CN101775601B - 一种适用于退去黄铜表面锡镍镀层的化学退镀液及退镀方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种黄铜表面锡镍镀层(俗称镀白料)的退镀液及其退镀方法，退镀液是由氧化剂、加速剂、络合剂、缓蚀剂组成，将上述试剂加水搅拌溶解后，放置在水浴锅中缓慢加热，得退镀液，所述的氧化剂选用65～68％硝酸；所述的加速剂选用36～38％盐酸；所述的络合剂选用柠檬酸；所述的缓蚀剂选用苯并三氮唑。本发明所述的退镀液退镀后的黄铜表面光亮，基体颜色基本不变，无针孔，腐蚀量少。

Description

一种适用于退去黄铜表面锡镍镀层的化学退镀液及退镀方法

技术领域

本发明涉及一种退镀液及其退镀方法，具体是一种适用于退去黄铜表面锡镍镀层的化学退镀液及退镀方法。

背景技术

表面含锡镍镀层的铜及铜合金制品的废料的回收和利用在世界各国受到了极大重视。为了将表面金属化的次品或废品得以回收利用，需要将金属复合镀层退去，即退镀。关于镀层退镀工艺，可采用化学或电化学退除的方法。电化学方法退除液成分简单、对基材腐蚀微弱、对某些金属可回收利用有利于环境保护，但需要提供电源以及退镀槽，有时需要特殊的挂具，这对于并非大批量生产的车间是不利的。并且由于废料多系几何形状复杂，因而采用电解退除法时，低电流密度处不容易退净，高电流密度处又容易过度溶解，电解退除很难做到恰到好处地把镀层全部退除掉而使零件不受腐蚀。加之本次原料形状小而又极不规则，不能采用电解法退镀不合格的锡镍合金镀层，因此，应采用化学溶解法进行退镀。传统工艺有的采用氰化物的方法，其效果较好，不易腐蚀基体。但是氰化物有剧毒，且残液不好处理，对人身体及环境污染危害严重。另外，这种有剧毒物品的保管及发放要求较为严格，责任重大，为此应当寻求取代含有氰化物的退镀方法。

中国专利(公开号CN1215765A)报道了一种锡镍合金退镀液组成，是由浓盐酸和浓硝酸组成的，且该退镀液在室温下即可退镀。但退镀过程产生了大量的二氧化氮气体，污染环境，危害健康。中国专利(公开号CN 1869285A)报道了一种退镀液，该退镀液包括硫酸和氧化剂，所述氧化剂包括双氧水、高锰酸钾、重铬酸钾和三氧化铬中的至少一种，其中包括可以脱除铜层和镍而对塑胶表面无腐蚀的防染盐间硝基苯黄酸钠，还包括用于加快铜层脱除的促进剂硫酸铜。中国专利(公开号CN1015917B)报道了一种锡退镀液组合物，其退镀液是由两部分组成的，即将组分一(硼酸与氢氟酸混合)和组分二(硝酸和水混合)，操作时将组分一和二混合，然后加入水，并用水的加入量调节退镀的速度。国内对于钢铁基体的镀层的退镀工艺研究较多，但对黄铜基体镀层的退镀研究主要在单质金属镀层，而对于黄铜基体合金镀层如锡镍合金元素的退镀却少有报道。这些关于黄铜基体单质镀层的工艺中常含有氰化物、铬酸、氢氟酸等等，这些退镀液常含有很大毒性，造成工作环境恶劣，严重的影响了工人的身心健康，还对水域、土壤、自然生态产生很大污染。而且，目前已报道的铜基体退镀镀层的方法还普遍存在着过腐蚀性强，成本高，难工业化生产等等缺陷，因此有必要开发一种新型的黄铜表面锡镍合金镀层的退镀液及其退镀方法。

