铬液体杂质去除工艺的应用

发布时间:

2013-10-28

1. 行业背景：

经过多次技术发展，电镀硬铬仍然是不可替代的主要工艺。然而，由于原材料纯度和工艺流程的限制，镀液无法保持高纯度水平。随着使用时间的延长，电镀质量将逐渐下降。

根据权威文献，铜和铁杂质对铬镀层质量的影响显著。当总含量超过1.2g/L时，铬层的耐磨性和耐腐蚀性将下降。当总含量超过2.5g/L时，铬层的亮度范围和硬度将受到显著影响，同时槽电压将增加，电流效率将下降。当总含量超过5g/L时，铬层的综合指标只能达到新开槽的一半。当镀液中的杂质含量超过标准时，尤其是在夏季相对高温高湿的情况下，铬层的综合缺陷更容易暴露，导致外部返工显著增加。因此，许多高端铬液制造商需要定期稀释溶液以降低杂质离子的含量。

1.1 过量杂质的危害
危害 1
涂层沉积速度慢，能耗增加
危害 2
涂层孔隙率增加，耐腐蚀性降低
危害 3
涂层的分散能力降低，亮度下降
危害 4
涂层结构发生变化，硬度降低，耐磨性下降

1.2 镀液中杂质的来源
主要原材料：
主要来源

使用劣质铬酸酐和硫酸导致杂质的积累。
应尽可能选择优质原材料。

工件污染：

未清理干净的板上的锈蚀被带入。
在板辊的预热过程中，镀液腐蚀铜层。
Leakage.

设备腐蚀：

导电铜条、螺丝和悬挂工具被铬雾腐蚀，残留液体滴入镀槽。
设备外壳的腐蚀碎屑掉入镀槽。

阳极纯度：

阳极纯度不足导致异常溶解或腐蚀。

2. 解决方案
阳离子树脂交换法
镀液需要稀释到50g/L以下进行处理，处理后的浓度过程不易实现。

阳离子膜电解法
镀液在处理前仍需稀释，阳离子膜的使用寿命相对较短。
氧化还原交替电解沉积法
需要大量还原剂将六价铬还原为三价铬，然后电解去除铜和铁杂质，最后电解将三价铬氧化回六价铬。该过程复杂且耗能。

微孔膜电解法
与前三种方法相比，原材料的选择和使用寿命得到了有效解决，能耗相对较低，成为工业应用的主要方法。该方法在国外已被广泛使用。

3. 引进先进的国外技术
自去年以来，东云化工开始与一家德国化工公司进行技术合作，由德国公司提供技术和主要材料。
东云化工负责铬液杂质去除设备的研发。经过几个月的测试，铬液杂质去除设备的所有技术指标均已达到设计要求。
该技术采用微孔膜和特殊波形整流器。通过巧妙设计，不仅有效提高了电解效果，还最大限度地降低了能耗，同时操作简便。相关技术已申请专利以保护知识产权。

4.1 镀液参数比较：
某硬铬厂使用1000L废液达13个月，镀液的杂质含量相对较高。经过杂质去除设备处理后，镀槽中的杂质含量显著降低，甚至超过了我们的预期结果。数据如下：