CN107419271B - 一种用于镍镀层的环保化学退镀剂及退镀方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于镍镀层的环保化学退镀剂及退镀方法，该退镀剂由以下组分组成：硫酸30‑100g/L、草酸30‑140g/L、柠檬酸钠10‑30g/L、乙酸钠10‑60g/L、葡萄糖酸钠15‑60g/L，余量为水。该环保化学退镍剂在硫酸的基础上加入草酸，草酸的酸性不强，能防止镍镀层的过腐蚀；同时草酸能提供用于腐蚀镀层的氢离子，硫酸只需要较少的用量，即可达到镍镀层退镀的目的；退镀速度快、效率高，退镀后的不锈钢基体表面光洁，无过腐蚀，不影响后续的再使用和加工。草酸根与镍离子络合生成草酸镍沉淀，将镍直接从体系中沉淀分离，省去了后续退镀废水中回收镍金属的步骤，可直接回收草酸镍，使用方便。

Description

一种用于镍镀层的环保化学退镀剂及退镀方法

技术领域

本发明属于化学退镀技术领域，具体涉及一种用于镀镍层的环保化学退镀剂，同时还涉及一种采用该环保化学退镀剂的退镀方法。

背景技术

退镀是指退除制件表面镀层的过程，是电镀领域中不可避免的一环。退镀的方法一般有两种：一种是化学退镀，将退镀零件浸泡在退镀溶液中，其原理是利用化学溶解法将镀层除去；另一种是电解退镀，将退镀零件放在退镀溶液中进行电解，其原理是利用电化学法将镀层除去。

化学镀因为在工件施镀的过程中，工件表面镀层完全是靠化学氧化还原反应实现的，化学镀镍层的退除要比电镀镍层困难的多，特别是对于高耐蚀化学镀镍层更是如此。化学退镀要求退镀液对基体无腐蚀，还要考虑镀层厚度、退镀速度、退镀成本等因素。化学退镀法可控制不使工件受过度腐蚀，适用于几何形状复杂的工件，且可做到退镀均匀，是退镀的首选方法。

现有技术中，化学退镀工艺常用的镍镀层退镀液主要有碱性化学退镍溶液和酸性化学退镍溶液。碱性化学退镍溶液均含有硝基化合物，如防染盐-间硝基苯磺酸钠，而且用量较高，其有较大的溶解度和对镍、金等金属有较好的退除性能。该法适用于普通碳钢制件上化学镀镍层，但是间硝基苯磺酸钠毒性较大，不易大量使用。酸性化学退镍溶液一般是以浓硝酸或硫酸为主氧化剂，但是浓硝酸在退镀过程中产生大量氮氧化物气体，硫酸在使用时需要配合剧毒的硫氰酸盐同时使用，存在极大的安全隐患；酸性化学退镍溶液使用的氧化剂含量较高，腐蚀速度快，很容易造成金属基体过腐蚀。同时，现有的化学退镀液在使用过后，产生大量的退镀废水，需要另外的工序进行处理和回收，处理难度大，回收成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于镀镍层的环保化学退镀剂。

本发明的另一个目的是提供一种采用上述环保化学退镀剂的退镀方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于镍镀层的环保化学退镀剂，由以下浓度的组分组成：硫酸30-100g/L、草酸30-140g/L、柠檬酸钠10-30g/L、乙酸钠10-60g/L、葡萄糖酸钠15-60g/L，余量为水。

优选的，所述的用于镍镀层的环保化学退镀剂，由以下浓度的组分组成：硫酸30-80g/L、草酸30-90g/L、柠檬酸钠10-25g/L、乙酸钠10-40g/L、葡萄糖酸钠15-45g/L，余量为水。

进一步的，所述的用于镍镀层的环保化学退镀剂，由以下浓度的组分组成：硫酸30-60g/L、草酸35-65g/L、柠檬酸钠10-20g/L、乙酸钠10-30g/L、葡萄糖酸钠15-30g/L，余量为水。

进一步优选的，所述的用于镍镀层的环保化学退镀剂，由以下浓度的组分组成：硫酸35g/L、草酸40-50g/L、柠檬酸钠15-20g/L、乙酸钠20-30g/L、葡萄糖酸钠20-30g/L，余量为水。

