一种环保型化学剥镍剂及其退镀方法与流程

本发明涉及电镀技术领域，具体涉及一种环保型铁基体化学剥镍剂。

背景技术：

电镀过程中会产生不合格镀层，在支撑镀件的挂具上也会沉积上镀层 ；前者需要回收利用，后者要反复使用，因此需将镀层进行彻底退除。现有技术中，针对铁基化学退镀镍的退镀方法有氰化物法和酸性退镀法两种。其中氰化物法是采用氰化钠或者氰化钾作为络合剂，防染盐 S（间硝基苯磺酸钠）为退镀主盐，再加入其他一些辅助性盐类，主要是缓蚀剂和加速剂等。由于这种方法需要使用含量较高的氰化物和间硝基苯磺酸钠，在使用过程中可能会发生以下问题 ：(1) 氰化物有剧毒，若工人安全防护不到位或操作过程中不小心，容易造成人身伤害，严重威胁工作人员人身安全；(2)硝基苯的衍生物有毒且难以降解，对工作人员身体、自然环境都有非常大的伤害，不符合安全、环保要求；(3) 废水处理困难，含氰化物或硝基苯的衍生物的废水，需要专业公司回收处理，造成工厂成本增加。

为响应国家提倡环保生产和安全生产，要求在生产的过程中禁止使用防染盐，传统的退镀方法已经不能适应现在生产环境的要求。因此，急需一种绿色环保、退镀效果好的新退镀工艺，应用新的络合剂及缓蚀剂，不涉及任何危险品，满足安全生产的要求，以改善目前铁基化学退镀镍生产的存在的严重问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明公开一种绿色环保、退镀效果好的环保型化学剥镍剂。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种环保型化学剥镍剂，其原料按重量计包括：

氧化剂 20-80份；

缓冲剂 10-50份；

缓蚀剂 10-60份；

络合剂 30-100 份；

导电盐 1-7份；

进一步的，所述环保型化学剥镍剂，其原料按重量计包括：

氧化剂 30-60份；

缓冲剂 20-40份；

缓蚀剂 30-50份；

络合剂 50-80 份；

导电盐 2-5份；

进一步的，所述氧化剂为间硝基苯甲酸盐，所述缓冲剂为二乙基二硫代氨基甲酸盐，所述缓蚀剂为乙二胺，所述络合剂为柠檬酸盐，所述导电盐为十二烷基磺酸盐。本发明选用乙二胺作为缓蚀剂，由于乙二胺是良好的碱和还原试剂，可以与金属离子形成配合物，可作为链延长的模块，达到防止或阻滞H接近基体表面，形成有效屏障，能够阻碍氢离子接近铁基体。

进一步的，所述镀层为镍镀层；所述氧化剂为间硝基苯甲酸钾、间硝基苯甲酸钠中的一种。本发明选用间硝基苯甲酸盐作为剥离镀层的氧化剂，由于间硝基苯甲酸根离子是铜、镍、铬、锡等金属的氧化剂，能够在阳极放电使镀层金属溶解剥离，从而达到退除上述金属镀层的目的。同时，间硝基苯甲酸盐可作为金属离子沉淀剂，防止基体的溶解，提高溶液导电性。

进一步的，所述缓冲剂为二乙基二硫代氨基甲酸钠、二乙基二硫代氨基甲酸钾、二乙基二硫代氨基甲酸钙、二乙基二硫代氨基甲酸镁中的一种或几种。缓冲剂的作用是稳定溶液pH，本发明选用任一种现有技术的二乙基二硫代氨基甲酸盐实现。

进一步的，所述络合剂为柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸铵、硝酸钙、柠檬酸铁或柠檬酸铁铵中的一种或几种。采用柠檬酸盐作为络合剂，具有以下几方面的作用：第一，净化溶液，不产生镀层金属离子积累，稳定退镀速度；第二，活化镀层金属，提高退镀速度；第三，配合缓冲剂起到降低溶液pH的作用，进一步提高反应体系pH值的稳定性。

进一步的，所述导电盐为十二烷基磺酸钾、十二烷基磺酸铵、十二烷基磺酸钠、十二烷基磺酸铁中的一种或几种。本发明提供的十二烷基磺酸盐不仅有导电盐的效果，还可以作为修复剂，对铁基体更进一步的保护。

