CN101962796A - 一种可持续补充镀液中金属阳离子的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可持续补充镀液中金属阳离子的方法，在电镀过程中，将电镀装置中的镀液送入阳离子发生装置中，该阳离子发生装置工作时，会产生镀层金属阳离子，将含有此金属阳离子的镀液送回电镀装置中，如此循环，以补充电镀装置电镀液中被消耗的金属阳离子。本发明所述的方法能可持续地补充镀液中所消耗的金属阳离子，从而不用将缺乏阳离子的电镀液倒掉重新配制新的电镀液，可使镀液连续使用，延长其使用寿命，不仅不会浪费镀液，降低生产成本，而且减少对环境的污染，达到节能减排的目标。

Description

一种可持续补充镀液中金属阳离子的方法
技术领域
本发明涉及电镀行业，具体涉及一种在电镀时可为电镀液持续补充金属阳离子的方法。
背景技术
在电镀的实际生产过程中，不溶解性阳极使用非常多，其也被称为惰性阳极系统，此电镀过程中，由于电镀液中的电镀金属离子会不断的减少，所以必须添加配制好的标准金属盐溶液来补充金属离子，如镀镍的过程中，就必须不断地补充硫酸镍或其它镍盐等才能使电镀继续进行，然而，随着补充的硫酸镍中的镍离子被消耗，硫酸根离子或阴离子被留存下来，进而镀液中的电荷就会不平衡，致使电镀反应不能继续进行，所以必须定期将电镀液倒掉，重新配置新的电镀液，不仅操作麻烦，浪费镀液，而且倒掉的电镀液对环境污染严重。另外，在电镀过程中，随着金属阳离子逐渐减少，会同时变得酸化，因为此时会发生如下反应：2H2O＝O2+4H++4e-或4OH-＝O2+2H2O+4e-(碱性镀液中)，此两种反应均会引起溶液的PH值下降，所以必须添加调整溶液PH值的化合物，这样既浪费资源，也增加劳动力度，不便操作，而且添加调整镀液PH值的化合物后，也不能维持镀液PH值稳定，严重影响电镀效果及效率。此类问题是人们一直希望解决的难题，如若能解决将会对电镀行业做出很大的贡献。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种可持续补充镀液中金属阳离子的方法，从而不用定期更换镀液，能达到节能减排的目标，且能保持镀液稳定，提高电镀效率及产品电镀质量。
技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种可持续补充镀液中金属阳离子的方法为：在电镀过程中，将电镀装置中的镀液送入阳离子发生装置中，该阳离子发生装置工作时，会产生镀层金属阳离子，将含有此金属阳离子的镀液送回电镀装置中，如此循环，以补充电镀装置电镀液中被消耗的金属阳离子。
所述阳离子发生装置包括：
电解槽；
阳极，设置在电解槽内并浸入镀液中，直接用镀层金属或惰性金属其上设有镀层金属作阳极；
阴极，设置在电解槽内并浸入电解液中，用惰性金属作阴极；
电解电源，其用于在上述阳极和阴极之间通电进行电解；以及
阻止离子通过的膜，其设于所述电解槽内的阳极及阴极之间，将电解槽分为阳极室和阴极室。
为了使镀液中的金属阳离子随镀液均匀放出，在所述的阳极室内设有反逆流装置(也称作防逆流装置)。
所述的反逆流装置为多块隔板中间相隔一定距离上下交错排列而成。
为了取到更好的反逆流效果，所述的反逆流装置的第一块隔板与电解槽底部之间设有缝隙。
为了阻止阴极室的离子进入阳极室，以免污染配置好的镀液，同时阻止阳极室的离子进入阴极室，保持镀液中原有离子稳定，不会外流，所述的阻止离子通过的膜为RO反渗透膜。
