代镉电镀清洁生产技术

代镉电镀清洁生产推荐技术1.1电镀锌镍合金代镉电镀技术说明①氯化物电镀锌镍合金氯化物体系的电镀锌镍合金工艺是研究和应用最广泛的一种，其镀液组成及工艺条件如下：组成及工艺条件配方1配方2配方3配方4氯化锌（g/L）1401007555~85氯化镍（g/L）20014012075~85氯化铵（g/L）20022050~60氯化钾（g/L）200200~220硼酸（g/L）102025~30十二烷基硫酸钠（g/L）0.05聚乙烯乙二酸醇胺苯醚（g/L）0.012苯亚甲基丙酮（g/L）0.05721-3添加剂（g/L）2SSA-85（ml/L）5pH值5.05.8~6.85.55~6温度（℃）3040~5530~4032~36阴极电流密度（A/dm2）2~41~82~51~3阳极锌板SZn:SNi=9:1Zn，Ni分控SZn:SNi=10:1②碱性锌酸盐电镀锌镍合金碱性锌酸盐电镀锌镍合金工艺配方和工艺条件如下：组成及工艺条件配方1配方2配方3配方4氧化锌（g/L）8~126~810~1510硫酸镍（g/L）10~146氢氧化纳（g/L）100~14080~100100~150120乙二胺（g/L）20~30三乙醇胺（g/L）30~50镍配合物（ml/L）ZQ：20~408~12ZN-1C：20~30香草醛（g/L）0.1~0.2添加剂（ml/L）ZQ-1：8~14ZN-11：0.5~1.0ZN-1:5~10ZN-1A:3~5ZN-1B:3~5NZ-918C:70NZ-918A:6NZ-918B:4阴极电流密度（A/dm2）1~50.4~40.5~40.5~1.5温度（℃）15~3520~4020~3010~35阳极Zn，Ni并用Zn，Ni并用Zn，Ni并用Zn，Ni并用镀层镍含量（%）137~92~58③硫酸盐体系电镀锌镍合金硫酸锌、硫酸镍价格较氯化物便宜，硫酸跟离子对设备的腐蚀性小，并且硫酸盐镀锌镍合金镀液组成简单，工艺稳定，使用维护容易，可使用较高电流密度，阴极电流效率高，成本较低，适合批量生产，多用于汽车钢板生产。为了进一步提高镀层耐蚀能力，镀后还需进行铬酸盐钝化处理。硫酸盐镀液组成及工艺条件见下表。组成及工艺条件配方1配方2配方3配方4硫酸锌（g/L）7270150100硫酸镍（g/L）70150130200硫酸铵（g/L）3020硫酸钠（g/L）60乙酸钠（g/L）50~100柠檬酸（g/L）100~200硼酸（g/L）20~4020添加剂少量少量少量少量阴极电流密度（A/dm2）1~2301~1010温度（℃）605035~4540pH值2~321~33阳极锌板锌、镍不溶性锌、镍适用范围（替代的落后技术）镉的毒性极大，易被人体吸收并积累，导致人体疾病，国外基本上限制了镀镉工艺。镀镉层属于阳极性镀层，对钢铁基本具有电化学保护作用，能有效保护海洋性气侯下的钢铁基体。锌镍合金镀液主要有两种类型：一种是弱酸性体系，较早使用，该镀液成分简单，阴极电流效率高，镀液稳定，易于操作；另一种是碱性锌酸盐镀液，是近几年发展起来来的，镀液的分散性能好，具有较宽的电流密度范围，镀层合金成分比例较均匀，对设备腐蚀性小工艺稳定，成本较低。主要环境、经济指标锌镍合金镀层是一种新型的防护性能优良的镀层，适合在恶劣的工业大气和严酷的海洋环境中使用。镍含量影响镀层的耐蚀性能，通常使用7%~18%的合金，这种合金对钢铁基体来说是阳极性镀层，能起到电化学作用。锌镍合金镀层具有高耐性，但仍需进行适当的钝化处理，否则表面还是容易氧化和腐蚀，破坏镀层的外观和使用性能。其钝化处理可分为彩色钝化、黑色钝化和白色钝化。使用现状锌合金镀层在耐腐蚀性、低氢脆性等方面基本和镉镀层性能接近，在航空、航天、汽车、机械等行业发挥了重要的作用，同时彻底消除了镉对环境的污染。1.2电镀锌铁合金代镉电镀技术说明代镉浓度锌铁合金常用的镀液有碱性镀液、硫酸盐镀液、氯化物镀液、磷酸盐镀液等，各有优缺点，可根据材料零件酌情选用。电镀锌铁合金镀液的组成及工艺条件见下表。