FR2864553A1 - Apparatus for the deposition of zinc or zinc alloys using a porous separator to divide the electrolyte bath into cathodic and anodic compartments - Google Patents

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Abstract

Apparatus for the deposition of zinc or zinc alloys comprises: (a) a tank (14) subdivided by a separator, made of a open porous material, into cathodic and anodic compartments; (b) the component (18) is immersed in a aqueous electrolyte (16), with an alkaline pH, contained in the cathodic compartment and containing some zinc ions, and possibly some ions of a metal other than zinc,; (c) an aqueous electrolyte, with an alkaline pH, contained in the anodic compartment and surrounding an anode of an insoluble metal.

Description

La présente invention se rapporte aux installations électrolytiques deThe present invention relates to electrolytic installations of

dépôts de zinc ou d'alliages de zinc sur une pièce.  deposits of zinc or zinc alloys on a part.

La demande de brevet WO 01/96631 des inventeurs William Eckles et Robert Frischauf de Taskem INC. fait état d'un procédé pour le dépôt électrolytique de Zinc-Nickel alcalin utilisant une membrane perfluorée échangeuse de cation. Ces membranes sont fragiles, difficiles à approvisionner et particulièrement onéreuses. Leur utilisation dans les milieux industriels impose beaucoup de précautions pour que les tonneaux ou montages d'électrolyse n'endommagent pas la paroi de ces membrane.  Patent Application WO 01/96631 of the inventors William Eckles and Robert Frischauf of Taskem INC. discloses a method for the electrolytic deposition of alkaline zinc-nickel using a perfluorinated cation exchange membrane. These membranes are fragile, difficult to supply and particularly expensive. Their use in industrial environments requires a great deal of care so that barrels or electrolysis fixtures do not damage the wall of these membranes.

La technique développée dans le WO 01/96631 génère également l'accumulation dans le catholyte des anions indésirables tels que les sulfates et les carbonates. Les sulfates proviennent de l'alimentation du bain en nickel par le sulfate de nickel et les carbonates sont provoqués par l'absorption par la soude du gaz carbonique ambiant.  The technique developed in WO 01/96631 also generates the accumulation in the catholyte of undesirable anions such as sulphates and carbonates. The sulphates come from the nickel bath feed by nickel sulphate and the carbonates are caused by the soda absorption of ambient carbon dioxide.

On constate surtout une diminution de la productivité au cours du temps. C'est ainsi que pour obtenir une même épaisseur du revêtement dans un bain de nickel zinc, on a besoin d'une durée de dépôt de 3 heures après un an de fonctionnement alors que l'installation effectuait ce dépôt au début de sa mise en route en une heure trente minutes.  Above all, there is a decrease in productivity over time. Thus, in order to obtain the same thickness of the coating in a zinc nickel bath, a deposition time of 3 hours after one year of operation is required whereas the installation made this deposit at the beginning of its implementation. road in one hour and thirty minutes.

La présente invention pallie ces inconvénients. Elle permet de maintenir mieux la productivité au cours du temps, elle donne une plus grande durée de vie à l'installation et tout cela en étant moins coûteuse.  The present invention overcomes these disadvantages. It helps to maintain better productivity over time, it gives a longer life to the installation and all this being less expensive.

L'invention a donc pour objet une installation de dépôt de zinc ou d'alliages de zinc avec au moins un autre métal choisi parmi le fer, le cobalt, le 25 nickel et le manganèse sur une pièce comprenant: a) une cuve subdivisée par un séparateur en un compartiment cathodique et en un compartiment anodique, b) la pièce étant immergée dans un catholyte aqueux, de pH alcalin contenu dans le compartiment cathodique et comprenant des ions zincate et, éventuellement, des ions du au moins autre métal que le zinc, et c) un anolyte aqueux, de pH alcalin, contenu dans le compartiment anodique et entourant une anode en métal insoluble dans l'anolyte, caractérisé en ce que d) le séparateur est en une matière à pores ouverts.  The subject of the invention is therefore a plant for depositing zinc or zinc alloys with at least one other metal selected from iron, cobalt, nickel and manganese on a part comprising: a) a vessel subdivided by a separator in a cathode compartment and in an anode compartment, b) the part being immersed in an aqueous catholyte, of alkaline pH contained in the cathode compartment and comprising zincate ions and, optionally, ions of at least one other metal than zinc and c) an aqueous anolyte, of alkaline pH, contained in the anode compartment and surrounding an anolyte insoluble metal anode, characterized in that d) the separator is of an open-pore material.

Une matière à pores ouverts telle que du PolyTétraFluoroEthylène ou une polyoléfine de préférence le polypropylène mais aussi le polyéthylène ou une céramique poreuse sont des matières perméables à l'eau bien moins coûteuses que des membranes échangeuses d'ions bien plus résistantes, étant entendu que l'on choisira des matières de préférence résistantes à pH alcalin. Alors que le séparateur est en une matière à pores ouverts, on ne constate pas pourtant, d'une manière inattendue, un passage de l'autre métal plus précieux que le zinc et notamment du nickel dans l'anolyte, mais les anions notamment sulfates et carbonates, le sulfate provenant du sulfate de nickel ajouté au catholyte et le carbonate provenant de la carbonatation de l'air par la soude, qui jusqu'ici s'accumulaient dans le catholyte passe dans l'anolyte, qu'il devient alors relativement facile de traiter puisque l'on n'a plus à s'efforcer de récupérer le métal plus précieux. La productivité est ainsi maintenue au cours du temps.  An open-pore material such as polytetrafluoroethylene or a polyolefin, preferably polypropylene, but also polyethylene or a porous ceramic, are much less expensive water-permeable materials than much stronger ion-exchange membranes, provided that the materials preferably resistant to alkaline pH will be selected. While the separator is in a material with open pores, it does not, however, unexpectedly, a passage of the other more valuable metal than zinc and especially nickel in the anolyte, but anions including sulfates and carbonate, the sulphate from the nickel sulphate added to the catholyte and the carbonate from the carbonation of the air by the soda, which hitherto accumulated in the catholyte pass in the anolyte, that it becomes relatively easy to process since you no longer have to strive to recover the most valuable metal. Productivity is thus maintained over time.

De préférence le compartiment anodique communique avec un désulfatateur qui peut être un piège à froid provoquant une cristallisation des sulfates ou dans lequel on peut ajouter un agent de précipitation des sulfates comme un sel de baryum. II suffit ensuite de retourner l'anolyte ainsi traité au compartiment anodique. On peut considérer que le compartiment anodique est devenu "la poubelle" de l'installation.  Preferably the anode compartment communicates with a desulfator which can be a cold trap causing crystallization of the sulphates or in which a sulphate precipitating agent such as a barium salt can be added. It is then sufficient to return the anolyte thus treated to the anode compartment. It can be considered that the anode compartment has become "the trash" of the installation.

Un séparateur suivant l'invention passe le test suivant: on immerge dans une cuve contenant une solution aqueuse de NaOH à 120 gIL le séparateur à tester de façon à ce qu'il délimite dans la cuve deux compartiments, on verse dans l'un deux 20 mL/L d'une solution colorée en violet à 8 % en poids nickel comprenant en poids: - 36,2 % de sulfate de nickel hexahydraté, - 15 % de tétrathylènepentamine, - le solde à 100 % d'eau.  A separator according to the invention passes the following test: the separator to be tested is immersed in a vat containing an aqueous solution of NaOH at 120 gil so that it delimits two compartments in the vat, poured into one 20 ml / l of a solution colored in violet to 8% by weight nickel comprising by weight: - 36.2% nickel sulfate hexahydrate, - 15% tetrathylenepentamine, - the balance to 100% water.