本发明的用于镍镀层的环保化学退镍剂，由硫酸、草酸、柠檬酸钠、乙酸钠、葡萄糖酸钠与水复配而成，硫酸作为主要的氧化剂，与镀层中的镍反应生成硫酸镍；草酸一方面电离出氢离子，用于腐蚀镀层，另一方面草酸根与镍离子络合，生成草酸镍沉淀，将溶液中的镍离子快速移出，极大的降低了体系中镍离子的活性，从而促使镀层中的镍参与反应的进行；柠檬酸钠和乙酸钠作为洗涤剂和缓冲剂，后期防止草酸镍在基体上沉积，使基体退镀后的表面光洁，同时使溶液保持较为稳定的体系pH环境，维持退镀液的稳定性；葡萄糖酸钠一方面能通过耦合作用在不锈钢基体表面形成保护膜，起缓蚀作用，保护不锈钢基体表面，防止过腐蚀，另一方面其能络合镍镀层中的杂质金属，从而促进镀层的退镀速率。

本发明的用于镍镀层的环保化学退镍剂，在硫酸这种无机酸的基础上，加入有机酸草酸，草酸的酸性不强，能防止镍镀层的过腐蚀；同时草酸能提供用于腐蚀镀层的氢离子，这样作为主氧化剂的硫酸只需要较少的用量，即可达到镍镀层退镀的目的。该环保化学退镀剂在使用时，退镀速度快、效率高，退镀后的不锈钢基体表面光洁，无过腐蚀，不影响后续的再使用和加工。草酸根与镍离子络合生成草酸镍沉淀，将镍直接从体系中沉淀分离，省去了后续退镀废水中回收镍金属的步骤，可直接回收草酸镍，使用方便；不锈钢基体表面的镍镀层在表面未形成钝化膜之前，可直接采用该环保化学退镀剂进行退镀浸渍处理。

一种采用上述的环保化学退镀剂的退镀方法，包括以下步骤：

1)采用硫酸对镍镀层进行活化，活化时间不超过20s；

2)将活化后的镀层浸入所述环保化学退镀剂中，在超声条件下进行浸渍退镀；

3)水洗。

步骤1)所述活化的温度不超过60℃。所用硫酸的质量浓度为30％-50％。活化时仅将镍镀层浸入硫酸中即可，时间不可过长；由于硫酸的强腐蚀性，活化时间不超过20s即可破坏镍镀层表面。活化时间以不破坏基体材料表面为准。

一般情况下，活化可在室温-60℃条件下进行。新鲜的镀镍层可在室温条件下进行活化。

由于步骤1)所用的活化剂-硫酸是步骤2)所用环保化学退镀剂的主要成分，因此对待退镀的镍镀层进行活化后，不需要对表面残留的活化剂进行清洗，即可进行步骤2)的化学退镀。由于环保化学退镀剂中乙酸钠具有缓冲作用，活化表面残留的硫酸被环保化学退镀剂所稀释，可继续用于退镀，不影响环保化学退镀剂的稳定性。

步骤2)所述浸渍的温度为不超过60℃。一般的，浸渍温度为室温-60℃。新鲜的镍镀层可在室温下进行浸渍退镀。

步骤2)所述超声的频率为20-60KHz。超声的作用是通过空化作用使镍镀层剥离，并防止草酸镍沉积在基体表面。

步骤2)所述浸渍的时间不超过20min。浸渍退镀的时间以镍镀层退净为准，采用上述的退镀剂进行浸渍退镀，一般的镍镀层浸渍时间不超过20min即可退净。

上述的退镀方法，主要针对不锈钢基体上的镍镀层表面已经形成钝化膜的情况，采用硫酸进行活化，可破坏镍镀层的钝化膜；活化后的镀层无需水洗，可直接进行后续的退镀浸渍处理，退镀时对环保化学退镀剂进行超声处理，利用超声波的空化作用，促进镍镀层从基体上脱落；在柠檬酸钠洗涤剂的作用下，后期防止草酸镍在基体表面沉积，从而使得不锈钢基体表面光洁。生成的草酸镍沉积在退镀剂容器(如退镀槽)的底部，方便回收处理。该方法适用于尺寸小、几何形状复杂的工件，尤其是具有化学镀镍层的不锈钢工件。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明。

具体实施方式中，待退镀处理的工件均为化学镀镍的不锈钢工件，镍镀层的厚度为10-30μm。

实施例1

本实施例的用于镍镀层的环保化学退镀剂，由以下浓度的组分组成：硫酸35g/L、草酸40g/L、柠檬酸钠15g/L、乙酸钠30g/L、葡萄糖酸钠20g/L，余量为水。

本实施例的采用上述环保化学退镀剂的退镀方法，包括以下步骤：

1)采用质量浓度为30％的硫酸对镍镀层进行活化，活化时间为20s；

2)将活化后的镀层浸入所述环保化学退镀剂中，在30KHz超声条件下进行浸渍，至镍镀层退净；

3)水洗。

实施例2

本实施例的用于镍镀层的环保化学退镀剂，由以下浓度的组分组成：硫酸45g/L、草酸50g/L、柠檬酸钠20g/L、乙酸钠20g/L、葡萄糖酸钠30g/L，余量为水。

