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镀锌lzr06- 碱性锌酸盐镀液问题

   日期:2017-03-02     作者:张小勇    浏览:3854    评论:0    
核心提示:故障电镀车间二班挂镀锌自动线的 2#碱性锌酸盐镀液出现了如下问题:(1) 镀层军绿色钝化后钝化膜发雾,白色钝化、彩色钝化、黑色
故障

电镀车间二班挂镀锌自动线的 2#碱性锌酸盐镀液出现了如下问题:

(1)  镀层军绿色钝化后钝化膜发雾,白色钝化、彩色钝化、黑色钝化后膜层比 1#碱性锌酸盐镀液所得镀层的亮度差,偶尔有镀层起泡现象。

(2)  镀层厚度在 10 μm 左右时,军绿色钝化工件边缘的膜层光亮度较好,中间部位发雾。

原因分析及确定

(1)  2#碱锌主成分异常。对 2#碱锌镀液取样滴定化验可知,镀液中主成分 ZnONaOH 的含量分别为 11.7 g/L 127 g/L,均在工艺范围内,判定不是主成分异常引起。

(2)  2#碱性添加剂不足。按照添加剂产品说明书补加了适量光亮剂和低区走位剂,故障现象仍没有改善,由此判定不是添加剂不足引起。

(3)  工艺参数的影响。经过现场操作,2#碱锌各项电镀工艺参数为:温度 20 ~ 23 °C,电流密度 1.8 A/dm2,时间 40 ~ 50 min,都在工艺规定范围内。

(4)  铜、铅重金属杂质污染了 2#碱锌镀液。在生产过程中发现,钝化膜发雾的程度随生产的进行越来越严重,疑似杂质越来越多。只能初步判定是 2#碱锌积累的铜、铅等重金属过量,导致军绿色钝化后钝化膜发雾。取样分析化验了 1#2#镀液中 Fe3+Cu2+Pb2+中金属杂质含量,结果列于表 1

  注:1#2#碱性金属杂质含量化学分析取样时间间隔 10 天。

从表 1 中可以看出,2#碱性镀锌电解液中金属铜离子已经大于 2 mg/L,超出了工艺范围,并且呈上升趋势。2#碱锌铜离子超标是否由化工原料(氢氧化钠和锌锭)杂质含量较高造成的呢?笔者通过一线操作工了解到 1#2#碱性所用的氢氧化钠和锌锭是同一个厂家的,氢氧化钠用的是分析纯的,锌锭用的是 0#锌锭,纯度都较高,因此排除了原材料的问题。

那么金属铜杂质是从哪里来的呢?为什么越来越多呢?铜杂质的主要来源有导电棒、导电极座、挂具铜钩、阳极板的导电铜钩、铜钩中产生的铜绿或铜粉掉入镀槽中,也可能是由电镀挂具掉入镀槽没有及时取出造成的。导电棒、导电极座、铜钩中产生的铜绿或铜粉掉入镀槽中的可能性较小,并且相同的条件下 1#碱锌没有问题。2#碱锌中的铜离子含量在不断上升,疑似带有铜钩的挂具或阳极板落入镀液所致。因此推测带铜钩的碳素钢阳极板变形后可能被挂具挂掉落入镀锌槽中而带入铜离子。于是笔者让操作工用强力磁铁打捞了 2#碱锌镀液,从 2#碱锌镀液的一只镀槽中打捞出 1 块带有铜钩的碳素钢阳极板。因此确定导致本次军绿色钝化故障的主要原因是:带有导电铜钩的碳素钢阳极板落入 2#碱锌镀液中。

措施

对于碱性镀锌而言,不论在酸洗液还是镀锌液中,铜、铅、铁等重金属离子属于有害杂质。在酸洗液中带入金属铜离子,将导致镀层结合力不牢,镀后立即起泡或放置数日、数周后起泡;镀液中的铜、铅离子积累到一定程度,将使镀锌层发白,出光后发黑,钝化膜亮度差,甚至无光泽。

采取如下措施解决该故障:在充分搅拌镀液情况下(用压缩空气剧烈搅拌),缓慢加入 2 g/L AD-CK778碱锌除杂剂,待加完后继续搅拌 30 min,停 10 ~ 20 min,再充分搅拌 30 min,以便使净化效果充分,随后不停地捞去漂浮于液面的赃物,直至无明显漂浮物为止。再循环过滤镀液,滤出沉淀,最后用 0.2 A/dm2的小电流电解处理 8 h。取样分析金属杂质含量,结果列于表 2

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补加少量添加剂试镀,2#碱锌层军绿色钝化、银白钝化、彩钝、黑钝所得钝化膜均与 1#碱锌相同,故障排除。

 

 
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