鋅合金壓鑄件氰化滾鍍銅工藝維護(hù)(Ⅱ)(續(xù)完)
——碳酸鈉質(zhì)量濃度的控制

郭崇武， 李健強(qiáng)

(1.廣州超邦化工有限公司，廣東 廣州 510460;2.肇慶市華良金屬精飾制品有限公司，廣東肇慶 526105)

鋅合金壓鑄件氰化滾鍍銅工藝維護(hù)(Ⅱ)(續(xù)完)
——碳酸鈉質(zhì)量濃度的控制

郭崇武1， 李健強(qiáng)2

(1.廣州超邦化工有限公司，廣東 廣州 510460;2.肇慶市華良金屬精飾制品有限公司，廣東肇慶 526105)

3 碳酸鈉的控制

3.1 碳酸鈉的影響

在氰化鍍銅溶液中，當(dāng)ρ(碳酸鈉)達(dá)到90 g/L以上時(shí)，就會出現(xiàn)故障［6］。鋅合金壓鑄件氰化滾鍍銅溶液中碳酸鈉比較容易升高［3］，當(dāng)其質(zhì)量濃度過高時(shí)，鍍層粗糙，鍍液的覆蓋能力降低，鍍件表面的孔隙封蓋速度較慢，導(dǎo)致生產(chǎn)成本明顯升高。

3.2 氫氧化鈉對碳酸鈉的抑制作用

提高氰化鍍銅溶液中氫氧化鈉的質(zhì)量濃度可以抑制碳酸鈉的生成，表6給出了鋅合金壓鑄件氰化滾鍍銅溶液中氫氧化鈉對碳酸鈉的影響結(jié)果。分析數(shù)據(jù)表明，當(dāng) ρ(NaOH)在 5～7.5 g/L，ρ(Na2CO3)控制在75 g/L以下，而ρ(NaOH)為0～2.5 g/L時(shí)，ρ(Na2CO3)不斷升高至達(dá)到飽和。鋅合金壓鑄件鍍銅，傳統(tǒng)的工藝要求鍍液pH=12～13，一些供應(yīng)商規(guī)定鍍液中ρ(NaOH)為1～3 g/L。但是，當(dāng)碳酸鈉質(zhì)量濃度升高后，水解產(chǎn)生的氫氧根就會使鍍液pH＞12，再向鍍液中補(bǔ)加氫氧化鈉，pH就會超出這個(gè)范圍。因此，一些電鍍廠很少向鍍液中加氫氧化鈉，一般都會受到碳酸鈉濃度過高的困擾。

表6 氫氧化鈉對碳酸鈉的影響

對于氰化滾鍍銅，應(yīng)當(dāng)打破這個(gè)限制，適當(dāng)提高氫氧化鈉的質(zhì)量濃度，以便有效控制碳酸鈉的升高。本公司將ρ(氫氧化鈉)提高至5～7.5 g/L，三年多的生產(chǎn)實(shí)踐表明，效果良好，采用這項(xiàng)措施后，明顯降低了鋅合金壓鑄件滾鍍銅的成本。

本公司采用兩項(xiàng)技術(shù)回收鍍銅漂洗水，1)鍍件在出槽和入槽時(shí)都經(jīng)過回收槽漂洗［7］，常溫條件下可以回收36.2%的帶出液，在鍍槽加熱條件下，回收率能達(dá)到50%以上;2)對藏水量大的鍍件出槽后經(jīng)過回收槽漂洗，再用離心機(jī)脫水，回收液返回鍍槽。在這種回收情況下，用提高氫氧化鈉質(zhì)量濃度的方法，鋅合金件氰化滾鍍銅溶液中的碳酸鈉仍能夠被控制在工藝允許的范圍內(nèi)。

3.3 其它輔助措施

控制氰化滾鍍銅溶液中碳酸鈉升高的輔助措施是降低鍍槽電壓，采用較小的電流是有效的措施。本公司采用5～7 V電壓施鍍，2 300 L鍍液中施加500～900 A電流。

