散層厚度較薄、有機(jī)雜質(zhì)與活性炭之間有足夠的傳質(zhì)時(shí)間。用活性炭處理鍍液中的有機(jī)雜質(zhì)，通常采用兩種方式：一種是將活性炭加入鍍液中，在不停的攪拌下進(jìn)行吸附處理;另一種是用泵將鍍液從鍍槽中抽出來(lái)，連續(xù)通過(guò)裝填有活性炭層的筒或塔內(nèi)進(jìn)行傳質(zhì)，再送回鍍槽。用前一種方式處理時(shí)，不僅活性炭的利用率很低，而且傳質(zhì)過(guò)程是無(wú)序的、不均勻的，并且很難控制，吸附效果顯然很差。用后一種方式處理時(shí)，我們可以選用不同尺寸的顆粒炭，按排筒內(nèi)活性炭層的高度和筒的直徑，控制鍍液在筒內(nèi)流動(dòng)的速度和在炭層截面中流動(dòng)的均勻性，保證吸附的效果。如果使用活性炭吸附裝置對(duì)鍍液實(shí)施連續(xù)循環(huán)吸附處理或定期連續(xù)循環(huán)吸附處理，使鍍液中的TOC量始終不超過(guò)規(guī)定的警戒限值，就能避免有機(jī)雜質(zhì)對(duì)鍍液性能和鍍層質(zhì)量造成危害。

阿托(Atotech)公司推出的、用于吸附光亮鎳鍍液中有機(jī)雜質(zhì)的Nikotect吸收系統(tǒng)是目前較為先進(jìn)的鍍液有機(jī)雜質(zhì)吸附處理系統(tǒng)，吸附劑不再是傳統(tǒng)的活性炭，而是一種新型的聚合物樹脂，它吸附的有機(jī)雜質(zhì)可以被洗脫，吸附劑則可以重復(fù)使用，當(dāng)該裝置與連續(xù)循環(huán)過(guò)濾裝置串聯(lián)起來(lái)，形成鍍液雜質(zhì)處理的封閉循環(huán)系統(tǒng)之后，就可以保證鍍鎳溶液中TOC的含量始終不超過(guò)警戒的限度。使用該裝置之后，就不再需要使用活性炭、雙氧水、高錳酸鉀等方法除去鍍液中的有機(jī)雜質(zhì)。

04

鍍液雜質(zhì)處理的封閉循環(huán)

如果將鍍液的連續(xù)循環(huán)過(guò)濾處理、小電流電解處理、有機(jī)雜質(zhì)的活性炭吸附處理等消除鍍液中雜質(zhì)的方法，在槽外串聯(lián)起來(lái)，形成一個(gè)封閉的循環(huán)(見圖1),由此而產(chǎn)生的效果，絕非是三者各自處理效果的簡(jiǎn)單疊加，而是為電鍍生產(chǎn)提供了一種新的鍍液質(zhì)量控制理念。

圖1 鍍液雜質(zhì)處理的封閉循環(huán)系統(tǒng)

其效果如下：

①鍍液的雜質(zhì)處理是在鍍槽以外進(jìn)行，完全可以在不影響電鍍生產(chǎn)的條件下與電鍍生產(chǎn)同步進(jìn)行。

②如果鍍液的連續(xù)循環(huán)過(guò)濾、小電流電解處理、有機(jī)雜質(zhì)的吸附處理三者的設(shè)備容量匹配、工藝規(guī)范調(diào)整得當(dāng)，則可做到隨時(shí)將進(jìn)入鍍液的雜質(zhì)及時(shí)地除去，使鍍液中各種雜質(zhì)的含量不會(huì)超過(guò)其允許含量的限度，實(shí)現(xiàn)鍍液質(zhì)量控制的目標(biāo)。③可利用小電流電解設(shè)備，實(shí)現(xiàn)在不停產(chǎn)條件下向鍍液補(bǔ)充各成分的材料消耗，使鍍液各成分的絕對(duì)含量和相對(duì)含量保持在工藝范圍內(nèi)，使鍍層的質(zhì)量保持持續(xù)穩(wěn)定。

④為合金電鍍的推廣應(yīng)用創(chuàng)造有利的條件，可利用小電流電解處理槽，在不停產(chǎn)條件下，向鍍液中補(bǔ)充合金成分中金屬含量小的那一種成分的金屬離子的方法來(lái)代替合金陽(yáng)極的使用，從而解決有些合金電鍍的鍍液成分控制難的問題。

⑤鍍液雜質(zhì)的處理已不再是排除鍍液故障的一種技術(shù)措施，而是電鍍生產(chǎn)過(guò)程中一項(xiàng)具有預(yù)防性質(zhì)的質(zhì)量控制手段。

如果將鍍液的加熱裝置也串聯(lián)到封閉循環(huán)系統(tǒng)中去，實(shí)行鍍液的槽外加熱，這樣就有可能充分利用廉價(jià)的熱源(如熱水)和先進(jìn)的熱交換設(shè)備(如板式換熱器等)改進(jìn)現(xiàn)行的加熱系統(tǒng)，實(shí)行節(jié)能和降低生產(chǎn)成本的目的。由于鍍槽不再設(shè)有加熱管，使鍍槽的空間增大，提高了鍍槽的產(chǎn)能。

圖1所示的鍍液雜質(zhì)封閉循環(huán)系統(tǒng)，在國(guó)外已被普遍使用，尤其適用于大型電鍍生產(chǎn)線，但是在國(guó)內(nèi)使用卻比較少。

雖然在電鍍生產(chǎn)線上建立鍍液雜質(zhì)的封閉循環(huán)處理系統(tǒng)，其投資會(huì)大于傳統(tǒng)的雜質(zhì)分離處理系統(tǒng)，但是，因?yàn)殡婂冑|(zhì)量穩(wěn)定、材料浪費(fèi)少，可以不停產(chǎn)進(jìn)行鍍液維護(hù)，使運(yùn)行成本降低，企業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益反而會(huì)明顯地提高。

PS：通過(guò)有效的措施，可以解決鍍液雜質(zhì)的積累，提高后續(xù)的電鍍鍍層質(zhì)量，本文轉(zhuǎn)載自環(huán)球電鍍網(wǎng)原創(chuàng)，版權(quán)屬于原作者所有，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除。

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