CN101008088A

CN101008088A - 一种镍扣的生产方法

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Publication number: CN101008088A
Application number: CN 200610156308
Authority: CN
Inventors: 李娟�; 陈胜利; 邓涛; 马靖霞; 刘冬莉; 谢兴平; 杨秀然; 陈涛
Original assignee: Jinchuan Group Co Ltd
Current assignee: Jinchuan Group Co Ltd
Priority date: 2006-12-29
Filing date: 2006-12-29
Publication date: 2007-08-01

Abstract

一种镍扣的生产方法，涉及一种采用镍溶液电解生产电镀用镍扣的方法。其特征在于是在硫酸盐和盐酸盐混合体系中，以硫化镍阳极板为可溶阳极，不锈钢板镶不锈钢柱为模板，其表面衬绝缘材料PE后作为电解阴极，以镍电解新液为阴极液进行隔膜电解生产出硫镍扣的。采用本发明的方法，生产的镍扣化学性要满足镍扣成型好，外表光亮，具有较好的电化学活性。

Description

一种镍扣的生产方法

技术领域

一种镍扣的生产方法，涉及一种采用镍溶液电解生产电镀用镍扣的方法。

背景技术

镍扣作为一种重要的电镀工业原料，电镀过程中，主要用做篮式电镀工业的阳极材料。电解沉积在镍扣中少量的硫，使阳极在一个较低的稳定电位下均匀溶解，从而防止阳极钝化。电解镍扣作为镀镍材料具有表面圆滑，装篮流畅；密度大，电接触性能好，电流分布均匀；溶解时均匀下降，无悬料事故等优点。在电镀过程中，镍扣与普通电镍作阳极相比，槽电压降低0.4V，节省电能5％，因此，镍扣在电镀工业上应用愈来愈广泛。

近年来，随着电镀工业的迅速发展，对电解镍扣需求量日渐增加。目前，国内外生产该产品的主要厂家有：成都电冶厂、加拿大国际镍公司和挪威鹰桥精炼厂。在国内生产镍扣采用的工艺为可溶阳极电解，阳极为1^#电解镍，阴极为不锈钢板和修补胶类绝缘材料加工制成，电解液为硫酸盐和盐酸盐混合体系且加入添加剂所组成。其生产工艺稳定，产品化学活性较好，外观平滑、光亮。但由于采用1^#电解镍做阳极，生产成本高。加拿大国际镍公司采用硫化镍可溶阳极，阴极套袋隔膜电解生产镍扣，控制电流密度为240A/m²、极间距210mm、槽电压4.0-5.5V，阴极板为喷涂热固化环氧漆，使用周期为5天左右。鹰桥精炼厂采用氯化介质不溶阳极电解生产镍扣，电流密度为250A/m²、极间距150mm、槽电压3.6-3.7v，其阴极板以钛板为基板、按规格镶嵌钛圆柱体，表面经环氧树脂注塑而成。该阴极板使用期长、返修率低，被称之为“永久”阴极。

近年来，随着电镀工业的迅速发展，电镀工艺对电镀阳极材料日渐要求严格。镍扣作为电镀工业材料，其物理规格和化学性要满足镍扣成型好，外表光亮，具有较好的电化学活性。

发明内容

本发明的目的就是提供一种化学性要满足镍扣成型好，外表光亮，具有较好的电化学活性的镍扣的生产方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现。

一种镍扣的生产方法，其特征在于是在硫酸盐和盐酸盐混合体系中，以硫化镍阳极板为可溶阳极，不锈钢板镶不锈钢柱为模板，其表面衬绝缘材料PE后作为电解阴极，以镍电解新液为阴极液进行隔膜电解生产出硫镍扣的。

本发明的方法，以镍电解新液为阴极液进行隔膜电解生产镍扣，在电解过程中，阴极板导电柱表面析出镍扣。与此同时阳极溶解。其主要化学反应式为：

阴极反应：Ni²⁺+2e＝Ni

阳极反应：Ni₃S₂-2e＝Ni²⁺+2NiS

2NiS-4e＝2Ni²⁺+2S

Ni₃S₂-6e＝3Ni²⁺+2S。

本发明的一种镍扣的生产方法，其特征在于其电解新液成份要求为：Ni70g/l-75g/l，Co＜0.01g/l，Cu＜0.003g/l，Fe≤0.004g/l，Pb≤0.0003g/l，Na＜40g/l，Cl 70-80 g/l，SO₄ ^2-：95g/l-110g/l，Zn＜0.00035g/l，H₃BO₄：4-8g/l，有机物＜0.7g/l。