Si, un jour après, la solution dans le compartiment, n'ayant pas reçu la solution colorée en violet, n'est pas colorée en violet, le séparateur convient.  If, one day later, the solution in the compartment which has not received the solution colored violet, is not colored violet, the separator is suitable.

Suivant un mode de réalisation de l'installation suivant l'invention, le compartiment anodique communique avec un réservoir de persulfate de métal alcalin. En additionnant l'anolyte de persulfate de sodium ou de potassium, on peut détruire les cyanures qui peuvent se former éventuellement lorsque le catholyte comprend un agent de complexation d'un métal notamment sous la forme d'une polyalkylamine.  According to one embodiment of the installation according to the invention, the anode compartment communicates with an alkali metal persulfate reservoir. By adding the anolyte of sodium or potassium persulfate, it is possible to destroy the cyanides that may be formed when the catholyte comprises a complexing agent for a metal, in particular in the form of a polyalkylamine.

De préférence le pH alcalin est supérieur à 12, bien que dans certains cas, il puisse être notamment compris entre 8 et 12.  Preferably the alkaline pH is greater than 12, although in some cases it may be in particular between 8 and 12.

Selon un mode de préférence très préféré, le séparateur est en une matière hydrofuge telle qu'en polyTétraFluoroEthylène. Dans ce cas, il est recommandé, lorsque l'on met le séparateur dans la cuve, de l'imprégner au début d'une solution d'alcool pour amorcer.  According to a very preferred mode of preference, the separator is made of a water-repellent material such as polytetrafluoroethylene. In this case, it is recommended, when putting the separator in the tank, to impregnate it at the beginning of an alcohol solution to prime.

L'invention vise une installation pour le traitement électrolytique du zinc et du zinc allié sur une pièce en acier ou en alliage de fer. Le système peut être appliqué avec des électrolytes alcalins ayant un pH supérieur à 12. Le bain de dépôt peut contenir des ions zinc et des additifs organiques. La pièce en acier ou en alliage de fer est placée en cathode. Un Montage Anodique est en contact avec le bain. Le Montage Anodique peut inclure un anolyte, une anode composée d'un métal insoluble dans l'anolyte et un contenant dont la paroi en contact avec le catholyte est constituée d'un vase poreux ou d'une membrane poreuse. Les additifs organiques peuvent être capables de se détruire par oxydation électrolytique en contact avec l'anode. Le Montage Anodique peut éviter la décomposition électrolytique des additifs organiques. Le Montage Anodique doit contenir un compartiment appelé anolyte. Le Montage Anodique est composé à l'extérieur d'un vase poreux ou d'une membrane poreuse. L'anolyte est alors contenu dans le volume dégagé par le vase poreux ou la membrane poreuse. Le métal insoluble utilisé en anode peut être immergé dans l'anolyte. D'un autre côté, le bain électrolytique peut comprendre différents ions métalliques qui peuvent être déposés par voie électrolytique sur la pièce en acier avec les ions zinc. Par exemple, les ions des métaux additionnels peuvent inclure les ions nickel, manganèse, fer, cobalt et toutes les combinaisons de ces métaux. D'un autre côté, les additifs organiques peuvent être potentiellement oxydés en contact avec l'anode. La décomposition des additifs organiques forme des sous produits facteurs de diminution de rendement cathodique. L'anode peut être constituée de n'importe quel métal ou métalloïde qui peut servir comme anode dans une solution caustique. L'anolyte peut être de la soude ou de la potasse en solution.  The invention relates to an installation for the electrolytic treatment of zinc and zinc alloy on a piece of steel or iron alloy. The system can be applied with alkaline electrolytes having a pH greater than 12. The deposition bath may contain zinc ions and organic additives. The steel or iron alloy part is placed in a cathode. Anodic Mounting is in contact with the bath. The Anodic Assembly may include an anolyte, an anode insoluble metal anode, and a container whose wall in contact with the catholyte consists of a porous vessel or a porous membrane. Organic additives may be able to be destroyed by electrolytic oxidation in contact with the anode. Anodic Mounting can avoid the electrolytic decomposition of organic additives. The Anodic Assembly must contain a compartment called anolyte. The Anodic Assembly is composed outside of a porous vase or a porous membrane. The anolyte is then contained in the volume released by the porous vessel or the porous membrane. The insoluble metal used in the anode can be immersed in the anolyte. On the other hand, the electrolytic bath may comprise different metal ions that can be electrolytically deposited on the steel part with the zinc ions. For example, the ions of the additional metals may include nickel, manganese, iron, cobalt ions and all combinations of these metals. On the other hand, organic additives can be potentially oxidized in contact with the anode. The decomposition of organic additives forms byproducts factors of decrease of cathodic efficiency. The anode can be any metal or metalloid that can serve as an anode in a caustic solution. The anolyte may be soda or potash in solution.

La cuve peut être faite de n'importe quel plastique organique résistant au bain électrolytique et à l'anolyte, par exemple le polypropylène, et non conductrice de l'électricité.  The tank may be made of any organic plastic resistant to electrolytic bath and anolyte, for example polypropylene, and non-electrically conductive.

Le vase poreux ou la membrane poreuse du Montage Anodique peut être n'importe quelle membrane poreuse de composition minérale ou organique à condition qu'elle résiste chimiquement à l'alcalinité des deux compartiments anodiques et cathodiques, et ceci pour des températures pouvant atteindre 60 C. Sa texture doit être perméable à l'eau. Les méthodes d'obtention de ses parois poreuses sont multiples. On peut citer comme exemples non exhaustifs: les membranes tissée, frittée ou expansée. Le diamètre des pores se situe entre 10 nm et 5 pm.  The porous vase or the porous membrane of the Anodic Assembly can be any porous membrane of mineral or organic composition provided that it chemically resists the alkalinity of the two anode compartments and cathodes, and this for temperatures up to 60 C Its texture must be permeable to water. The methods for obtaining its porous walls are numerous. Non-exhaustive examples are: woven, sintered or expanded membranes. The pore diameter is between 10 nm and 5 μm.

La porosité du matériau sera choisie de manière à permettre la bonne conductance électrique de l'ensemble, pour éviter que cette barrière entre anode et cathode génère une surtension supérieure à 5V.  The porosity of the material will be chosen so as to allow good electrical conductance of the assembly, to prevent this barrier between anode and cathode generates an overvoltage greater than 5V.

L'épaisseur de la membrane poreuse ou séparateur dépend du montage anodique utilisé. Dans le cas des figures 4 et 5 ci-après, l'épaisseur est fine, entre 0,1 et 2 mm grâce au renfort mécanique des supports. Dans le cas des figures 1, 2 et 3 ci-après, l'épaisseur sera très variable de 0,1 mm jusqu'à 1 cm car la membrane poreuse peut ne disposer d'aucun support.  The thickness of the porous membrane or separator depends on the anode assembly used. In the case of FIGS. 4 and 5 below, the thickness is fine, between 0.1 and 2 mm thanks to the mechanical reinforcement of the supports. In the case of Figures 1, 2 and 3 below, the thickness will be very variable from 0.1 mm to 1 cm because the porous membrane may have no support.

Les membranes poreuses peuvent être hydrophobes, voire également lipophobes, ce qui réduit la diffusion des espèces sans pression à travers la membrane poreuse.  The porous membranes can be hydrophobic or even lipophobic, which reduces the diffusion of the species without pressure through the porous membrane.