有益效果：本发明所述的方法能可持续地补充镀液中所消耗的金属阳离子，从而不用将缺乏阳离子的电镀液倒掉重新配制新的电镀液，可使镀液延续使用，延长其使用寿命，不仅不会浪费镀液，降低生产成本，而且减少对环境的污染，达到节能减排的目标；由于可以不间断地提供镀层金属离子，金属阳离子不会减少，从而在一定程度上可以保持镀液PH值稳定，减少了调整PH值的化合物添加量，提高了镀液的稳定性，同时也提高了电镀效率及产品的电镀质量；由于在阳极室内设有反逆流装置，从而使已电解的带有阳离子的镀液由于反逆流装置的作用不会再回到阳极镀层金属附近被再次电解，保证了镀液中阳离子随镀液均匀放出，有利于阳离子发生装置及电镀装置都能更有效地工作，确保产品电镀的质量。
附图说明
图1是说明在本发明的方法中使用的阳离子发生装置的结构示意图；
图2是说明本发明持续补充镀液中金属阳离子的方法的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例1，电镀金属镍；
一种可持续补充镀液中金属阳离子(镍离子)的方法，在电镀过程中，将电镀装置中的镀液送入阳离子发生装置中，该阳离子发生装置工作时，会产生镍离子，将含有此镍离子的镀液送回电镀装置中，如此循环，以补充电镀装置电镀液中被消耗的金属镍离子。
如图1所示，本发明采用的阳离子发生装置包括电解槽1，在电解槽1内设有的阳极2为镍柱，在电解槽1内设有的阴极3为石墨棒，还包括连通阳极2和阴极3的电解电源4，电解电源4的正极与阳极2相连，负极与阴极3相连。在电解槽1内设有阻止离子通过的膜6为RO反渗透膜(还可以是其它阻止离子通过的膜，如纳滤膜)，将电解槽1分为阳极室7和阴极室8。在所述的阳极室7内设有反逆流装置9，该反逆流装置9为4块隔板10中间相隔一定距离上下交错排列而成，且第一块隔板11与电解槽1底部之间设有缝隙，阳极镍柱位于阳极室7的侧壁与第一块隔板11之间。在所述的阴极室8内注入电解液，如NaCl溶液(还可以是其它电解质溶液)。
如图2进一步显示本发明所述的一种可持续补充镀液中金属阳离子(镍离子)的方法过程，电镀时，将阳离子发生装置与电镀装置配合使用，当电镀装置的电镀槽(5)中的电镀液里的金属阳离子快被消耗完后，将镀液为硫酸镍、氯化镍和硼酸的水溶液采用泵(12)通过开口(A)送到阳离子发生装置的阳极室(7)中，当阳离子发生装置接通电解电源4启动电解工作后，会使阳极2的镀层金属镍电解，生成镍离子，溶于电镀液中，再将此带有镍离子的电镀液通过开口(B)采用泵或利用水位差等方法送回到电镀装置的电镀槽(5)中，如此循环从而补充电镀反应中消耗的镍离子，使电镀反应连续进行，提高了电镀效率，不需将电镀液倒掉重新配置新的电镀液，达到了节能减排的目标。此过程中由于设有反逆流装置(9)，因而含有已电解镍离子的镀液会先放出，不会再回到阳极附近被再次电解，从而保证镀液中的金属阳离子随镀液均匀放出，电镀装置也能更有效地工作，确保了电镀产品的质量。此过程中可通过电解电源4调节电流，从而控制金属镍离子生成量，继而保持电镀槽中金属镍离子的量在需求的范围内，确保电镀质量。
本发明也可将阳离子发生装置单独使用，在电镀装置停止工作时，将镀液采用泵(12)通过开口(A)送入阳离子发生装置的阳极室(7)中，当阳离子发生装置接通电解电源4启动电解工作后，会使阳极2的镀层金属镍电解，生成镍离子，溶于电镀液中，再将此带有镍离子的电镀液通过开口(B)送回到电镀装置的电镀槽(5)中，当补充完消耗的金属镍离子后，电镀装置可重新启动工作。
实施例2，电镀金属铜；
一种可持续补充镀液中金属阳离子(铜离子)的方法，在电镀过程中，将电镀装置中的镀液送入阳离子发生装置中，该阳离子发生装置工作时，会产生铜离子，将含有此铜离子的镀液送回电镀装置中，如此循环，以补充电镀装置电镀液中被消耗的金属铜离子；
