专利名称：一种去除镀铬溶液中有害杂质的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种去除镀铬溶液中有害杂质的装置，涉及电镀技术领域。
背景技术：
镀铬溶液包含装饰铬镀液和功能铬镀液(硬铬镀液)。镀铬溶液中有害的杂质有 铁离子、铜离子、过量的三价铬离子、钙离子、镍离子、锌离子、钠离子、钾离子、氯离子、硝酸根离子等。有害离子总含量超过15克/升后，镀液无法正常电镀，光亮范围变窄，深度能力下降，均镀能力变差，电流效率降低。杂质含量过高后镀液报废，给环境处理工作带来严重压力。目前，六价铬电镀，六价铬是重金属，会引中鼻中隔穿孔、肠胃疾患、白血球下降、 哮喘肺部病变、“铬疮”等对人体某些部位具有致癌作用，对环境危害极大。近几年，虽然有不少可以取代六价铬镀铬的成功表面处理工艺，但是六价铬电镀有它存在的必然性，在某些领域仍是一种不能缺少的特有镀种。既然有它存在必然性，又不能完全取缔，所以有必要对六价铬电镀这种电镀对环境带来的污染进行防止、制止和处理。目前，净化镀铬溶液的办法是使用素烧陶瓷筒，此办法仅采用电迁移收集，速度相当慢。另一种办法是使用阳离子交换树脂，树脂容易老化，操作复杂，运行成本很高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种去除镀铬溶液中有害杂质的装置，采用如下技术方案一种去除镀铬溶液中有害杂质的装置，包括阳极室和阴极室，阳极室用于盛放待处理的镀铬溶液，阴极室盛放电解液，所述阴极室的制作方法为按照重量比硅藻土 磺酸型均相阳离子选择性材料胶黏剂=5 4 1比例搅拌均勻，经过挤压后成形，再经90°C 烘干、干燥制得。所述的装置，所述电解液为5-50克/升硫酸和20-100克/升铬酐。此装置可以使老化报废的镀铬溶液得到净化，净化后的镀铬溶液可以重新投入使用，避免排放对环境造成的污染，减轻对老化报废的镀铬溶液环境处理工作的压力。此装置净化镀铬擦溶液不仅速度快，而且运行方便，成本又低。
图1为本发明实施例1的装置结构示意图；图2为本发明实施例2的装置结构示意图；图3为本发明实施例3的装置结构示意图。
具体实施例方式以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
实施例1参考图1，本发明的去除镀铬溶液中有害杂质的装置包括阳极室6和阴极室5(也称离子缸)。阳极室6用于盛放待处理的镀铬溶液2，阴极室盛放电解液4，电解液为5-50 克/升硫酸和20-100克/升铬酐，有害杂质被收集于阴极室5中，阴极1采用铅、铅锑合金、 铅锡合金、铁板、不锈钢板或钛及钛合金等材料，阳极3采用铅、铅锡合金、铅锑合金或钛及钛合金材料。阴极室5使用硅藻土和磺酸型均相阳离子选择性材料(美国杜邦或日本旭化声场的全氟磺酸型均相阳离子选择性材料(膜))，并用化学稳定的胶黏剂(例如PMUF树脂胶黏剂、环氧类胶黏剂、美国Tracon公司推出Tra-BondF202双组分环氧树脂胶黏剂、K 一 600-31室温固化胶黏剂等)，按照重量比硅藻土 磺酸型均相阳离子选择性材料胶黏剂 =5:4: 1比例搅拌均勻，经过挤压后成形，再经90°C烘干、干燥制得。硅藻土主要成分是二氧化硅，优质是白色，含量超过70 %，优先选择单体无色透明的硅藻土，此种硅藻土具有细腻、质轻、松散(密度为0. 3-0. 5克/立方厘米)、多孔、孔隙大、吸收性强和渗透性强，有利于均相离子选择性材料的固定，更有利于离子的通过以及收集；此硅藻土还具有耐腐蚀、耐氧化、耐温、耐磨等特点，适合浸泡于具有强氧化性的镀铬溶液中。起到渗透和收集杂质离子的作用。阴极室中的均相阳离子选择性材料，具有选择透过性的高分子材料制成，此种均相阳离子选择性膜是磺酸型的，磺酸型的是强酸性的，在镀铬溶液存在稳定。在通电后，在电场作用下，带有正电荷的阳离子就可以通过阴极室中的均相阳离子选择性材料，而阴离子因为同性排斥而不能通过，所以具有选择透过性。这样在电场作用下，镀铬溶液中的阳离子铁离子、铜离子、三价铬离子、六价铬离子、钙离子、镍离子、锌离子、钠离子、钾离子、氯离子、硝酸根离子等即可被收集在阴极室中而得到去除。阳极室利用阳极本身电化学反应，将三价铬氧化成六价铬；氯离子氧化成氯气，硝酸根离子氧化成氨气，阳极3最好采用铅锡合金材质。实施例21000升镀铬溶液，含铬酐观9. 