- Membranes poreuses minérales: Ce sont des céramiques contenants des oxydes d'éléments tels que le silicium, l'aluminium, le titane, le zirconium ou d'autres composants contenus dans les argiles naturelles. Ces membranes poreuses sont obtenues par cuisson à haute température. Les membranes poreuses peuvent être également fabriquées par frittage.  - Porous mineral membranes: These are ceramics containing oxides of elements such as silicon, aluminum, titanium, zirconium or other components contained in natural clays. These porous membranes are obtained by baking at high temperature. Porous membranes can also be made by sintering.

Elles peuvent être parallélépipédiques ou tubulaires comme dans le cas de la figure 5. II est possible également d'utiliser des matériaux de forme de coupelle, comme le montre la figure 3 ou bien des éléments plans, comme la figure 1 et 2.  They can be parallelepipedal or tubular as in the case of Figure 5. It is also possible to use cup-shaped materials, as shown in Figure 3 or flat elements, as Figure 1 and 2.

- Membranes poreuses organiques: Les plastiques sont nombreux à résister en milieu alcalin. On pourra choisir par exemple les PolyTetraFluoroEthylène (PTFE ou Teflon de Dupont), les polyéthylènes ou les polypropylènes, parmi les plus communs. Le choix sera guidé par la résistance mécanique et sa porosité.  - Organic porous membranes: Plastics are numerous to resist in alkaline medium. For example PolyTetraFluoroEthylene (PTFE or Teflon Dupont), polyethylenes or polypropylenes, among the most common. The choice will be guided by the mechanical resistance and its porosity.

On peut citer l'exemple d'utilisation d'une membrane poreuse en Teflon, d'une épaisseur de 0.43 mm, d'un poids de 510 g/m2 et d'une perméabilité à l'air de 5 L/dm2/min à 196 Pa ou de 30 m3/h/m2 à 196 Pa de la Société Mortelecque sous la référence TC 110. Cette membrane poreuse est découpée et assemblée sur les parois avec un joint comme le montrent les figures 2 et 4. Ce même tissu peut être soudé également autour d'un support cylindrique comme le montre la figure 5.  One example is the use of a porous Teflon membrane with a thickness of 0.43 mm, a weight of 510 g / m2 and an air permeability of 5 L / dm2 / min. 196 Pa or 30 m3 / h / m2 to 196 Pa Mortelecque society under the reference TC 110. This porous membrane is cut and assembled on the walls with a seal as shown in Figures 2 and 4. This same fabric can also be welded around a cylindrical support as shown in figure 5.

L'anolyte dans le compartiment anodique peut comprendre un sel conducteur ou une base en solution telle qu'une solution aqueuse alcaline de potasse ou de soude. Ces solutions alcalines peuvent avoir des concentrations variables dans la fourchette d'une mole jusqu'à 20 moles/L d'hydroxyde, avec une concentration préférée entre une à 10 moles/L d'hydroxyde. L'anolyte préféré peut être une solution d'hydroxyde de sodium entre 50 et 760 g/L, et mieux entre 50 et 250 g/L.  The anolyte in the anode compartment may comprise a conductive salt or a base in solution such as an aqueous alkaline solution of potassium hydroxide or sodium hydroxide. These alkaline solutions may have varying concentrations in the range of one mole up to 20 moles / L of hydroxide, with a preferred concentration of between 1 to 10 moles / L of hydroxide. The preferred anolyte may be a sodium hydroxide solution of between 50 and 760 g / l, and more preferably between 50 and 250 g / l.

L'anode du Montage Anodique peut être constituée d'un métal ou d'un métalloïde capable de fonctionner comme une anode dans un bain électrolytique et doit être stable dans une solution caustique. Stable dans une solution caustique signifie que l'anode ne doit pas se décomposer, se détériorer ou s'éroder dans la solution. Des exemples de métaux peuvent être utilisés parmi le nickel, le cobalt, le fer, le chrome et leurs alliages. Tel que par exemple l'acier et les alliages ferreux. D'autres métaux ou métalloïdes peuvent être aussi utilisés à condition qu'ils soient capables de fonctionner comme une anode et être stables dans une solution caustique.  The anode of the anode assembly may be made of a metal or metalloid capable of functioning as an anode in an electrolytic bath and must be stable in a caustic solution. Stable in a caustic solution means that the anode must not decompose, deteriorate or erode in solution. Examples of metals may be used among nickel, cobalt, iron, chromium and their alloys. Such as for example steel and ferrous alloys. Other metals or metalloids can also be used provided that they are able to function as an anode and be stable in a caustic solution.

L'anode peut être un métal ou un métalloïde solide ou un métal électrodéposé sur un substrat. Par exemple, l'anode peut être en nickel, en alliage de nickel ou en nickel déposé sur un substrat. Le substrat peut être un métal tel que l'acier, le cuivre ou l'aluminium ou un plastique. Un exemple d'alliage de nickel est l'hastelloy qui est composé de 55 % de nickel et 45 % de chrome. Le nickel et les alliages de nickel peuvent être électrodéposés sur un substrat, en utilisant un bain de galvanoplastie de type Watts pour le nickel ou les alliages ou déposé à partir d'un nickel chimique.  The anode may be a solid metal or metalloid or a metal electrodeposited on a substrate. For example, the anode may be nickel, nickel alloy or nickel deposited on a substrate. The substrate may be a metal such as steel, copper or aluminum or a plastic. An example of a nickel alloy is hastelloy which is composed of 55% nickel and 45% chromium. Nickel and nickel alloys can be electrodeposited on a substrate, using a Watts electroplating bath for nickel or alloys or deposited from a chemical nickel.

De même, l'anode peut être en cobalt ou en cobalt électrodéposé sur un substrat comme ces alliages. L'anode peut être aussi en acier doux, en acier allié, en alliage de fer ou un alliage de fer-chrome tel que l'acier inoxydable. Le matériau de construction de l'anode n'est pas restrictif. On peut par exemple utiliser des dépôts électrolytiques ou électrochimiques sur l'anode. On peut utiliser des métaux nobles électrodéposés sur un substrat métallique, par exemple du titane platiné ou iridié. Des considérations pratiques telles que le coût et la stabilité en solution caustique dicteront le choix du matériel à utiliser pour l'anode.  Similarly, the anode may be cobalt or cobalt electrodeposited on a substrate such as these alloys. The anode can also be mild steel, alloy steel, iron alloy or an iron-chromium alloy such as stainless steel. The construction material of the anode is not restrictive. For example, electrolytic or electrochemical deposits can be used on the anode. Electrodeposited noble metals can be used on a metal substrate, for example platinum or iridescent titanium. Practical considerations such as cost and caustic solution stability will dictate the choice of equipment to be used for the anode.

Le bain de gaLvano;ilastie peut être une solution aqueuse alcaline dont la teneur en sel hydroxyde ou sel de métal alcalin est comprise entre 50 et 250 g/L. Parmi les exemples d'hydroxydes ou sels de métal alcalins on peut citer l'hydroxyde de sodium, l'hydroxyde de potassium, le carbonate de sodium et le carbonate de potassium. On prépare le bain en en dissolvant dans la solution aqueuse du composé alcalin.  The salicylic acid bath may be an alkaline aqueous solution of which the hydroxide salt or alkali metal salt content is between 50 and 250 g / l. Examples of hydroxides or alkali metal salts include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate and potassium carbonate. The bath is prepared by dissolving the alkaline compound in the aqueous solution.

