CN101397691A - 耐指纹板生产线上控制和提升镀液ph值的装置和工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种卷板电镀锌―辊涂耐指纹连续自动化生产线上控制和提升镀液PH值的工艺方法，富含锌离子的镀液由溶锌槽进入电镀槽，其特征在于：镀液由溶锌槽先进入电解槽后，经过线上过滤机再进入循环槽，再由循环槽进入电镀槽，电镀槽中的镀液通过循环槽回到电解槽；镀液在电解槽中以0.1－0.3A/dm²的电流密度电解。电解槽内间隔设置三个阳极，两个阴极。上述技术方案的有益之处在于：不仅能去除有害的金属杂质，同时增大了溶锌速率，尤其适当提升了PH值，增加了氢的过电位，减少了析氢现象，细化了镀层，降低了电能消耗，从而极大地提升了产品质量。

Description

耐指纹板生产线上控制和提升镀液PH值的装置和工艺

所属技术领域

本发明涉及一种对卷板电镀锌—辊涂耐指纹连续自动化生产线以及卷板电镀锌—辊涂耐指纹连续自动化生产线生产工艺的改进。

背景技术

耐指纹板生产线(即卷板电镀锌—辊涂耐指纹板连续自动化线)生产主体结构是运用现代化的传动模式，将电镀锌—辊涂两大表面处理工艺段有机地接在一条生产线上，在计算机的控制下，确保卷板从开卷到收卷始终能够保持等速、同步、对中、平行地连续运行，在运行过程中全方位、高标准地完成卷板脱脂、活化、电镀、辊涂等表面处理，一步法生产出高质量的电镀锌板、耐指纹板。

在镀锌工序阶段，处理过的卷板要经过电镀槽进行电镀。

如图1所示，卷板10卷绕于导电辊11和沉没辊12，以垂直进入式方式进入及输出容纳于电镀槽1中的镀液100，电镀槽1中的镀液100通电电镀，在此过程中卷板10被镀上锌层。

在高速度、高产量电镀锌自动化流水线上使用的阳极为惰性阳极，流水线上必须有供应锌离子的溶锌槽。如图2所示，溶锌槽富含锌离子的镀液进入电镀槽，如此保证电镀槽中锌离子的供应。

电镀液的PH值直接关系到电镀层的质量及其沉积速度，现有技术常规硫酸锌镀锌液的PH值在3-3.5之间。

卷板电镀锌-辊涂耐指纹板连续自动化生产线上常规硫酸锌镀锌的电流密度为1-3A/dm2，硫酸锌镀液在通电情况下PH值急剧降低到1.2左右，一般PH值到1.5以下，就明显地腐蚀锌层。这样低的PH值在金属离子电沉积的同时，阴极猛烈地析出氢气，导致电流效率及沉积速度下降，造成镀层多孔隙和结合力不牢，镀层上往往产生气流条纹，进而降低了镀层的耐蚀性能。

有的生产厂家为加快锌层沉积速度，不断加大电流密度，其结果不仅阴极上出现锌离子供应不上的情况造成浓差极化，同时，阴极区析氧严重，电子还原氢离子，不断逸出氢气，以大电流的办法，加大了析氧现象，提升阴极区的PH值，但却疏忽了锌离子和其它金属杂质会形成氢氧化物在阴极上沉积，使镀层粗糙、灰暗，甚至烧焦，一些氢气泡滞留在阴极上，使镀层产生针孔，夹杂碱式盐，结晶疏松，还有脆性裂纹。实践证明，以提高电流密度的方法克服PH值较低的影响，不仅耗费电能，同时影响产品质量。

镀液中的PH值，尤其阴极附近的镀液PH值对镀层耐蚀性有重要影响，如PH值过高，阴极析氧的结果将导致阴极附近形成氢气化物碱式盐沉淀，从而使阴极表面形成粗糙，甚至疏松的镀层，反之，如PH值过低，阴极猛烈析氢电流效率及沉积速度下降，造成镀层多孔隙和结合力不佳，降低镀层的耐蚀性能。

在垂直进入式的生产线上，始终有1/3经过镀锌的板面不断离开电场暴露在空气之中，由于锌是两性金属，在酸和碱的溶液中都会溶解腐蚀。从镀槽出来的板面上沾附着一定的镀液，这些镀液必然会不断地溶解锌层，PH值越低酸度越大，腐蚀就越明显，如果板面平整，辊子圆度及与板面平行度没有问题，那是均匀腐蚀；如果板面不平整或辊子圆度与平行度略有问题，则不均匀腐蚀，就会造成条纹、斑痕、色差，严重影响产品质量。

实践证明PH值低于1.5对镀锌板的腐蚀就会明显。

对PH值的控制以往在常规硫酸锌镀锌溶液中增加硫酸铝、硼酸，对PH值进行缓冲，在快速自动化流水线上作用很小，加少了作用减弱，添多了容易析出，尤其会增加槽液的沉渣，故此不宜采用。

发明内容

本发明提供一种耐指纹板生产线上控制和提升镀液PH值的工艺，其目的在于克服现有技术缺点，调节生产线上镀液的PH值，使其达到1.5-2之间，避免过低的PH值的危害及增大电流造成的负作用。

本发明还提供一种耐指纹板生产线上控制和提升镀液PH值的工艺所使用的装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种耐指纹板生产线上控制和提升镀液PH值的工艺，富含锌离子的镀液由溶锌槽进入电镀槽，其特征在于：镀液由溶锌槽先进入电解槽后，经过线上过滤机再进入循环槽，再由循环槽进入电镀槽，电镀槽中的镀液通过循环槽回到电解槽；镀液在电解槽中以0.1-0.3A/dm2的电流密度电解。