组成及工艺条件配方1配方2配方3配方4氧化锌（g/L）14~16硫酸锌（g/L）200~300氯化锌（g/L）90~11030~300硫酸亚铁（g/L）1~1.59~16200~300氯化亚铁（g/L）300氢氧化纳（g/L）140~160氯化钾（g/L）220~240聚乙二醇（g/L）1.5硫酸钠（g/L）30柠檬酸（g/L）55辅助络合剂（g/L）XTL40~601215光亮剂（g/L）XTT4~614~18少许稳定剂（g/L）7~10工作温度（℃）15~3015~384050阴极电流密度（A/dm2）1~2.51~520~15030阳极锌Zn:Fe=10:1锌锌镀层含铁量（%）0.2~0.70.4~0.72012适用范围（替代的落后技术）代镉电镀。主要环境、经济指标电镀锌铁合金镀层可根据含铁量分为高铁合金镀层（含铁7%~25%）和低铁合金镀层（含铁0.3%~0.6%）。高铁合金镀层耐蚀性好，但难于钝化处理，一般作汽车钢板的电泳涂层底层。低铁合金镀层易于钝化处理，耐蚀性还可大大提高，经黑色钝化后具有很高的耐蚀性。电镀锌铁合金镀层成本较低，工艺简单，已经应用于家电、仪表等行业和钢管的表面电镀。使用现状对于含低铁的锌铁合金镀层，进行钝化处理可以进一步提高镀层的耐蚀能力。钝化膜的颜色一般分为黑色、彩色、白色，其中黑色钝化膜的耐蚀性能最强。日本已将新帖合金镀层应用于家电、汽车、仪表和能源工业，北美、欧洲正在加速开发应用，我国国内已有用锌铁合金代替锌来镀钢管等的报道。1.3电镀锌钴合金代镉电镀技术说明电镀锌钴合金镀层镀液主要有四种体系：氯化物型、硫酸盐型、氯化物-硫酸盐混合型和碱性锌酸盐型，研究应用最多的是氯化物型。近几年碱性镀液发展较快，其应用也越来越广泛。锌钴合金镀液的组成及工艺条件见下表：组成及工艺条件配方1配方2配方3配方4氧化锌（g/L）8~14氯化锌（g/L）80~90硫酸锌（g/L）49510氯化钴（g/L）硫酸钴（g/L）1.5~3.07510氢氧化纳（g/L）80~100氯化钠（g/L）180~210硼酸（g/L）20~30硫酸钠（g/L）50醋酸钠（g/L）9柠檬酸（g/L）50ZC稳定剂（g/L）30~50ZCA添加剂（ml/L）6~10适量温度（℃）10~4025~405025~35阴极电流密度（A/dm2）1~41~43015~25阳极锌铁混合锌锌锌镀层钴含量（%）0.6~0.80.4~0.80.6~0.815~25适用范围（替代的落后技术）代镉电镀。主要环境、经济指标锌钴合金镀层的耐蚀性和镀层中的钴含量有关，随钴含量增加耐蚀性提高，但超过1%时，提高相对较慢，因而生产中广泛应用的是含钴0.6%~1%的锌钴合金镀层。钴含量为20%左右的锌钴合金镀层外观光亮，与铬镀层相似，可作为装饰性镀层来应用。使用现状国内外已有应用。1.4电镀锡锌合金代镉电镀技术说明①柠檬酸盐电镀锡锌合金柠檬酸盐电镀液应用较多，该镀液比较稳定，镀层中锡锌含量容易控制，在适当的条件下，采用下表的镀液能得到含锌量为25%左右的光亮或半光亮合金镀层。镀液组成及工艺条件配方1配方2配方3配方4硫酸亚锡（g/L）353828110硫酸锌（g/L）323624110柠檬酸（或钠盐）（g/L）8030柠檬酸铵（g/L）11090葡萄糖酸盐（g/L）20酒石酸（g/L）25酒石酸铵（g/L）5硫酸铵（g/L）6070磷酸铵（g/L）80琥珀酸（g/L）10氨水（ml/L）72调pH80光亮剂（ml/L）888明胶15阴极电流密度（A/dm2）1~30.5~31~31.5温度（℃）15~2510~4015~2520~35pH值6~75~65.81.5阳极25%合金25%合金25%合金25%合金②葡萄糖酸盐镀液低浓度锡锌合金从葡萄糖酸盐镀液中得到的锡锌合金镀层光亮细致、与基体结合力好、氢脆小。其工艺条件见表：镀液组成及工艺条件配方1配方2配方3配方4硫酸亚锡（g/L）273730氯化亚锡（g/L）40硫酸锌（g/L）3622.54540葡萄糖酸钠（g/L）110120160葡萄糖酸（g/L）150醋酸钠（g/L）20磷酸钠（g/L）15三乙醇胺（g/L）2675聚乙二醇烷基醚（g/L）33蛋白胨（g/L）0.51.01.5香草醛（g/L）0.040.4阴极电流密度（A/dm2）1~24~61~32温度（℃）2520~3040~6025pH值6~766~76镀层含锌量（%）253030适用范围（替代的落后技术）锡锌合金镀层对钢铁基体来说是阳极性镀层，具有电化学保护作用，在化学稳定性方面也能超过或相当于昂贵而有毒性的金属镉。主要环