Le bain de galvanoplastie peut comprendre aussi une quantité contrôlée d'ions zinc. La source des ions zinc pour le bain de galvanoplastie peut être de n'importe quel sel de zinc soluble dans un milieu alcalin. On peut citer par exemple de composés de zinc capables d'être ajoutés dans le bain de galvanoplastie: l'oxyde de zinc ou un sel soluble de zinc, tel que sulfate de zinc, carbonate de zinc, sulfamate de zinc et acétate de zinc. La concentration des ions zinc dans le bain de galvanoplastie peut être de 1 à 100 g/L (1000 ppm à 100 000 ppm) de préférence entre 4 et 50 g/L (4 000 à 50 000 ppm). A pH 14, l'espèce de zinc dominante dans le bain est l'ion zincate. Le bain peut aussi contenir une quantité contrôlée d'ions métalliques qui ne sont pas des ions zinc. En accord avec l'invention, ces métaux additionnels, peuvent être n'importe quel ion métallique qui peut être effectivement électrodéposé avec le zinc sur une pièce en cathode dans un bain de galvanoplastie alcalin. Parmi les exemples de tels ions métalliques, on peut citer les ions de métaux de transition tel que les ions nickel, manganèse, fer, cobalt et les combinaisons de ces ions. D'autres ions métalliques non listés qui peuvent être déposés avec les ions zinc sur la cathode dans un bain alcalin de galvanoplastie peuvent aussi être utilisés et sont compris dans l'esprit de l'invention.  The electroplating bath may also include a controlled amount of zinc ions. The source of the zinc ions for the electroplating bath can be any soluble zinc salt in an alkaline medium. For example, there may be mentioned zinc compounds capable of being added to the electroplating bath: zinc oxide or a soluble salt of zinc, such as zinc sulphate, zinc carbonate, zinc sulphamate and zinc acetate. The concentration of zinc ions in the electroplating bath may be from 1 to 100 g / L (1000 ppm to 100,000 ppm), preferably from 4 to 50 g / L (4000 to 50,000 ppm). At pH 14, the dominant zinc species in the bath is the zincate ion. The bath may also contain a controlled amount of metal ions that are not zinc ions. In accordance with the invention, these additional metals may be any metal ion that can be effectively electrodeposited with zinc on a cathode part in an alkaline electroplating bath. Examples of such metal ions include transition metal ions such as nickel, manganese, iron, cobalt ions and combinations of these ions. Other non-listed metal ions that can be deposited with the zinc ions on the cathode in an alkaline electroplating bath can also be used and are included in the spirit of the invention.

Les ions métalliques additionnels, peuvent être aussi seulement les ions nickel, la source pour les ions nickel dans le bain de galvanoplastie peut être n'importe quel composé de nickel capable d'être solubilisé en solution alcaline aqueuse. Les exemples de composés de nickel sont les sels organiques et inorganiques de nickel tel que sulfate de nickel, carbonate de nickel, acétate de nickel, sulfamate de nickel et formiate de nickel. La concentration des ions nickel (ou autre métal) dans le bain de galvanoplastie peut être de 0.1 à 50 g/L de préférence dans la fourchette comprise entre 0.1 et 3 g/L.  The additional metal ions may also be only nickel ions, the source for the nickel ions in the electroplating bath may be any nickel compound capable of being solubilized in aqueous alkaline solution. Examples of nickel compounds are organic and inorganic nickel salts such as nickel sulphate, nickel carbonate, nickel acetate, nickel sulphamate and nickel formate. The concentration of nickel ions (or other metal) in the electroplating bath can be 0.1 to 50 g / l preferably in the range of 0.1 to 3 g / l.

Les ions métalliques peuvent inclure aussi n'importe quel ion métallique. Le bain de galvanoplastie peut comprendre par exemple, un mélange d'ion zinc et d'ion fer, un mélange d'ion zinc, d'ion nickel et d'ion fer.  The metal ions can also include any metal ion. The electroplating bath may comprise, for example, a mixture of zinc ion and iron ion, a mixture of zinc ion, nickel ion and iron ion.

Les sources pour ces ions métalliques additionnels, pour le bain de galvanoplastie peuvent être n'importe quel composé métallique qui peut être soluble dans une solution alcaline aqueuse. La concentration des ions métalliques dans le bain de galvanoplastie, peut être d'environ 0.1 à environ 10 g/L (à peu près 100 à 10 000 ppm), de préférence dans la fourchette 0.1 à 3 g/L (100 à 3 000 ppm).  The sources for these additional metal ions for the electroplating bath may be any metal compound that may be soluble in an aqueous alkaline solution. The concentration of the metal ions in the electroplating bath can be from about 0.1 to about 10 g / L (about 100 to 10,000 ppm), preferably in the range of 0.1 to 3 g / L (100 to 3000 ppm). ppm).

Le bain de galvanoplastie peut aussi contenir en plus du zinc et des ions métalliques additionnels, au moins un additif couramment utilisé dans les bains de galvanoplastie de zinc et de zinc allié, qui améliorent l'aspect du dépôt. Ces additifs organiques peuvent servir à améliorer les propriétés physiques du dépôt électrolytique et les propriétés complexantes du bain.  The electroplating bath may also contain in addition to zinc and additional metal ions, at least one additive commonly used in electroplating baths of zinc and zinc alloy, which improve the appearance of the deposit. These organic additives can be used to improve the physical properties of the electroplating and the complexing properties of the bath.

L'additif peut être n'importe quel type de produit organique susceptible d'exercer un effet sur l'électrodéposition du zinc ou de ses alliages. L'additif potentiellement capable de se décomposer électrolytiquement à l'anode et produire un produit de dégradation qui va affecter le procédé de traitement électrolytique. Ces produits de dégradation peuvent affecter sérieusement le procédé électrolytique par exemple en inhibant la vitesse de dépôt, en produisant un dépôt voilé ou mat, en accroissant la toxicité du bain électrolytique ou en faisant précipiter des espèces insolubles.  The additive may be any type of organic product that may have an effect on the electrodeposition of zinc or its alloys. The additive potentially capable of decomposing electrolytically at the anode and producing a degradation product that will affect the electrolytic process. These degradation products can seriously affect the electrolytic process for example by inhibiting the deposition rate, producing a void or dull deposit, increasing the toxicity of the electrolytic bath or by precipitating insoluble species.

Ainsi les additifs organiques en accord avec l'invention, et potentiellement capables d'être décomposés à l'anode, ne seront pas décomposés avec l'utilisation du Montage Anodique . Le Montage Anodique de l'invention empêche la décomposition électrolytique en évitant ou en minimisant le contact des additifs organiques à l'anode. Un des additifs organiques, potentiellement capable d'être décomposé à l'anode peut comprendre une amine. Les amines sont potentiellement oxydables en cyanure au voisinage de l'anode. Parmi les exemples d'amines oxydables en cyanure, on peut inclure les amines aliphatiques issues de la polymérisation des alkylènimines, tels que les polyéthylènimines. ayant des poids moléculaires entre 100 et 100 000 et solubles dans le bain. Par exemple, les polyéthylènimines dont le poids moléculaire est compris entre 150 et 2 000 peuvent être utilisées. Ces polyéthylènimines sont disponibles sont l'appellation commerciale Lugalvan G15, G20, G35 de chez BASF.  Thus organic additives in accordance with the invention, and potentially capable of being decomposed at the anode, will not be decomposed with the use of the Anodic Assembly. The Anodic Mounting of the invention prevents electrolytic decomposition by avoiding or minimizing contact of the organic additives at the anode. One of the organic additives potentially capable of being decomposed at the anode may include an amine. The amines are potentially oxidizable to cyanide in the vicinity of the anode. Examples of oxidizable cyanide amines include aliphatic amines derived from the polymerization of alkylenimines, such as polyethylenimines. having molecular weights between 100 and 100,000 and soluble in the bath. For example, polyethylenimines having a molecular weight of from 150 to 2,000 may be used. These polyethylenimines are available under the trade name Lugalvan G15, G20, G35 from BASF.