一种耐指纹板生产线上控制和提升镀液PH值的装置，其特征在于：所述装置为如权利要求1所述的电解槽，电解槽内设有锌质阳极和铁质阴极，分别接设于电源；电解槽设有管道通过线上过滤机后连通循环槽，循环槽还设有管道与电镀槽连通，溶锌槽与电解槽有管道连通。

上述电解槽内间隔设置三个阳极，两个阴极，结构为：阳极-阴极-阳极-阴极-阳极。

上述技术方案的有益之处在于：在耐指纹板生产线上增加一个电解槽，不仅能去除有害的金属杂质，同时增大了溶锌速率，尤其适当提升了PH值，增加了氢的过电位，减少了析氢现象，细化了镀层，降低了电能消耗，避免了生产过程中，因为酸度过大，PH值过低，而造成已镀锌层的腐蚀，从而极大地提升了产品质量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为现有技术电镀槽示意图；

图2为现有技术电镀阶段工艺框图；

图3为本发明电镀阶段工艺框图；

图4为本发明电解槽结构示意图。

具体实施方式

如图3所示，本发明的耐指纹板生产线上控制和提升镀液PH值的工艺为在镀液由溶锌槽进入电镀槽之前，镀液先由溶锌槽先通过泵打或溢流的方法进入电解槽，镀液在电解槽中以0.1-0.3A/dm2的电流密度电解，电解处理后的镀液经过线上过滤机过滤后再进入循环槽，再由循环槽进入电镀槽，电镀槽中的镀液通过循环槽回到电解槽。

如图4所示为实现上述工艺方法的装置，其具有一个电解槽4，电解槽4尺寸为整个电镀槽体的1/5。在电解槽4上方搁置5道铜排，其中3道为阳极铜排41，2道为阴极铜排42，间隔设置，形成阳极-阴极-阳极-阴极-阳极的结构。阳极铜排41上挂锌板或锌条410，阴极铜排42上挂铁板420，形成锌质阳极和铁质阴极，分别接设于电源6；电解槽4中的阳极是可溶性锌阳极。电解槽4设有管道402通过线上过滤机3后连通循环槽2，电解槽4与电镀槽之间还设有管道204相通，循环槽2还设有管道201、102与电镀槽1连通，溶锌槽5与电解槽4有管道504连通。

上述电解槽由于采用了双阴极结构，相当于两个同样体积电解槽的功能。减少了占地面积，相应减少了资金投入。

电解的电流密度是常规同类型电镀的1/10，低电流的电解方式，主要是利有电极电位较正的金属优先沉积的基理，去除溶液中有害的金属离子，提高电镀溶液的纯净度。

电解槽以小电流电解除杂的同时用来控制和提升溶液的PH值。

电解过程中

阳极反应Zn-2e→Zn2+

阴极反应Zn2++2e→Zn

同时因为H+的电极电位比Zn2+正，所以在阴极除存在Zn2+得到电子生成Zn外，还存在H+得到电子生成H2↑的副反应。即：

Zn2++2e→Zn

2H++2e→H2↑

在反应中H+不断减少生成H2↑逸出槽液中H+浓度减低，所以PH值得以提高。

实践证明，在通电后对阳极区溶液来说，由于阳极电化学反应，溶解下来的Zn2+在极小的电解电流情况下来不及靠电迁移而迁移走，加之不断地化学溶解，故Zn2+含量不断增加，阳极区溶液因而常上正电荷。

阳极区放射的电子还原H+生成H2↑逸出。

一则溶锌过程中消耗酸液；二来电子还原氢离子生成氢气逸出，故此，酸度减低PH值略有上升。

电解槽中溶液的总体积占整个镀液的1/3，在镀液不断循环流动的过程中，调节了生产线上镀液的PH值，使其达到1.5-2之间，避免了过低的PH值的危害及增大电流造成的负作用。

综上所述，在耐指纹板生产线上增加一个电解槽，不仅能去除有害的金属杂质，同时增大了溶锌速率，尤其适当提升了PH值，增加了氢的过电位，减少了析氢现象，细化了镀层，降低了电能消耗，避免了生产过程中，因为酸度过大，PH值过低，而造成已镀锌层的腐蚀，从而极大地提升了产品质量。

Claims (3)

1、一种卷板电镀锌—辊涂耐指纹连续自动化生产线上控制和提升镀液PH值的工艺方法，富含锌离子的镀液由溶锌槽进入电镀槽，其特征在于：镀液由溶锌槽先进入电解槽后，经过线上过滤机再进入循环槽，再由循环槽进入电镀槽，电镀槽中的镀液通过循环槽回到电解槽；镀液在电解槽中以0.1-0.3A/dm2的电流密度电解。

2、一种卷板电镀锌—辊涂耐指纹连续自动化生产线上控制和提升镀液PH值的装置，其特征在于：所述装置为如权利要求1所述的电解槽，电解槽内设有锌质阳极和铁质阴极，分别接设于电源；电解槽设有管道通过线上过滤机后连通循环槽，循环槽还设有管道与电镀槽连通，溶锌槽与电解槽有管道连通。

3、如权利要求2所述的卷板电镀锌—辊涂耐指纹连续自动化生产线上控制和提升镀液PH值的装置，其特征在于：电解槽内间隔设置三个阳极，两个阴极，结构为：阳极-阴极-阳极-阴极-阳极。

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