如图1所示，本发明采用的阳离子发生装置包括电解槽1，在电解槽1内设有阳极2为铜柱，其它同实施例1。
如图2进一步显示本发明所述的一种可持续补充镀液中金属阳离子(铜离子)的方法过程，电镀时，将阳离子发生装置与电镀装置配合使用，当电镀装置的电镀槽(5)中的电镀液里的金属阳离子快被消耗完后，将镀液为硫酸铜和硫酸的水溶液采用泵(12)通过开口(A)送到阳离子发生装置的阳极室(7)中，当阳离子发生装置接通电解电源4启动电解工作后，会使阳极2的镀层金属铜电解，生成铜离子，溶于电镀液中，再将此带有铜离子的电镀液通过开口(B)采用泵或利用水位差等方法送回到电镀装置的电镀槽(5)中，如此循环从而补充电镀反应中消耗的铜离子，使电镀反应连续进行，提高了电镀效率，不需将电镀液倒掉重新配置新的电镀液，达到了节能减排的目标。此过程中由于设有反逆流装置(9)，因而含有已电解铜离子的镀液会先放出，不会再回到阳极附近被再次电解，从而保证镀液中的铜离子随镀液均匀放出，电镀装置也能更有效地工作，确保了电镀产品的质量。此过程中可通过电解电源4调节电流，从而控制铜离子生成量，继而保持电镀槽中铜离子的量在需求的范围内，确保电镀质量。
本发明也可将阳离子发生装置单独使用，在电镀装置停止工作时，将镀液采用泵(12)通过开口(A)送入阳离子发生装置的阳极室(7)中，当阳离子发生装置接通电解电源4启动电解工作后，会使阳极2的镀层金属铜电解，生成铜离子，溶于电镀液中，再将此带有铜离子的电镀液通过开口(B)送回到电镀装置的电镀槽(5)中，当补充完消耗的金属铜离子后，电镀装置可重新启动工作。
本发明所述的一种可持续补充镀液中金属阳离子的方法，使用的阳离子发生装置可以是市售的阳离子发生器，将阳极换为所需的镀层金属均可使用。
本发明可为电镀所有金属时可持续地补充镀液中消耗的金属阳离子，如还可为电镀锌、锡、金等金属时提供锌、锡、金等金属阳离子，此时阳离子发生装置的阳极含有的镀层金属相应地为锌、锡、金等金属，使用方法同上，在此不做累述。

Claims (6)

1.一种可持续补充镀液中金属阳离子的方法，其特征在于：在电镀过程中，将电镀装置中的镀液送入阳离子发生装置中，该阳离子发生装置工作时，会产生镀层金属阳离子，将含有此金属阳离子的镀液送回电镀装置中，如此循环，以补充电镀装置电镀液中被消耗的金属阳离子。
2.根据权利要求1所述的一种可持续补充镀液中金属阳离子的方法，其特征在于：
所述的阳离子发生装置包括：
电解槽(1)；
阳极(2)，设置在电解槽(1)内并浸入镀液中，直接用镀层金属或惰性金属其上设有镀层金属作阳极；
阴极(3)，设置在电解槽(1)内并浸入电解液中，用惰性金属作阴极；
电解电源(4)，其用于在上述阳极(2)和阴极(3)之间通电进行电解；以及
阻止离子通过的膜(6)，其设于所述电解槽(1)内的阳极(2)及阴极(3)之间，将电解槽(1)分为阳极室(7)和阴极室(8)。
3.根据权利要求2所述的一种可持续补充镀液中金属阳离子的方法，其特征在于：在所述的阳极室(7)内设有反逆流装置(9)。
4.根据权利要求3所述的一种可持续补充镀液中金属阳离子的方法，其特征在于：所述的反逆流装置(9)为多块隔板(10)中间相隔一定距离上下交错排列而成。
5.根据权利要求4所述的一种可持续补充镀液中金属阳离子的方法，其特征在于：所述的反逆流装置(9)的第一块隔板(11)与电解槽(1)底部之间设有缝隙。
6.根据权利要求1至5任一项所述的一种可持续补充镀液中金属阳离子的方法，其特征在于：所述的阻止离子通过的膜(6)为RO反渗透膜。
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