D'autres amines aliphatiques peuvent être également utilisées telles que la monoéthanolamine, la diéthanolamine, la triéthanolamine, l'éthylèndiamine, la tétraéthylènepentamine (TEPA), pentaéthylènenhexamine (PEHA), et hépatéthylèneoctamine. Une fonction de ces polyalkylamines aliphatiques est de complexer les ions métalliques dans le bain de zinc alcalin. Leur concentration peut varier de 2 à 70 g/L.  Other aliphatic amines may also be used, such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, ethylenediamine, tetraethylenepentamine (TEPA), pentaethylenhexamine (PEHA), and hepatethyleneoctamine. One function of these aliphatic polyalkylamines is to complex the metal ions in the alkaline zinc bath. Their concentration can vary from 2 to 70 g / L.

Un autre type d'additifs organiques capable d'être décomposé électrolytiquement à l'anode est le produit de réaction de l'imidazole et d'un monomère électrophile tel que l'épichlorhydrine.  Another type of organic additives capable of being electrolytically decomposed at the anode is the reaction product of imidazole and an electrophilic monomer such as epichlorohydrin.

Parmi les autres types d'additifs organiques susceptibles d'être décomposés électrolytiquement à l'anode, se trouvent les polymères d'ammonium quaternaire, tel que les polymères issus de la synthèse de dichloréthylether sur les condensats d'urée sur la diméthylaminopropylamine, commercialisés sous le nom Mirapol WT par Rhodia. Ces molécules, en contact avec l'anode peuvent se dégrader, diminuer la vitesse de dépôt et provoquer des dépôts voilés.  Among the other types of organic additives that can be electrolytically decomposed at the anode are quaternary ammonium polymers, such as polymers derived from the synthesis of dichlorethyl ether on urea condensates on dimethylaminopropylamine, marketed under the name Mirapol WT by Rhodia. These molecules, in contact with the anode can degrade, decrease the rate of deposition and cause veiled deposits.

Un autre type d'additif capable d'être décomposé électrolytiquement à l'anode est le complexant tel le gluconate ou le tartrate. Ces additifs organiques peuvent être oxydés à l'anode et produire de l'oxalate. II est évident que l'homme de l'art peut utiliser d'autres additifs organiques dans le bain électrolytique tel que les brillanteurs et les complexants des métaux qui peuvent ou non se décomposer électrolytiquement à l'anode. Un complexant connu est par exemple le Quadrol de BASF. Le Quadrol est le N, N, N', N', - tétrakis (2-hydroxypropyl)-éthylènediamine.  Another type of additive capable of being electrolytically decomposed at the anode is the complexing agent such as gluconate or tartrate. These organic additives can be oxidized at the anode and produce oxalate. It is obvious that one skilled in the art can use other organic additives in the electrolytic bath such as the brighteners and the complexing agents of metals which may or may not be electrolytically decomposed at the anode. A known complexing agent is, for example, the Quadrol from BASF. Quadrol is N, N, N ', N', tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine.

L'invention se caractérise essentiellement par l'épuration continue du bain d'électrolyse. La concentration des anions tels que les sulfates ou les carbonates croit dans les bains de zinc ou de zinc allié du fait de la carbonation du milieu alcalin mais aussi par l'entretien en sels des métaux à électrolyser. Il est d'usage de considérer comme gênante et pénalisante pour le rendement et l'aspect, les concentrations en sels totaux exprimés au-delà de 60 g/L de leurs sels de sodium (par exemple Na2CO3 et Na2SO4).  The invention is essentially characterized by the continuous purification of the electrolysis bath. The concentration of anions such as sulphates or carbonates increases in zinc or zinc alloy baths because of the carbonation of the alkaline medium but also by the salt maintenance of the metals to be electrolyzed. It is customary to consider as inconvenient and penalizing for the yield and the appearance, the total salt concentrations expressed above 60 g / L of their sodium salts (for example Na2CO3 and Na2SO4).

Grâce à l'invention, les anions sont attirés par l'anode et concentrés dans le compartiment anodique. Leur extraction peut alors se faire en continu ou par fraction de bain. On citera par exemple d'extraction la précipitation au froid entre 3 C et 6 C ou la précipitation par addition d'un cation insolubilisant tel que le baryum. L'homme de l'art peut aussi faire appel aux sous-traitants spécialisés dans le recyclage des déchets industriels.  Thanks to the invention, the anions are attracted to the anode and concentrated in the anode compartment. Their extraction can then be done continuously or by bath fraction. Examples of extraction include cold precipitation between 3 C and 6 C or precipitation by addition of an insolubilizing cation such as barium. Those skilled in the art can also appeal to subcontractors specialized in the recycling of industrial waste.

L'anolyte peut se charger accidentellement de composés organiques.  The anolyte can accidentally be loaded with organic compounds.

Ces composés peuvent s'oxyder à l'anode et s'accumuler dans l'anolyte. Leur traitement in situ peut se faire par entretien régulier d'une solution oxydante telle que le persulfate de sodium. Dans le cas d'une oxydation jusqu'au cyanure, le persulfate détruit le cyanure généré à l'anode.  These compounds can oxidize at the anode and accumulate in the anolyte. Their in situ treatment can be done by regular maintenance of an oxidizing solution such as sodium persulfate. In the case of oxidation to cyanide, persulfate destroys the cyanide generated at the anode.

D'autres sels et oxydants peuvent convenir à l'invention et les exemples cités ne sont pas limitatifs.  Other salts and oxidants may be suitable for the invention and the examples cited are not limiting.

La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux avec les dessins accompagnants la description. Dans lesquels: La figure 1 est une illustration schématique d'un bain électrolytique de zinc nickel avec une installation en accord avec l'invention.  The present invention and its advantages will become more apparent with the accompanying drawings. In which: Figure 1 is a schematic illustration of an electrolytic zinc nickel bath with an installation according to the invention.

La figure 1 illustre un équipement électrolytique en accord avec un des aspects de l'invention. L'équipement électrolytique comprend une cuve 14. La cuve 14 contient un bain électrolytique 16 et une pièce en cathode 18. La cuve 14 comprend aussi un Montage Anodique .  Figure 1 illustrates an electrolytic equipment in accordance with one aspect of the invention. The electrolytic equipment comprises a tank 14. The tank 14 contains an electrolytic bath 16 and a cathode piece 18. The tank 14 also comprises an Anodic Assembly.

La figure 2 est une illustration schématique d'une anode assemblée dans son Montage Anodique .  Figure 2 is a schematic illustration of an anode assembled in its Anodic Assembly.