本发明的一种镍扣的生产方法，其特征在于其生产过程的电解液PH值为4.5-5.0；电解温度为60-70℃。

本发明的一种镍扣的生产方法，其特征在于其硫化镍阳极板的重量百分比成份：Ni＞66％；Cu＜5％；Fe≤2.3％；S＜25％。

本发明的一种镍扣的生产方法，其特征在于其生产过程的电流控制为0-12000A，平均电流7000A。

本发明的一种镍扣的生产方法，其特征在于生产过程的槽电压为0.5-6.0V；极间距为190mm；电解液流量为250-400ml/min.袋；阴极周期为6-8d。

本发明的一种镍扣的生产方法，其特征在于生产过程电流每12小时提一次，一个镍扣生产周期共提14次，以后保持此电流不变，出槽前4小时开始当降低电流。

本发明的一种镍扣的生产方法，其特征在于其生产过程中镍扣出槽，进行镍扣的剥离后，采用双氧水对镍扣表面进行漂洗，使镍扣产品表观光亮。

在本发明的方法中，较高的电流密度能提高产品产量，电流密度过大，能同时使镍和氢的超电位增大，但镍的超电位比氢的超电位增加得更快，从而加快了氢气的析出，使镍扣表面长气孔。因此，镍扣生产最高电流密度要求应小于1387A/m²。

在本发明的方法中，溶液的流动载负着Ni²⁺迁移运动，流动性不好，影响Ni²⁺的扩散，一方面造成溶液“浓差极化”，另一方面阴极区Ni²⁺浓度降低，溶液中H⁺加快析出，造成镍扣表面气孔的产生。同时，阴极液局部pH值上升，在阴极上有碱性物生成。因此，要保持电解槽内溶液有较好的流动性，pH值要求控制在4.5-5.0之间；

在本发明中，电解液中含有的不溶物或有机物，其导电性能差或基本不导电，又极易吸附在阴极表面，使镍扣表面与溶液处于相对隔离状态。此处电阻大，形成“零电位”的等势体，溶液中的Ni²⁺不能扩散到正在电积的阴极表面，阻碍了Ni²⁺的放电析出，形成一个较小的空穴，即产生气孔。同时，电解液中有机物及不溶物含量高，还会造成镍扣表面“结瘤”、长“毛刺”等不良现象。因此，应严格控制有机物及不溶物含量，防止电解液被污染。

在本发明方法中，电解镍扣中含有微量的硫，使阴极沉积物的物化性质发生变化，电镍沉积层晶体结构发生变化，晶体间内应力增大，致使沉积的镍硬度和脆性增大，在物理外观上表现为：分层、爆皮。因此加入一种辅助添加剂硼酸。该添加剂能显著降低电解液表面张力，改善溶液的分散能力，在镍沉积过程中，使晶粒细化，在较大的电流密度范围内得到结晶致密的电解产物，能在一定的程度上，最大限度降低电镍沉积层内应力，从而消除电镍分层、爆皮等不良现象，最终达到镍扣成型目的。

采用本发明的方法，生产的镍扣化学性要满足镍扣成型好，外表光亮，具有较好的电化学活性。

具体实施方式

一种镍扣的生产方法，在硫酸盐和盐酸盐混合体系中，以硫化镍阳极板为可溶阳极，不锈钢板镶不锈钢柱为模板，其表面衬绝缘材料PE后作为电解阴极，以镍电解新液为阴极液进行隔膜电解生产出硫镍扣的。其电解新液成份要求为：Ni 70g/l-75g/l，Co＜0.01g/l，Cu＜0.003g/l，Fe≤0.004g/l，Pb≤0.0003g/l，Na＜40g/l，Cl 70-80g/l，SO₄ ^2-：95g/l-110g/l，Zn＜0.00035g/l，H₃BO₄：4-8g/l，有机物＜0.7g/l。生产过程的电解液PH值为4.5-5.0；电解温度为60-70℃。其硫化镍阳极板的重量百分比成份：Ni＞66％；Cu＜5％；Fe≤2.3％；S＜25％。其生产过程的电流控制为0-12000A，平均电流7000A。生产过程的槽电压为0.5-6.0V；极间距为190mm；电解液流量为250-400ml/min.袋；阴极周期为6-8d。生产过程电流每12小时提一次，一个镍扣生产周期共提14次，以后保持此电流不变，出槽前4小时开始当降低电流。生产最高电流密度要求应小于1387A/m²。