发明内容

本发明提供了一种黄铜表面锡镍镀层的退镀液及其退镀方法，能有效降低对黄铜基体本身产生腐蚀的不良影响，利于黄铜基体返回熔融，且有利于回收退镀废水中的有价金属元素。

本发明的技术方案为：

一种适用于退去黄铜表面锡镍镀层的化学退镀液，其特征在于：所述的退镀液为水溶液，其中各原料组分的含量为：氧化剂200-300ml/L、加速剂60-100ml/L、络合剂15-40g/L、缓蚀剂0.1-0.4g/L；

所述的氧化剂选用65～68％硝酸；所述的加速剂选用36～38％盐酸；所述的络合剂选用柠檬酸；所述的缓蚀剂选用苯并三氮唑。

所述的适用于退去黄铜表面锡镍镀层的化学退镀液，其特征在于所述的盐酸、硝酸的体积比为1∶2.5-3.5。

所述的适用于退去黄铜表面锡镍镀层的化学退镀液，其特征在于所述的盐酸、硝酸的体积比为1∶3。

一种利用上述退镀液退去黄铜表面锡镍镀层的退镀方法，其特征在于：包括碱洗、水洗、烘干、退镀、水洗和烘干等步骤：

具体是将黄铜基体上镀有锡镍镀层的原料放入80-90℃的碱液中清洗3-5min，然后用水冲洗碱洗后的原料，再吹干；然后将所述的原料加入退镀液中，退镀液温度为30-50℃，退镀时间6-10min，且在退镀过程中要不断地搅拌；退镀结束后，取出原料再水洗、烘干；

所述碱液的原料组分的含量为：NaOH：8-12g/L、Na₂CO₃：50-60g/L、Na₃PO₄·12H₂O：56-60g/L、NaSiO₃：5-10g/L，其余为水。

本发明的退镀时退镀液的适宜温度为30-40℃。

退镀液的制备方法是将各组分混合溶解水浴缓慢加热至30-50℃。

例如：

首先将盐酸溶液、硝酸溶液按体积比1∶3的比例混合均匀(总体积为260-400mL)，余量为水加至1000mL，再将15-40g的络合剂柠檬酸和0.1-0.4L的缓蚀剂苯并三氮唑加入到水中，搅拌至完全溶解。将溶液放置水浴锅内缓慢加热至30-50℃，所得即为退镀液。

与现有技术相比，本发明退镀液，氧化剂硝酸溶液使锡镍镀层中金属态镍氧化为离子态，从氧化能力及价格考虑，比较合适。加入盐酸后，由于Cl^-离子容易吸附在锡镍镀层与溶液的界面上，使钝化膜不能形成，H⁺的作用使得钝化膜被破坏和溶解，HCl能起到加速氧化物的溶解作用，于是金属的溶解更趋于均匀和稳定。退除过程镍层被氧化时，黄铜基体也易被腐蚀，因此，退镀液中铜的缓蚀剂必不可少，在退镀溶液中加入缓蚀剂，使得锡镍层被退净后的铜基体，在一定程度上得到缓蚀作用。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明使用了盐酸与硝酸二者的复合酸，找出了最佳配比，改善了只有硝酸对于锡涂层的溶解速率不大的现状，引入了盐酸，起到了加速溶解的作用，大大提高了工作效率；

2、加入缓蚀剂，有效保护了黄铜基体，使其不会产生过腐蚀；

3、退镀过程中二氧化氮气体很少，减少了污染环境，改善了工人的工作环境；

4、成本较低，简单易行，有利于工厂大规模生产作业。

5、本发明退镀液退镀后的黄铜表面光亮，基体颜色基本不变，无针孔，腐蚀量少。

具体实施方式

实施例1

本发明的化学退镀液用于退去黄铜表面锡镍镀层的退镀方法，步骤为：

1、表面处理：将黄铜基体上镀有锡镍镀层的废料浸入80℃碱液中，时间3min；

碱液为水溶液，其中含有：NaOH：8g/L、Na₂CO₃：50g/L、Na₃PO₄·12H₂O：56g/L、NaSiO₃：10g/L；

2、水冲洗：将整理碱洗后的废料经水洗、烘干，待用；

3、退镀：将烘干后的废料浸入含有250mL复合酸/L(其中1L中含有36～38％盐酸65mL、65-68％硝酸195mL)，30g柠檬酸/L、0.10g苯并三氮唑/L，余量为水的退镀液中进行退镀；退镀条件为，温度50℃；退镀过程中不断搅拌，退镀时间6分钟；