本发明还提供一种铁基镍镀层退镀方法，使用了上述的环保型化学剥镍剂，具体包括以下步骤 ：

S1.水洗 ：将表面镀过镍金属镀层的铁基零件或样片放置在室温水中漂洗，时间为20-30s ；

S2.表面活化 ：经过水洗后的铁基零件或样片浸没在活化液中活化处理，活化溶液采用氢氟酸、氟化氢铵、氟化钠、氟化钾中一种或两种，其中氟离子浓度为 20-30g/L，时间为12-15min ；

S3.二次水洗 ：将经过活化处理的铁基零件或样片在室温水中漂洗两次，时间均为20-30s ；

S4.退镀 ：将经过二次水洗的铁基零件或样片浸没在如权利要求1- 所述的环保型化学剥镍剂配制的退镀溶液中进行退镀处理，处理时间根据铁基零件上镍镀层的厚度来计，退镀速度为 1μm/min-3μm/min ；

S5.二次水洗 ：将经过退镀处理的铁基零件或样片在室温水中漂洗两次，时间均为30-45s ；

S6.烘烤：将水洗后的铁基零件或样片放置在热处理炉中处理，处理温度为60-100℃，处理时间为30-45min。

本发明优选间硝基苯甲酸作为氧化剂剥离铁基体上的镍镀层，由于硝酸盐的性质一般较为稳定，且毒性较低，使本发明的剥离剂在使用时无废气、废水产生，同时对设备无腐蚀性，对环境有较高的亲和度。与此同时，本发明还配合二乙基二硫代氨基甲酸盐和十二烷基磺酸盐，结合本发明退镀方法，可以有效地提高剥离铁基体上镍镀层的速率，在短时间内完成镀层剥离，实现生产周期的缩短。本发明相对于现有技术，具有没有腐蚀、没有毒气、没有污染、效率高、环保、维护操作简单方便等优点。

本发明的有益效果在于：1. 化学剥镍剂无毒无副作用，环保无污染；

2. 使用该化学剥镍剂退镀，镍镀层能够完全退除,同时金属镍剥离后对铁基体没有腐蚀，能够很好的恢复原铁基体的状态，对正常返镀没有任何影响 ；

3. 结合本发明提供的化学剥镍剂和退镀方法，可以有效地提高剥离铁基体上镍镀层的速率，在短时间内完成镀层剥离；

4. 工艺操作简单，符合安全生产的要求。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详细描述：

实施例1

本实施例提供一种环保型化学剥镍剂，其原料按重量计包括：

氧化剂 50份；

缓冲剂 30份；

缓蚀剂 40份；

络合剂 65 份；

导电盐 4份；

其中，所述氧化剂为间硝基苯甲酸钠，所述缓冲剂为二乙基二硫代氨基甲酸钠，所述缓蚀剂为乙二胺，所述络合剂为柠檬酸铵，所述导电盐为十二烷基磺酸钠。本实施例中，所述镀层为镍镀层。

实施例2

本实施例提供一种环保型化学剥镍剂，其原料按重量计包括：

氧化剂 30份；

缓冲剂 30份；

缓蚀剂 40份；

络合剂 65 份；

导电盐 4份；

其中，所述氧化剂为间硝基苯甲酸钠，所述缓冲剂为二乙基二硫代氨基甲酸钠，所述缓蚀剂为乙二胺，所述络合剂为柠檬酸铵，所述导电盐为十二烷基磺酸钠。本实施例中，所述镀层为镍镀层。

实施例3

本实施例提供一种环保型化学剥镍剂，其原料按重量计包括：

氧化剂 60份；

缓冲剂 30份；

缓蚀剂 40份；

络合剂 65 份；

导电盐 4份；

其中，所述氧化剂为间硝基苯甲酸钠，所述缓冲剂为二乙基二硫代氨基甲酸钠，所述缓蚀剂为乙二胺，所述络合剂为柠檬酸铵，所述导电盐为十二烷基磺酸钠。本实施例中，所述镀层为镍镀层。

实施例4

本实施例提供一种环保型化学剥镍剂，其原料按重量计包括：

氧化剂 50份；

缓冲剂 40份；

缓蚀剂 40份；

络合剂 65 份；

导电盐 4份；

其中，所述氧化剂为间硝基苯甲酸钠，所述缓冲剂为二乙基二硫代氨基甲酸钠，所述缓蚀剂为乙二胺，所述络合剂为柠檬酸铵，所述导电盐为十二烷基磺酸钠。本实施例中，所述镀层为镍镀层。

