電解處理--去除鍍液金屬雜質方法
電解處理是大家(jiā)在電鍍工業中(zhōng)常用的(de)去除雜(zá)質的方法。電解處理亦(yì)是一個電鍍過程,不過它不是以獲得(dé)良好電鍍層為目的,而是以去除雜質(或調整鍍液成分含(hán)量)為(wéi)目的。所不同的(de)隻是(shì)在陰極上不吊掛零件,而是改為(wéi)吊掛以(yǐ)去除雜質而製作的電(diàn)解板(又稱假陰極)。在通電的情況下,使雜質在陰極電解板上沉積、夾附或還原成相對(duì)無害的物(wù)質。在少數情況下,電(diàn)解去除雜質也有在陽極上進行的,使某些(xiē)能被(bèi)氧化的雜質,在通電的情況下,到達(dá)陽極上氧(yǎng)化為氣體逸出或變為相對無害的物質。
一、電解條件的選擇
這裏所指的電解,目的是要去除鍍液中的雜(zá)質,但是在電解去除(chú)雜質的同時,往往也伴隨有溶液中主要(yào)金屬離子的放(fàng)電沉積。為(wéi)了(le)提高去除雜質的速率,減慢溶液中主要金屬離子的沉積速率,就要注意電解處理(lǐ)的操作條件。
① 電流密度:電解處理時,以(yǐ)控製多(duō)大(dà)的電流密度為好,原則(zé)上要按照電鍍時(shí)雜(zá)質起不良(liáng)影響的電流(liú)密度範圍。也就是說,在電鍍過程(chéng)中,若雜質的影響反映在低(dī)電(diàn)流密度區,那麽電解處理時應控製在低電流密度下進行,假使雜質的(de)影響反映在高電流密度區,則應選(xuǎn)用高電流密度進行(háng)電解;如果雜質在高電流密度區和低電流密度(dù)區都有影(yǐng)響,那麽可(kě)先用高電流密度電解處理一段時間(jiān),然後再改用低電流密(mì)度電解處理,直至鍍液恢複正常。在一般情況下,凡是用低電(diàn)流密(mì)度電(diàn)解可以去除(chú)的雜質,為了減少鍍液中主要放(fàng)電(diàn)金屬離子的沉積,一般(bān)都(dōu)采(cǎi)用低電流密度電(diàn)解。事實上(shàng),電鍍生產中,多數雜質的影響反映在低電流密度區,所以通常電解處(chù)理的電流密度控製在0.1A/dm2~0.5A/dm2之間。
② 溫度和pH值:電(diàn)解處理時溫(wēn)度和pH的選擇,原則上也是要根據電鍍時雜質起不良影響較大的溫度和pH範圍。例如鍍鎳(niè)溶液中(zhōng)的銅雜質(zhì)和NO3-雜質,在pH較低時的影響較大,所以電解(jiě)去除鍍鎳溶液中的銅(tóng)雜質和NO3-雜質時(shí),應選用(yòng)低pH進行電解,在這樣的條件下,去除雜質的速率較快。有些雜質在電解過程中會分解為(wéi)氣體(如NO3-在陰極上還原(yuán)為氮氧化物或氨,Cl-在陽極上氧化為Cl2,等,這時就應選用高溫電解,使電解過程中形成的氣體揮發逸出(chū)(氣體(tǐ)在溶液中的溶解度,一般隨溫度升高而降低),從而防(fáng)止它溶解於水而重新沾汙(wū)鍍液。
按照一般規律(lǜ),隨著鍍液溫度(dù)的升高,電解去(qù)除雜質的速率也增大,所以當加溫對(duì)鍍液主要成分(fèn)沒有(yǒu)影響時,電解處理(lǐ)宜在加溫下進行。但究竟以控製在(zài)什麽溫度為(wéi)好,最好通過小試驗確定。
③ 攪拌:電解處理既然是依靠雜質在陰極(或陽極)的表麵上反應而被除去,那麽就應創造(zào)條件,使雜質與電極表麵有充(chōng)分的接觸機會。攪拌可以加速雜質運動,使它與電極的接觸機會增多,所以為了提高處(chù)理效果,電解時應攪拌鍍液。
二、電(diàn)解處理的要求
① 首先要查明有(yǒu)害雜質是(shì)否來源於電解過(guò)程:電解處理可以去除某些雜質,但有時也會產生雜質。例如有(yǒu)害(hài)雜質來源於不純(chún)的陽極(jí),電解處理(lǐ)時仍(réng)用這種陽極,那麽隨著電解過程的進(jìn)行,雜質會越積越多;又如雜質來(lái)源於某些化(huà)合物在電極上的分解,那麽電解將使這類分解產物逐漸增(zēng)多。這樣的電解處(chù)理,不但不能淨化鍍液,反而會不斷加重鍍(dù)液的(de)汙染。因(yīn)此,在電(diàn)解處理前,要進行必要的檢(jiǎn)查,預防處理過程中(zhōng)產生有(yǒu)害雜質。
電解用的陰極(假陰(yīn)極)麵積要盡可能(néng)大:用電解法去除雜質,大多是在陰(yīn)極表麵(miàn)上進行(háng)的,所以增大陰極麵積,可(kě)以提高去除雜(zá)質的效(xiào)率n同時為了在不同的(de)電流密度部位電解去除鍍(dù)液中不同(tóng)雜質或同一種雜質,要求電解用(yòng)的陰極做(zuò)成凹凸的(de)表麵(如瓦楞形),這樣可以提高電解處理的效果。但陰極上的凹處不宜太深,以防(fáng)止電流密度過小(xiǎo)而使雜質不能在這些部位沉積或(huò)還原。
③ 電解過程中,要(yào)定時刷洗陰極:由於電解處理的時間一般都比較長,在長時間的電(diàn)解過(guò)程(chéng)中,陰極上可能會產生疏鬆(sōng)的沉(chén)積物,它的脫落會重新沾汙鍍液(yè),所以在電解一(yī)段時間後,應(yīng)將陰極取出刷洗(xǐ),把陰極上疏鬆或不良的沉積物刷去後再(zài)繼續電解。
④ 電解處理前,最好先做小試驗估(gū)計一下電解處理的效(xiào)果和時間:有些雜質,用電解處理很難除去,若盲目(mù)地采用電解處理,可能花了很長時間也不能使鍍液恢複正(zhèng)常。