一种无氨氮化学镍处理工艺的制作方法

文档序号:15601433发布日期:2018-10-02 20:22阅读:1677来源:国知局
本发明属于塑料电镀领域,具体来说,是一种塑料电镀前,通过不含氨氮的络合剂对镍进行处理的工艺。
背景技术
:塑料电镀是指采用一定的加工方法,在塑料表面上首先产生活化中心,采用化学镀或置换镀形成导电膜,然后用常规电镀进行加厚的全过程。与金属制件相比,塑料电镀制品不仅可以实现很好的金属质感,而且能减轻制品重量,在有效改善塑料外观及装饰性的同时,也改善了其在电、热及耐蚀等方面的性能。塑料电镀中化学镀镍是目前最常见的金属化步骤。而目前塑料电镀所使用的化学镍全是含氨的碱性化学镍,可以说是行业的标准工业。由于氨在碱性化学镍中作为一种络合剂,相对便宜、换槽成本较低,以及长期使用操作经验丰富,使得无人对行业的标准进行挑战,无论是化学品供应商提供的还是自配的。但是,随着社会的进步,人类对健康以及环境提出了更高的要求。该技术的缺陷越来越突出:(1)由于氨的挥发性强,车间氨气浓度高,氨味浓,容易在车间形成氨雾,形成交叉污染,且不利员工健康。(2)稳定性较差,相对容易翻槽。(3)一般碱性化学镍槽液中,含氨在15-25g/l,甚至更高,取决于槽液的老化程度。(4)高氨含量的污水,特别是含有氨氮的污水,要达到国家环保法的排放标准,不仅困难而且成本也高;环保法对电镀废水氨氮污染物排放的规定如下表:即使不按照氨氮含量小于8mg/l这个标准执行,也很难达到氨氮含量小于15mg/l这个排放标准。污水中氨氮的去除有多种方法,最符合成本效益的是生化硝化/反硝化方法,但这对一般电镀厂,非常不现实。其他物理化学方法,如离子交换,化学法等,投资成本大,去除效率不高,不具任何成本优势。塑料电镀整个流程中,目前污水中氨氮污染的唯一来源是碱性化学镍,因此要解决废水中含氨氮可能超标的难题,降低污水处理时间、步骤、成本,最好的办法是使用不含氨氮的化学镍。技术实现要素:本发明目的是旨在提供了一种无氨氮化学镍处理工艺,不含氨氮,废水处理简单,环保。为实现上述技术目的,本发明采用的技术方案如下:一种无氨氮化学镍处理工艺,包括无氨氮化学镍的配制,配制过程中,在硫酸镍中加入不含氨氮的开缸剂,得到用于塑料电镀的无氨氮化学镍。作为本发明一种无氨氮化学镍处理工艺的一种优选,每1l所述开缸剂包含二水合柠檬酸钠30-40g,乳酸100-110g,d-苹果酸40-45g,丁二酸55-60g,异硫脲丙磺酸内盐0.05-0.15g,硝酸铋15-30ppm,乙二醇25-40g,2-乙基己基硫酸钠5-20g。作为本发明一种无氨氮化学镍处理工艺的另一种优选,每1l所述开缸剂包含二水合柠檬酸钠35g,乳酸108g,d-苹果酸42g,丁二酸58g,异硫脲丙磺酸内盐0.1g,硝酸铋23ppm,乙二醇34g,2-乙基己基硫酸钠10g。作为本发明一种无氨氮化学镍处理工艺的又一种优选,利用氢氧化钠调节开缸剂的ph=5.0-6.5,sg=0.90-1.20,最优的,sg=1.10。作为本发明一种无氨氮化学镍处理工艺的再一种优选,无氨氮化学镍的配制步骤包括:先在槽内注入纯水,在均匀搅拌下加入开缸剂,然后加入硫酸镍,搅拌均匀后,加入次亚磷酸钠,搅拌均匀后,加入纯水至所需水位;其中每1l无氨氮化学镍包含硫酸镍12-20g,镍离子2.6-5.0g,次亚磷酸钠10-22g,开缸剂140-160mg。作为本发明一种无氨氮化学镍处理工艺的又一种优选,无氨氮化学镍工作的ph值为5.0-6.5。作为本发明一种无氨氮化学镍处理工艺的另一种优选,还包括无氨氮化学镍的维护和补充,在无氨氮化学镍配制好后,在使用过程中,利用不含氨氮的补充剂对其进行维护。作为本发明一种无氨氮化学镍处理工艺的再一种优选,每1l所述补充剂包含二水合柠檬酸钠50-70g,乳酸150-170g,d-苹果酸20-25g,丁二酸25-40g,异硫脲丙磺酸内盐0.05-0.15g,硝酸铋32-50ppm,乙二醇50-80g,2-乙基己基硫酸钠10-30g;利用氢氧化钠调节补充剂的ph=5.0-6.5,sg=1.00-1.20,最优的,sg=1.12。作为本发明一种无氨氮化学镍处理工艺的又一种优选,每1l所述补充剂包含二水合柠檬酸钠65g,乳酸160g,d-苹果酸23g,丁二酸33g,异硫脲丙磺酸内盐0.1g,硝酸铋42ppm,乙二醇65g,2-乙基己基硫酸钠20g;利用氢氧化钠调节补充剂的ph=5.0-6.5,sg=1.00-1.20,最优的,sg=1.12。作为本发明一种无氨氮化学镍处理工艺的另一种优选,维护方法为:每增加1g/l镍离子,需添加8-12ml/l的补充剂。