采用較低的鍍液溫度，有利于控制碳酸鈉的升高。生產(chǎn)實(shí)踐表明，當(dāng)鍍液溫度高于55℃時(shí)，碳酸鈉的質(zhì)量濃度升高較快。在鍍槽電流確定的情況下，采用較大的陽極面積，能夠減小陽極電流密度，降低陽極鈍化的傾向，有利于控制碳酸鈉的生成。提高鍍液中酒石酸鉀鈉的質(zhì)量濃度，可以促進(jìn)陽極溶解，避免陽極鈍化，減少氰化鈉在陽極上被氧化成碳酸鈉的機(jī)會。

4 滾桶轉(zhuǎn)速

生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，滾桶轉(zhuǎn)速對鋅合金壓鑄件鍍銅質(zhì)量有一定的影響。鋅合金壓鑄件表面有較多的孔隙，預(yù)鍍銅的關(guān)鍵是封閉這些孔隙，而對鍍銅層的厚度一般沒有特別的要求，如果這些孔隙沒被封閉，孔隙處就鍍不上鎳，產(chǎn)品鍍鎳后將會出現(xiàn)黑點(diǎn)。用5%的稀硫酸檢驗(yàn)鍍件孔隙的封閉狀況，鍍件放入稀硫酸中，如果沒有氫氣泡產(chǎn)生，便可轉(zhuǎn)入下道鍍鎳工序。

車間鋅合金壓鑄件預(yù)鍍銅原來采用的滾桶轉(zhuǎn)速為9r/min，一般需要鍍90 min以上，當(dāng)把滾桶轉(zhuǎn)速下調(diào)至4r/min時(shí)，鍍70～80 min即可滿足要求。減小滾桶轉(zhuǎn)速，降低了對鍍液的攪拌力度，可以提高濃差極化，尤其對鍍件的高電流密度區(qū)，陰極極化比較強(qiáng)烈，而對鍍件的低電流密度區(qū)影響則較小。在平均電流密度不變的情況下，增加陰極極化，抑制了銅在高電流密度區(qū)的沉積，陰極電流分布趨向于提高鍍件低電流密度區(qū)的電流密度，從而增加了鍍液的覆蓋能力，有利于鍍件表面孔隙的覆蓋。

5 工藝實(shí)例

車間使用某公司氰化鍍銅添加劑，經(jīng)過長期對鋅合金壓鑄件氰化滾鍍銅的實(shí)踐總結(jié)，制定溶液配方和操作條件如下:

6 結(jié)論

與掛鍍不同，鋅合金壓鑄件氰化滾鍍銅存在三個(gè)特點(diǎn):1)鍍槽容易受到鋅雜質(zhì)的污染，2)鍍槽中碳酸鈉的質(zhì)量濃度升高較快，3)鍍件的平均電流密度較低，表面孔隙被封蓋的速度較慢。本文總結(jié)了生產(chǎn)中出現(xiàn)的這些問題，從實(shí)驗(yàn)到理論進(jìn)行了研究，提出了改進(jìn)鋅合金壓鑄件氰化滾鍍銅工藝的措施。當(dāng)鍍液中鋅雜質(zhì)質(zhì)量濃度過高時(shí)，用硫化物沉淀法可以去除。在生產(chǎn)中，向鍍槽中加1 mL/L氨水，能夠?qū)\雜質(zhì)控制在較低的水平。將氫氧化鈉提高到5.0～7.5 g/L，碳酸鈉能夠控制在75 g/L以下。提高鍍液中的銅氰比，可以加快銅在鍍件低電流密度區(qū)的沉積速度，有利于較快地封蓋鍍件表面的孔隙。滾鍍鋅合金壓鑄件采用較低的滾桶轉(zhuǎn)速，可以在一定程度上縮短電鍍時(shí)間，降低成本。

［6］張?jiān)收\，胡如南，向榮.電鍍手冊(上冊)［M］.北京:國防工業(yè)出版社，1997:302.

［7］郭崇武.電鍍漂洗水回收新方法［J］.電鍍與精飾，2007，29(4):37-39.

續(xù)完

Technological Maintenance of Barrel Cyanide Copper Plating on Zinc Die Casting(Ⅱ):——Control of Sodium Carbonate Concentration(the end)

GUO Chong-wu1，LI Jian-qiang2
(1.Guangzhou Ultra Union Chemicals Co.，Ltd，Guangzhou 510460，China;2.Zhaoqing Hualiang Metal Finishing Products Co.，Ltd，Zhaoqing 526105，China)

1001-3849(2011)10-0038-02

2010-04-26

2011-05-03