XG-501鉻缸走位劑工藝在生產中的應用

胡長根， 應建軍

（1.寧波市電鍍行業協會，浙江 慈溪315300；2.宜興市星光陶瓷研究所，江蘇 宜興214226）

0 前言

隨著人們環保意識的提高，對電鍍污染物的排放要求越來越嚴格。新標準中六價鉻的排放限值從原來的0.5mg／L降至現在的0.2mg／L。所以科研人員想方設法研發環?；虻臀廴镜碾婂児に?。如鍍鋅層采用低鉻或超低鉻鈍化工藝，還有無鉻鈍化及三價鉻鈍化等，其目的是減少六價鉻的排放量，從而降低廢水處理的成本。本文著重闡述XG-501鉻缸走位劑的使用情況，給同行作參考。

1 鍍液成分及操作條件

鉻酐120～250g／L，硫酸0.6～1.2g／L，三價鉻0.5～3.0g／L，32～50℃。XG-501走位劑5～10mL／L（本品為固體，先用5倍的水稀釋備用），14～23℃，15～50A／dm2，陰極Pb-Sn合金極板。

2 配制方法

（1）加入開缸量的60%～70%的去離子水或純水，加熱至40℃。

（2）在強力攪拌下慢慢加入計算量的鉻酐，待其充分溶解后，加水至標準液位。

（3）根據m鉻酐∶m硫酸＝200∶1，控制硫酸的使用量。

（4）加入計算量的XG-501鉻缸走位劑。

（5）掛好陽極，以大面積陰極用6V電壓電解3～5h，或加入0.2～0.5mL／L的酒精來增加三價鉻的量，即可試鍍，能達到滿意的效果。

3 轉缸

原來使用的標準鍍鉻工藝轉缸很方便，在江蘇和浙江有幾十個廠家使用，質量穩定，均鍍能力明顯提高，控制鍍液也較方便。有鍍液分析設備的廠家，只要按分析結果進行調整；沒有鍍液分析設備的廠家，可采用波美比重計測比重進行調整。先用波美比重計將原鍍鉻液的波美度調至12～23°Bé。鍍液的質量濃度主要視所鍍產品的形狀而定，如簡單產品取下限，凹凸較多的復雜產品取上限。標準鍍鉻液中鉻酐與硫酸的質量比為100∶1，而使用XG-501鉻缸走位劑的鍍鉻液中該質量比為200∶1，按這個比例可計算出多余的硫酸根。用碳酸鋇將多余的硫酸根沉降，在整個過程中要進行充分的攪拌，靜置后，除去槽底的沉淀物。再用大面積陽極、小陰極電解5～10h，目的是降低鍍液中三價鉻的量。隨后加入所需量的XG-501鉻缸走位劑，試鍍。

4 效益

（1）添加XG-501鉻缸走位劑的鍍鉻液，可降低鉻酐的質量濃度，一般控制在120～250g／L，比傳統裝飾性鍍鉻液的降低1／3以上。由于鉻酐的質量濃度降低，鍍件和掛具的帶出損耗也減少了?？梢姡褂肵G-501鉻缸走位劑的鍍鉻液既能降低鉻酐的消耗，又有利于含鉻廢水的處理。

（2）鍍液可在較低溫度下工作。標準裝飾性鍍鉻的溫度通常為45～50℃，而使用XG-501走位劑的鍍鉻液在32～40℃就能工作，夏季在常溫下也能操作。這可減少加溫用電或用氣的費用，節約能源。

（3）提高電流效率。XG-501鉻缸走位劑鍍鉻的電流效率可達到18%～25%，比標準鍍鉻的平均電流效率（13%）提高了許多。電流效率的提高可減少用電量。

（4）與稀土添加劑相比，其最大的優點是不含氟離子，故不腐蝕陽極。

實踐證明：使用XG-501鉻缸走位劑鍍鉻的覆蓋能力比標準鍍鉻的好。特別是深孔件產品，標準鍍鉻深孔能進25%～30%，而用XG-501鉻缸走位劑鍍鉻深孔能達到80%以上，鍍層厚度也較均勻。

5 鍍液成分及其作用

（1）鉻酐

作為主鹽，鉻酐的質量濃度高，電導率會提高，覆蓋能力也有所提高，而電流效率降低；其質量濃度過低，高電流密度區易燒焦。

（2）三價鉻

鉻酐和硫酸是鍍鉻液的必要條件，還要有一定量的三價鉻存在才構成充分條件。三價鉻的質量濃度低，沉積速率慢，鍍層軟，覆蓋能力差，光亮電流密度范圍變小。

（3）硫酸

在鍍鉻中硫酸起催化作用，溶解堿式鉻酸鹽膠膜，使鉻能順利析出。硫酸的質量濃度對鍍層質量影響很大，重要的是鉻酐與硫酸的質量比，而不是它的絕對質量濃度。硫酸的質量濃度略高，鍍層的光亮度和致密性好，但電流效率和覆蓋能力下降；其質量濃度略低，覆蓋能力較好，但鍍層發花粗糙、光亮度降低。

（4）XG-501鉻缸走位劑

它可以減少鉻酐的用量，降低鍍液溫度和電流密度，而電流效率可提高25%左右。它提高了鍍液的分散能力、覆蓋能力和電導率，降低了槽端電壓。每添加100kg鉻酐，需添加XG-501鉻缸走位劑（經稀釋后的液體）約5L。

6 常見故障及其原因

（1）深鍍能力差

①硫酸的質量濃度偏高；②電流密度偏低；③XG-501鉻缸走位劑的用量偏少。

（2）高電流密度區燒焦而低電流密度區露黃或掛具接觸點有黃印子

①硫酸的質量濃度偏高；②溫度偏低而電流密度偏高；③三價鉻的質量濃度偏高；④陽極導電不良；⑤掛具接觸不良。

（3）沉積速率慢

①鍍件裝掛不當；②硫酸的質量濃度過低或過高。

（4）覆蓋能力差

①硫酸的質量濃度高；②溫度過高；③三價鉻或鐵等金屬雜質的質量濃度高。

（5）局部表面未鍍上鉻

①鍍件表面有氧化膜或油污；②電流密度太低；③掛具接觸不良；④鍍件互相屏蔽。

（6）鍍層邊緣發黑或呈暗色

①電流密度太高；②鍍液溫度太低；③前處理不良，同時入槽時電流太大。

7 結語

實踐表明：使用XG-501鉻缸走位劑，不但提高了產品質量，降低了生產成本，同時也保護了環境，實現了清潔生產、循環經濟，具有明顯的經濟效益和社會效益。