Sur la figure 2 le Montage Anodique représente un contenant 22 qui définit un compartiment pour le compartiment anodique 24. Le compartiment anodique 24 peut être fermé par le contenant 22 de tous les côtés et dans le fond. Au moins une paroi 26 du contenant 22 peut être une membrane poreuse ou un vase poreux. Le compartiment anodique 24 contient un anolyte 28. Une anode 30 peut être immergée dans l'anolyte 28. La figure 1 montre que le contenant 22 isole l'anode 30 du contact avec le bain électrolytique 16. Le vase poreux ou la membrane poreuse 26 peut faire face à la pièce en cathode 18. Cela permet le passage d'un courant électrique entre l'anode 30 et la pièce en cathode 18, par l'application d'un potentiel électrique entre l'anode 30 et la pièce en cathode 18. La quantité de courant électrolytique résiduelle induite, entraîne le dépôt électrolytique sur la pièce en cathode 18.  In Fig. 2 the Anodic Assembly represents a container 22 which defines a compartment for the anode compartment 24. The anode compartment 24 may be closed by the container 22 from all sides and in the bottom. At least one wall 26 of the container 22 may be a porous membrane or a porous vase. The anode compartment 24 contains an anolyte 28. An anode 30 can be immersed in the anolyte 28. FIG. 1 shows that the container 22 isolates the anode 30 from contact with the electrolytic bath 16. The porous vase or the porous membrane 26 can be used to face the cathode part 18. This allows the passage of an electric current between the anode 30 and the cathode part 18, by the application of an electrical potential between the anode 30 and the cathode part 18. The amount of induced residual electrolytic current causes electrolytic deposition on the cathode part 18.

La figure 3 est une illustration schématique du Montage Anodique dans une cuve de traitement électrolytique.  Figure 3 is a schematic illustration of Anodic Mounting in an electrolytic treatment tank.

Il est évident pour les hommes de l'art que le contenant 22 et le compartiment anodique 24 de la figure 2 peuvent avoir plusieurs configurations différentes. Par exemple, la figure 3 montre qu'un contenant 42 peut être un sac pliable 44 suspendu dans le catholyte 46 de la cuve 48. Au moins une portion du sac 44 ou préférablement tout le sac 44 lui-même peut être une membrane poreuse. Une pièce en cathode 52 est disposée dans le catholyte 46. Une anode métallique 54 est disposée dans l'anolyte 56 qui est contenue dans le sac 44.  It is obvious to those skilled in the art that the container 22 and the anode compartment 24 of Figure 2 may have several different configurations. For example, Figure 3 shows that a container 42 may be a foldable bag 44 suspended in the catholyte 46 of the vessel 48. At least a portion of the bag 44 or preferably all of the bag 44 itself may be a porous membrane. A cathode piece 52 is disposed in the catholyte 46. A metal anode 54 is disposed in the anolyte 56 which is contained in the bag 44.

La figure 4 est une illustration schématique d'un Montage Anodique en accord avec un autre aspect de l'invention.  Figure 4 is a schematic illustration of an Anodic Mounting in accordance with another aspect of the invention.

Un autre aspect de l'invention a été montré dans la figure 4. Un contenant 60 peut comprendre une paroi 62 commune avec la cuve 64 et être constitué d'une membrane poreuse 70. Une pièce en cathode 72 est disposée dans le catholyte 74 et une anode métallique 76 est disposée dans l'anolyte 78.  Another aspect of the invention has been shown in FIG. 4. A container 60 may comprise a wall 62 common to the tank 64 and consist of a porous membrane 70. A cathode piece 72 is disposed in the catholyte 74 and a metal anode 76 is disposed in the anolyte 78.

Les figures 5A et 5B sont une illustration schématique d'un Montage Anodique en accord avec encore un autre aspect de l'invention.  Figs. 5A and 5B are a schematic illustration of an Anodic Mounting in accordance with yet another aspect of the invention.

Un autre aspect de l'invention a été décrit dans la figure 5. Un contenant 80 peut comprendre un cylindre 82. Le cylindre 82 peut être composé d'un bouchon 84 et d'un corps de cylindre 86. Le cylindre 82 peut être positionné dans le catholyte 88 contenu dans la cuve 90. Au moins une portion du cylindre 86 et préférablement tout le corps de cylindre peut être un vase poreux ou une membrane poreuse. Le bouchon 84 peut inclure un raccordement à l'anolyte 94 pour l'entrée et un raccordement de l'anolyte 96 à la sortie. Les raccordements 94 et 96 autorisent l'anolyte à circuler dans le contenant 80.Une anode 98 est disposée dans le contenant 80 et se raccorde à l'extérieur. Une pièce en cathode 100 est disposée dans le catholyte 88.  Another aspect of the invention has been described in FIG. 5. A container 80 may comprise a cylinder 82. The cylinder 82 may be composed of a cap 84 and a cylinder body 86. The cylinder 82 may be positioned in the catholyte 88 contained in the tank 90. At least a portion of the cylinder 86 and preferably the entire cylinder body may be a porous vessel or a porous membrane. The plug 84 may include a connection to the anolyte 94 for the inlet and a connection of the anolyte 96 to the outlet. The connections 94 and 96 allow the anolyte to circulate in the container 80.An anode 98 is disposed in the container 80 and is connected to the outside. A cathode piece 100 is disposed in the catholyte 88.

D'autres contenants et configuration de compartiment peuvent être utilisés par l'homme du métier. Dans l'invention, la pièce en cathode peut être n'importe quelle pièce en acier ou en alliage ferreux, typiquement utilisé en galvanoplastie. Dans l'exemple des figures 1, 3, 4 et 5, une plaquette en acier a été utilisée.  Other containers and compartment configuration may be used by those skilled in the art. In the invention, the cathode part can be any piece of steel or ferrous alloy, typically used in electroplating. In the example of FIGS. 1, 3, 4 and 5, a steel plate has been used.

On voit en outre à la figure 5B qu'une tubulure 102 de sortie du compartiment anodique mène à une cuve 104 tampon du bas de laquelle part un conduit 106 vers un désulfatateur 108 cryogénique du sommet duquel un sommet un conduit 110 ramène à la cuve 104 tampon. Du bas de la cuve tampon part un conduit 112 muni d'une pompe 114 qui ramène de l'anolyte qui a été traité dans le désulfatateur 108 à une tubulure 116 d'entrée dans le compartiment anodique. Un réservoir 118 de persulfate de sodium permet par une alimentation 120 automatique d'ajouter du persulfate de sodium à la cuve 104 tampon étant entendu que l'on pourrait aussi ajouter ce persulfate de sodium directement dans le compartiment anodique.  FIG. 5B further shows that an outlet pipe 102 of the anode compartment leads to a bottom buffer tank 104 from which a conduit 106 flows towards a cryogenic desulfator 108 from the top of which a top of a conduit 110 leads to the vessel 104 buffer. From the bottom of the buffer tank there is a conduit 112 provided with a pump 114 which returns anolyte which has been treated in the desulfator 108 to an inlet manifold 116 in the anode compartment. A reservoir 118 of sodium persulfate makes it possible, by an automatic feed 120, to add sodium persulfate to the buffer tank 104, it being understood that this sodium persulfate could also be added directly to the anode compartment.

L'invention sera illustrée par les exemples suivants. Ces exemples montrent les avantages de l'utilisation du Montage Anodique avec membrane poreuse dans les bains de zinc alcalin et de zinc allié. Ces exemples sont indiqués comme illustration et ne sont pas limitatifs pour l'invention.  The invention will be illustrated by the following examples. These examples show the advantages of using Porous Membrane Anodic Mounting in alkaline zinc and zinc alloy baths. These examples are given as an illustration and are not limiting for the invention.