本实施例的采用上述环保化学退镀剂的退镀方法，包括以下步骤：

1)采用质量浓度为40％的硫酸对镍镀层进行活化，活化时间为15s；

2)将活化后的镀层浸入所述环保化学退镀剂中，在30KHz超声条件下进行浸渍，至镍镀层退净

3)水洗。

实施例3

本实施例的用于镍镀层的环保化学退镀剂，由以下浓度的组分组成：硫酸60g/L、草酸60g/L、柠檬酸钠30g/L、乙酸钠40g/L、葡萄糖酸钠45g/L，余量为水。

本实施例的采用上述环保化学退镀剂的退镀方法，包括以下步骤：

1)采用质量浓度为50％的硫酸对镍镀层进行活化，活化时间为10s；

2)将活化后的镀层浸入所述环保化学退镀剂中，在30KHz超声条件下进行浸渍，至镍镀层退净；

3)水洗。

实施例4-9的用于镀镍层的环保化学退镀剂的组成如表1所示；退镀方法同实施例1。

表1实施例4-9的用于镀镍层的环保化学退镀剂的组成成分表

实施例	硫酸	草酸	柠檬酸钠	乙酸钠	葡萄糖酸钠	水
							4	30	30	10	10	15	余量
5	40	55	15	20	30	余量
							6	50	65	20	30	35	余量
7	70	80	25	60	45	余量
							8	80	100	23	55	50	余量
9	90	140	30	40	60	余量

实验例

本实验例对实施例1-9的退镀结果进行检测，结果如表2所示。

表2实施例1-9的退镀结果

实施例	镍镀层厚度(微米)	镀层退净时间(min)	不锈钢基体腐蚀情况
				1	10	3	无腐蚀
2	10	3	无腐蚀
				3	10	4	基本无腐蚀
4	15	5	无腐蚀
				5	15	5	无腐蚀
6	20	10	无腐蚀
				7	20	8	基本无腐蚀
8	30	10	基本无腐蚀
				9	30	12	基本无腐蚀

表2中，“无腐蚀”是指不锈钢基体表面平整光洁，无腐蚀现象；“基本无腐蚀”是指不锈钢基体表面有轻微痕迹，不影响不锈钢基体后续使用。

本发明的用于镍镀层的环保化学退镀剂可重复使用；环保化学退镀剂体系pH≤3，如pH值大于3，则需要补充硫酸和/或草酸，或更换新的环保化学退镀剂。由于本发明的环保化学退镀剂在使用时，生成的草酸镍会沉积在退镀容器(如退镀槽)底部，使用后的体系中金属离子较少，可直接通过添加硫酸和/或草酸的方式使其重复使用；待其他杂质金属离子浓度过高时，进入后续废水处理工序。

在本发明的退镀方法中，活化所用的硫酸可重复使用；如活化所用的硫酸质量浓度低于30％，则用于配制所述环保化学退镀剂。

Claims (7)

1.一种不锈钢基体上化学镀镍形成的镀镍层的退镀方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)采用硫酸对镍镀层进行活化，活化时间不超过20s；所用硫酸的质量浓度为30％-50％；

2)将活化后的镀层浸入环保化学退镀剂中，在超声条件下进行浸渍退镀；

所述环保化学退镀剂由以下浓度的组分组成：硫酸30-90g/L、草酸30-140g/L、柠檬酸钠10-30g/L、乙酸钠10-40g/L、葡萄糖酸钠15-60g/L，余量为水；

3)水洗。

2.根据权利要求1所述的退镀方法，其特征在于：所述环保化学退镀剂由以下浓度的组分组成：硫酸30-80g/L、草酸30-90g/L、柠檬酸钠10-25g/L、乙酸钠10-40g/L、葡萄糖酸钠15-45g/L，余量为水。

3.根据权利要求2所述的退镀方法，其特征在于：所述环保化学退镀剂由以下浓度的组分组成：硫酸30-60g/L、草酸35-65g/L、柠檬酸钠10-20g/L、乙酸钠10-30g/L、葡萄糖酸钠15-30g/L，余量为水。

4.根据权利要求3所述的退镀方法，其特征在于：所述环保化学退镀剂由以下浓度的组分组成：硫酸35g/L、草酸40-50g/L、柠檬酸钠15-20g/L、乙酸钠20-30g/L、葡萄糖酸钠20-30g/L，余量为水。

5.根据权利要求1所述的退镀方法，其特征在于：步骤1)所述活化的温度不超过60℃。

6.根据权利要求1所述的退镀方法，其特征在于：步骤2)所述浸渍的温度不超过60℃。

7.根据权利要求1所述的退镀方法，其特征在于：步骤2)所述浸渍的时间不超过20min。