有益效果:(1)本发明提供的化学镍为弱酸性,自催化反应实现镍的沉积专门为塑料电镀而开发,适合abs和abs/pc塑料的电镀,且镀层的结合力优良,完全满足性能要求;(2)利用不含氮开缸剂和补充剂,取代了氨的络合,它们的协调作用使得化学镍过程的稳定性和速度达到了一个非常合适的平衡,完全适合目前的工艺要求,现有的设备不需要做任何改变,即可转缸;(3)由于无氨氮化学镍是弱酸性,络合强度比碱性化学镍有所降低,减轻了污水中络合物的轻度,能更容易破络,去除重金属,而且cod也比碱性容易;(4)无论开缸剂还是补充剂,都不含氨氮,大大降低了污水处理的难度,绿色环保;(5)比一般含氨的碱性化学镍稳定,不易翻槽,平均寿命比碱性化学镍长,能有效降低运作成本;(6)操作容易,一剂开缸,一剂补充,一般情况下不需加稳定剂。附图说明书图1为利用本发明提供的无氨氮化学镍电镀abs后,镀层的电镜扫描图;图2为利用含氨氮的普通化学镍电镀abs后,镀层的电镜扫描图。具体实施方式为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明,下面结合实施例对本发明技术方案进一步说明。一种无氨氮化学镍处理工艺,包括无氨化学镍溶液的配制和维护补充。无氨氮化学镍溶液的配制包括如下步骤:(1)先在槽内注入纯水;(2)在均匀搅拌下加入开缸剂;(3)然后加入硫酸镍,搅拌均匀;(4)加入次亚磷酸钠,搅拌均匀;(5)加入纯水至所需水位;(6)如有需要,用氢氧化钠或稀硫酸调节ph值至操作范围。其中,硫酸镍为六水硫酸镍,次亚磷酸钠为一水次亚磷酸钠。每配制1l无氨氮化学镍,需要550ml的纯水、150ml的开缸剂,17g的硫酸镍,20g的次亚磷酸钠。其中,每1l开缸剂含有二水合柠檬酸钠35g,乳酸108g,d-苹果酸42g,丁二酸58g,异硫脲丙磺酸内盐0.1g,硝酸铋23ppm,乙二醇34g,2-乙基己基硫酸钠10g。且通过氢氧化钠调节ph为5.0-6.5,sg为1.00-1.20。配制好后的无氨氮化学镍中,其工作参数如下表:工作参数表最优控制范围硫酸镍17g/l12-20g/l镍离子3.7g/l2.6-5g/l次亚磷酸钠15g/l10-22g/l开缸剂150ml/l140-160ml/l温度53℃50-56℃时间9分钟7-11分钟ph6.25.0-6.5负载量1.3dm2/l0.65-1.7dm2/l使用本发明提供的工艺处理镍,相对于使用常规络合剂处理镍,硫酸镍(15.7-17.9g/l)、镍离子(2.6-4g/l)、次亚磷酸钠(10-22g/l)、温度(51-56℃)的控制范围更宽,操作起来不仅更容易,而且镀镍槽的处理的频率可以降低,能够做到半个月处理,3-4月换槽;并且,在本发明中,ph值更偏向中性,这样能够做到相对节能环保,废水更易处理。在使用过程中,镍离子在消耗,需要进行维护和补充,无氨氮化学镍的维护和补充包括如下步骤:(1)定期测量ph值,检测镍离子和次亚磷酸钠的含量;(2)根据镍离子的含量和工作参数表,确定加入六水硫酸镍的量,每增加1g/l镍离子(约添加4.5g/l六水硫酸镍),需添加8-12ml/l补充剂;(3)根据次亚磷酸钠的含量和工作参数表,确定加入次亚磷酸钠的量,一般情况下,每增加1g/l镍离子,需增加约5.5g/l的一水次亚磷酸钠;(4)每次添加化学品后,用氢氧化钠或用稀硫酸调节ph值至工作参数表中的范围。其中,每1l所述补充剂包含二水合柠檬酸钠65g,乳酸160g,d-苹果酸23g,丁二酸33g,异硫脲丙磺酸内盐0.1g,硝酸铋42ppm,乙二醇65g,2-乙基己基硫酸钠20g;利用氢氧化钠调节补充剂的ph=5.0-6.5,sg=1.00-1.20。本发明提供的化学镍,完全不含氨氮,大大降低污水处理的难度,彻底消除了氨氮污染的问题;适合abs、abs/pc和pa塑料电镀,镀层的结合力优良,完全满足性能要求;现有的生产设备不需要做任何改变,即可转缸;比一般含氮的碱性化学镍稳定,不易翻槽,平均寿命比碱性化学镍延长,能有效的降低运作成本,操作容易。为了进一步说明本发明提供的化学镍,在对塑料进行电镀时,镀层结合力优良,作了如下对比试验:分别利用上述化学镍和含氨氮的普通化学镍对abs进行电镀处理,处理后运用sem对镍层表面形貌进行观察,得到如图1和图2所示的结果。利用本发明提供的化学镍,镀层排列更加规整、细密;而利用含氨氮的普通化学镍进行镍层电镀,其镀层排列杂乱,疏松多孔。以上对本发明提供的一种无氨氮化学镍处理工艺进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本
技术领域
的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。当前第1页12
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