Exemple 1: La cuve est en polypropylène. Un bain aqueux de 15L de zinc nickel contenant 120 g/L d'hydroxyde de sodium(alcalin)contenant 10 g/L de zinc, 1.5 g/L de nickel, 20 g/L de tétraéthylènepentamine (TEPA) et 2 g/L de Quadrol. Un Montage Anodique (décrit en figure 1) ayant une membrane poreuse d'un côté contenant 500 ml d'une solution à 150 g/L d'hydroxyde de sodium était placé dans le bain de zinc nickel. La membrane poreuse utilisée en Teflon est commercialisée par Mortelecque sous l'appellation TC 110. Une anode métallique était plongée dans le compartiment anodique. Le métal anodique était composé d'un dépôt de nickel chimique contenant 10 % de phosphore sur acier. Un courant de 5 A est passé dans la cellule de 15 L pendant 75 h. Avec un entretien régulier en nickel, en zinc, en soude et en additifs organiques consommés par électrolyse, le rendement cathodique est resté à plus de 80% à 1,2 A/dm2. Il n'y avait pas d'érosion du dépôt de nickel chimique à l'anode. Sans Montage Anodique , le rendement cathodique serait tombé à 63% comme indiqué ci-dessous: Rendement cathodique de dépôt de zinc-nickel obtenu avec membrane poreuse après 25 Ah/L: ddc (A/dm2) Rendement (%) 0,7 84 0, 8 86 0,9 85 1 80 1,1 80 1,2 84 Rendement cathodique de dépôt de zinc- nickel obtenu sans membrane poreuse après 25 Ah/L: Ddc(A/dm2) Rendement (%) 0,7 75 0,8 77 0,9 71 1 68 1,1 67 1,2 63 Exemple 2: Dans cet exemple, le Montage Anodique a été rempli d'une solution de 150 gIL de soude dans l'eau. Le métal anodique est composé de nickel métallique. Une cellule identique à celle de l'exemple 1 a travaillé à 5 A pendant 6 h. L'anode de nickel avait une fine couche conductive d'oxyde de nickel et d'hydroxyde de nickel qui n'ont pas gêné le procédé électrolytique. Il n'y pas eu de perte de poids à l'anode. Le rendement cathodique du bain s'est maintenu à une valeur de 80% à 1 A/dm2 Exemple 3: Le Montage Anodique de l'exemple 1 a été rempli avec une solution à 20 % en poids de soude caustique liquide à 50 %. L'anode métallique était constituée d'une plaque en acier nickelée électrolytiquement à partir d'un bain de type Watts, une électrolyse à 5A pendant 90 h a été effectuée sous 7 V. Avec un entretien régulier en nickel, en zinc, en soude et en additifs organiques consommés par électrolyse, le rendement cathodique est resté stable à 80% à 1 A/dm2. Il n'y avait pas de perte de poids à l'anode.  Example 1: The vessel is made of polypropylene. An aqueous 15L zinc nickel bath containing 120 g / L of sodium hydroxide (alkaline) containing 10 g / L of zinc, 1.5 g / L of nickel, 20 g / L of tetraethylenepentamine (TEPA) and 2 g / L of Quadrol. An Anodic Mounting (depicted in FIG. 1) having a porous membrane on one side containing 500 ml of a 150 g / L solution of sodium hydroxide was placed in the zinc nickel bath. The porous membrane used in Teflon is marketed by Mortelecque under the name TC 110. A metal anode was immersed in the anode compartment. The anodic metal consisted of a chemical nickel deposit containing 10% phosphorus on steel. A current of 5 A was passed into the 15 L cell for 75 h. With regular maintenance of nickel, zinc, sodium hydroxide and organic additives consumed by electrolysis, the cathodic efficiency remained at more than 80% at 1.2 A / dm 2. There was no erosion of the chemical nickel deposit at the anode. Without Anodic Mounting, the cathodic efficiency would have fallen to 63% as indicated below: Zinc-nickel cathodic deposition yield obtained with porous membrane after 25 Ah / L: ddc (A / dm 2) Yield (%) 0.7 84 0, 8 86 0.9 85 1 80 1.180 1.2 84 Zinc-nickel cathodic deposition yield obtained without porous membrane after 25 Ah / L: Ddc (A / dm 2) Yield (%) 0.7 75 0.8 77 0.9 71 1 68 1.1 67 1.2 63 Example 2: In this example, the Anodic Assembly was filled with a solution of 150 gIL of sodium hydroxide in water. The anodic metal is composed of metallic nickel. A cell identical to that of Example 1 worked at 5 A for 6 hours. The nickel anode had a thin conductive layer of nickel oxide and nickel hydroxide which did not interfere with the electrolytic process. There was no weight loss at the anode. The cathodic efficiency of the bath was maintained at 80% at 1 A / dm 2. Example 3: The Anodic Assembly of Example 1 was filled with a 20% solution by weight of 50% liquid caustic soda. The metal anode consisted of an electrolytically nickel-plated steel plate from a Watts type bath, electrolysis at 5A for 90 hours was carried out at 7 V. With regular maintenance of nickel, zinc, sodium hydroxide and in organic additives consumed by electrolysis, the cathodic efficiency remained stable at 80% at 1 A / dm 2. There was no weight loss at the anode.

Exemple 4 (comparatif) : un bain de 2 L de zinc nickel contenant 30 g/L de polyéthylènimine (TEPA) a été électrolysé pendant 160 Ah, avec une anode de nickel directement dans le bain. L'analyse a déterminé 508 ppm decyanure comme produit de dégradation et le rendement cathodique est descendu à moins de 50% pour 2 A/dm2.  Example 4 (Comparative): A 2 L zinc nickel bath containing 30 g / L polyethylenimine (TEPA) was electrolyzed for 160 Ah, with a nickel anode directly in the bath. The analysis determined 508 ppm decyanide as a degradation product and the cathodic efficiency decreased to less than 50% for 2 A / dm 2.

Exemple 5: Le Montage Anodique de l'exemple 1 a été rempli avec une solution de 150 g/L de potasse, le métal anodique dans l'anolyte était de l'acier doux. Le bain qui était utilisé comme à l'exemple 1 a été électrolysé à 5A pendant 6 h. II y a eu une perte légère de poids de l'anode. Après l'analyse, aucune trace de cyanure n'a été détectée.  Example 5: The Anodic Assembly of Example 1 was filled with a solution of 150 g / l of potash, the anode metal in the anolyte was mild steel. The bath which was used as in Example 1 was electrolyzed at 5A for 6 hours. There was a slight loss of weight of the anode. After the analysis, no cyanide trace was detected.

Exemple 6: Le Montage Anodique de l'exemple 1 est rempli avec une solution de 150 gIL de soude. Le métal de l'anode est le cobalt. Le bain de 151 de zinc nickel alcalin contient 20 gIL de polyéthylènimine et est électrolysé pendant 30 Ah. Après 30 Ah, le rendement cathodique est resté stable à 60% à 2 A/dm2 et il n'y a pas eu de perte de poids à l'anode.  Example 6: The Anodic Assembly of Example 1 is filled with a solution of 150 gil of sodium hydroxide. The metal of the anode is cobalt. The zinc nickel alkali bath contains 20 g of polyethylenimine and is electrolyzed for 30 Ah. After 30 Ah, the cathodic efficiency remained stable at 60% at 2 A / dm 2 and there was no loss of weight at the anode.