654克/升，硫酸3. 2克/升，铁离子6. 682克/升， 铜离子8. 678克/升，三价铬9. 6克/升。此时镀液深度能力差，光亮度差，均镀能力差，镀速慢，阴极电流效率在8% (没有使用添加剂)。采用两单元处理组进行处理，见图2。阴极室离子缸里配置的电解液为50克/升硫酸和50克/升铬酐，电流150A/dm2，电压10V。处理12小时后，电流升高至200A/dm2，电压降至8V ；化验分析浓度含铬酐观9. 112克/升，硫酸3. 2克/升，铁离子3. 344克/升， 铜离子4. 351克/升，三价铬6.8克/升。更换重新配置离子缸内电解液，继续电解12小时，电流升至^0A/dm2，电压降至 5. 6V，化验分析浓度含铬酐观9. 110克/升，硫酸3. 2克/升，铁离子1. 865克/升，铜离子0.891克/升，三价铬2. 568克/升。更换重新配置离子缸内电解液，继续电解7天后，电流升至四。々/-〗，电压降至 4. 5V，化验分析浓度含铬酐观9. 110克/升，硫酸3. 2克/升，铁离子0. 002克/升，三价铬0. 0062克/升。此时镀液挂工件电解4-6小时，后正常工作，电流效率12%，镀层光亮，深度能力好，均镀能力好。实验表明，更换电解液周期越短，频率次数越多，杂质处理速度越快。实施例31000升镀铬溶液，含铬酐250。6856克/升，硫酸2. 7克/升，铁离子9. 321克/ 升，铜离子15. 3511克/升，三价铬11. 6895克/升。此时镀液深度能力没有，光亮度发灰， 均镀能力极差，镀速慢，阴极电流效率在18% (使用的是HEEC添加剂)。采用四单元处理组处理，见图3。离子缸里配置电解液为5克/升硫酸和100克/ 升铬酐，电流^0A/dm2，电压12V。处理12小时后，电流升至350A/dm2，电压降至IlV化验分析含铬酐250. 6856克/升，硫酸2. 7克/升，铁离子7. 6520克/升，铜离子10. 6352克 /升，三价铬9. 4231克/升。采用相同电解液，更换离子缸内电解液，继续电解12小时，电流升至380A/dm2，电压降至IOV化验分析含铬酐250. 6800克/升，硫酸2. 7克/升，铁离子5. 4851克/升，铜离子7. 63M克/升，三价铬6. 5311克/升。更换重新配置离子缸内电解液，继续电解7天后，电流升至350A/dm2，电压降至 Iiv化验分析含铬酐250. 6762克/升，硫酸2. 7克/升，铁离子0. 6520克/升，铜离子 1. 6352克/升，三价铬2. 6524克/升。实验表明，处理单元组越多，处理速度越快，一般1000升槽液在7-10天电解处理后，几乎和新配制的镀液一样。此时镀液挂工件电镀工作，电流效率27. 5%，镀层光亮度青光，深度能力好，均镀能力好。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换， 而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种去除镀铬溶液中有害杂质的装置，其特征在于，包括阳极室和阴极室，阳极室用于盛放待处理的镀铬溶液，阴极室盛放电解液，所述阴极室的制作方法为按照重量比硅藻土 磺酸型均相阳离子选择性材料胶黏剂=5:4:1比例搅拌均勻，经过挤压后成形， 再经90°C烘干、干燥制得。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电解液为5-50克/升硫酸和20-100 克/升铬酐。
全文摘要
本发明公开了一种去除镀铬溶液中有害杂质的装置，包括阳极室和阴极室，阳极室用于盛放待处理的镀铬溶液，阴极室盛放电解液所述阴极室的制作方法为按照重量比硅藻土∶磺酸型均相阳离子选择性材料∶胶黏剂＝5∶4∶1比例搅拌均匀，经过挤压后成形，再经90℃烘干、干燥制得。此装置可以使老化报废的镀铬溶液得到净化，净化后的镀铬溶液可以重新投入使用，避免排放对环境造成的污染，减轻对老化报废的镀铬溶液环境处理工作的压力。此装置净化镀铬擦溶液不仅速度快，而且运行方便，成本又低。
文档编号C25D3/04GK102206849SQ20111010639
公开日2011年10月5日 申请日期2011年4月27日 优先权日2011年4月27日
发明者闫瑞景 申请人:太原特益达科技有限公司