4、取出废料，用去离子水冲洗、漂洗并吹干。

实施例2

本发明的化学退镀液用于退去黄铜表面锡镍镀层的退镀方法，步骤为：

1、表面处理：将黄铜基体上镀有锡镍镀层的废料浸入90℃碱液中，时间2min；

碱液为水溶液，其中含有：NaOH：10g/L、Na₂CO₃：55g/L、Na₃PO₄·12H₂O：60g/L、NaSiO₃：5g/L；

2、水冲洗：将整理碱洗后的废料经水洗烘干，待用；

3、退镀：将烘干后的锡镍镀层废料浸入含有300mL复合酸/L(其中1L中含有36～38％盐酸75mL、65-68％硝酸225mL)，20g柠檬酸/L、0.30g苯并三氮唑/L，余量为水的退镀液中进行退镀；退镀条件为，温度40℃；退镀过程中不断搅拌，退镀时间6分钟；

4、取出废料，用去离子水冲洗、漂洗并吹干。

实施例3

本发明的化学退镀液用于退去黄铜表面锡镍镀层的退镀方法，步骤为：

1、表面处理：将黄铜基体上镀有锡镍镀层的废料浸入90℃碱液中，时间2min；

碱液为水溶液，其中含：NaOH：12g/L、Na₂CO₃：60g/L、Na₃PO₄·12H₂O：56g/L、NaSiO₃：5g/L；

2、水冲洗：将整理碱洗后的废料经水洗烘干，待用；

3、退镀：将烘干后的锡镍镀层废料浸入含有400mL复合酸/L(其中盐酸100mL/L、硝酸300mL/L)，15g柠檬酸/L、0.40g苯并三氮唑/L，余量为水的退镀液中进行退镀；退镀条件为，温度30℃；退镀过程中不断搅拌，退镀时间10分钟；

4、取出废料，用去离子水冲洗、漂洗并吹干。

Claims (4)

1.一种适用于退去黄铜表面锡镍镀层的化学退镀液，其特征在于：所述的退镀液为水溶液，其中各原料组分的含量为：氧化剂200-300ml/L、加速剂60-100ml/L、络合剂15-40g/L、缓蚀剂0.1-0.4g/L；

所述的氧化剂选用65～68％硝酸；所述的加速剂选用36～38％盐酸；所述的络合剂选用柠檬酸；所述的缓蚀剂选用苯并三氮唑。

2.根据权利要求1所述的适用于退去黄铜表面锡镍镀层的化学退镀液，其特征在于所述的36～38％盐酸、65～68％硝酸的体积比为1∶2.5-3.5。

3.根据权利要求1所述的适用于退去黄铜表面锡镍镀层的化学退镀液，其特征在于所述的36～38％盐酸、65～68％硝酸的体积比为1∶3。

4.一种利用权利要求1所述的退镀液退去黄铜表面锡镍镀层的退镀方法，其特征在于：包括碱洗、水洗、烘干、退镀、水洗和烘干步骤：

具体是将黄铜基体上镀有锡镍镀层的原料放入80-90℃的碱液中清洗3-5min，然后用水冲洗碱洗后的原料，再吹干；然后将所述的原料加入退镀液中，退镀液温度为30-50℃，退镀时间6-10min，且在退镀过程中要不断地搅拌；退镀结束后，取出原料再水洗、烘干；

所述碱液的原料组分的含量为：NaOH：8-12g/L、Na₂CO₃：50-60g/L、Na₃PO₄·12H₂O：56-60g/L、NaSiO₃：5-10g/L，其余为水。