Exemple 7: Un bain de zinc alcalin sans cyanure a été préparé avec 10 g/L de zinc, 130 gIL de soude, 8 ml/L de brillanteur et à peu près 5 g/L de tartrate de sodium. L'électrolyse a été conduite sans Montage Anodique avec une simple anode d'acier doux. Après 100 Ah par litre, un précipité blanc s'est formé dans le bain. Le précipité est de l'oxalate de sodium produit par oxydation anodique. Le précipité d'oxalate interfère avec le brillanteur et provoque un dépôt de zinc voilé et rugueux. L'utilisation d'un Montage Anodique avec une anode en nickel évite l'oxydation de tartrate en oxalate et élimine ainsi le défaut d'aspect du dépôt provoqué par la précipitation des oxalates.  Example 7: An alkaline zinc bath without cyanide was prepared with 10 g / l zinc, 130 gil sodium hydroxide, 8 ml / l brightener and about 5 g / l sodium tartrate. The electrolysis was conducted without anodic assembly with a simple mild steel anode. After 100 Ah per liter, a white precipitate formed in the bath. The precipitate is sodium oxalate produced by anodic oxidation. The oxalate precipitate interferes with the brightener and causes a void and rough zinc deposit. The use of an anode assembly with a nickel anode avoids the oxidation of tartrate oxalate and thus eliminates the lack of appearance of the deposit caused by the precipitation of oxalates.

Exemple 8: Un bain d'alliage zinc-fer contenant 20 g/L de zinc, 300 ppm de fer et 130 g/L de soude et 50 g/L de triéthanolamine (TEA), afin de complexer le fer a été électrolysé pendant une période de 100 Ah/L. L'oxydation anodique de la TEA provoque des produits de dégradation qui peuvent interférer sur le traitement des rejets du bain. L'utilisation d'un Montage Anodique avec une anode en nickel pur évite l'oxydation de la TEA.  Example 8: A zinc-iron alloy bath containing 20 g / l of zinc, 300 ppm of iron and 130 g / l of sodium hydroxide and 50 g / l of triethanolamine (TEA) in order to complex the iron was electrolyzed during a period of 100 Ah / L. The anodic oxidation of TEA causes degradation products that can interfere with the treatment of the rejects of the bath. The use of an Anodic Mounting with a pure nickel anode avoids the oxidation of the TEA.

Comme illustré dans les exemples précédents et en accord avec l'invention, une installation et un procédé sont proposés avec lesquels le zinc et le zinc allié peuvent être déposés en toute sécurité sur un substrat en utilisant un bain électrolytique contenant en particulier des polyalkanimines. Ceci peut être accompli sans corrosion anodique et sans générer de produits de décomposition anodique dans le côté cathodique du bain de traitement électrolytique. On peut utiliser un bain électrolytique comprenant des additifs organiques supplémentaires aux additifs organiques décrits ci-dessus.  As illustrated in the preceding examples and in accordance with the invention, an installation and a method are provided with which zinc and zinc alloy can be safely deposited on a substrate using an electrolytic bath containing in particular polyalkanimins. This can be accomplished without anodic corrosion and without generating anodic decomposition products in the cathodic side of the electrolytic treatment bath. An electrolytic bath comprising organic additives additional to the organic additives described above may be used.

Claims (13)

REVENDICATIONS 1. Installation de dépôt de zinc ou d'alliages de zinc avec au moins un autre métal choisi parmi le fer, le cobalt, le nickel et le manganèse sur une pièce comprenant: a) une cuve (64) subdivisée par un séparateur (70) en un compartiment cathodique et en un compartiment anodique, b) la pièce étant immergée dans un catholyte (16) aqueux, de pH alcalin contenu dans le compartiment cathodique et comprenant des ions zincate et, éventuellement, des ions de l'autre métal que le zinc, et c) un anolyte (28) aqueux, de pH alcalin, contenu dans le compartiment anodique et entourant une anode (30) en métal insoluble dans l'anolyte (28), caractérisé en ce que d) le séparateur (26) est en une matière à pores ouverts.  1. Deposition plant for zinc or zinc alloys with at least one other metal selected from iron, cobalt, nickel and manganese on a part comprising: a) a tank (64) subdivided by a separator (70) ) in a cathode compartment and in an anode compartment, b) the part being immersed in an aqueous catholyte (16) of alkaline pH contained in the cathode compartment and comprising zincate ions and, optionally, ions of the other metal that zinc, and c) an aqueous anolyte (28) of alkaline pH, contained in the anode compartment and surrounding an anode insoluble metal anode (30) (28), characterized in that d) the separator (26) ) is of open-pore material. 2. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le séparateur passe le test suivant: on immerge dans une cuve contenant une solution aqueuse de NaOH à 120 g/L le séparateur à tester de façon à ce qu'il délimite dans la cuve deux compartiments, on verse dans l'un deux 20 mL/L d'une solution colorée en violet à 8 % en poids nickel comprenant en poids: - 362 % de sulfate de nickel hexahydraté, - 15 % de tétrathylènepentamine, - le solde à 100 % d'eau, un jour après, la solution, dans le compartiment n'ayant pas reçu la 25 solution colorée, n'est pas colorée en violet.  2. Installation according to claim 1, characterized in that the separator passes the following test: is immersed in a tank containing an aqueous solution of NaOH 120 g / L the separator to be tested so that it delimits in the tank two compartments are poured into one 20 mL / L of a solution colored in violet to 8% by weight nickel comprising by weight: - 362% of nickel sulfate hexahydrate, - 15% of tetrathylenepentamine, - the balance to 100% water, one day later, the solution, in the compartment not having received the colored solution, is not colored in purple. 3. Installation suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les pores ont une dimension comprise entre 10 nm et 50 m.  3. Installation according to claim 1 or 2, characterized in that the pores have a size between 10 nm and 50 m. 4. Installation suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que le séparateur est en polyTétraFluoroEthylène ou en polyoléfine tels qu'en polypropylène ou polyéthylène.  4. Installation according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the separator is polytetrafluoroethylene or polyolefin such as polypropylene or polyethylene. 5. Installation suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que 35 le séparateur est en une céramique poreuse.  5. Installation according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the separator is a porous ceramic. 6. Installation suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le séparateur est en une matière hydrofuge.  6. Installation according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the separator is a water-repellent material. 7. Installation suivant l'une des revendications précédentes, 5 caractérisée en ce que le compartiment anodique communique avec un désulfatateur (108).  7. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that the anode compartment communicates with a desulfator (108). 8. Installation suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le compartiment anodique ou une cuve communiquant 10 avec lui communique avec un réservoir (118) de persulfate de métal alcalin.  8. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that the anode compartment or a tank communicating with it communicates with a reservoir (118) of alkali metal persulfate. 9. Installation suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le pH alcalin est supérieur à 12.  9. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that the alkaline pH is greater than 12. 10. Installation suivant l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que le catholyte comprend un agent de complexation d'un métal.  10. Installation according to one of the preceding claims characterized in that the catholyte comprises a complexing agent of a metal. 11. Installation suivant l'une des revendications précédentes, 20 caractérisée en ce que le catholyte et/ou l'anolyte contiennent de 50 à 250 g/L d'hydroxyde de métal alcalin.  11. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that the catholyte and / or the anolyte contain from 50 to 250 g / L of alkali metal hydroxide. 12. Installation suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le catholyte contient du Zn, exprimé en zinc 25 métallique, en une teneur de 4 à 50 gIL.  12. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that the catholyte contains Zn, expressed as zinc metal, in a content of 4 to 50 gIL. 13. Installation suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le catholyte contient l'autre métal en une teneur comprise entre 0,1 g/L et 50 g/L.  13. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that the catholyte contains the other metal in a content between 0.1 g / L and 50 g / L.
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