实施例1

采用的原料液为经过三段净化除杂后的镍电解新液。硫化镍阳极板规格：860×350×55±5mm；阴极规格：阴极极板为不锈钢板镶不锈钢柱表面衬PE，每块板规格为：1050×920×3mm；极板圆柱数为1706个，圆柱直径φ＝10mm，总有效导电面积为0.1339m³。电解新液成份要求为：Ni 70g/l-75g/l，Co＜0.01g/l，Cu＜0.003g/l，Fe≤0.004g/l，Pb≤0.0003g/l，Na＜40g/l，Cl 70-80g/l，SO₄ ^2-：95g/l-110g/l，Zn＜0.00035g/l，H₃BO₄：4-8g/l，有机物＜0.7g/l。生产过程的电解液PH值为4.5-5.0；电解温度为60-70℃。其硫化镍阳极板的重量百分比成份：Ni＞66％；Cu＜5％；Fe≤2.3％；S＜25％。

生产过程的电流控制为0-12000A，平均电流7000A。生产过程的槽电压为0.5-6.0V；极间距为190mm；电解液流量为250ml/min.袋；阴极周期为6d。生产过程电流每12小时提一次，一个镍扣生产周期共提14次，以后保持此电流不变，出槽前4小时开始当降低电流。生产最高电流密度为1387A/m²。生产的镍扣化学性要满足镍扣成型好，外表光亮，具有较好的电化学活性。

实施例2

其它条件同例1，其生产过程的电解液流量为400ml/min.袋；阴极周期为8d。生产最高电流密度要求应小于1385A/m²。生产的镍扣化学性要满足镍扣成型好，外表光亮，具有较好的电化学活性。

Claims

1.一种镍扣的生产方法，其特征在于是在硫酸盐和盐酸盐混合体系中，以硫化镍阳极板为可溶阳极，不锈钢板镶不锈钢柱为模板，其表面衬绝缘材料PE后作为电解阴极，以镍电解新液为阴极液进行隔膜电解生产出硫镍扣的。

2.根据权利要求1所述的一种镍扣的生产方法，其特征在于其电解新液成份要求为：Ni 70g/l-75g/l，Co＜0.01g/l，Cu＜0.003g/l，Fe≤0.004g/l，Pb≤0.0003g/l，Na＜40g/l，Cl 70-80g/l，S0₄ ^2-：95g/l-110g/l，Zn＜0.00035g/l，H₃BO₄：4-8g/l，有机物＜0.7g/l。

3.根据权利要求1所述的一种镍扣的生产方法，其特征在于其生产过程的电解液PH值为4.5-5.0；电解温度为60-70℃。

4.根据权利要求1所述的一种镍扣的生产方法，其特征在于其硫化镍阳极板的重量百分比成份：Ni＞66％；Cu＜5％；Fe≤2.3％；S＜25％。

5.根据权利要求1所述的一种镍扣的生产方法，其特征在于其生产过程的电流控制为0-12000A，平均电流7000A。

6.根据权利要求1所述的一种镍扣的生产方法，其特征在于生产过程的槽电压为0.5-6.0V；极间距为190mm；电解液流量为250-400ml/min.袋；阴极周期为6-8d。

7.根据权利要求1所述的一种镍扣的生产方法，其特征在于生产过程电流每12小时提一次，一个镍扣生产周期共提14次，以后保持此电流不变，出槽前4小时开始当降低电流。

8.根据权利要求1所述的一种镍扣的生产方法，其特征在于其生产过程中镍扣出槽，进行镍扣的剥离后，采用双氧水对镍扣表面进行漂洗，使镍扣产品表观光亮。

9.根据权利要求1所述的一种镍扣的生产方法，其特征在于其生产过程的最高电流密度小于1387A/m²。