实施例5

本实施例提供一种环保型化学剥镍剂，其原料按重量计包括：

氧化剂 50份；

缓冲剂 20份；

缓蚀剂 40份；

络合剂 65 份；

导电盐 4份；

其中，所述氧化剂为间硝基苯甲酸钠，所述缓冲剂为二乙基二硫代氨基甲酸钠，所述缓蚀剂为乙二胺，所述络合剂为柠檬酸铵，所述导电盐为十二烷基磺酸钠。本实施例中，所述镀层为镍镀层。

实施例6

本实施例提供一种环保型化学剥镍剂，其原料按重量计包括：

氧化剂 50份；

缓冲剂 30份；

缓蚀剂 40份；

络合剂 65 份；

导电盐 2份；

其中，所述氧化剂为间硝基苯甲酸钠，所述缓冲剂为二乙基二硫代氨基甲酸钠，所述缓蚀剂为乙二胺，所述络合剂为柠檬酸铵，所述导电盐为十二烷基磺酸钠。本实施例中，所述镀层为镍镀层。

实施例7

本实施例提供一种环保型化学剥镍剂，其原料按重量计包括：

氧化剂 50份；

缓冲剂 30份；

缓蚀剂 40份；

络合剂 65 份；

导电盐 5份；

其中，所述氧化剂为间硝基苯甲酸钠，所述缓冲剂为二乙基二硫代氨基甲酸钠，所述缓蚀剂为乙二胺，所述络合剂为柠檬酸铵，所述导电盐为十二烷基磺酸钠。本实施例中，所述镀层为镍镀层。

实施例8

一种铁基镍镀层退镀方法，使用了实施例1-7中所述的环保型化学剥镍剂，具体包括以下步骤 ：

S1.水洗 ：将表面镀过镍金属镀层的铁基零件或样片放置在室温水中漂洗，时间为20-30s ；

S2.表面活化 ：经过水洗后的铁基零件或样片浸没在活化液中活化处理，活化溶液采用氢氟酸、氟化氢铵、氟化钠、氟化钾中一种或两种，其中氟离子浓度为 20-30g/L，时间为12-15min ；

S3.二次水洗 ：将经过活化处理的铁基零件或样片在室温水中漂洗两次，时间均为20-30s ；

S4.退镀 ：将经过二次水洗的铁基零件或样片浸没在如权利要求1- 所述的环保型化学剥镍剂配制的退镀溶液中进行退镀处理，处理时间根据铁基零件上镍镀层的厚度来计，退镀速度为 1μm/min-3μm/min ；

S5.二次水洗 ：将经过退镀处理的铁基零件或样片在室温水中漂洗两次，时间均为30-45s ；

S6.烘烤：将水洗后的铁基零件或样片放置在热处理炉中处理，处理温度为60-100℃，处理时间为30-45min。

对比例1

本对比例提供一种不锈钢基体镀层剥离剂，其原料按重量计包括：

氧化剂 110份；

缓冲剂 25份；

导电盐 33份；

络合剂 10份；

缓蚀剂 12份；

其中，所述氧化剂为硝酸铵，所述缓冲剂为醋酸镁，所述导电盐为硫酸铜，所述络合剂为EDTA二钠，所述活化剂为酒石酸钾钠，所述缓蚀剂为左旋葡萄糖。

对比例2

本对比例提供一种环保型化学剥镍剂，其原料按重量计包括：

氧化剂 110份；

缓冲剂 25份；

导电盐 33份；

络合剂 10份；

缓蚀剂 12份；

其中，所述氧化剂为硝酸铵，所述缓冲剂为醋酸镁，所述导电盐为硫酸铜，所述络合剂为柠檬酸钠，所述活化剂为酒石酸钾钠，所述缓蚀剂为硫脲。

实验例

镀层剥离药水配置：将实施例1-7和对比例1、2所述的剥镍剂加入去离子水，配成镀层剥离药水。采用实施例8所提供的退镀方法，在1000kg的铁基板上镀上质量为0.5-1g的镍镀层。通过计算处理前后钢板质量的变化获得镀层剥离率。测试钢板间的摩擦系数。测试电解容器底部固体沉淀物质量。其结果如下表所示。

以上为本发明的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。