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HL-無氰堿銅電鍍工藝
日期:2012-8-25 11:28:00    閱讀:
HL-無氰堿銅電鍍工藝
 
一、 性能特點
1.可直接于鋼鐵、黃銅上滾或掛鍍以及鋅壓鑄件和浸鋅后的鋁件掛鍍;
    2.不含劇毒氰化物,對環境和操作者無危害;
    3.在低電流密度區具有極佳的分散及覆蓋性能;
4.鍍層柔軟致密,無孔隙,附著力優良。
二、 操作條件
    組成
掛鍍
滾鍍
開缸劑CU
ml/L
鐵件
400
300
鋁合金、鋅合金
300
--
促進劑E
ml/L
鐵件
150
120
鋁合金、鋅合金
100
--
金屬銅
(g/L)
鐵件
8.0
6.0
鋁合金、鋅合金
6.0
--
pH
鐵件
9.2-9.8
9.2-9.8
鋁合金、鋅合金
9.0-9.4
9.0-9.4
溫度
45-60℃
陰極電流密度A/dm2
0.5-3.0
0.1-1.0
電壓
1-6V
4-12V
攪拌
須采用低壓、大容量強有力的空氣攪拌系統
4-6rpm
陽極
無氧1號電解銅
陽極面積/陰極面積
1.5-1:1
加熱設備
聚四氟乙烯(Teflon)、不銹鋼或鈦加熱器
  注 1、電鍍鋁合金、鋅合金時,必須采用帶電入槽。
三、 鍍液配制
    1、在干凈的鍍槽中加入1/3配液體積的純水,再加所需量的CU開缸劑;
    2、加入所需量的E促進劑,加純水至所需要的體積,加熱至50-55℃;
    3、過濾機中加入活性炭連續過濾48小時。前24小時每8小時換一次活性炭,過濾的同時進行小電流電解,處理后按照實際情況補加E后即可進行試鍍。
四、 設備要求
    銅陽極:采用無氧電解銅板或銅球,最好是5x5或10x10cm規格的無氧電解銅板。使用前必須用5%硫酸與1—2%雙氧水混合溶液浸泡,以完全去除陽極表面的氧化皮。
    不溶性陽極:可以采用304、316不銹鋼或高純石墨。
    陽極/陰極面積比:1.5-1:1。
    陽極袋:可采用棉絳或聚丙烯質地的陽極袋,使用前應用5-10%稀硫酸徹底浸泡24小時后用水清洗干凈。使用過程中(如使用陽極袋)應定期用5%-10%硫酸清洗陽極袋,以保證表面清潔。根據實際情況亦可不加陽極袋。
    活性炭:只可采用含硫量低于0.5%的活性炭粉。
    過濾:采用濾紙壓板式過濾機,5-6個循環/小時,使用前需要用5-10%稀硫酸循環過濾2-4小時。過濾機內活性炭可按0.2-0.4g/L的量加入循環過濾,最好每天更換一次。亦可采用濾芯式過濾機過濾,濾芯密度1微米。
    加熱:采用聚四氟乙烯、不銹鋼或鈦加熱器。
    鍍槽:采用鋼襯橡膠、聚氯乙烯或聚丙烯塑料。新槽用前應用2%的氫氧化鈉溶液浸泡兩天,然后再用5-10%的稀硫酸浸泡24小時以上,并用水清洗干凈。
    pH控制:用酸度計精確測量pH值,如pH值過低,可用40%的氫氧化鉀溶液調整,如pH值過高,可用10%的硫酸溶液調整。
    注意:凡曾用氰化鍍的所有相關設備必須用3%的雙氧水與1-2%的硫酸混合溶液沖洗,以完全消除殘余氰根離子對鍍液的影響。
五、添加劑作用和補充
    開缸劑CU:濃縮液體,呈藍色,用于配缸及銅離子濃度的補充,亦含有絡合劑及其他鍍液平衡成分。
    促進劑E:無色或淡黃色液體,日常補加劑,作為陽極銅溶解的促進劑和絡合劑。
    日常維護:按消耗量添加,E的消耗量為1.0-1.5L/KAh。定期根據鍍液中各主要成分的分析結果進行調整。
六、鍍液維護
   1、  注意槽液的清潔,絕對不允許有前處理的槽液及氰化物帶入,如果不慎有前處理槽液帶入,要及時用活性炭處理,過濾。最好采用4-6循環/小時的循環過濾。
   2、 電鍍過程中保證電鍍設備的接觸良好,部分陽極的電流密度太大容易導致陽極鈍化。
   3、 要定期處理銅陽極,保證陽極清潔、光亮;嚴禁在陽極鈍化的情況下施鍍。
   4、 在電鍍過程中,要保證不間斷的活性炭過濾。
   5、當鍍液中銅離子含量不斷升高時,可用不溶性陽極代替一部分銅陽極,以達到降低、穩定銅離子含量的目的。
   6、當銅離子下降時,及時清洗并用稀硫酸活化銅陽極及陽極袋,并補充CU,使銅含量達到工藝范圍。
   7、當鍍液導電率下降時要及時補加碳酸鉀。
七、鍍液中銅含量的分析方法
    1、吸取5.0mL鍍液注入250mL錐形瓶中,加入25mL蒸餾水。
    2、加入2-3克過硫酸銨,搖晃錐形瓶,使過硫酸銨完全溶解;加熱至沸騰,放置,冷卻至室溫。
    3、加入5mL氨水,溶液變為澄清藍色液體。
    4、加入4-6滴PAN指示劑。
    5、用0.1 mol/L的EDTA滴定至黃綠色為終點。
    金屬銅含量(g/L)=12.71×CEDTA×VEDTA
    其中:CEDTA:EDTA溶液的濃度,mol/L。
          VEDTA:EDTA溶液的體積,ml。
八、故障原因及對策
故障
原因
對策
高電流區燒焦
1、    電流密度太大
2、    空氣攪拌不充分
3、    溫度過低
4、    金屬銅含量低
5、    絡合劑含量少
6、    金屬雜質過多
1、    降低陰極電流密度
2、    確保良好強有力的空氣攪拌
3、    提高溫度至50-60℃
4、    補加CU至工藝范圍
5、    補加E
6、    大電流電解
鍍層發霧(中低區)
1、  前處理不好
2、  有機雜質太多
1、  檢查前處理,改善純水洗質量
2、  活性碳過濾
鍍液變綠
1、 絡合劑含量過低
2、  一價銅含量過多
3、  鐵雜質污染
4、  有機雜質太多
1、  補加E
2、  添加雙氧水,加強攪拌
3、  大電流電解
4、  活性碳過濾
高區鍍層暗紅或海綿狀,結合力不好
鐵雜質影響
大電流電解
低區鍍層發黑,結合力不好
1、  氰化物污染
2、  鉛雜質影響
1、  添加雙氧水處理
2、  大電流電解
結合力不好,特別在低電流區或彎曲試驗時
1、絡合劑含量少
2、前處理不良
3、銅含量高
1.     補加E,測定結合力
2.     加強前處理清洗
3.     采用陽極掛石墨板或不銹鋼的方式降低銅陽極的溶解速度
九、廢水處理
    只需要將pH用HCl或H2SO4調到1.0,然后用石灰水調pH=10并攪拌10-15min后,靜置、沉淀、過濾,以去除廢水中的銅離子、絡合物,將過濾后的清液用硫酸調pH值到7。廢水處理后銅離子含量低于0.5ppm,COD低于100。
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