JP2004018898A - Method and device for concentrating plating solution - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ニッケルめっき浴、クロムめっき浴などに用いられるめっき液の濃縮技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、環境保全技術は循環型社会の理念に沿って開発が進められている。このような循環型社会の基本はリサイクルであり、リサイクルが100%達成されたゼロエミッション(廃棄物ゼロ)が理想とされている。
【0003】
本発明が属する技術分野である表面処理、めっき加工においては、めっき浴槽から汲み出され、水洗槽等で希釈され、回収されためっき液を濃縮し、再度使用可能とする、めっき液の濃縮処理が行われている。
【0004】
このような希釈されためっき液の濃縮に際しては、濃度管理は殆ど行われておらず、近似的に装置の濃縮時間などで推定し、運転されている。
しかし、ニッケルめっき液のように濃縮しすぎると、ホウ酸、ニッケル塩などの結晶等が析出して濃縮操作に支障を来たす種類の浴液では、管理体制が不充分な工場では採用できない状況にあった。
【0005】
このように、希釈されためっき液の濃縮において、濃度管理を簡便に行うことができ、過濃縮などによる成分(結晶等)の析出などの不都合が生じないめっき液濃縮方法、及び、そのような濃縮を可能とするめっき液濃縮装置が求められていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した従来の問題点を改善する、すなわち、希釈されためっき液の濃縮において、濃度管理を簡便に行うことができ、過濃縮などによる成分(結晶等)の析出などの不都合が生じないめっき液濃縮方法、及び、そのような濃縮を可能とするめっき液濃縮装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明のめっき液濃縮装置は上記課題を解決するため、請求項1に記載の通り、希釈されためっき液を加熱・蒸発による濃縮処理により水分を除去して濃縮するめっき液濃縮方法において、被濃縮液の電気伝導度が所定値となったら濃縮処理を終了するめっき液濃縮方法であり、このような構成により、常に安定しためっき液の濃縮が可能となり、過濃縮による成分(結晶等)の析出などの問題の発生を未然に防ぐことが可能となる。
【0008】
また、本発明のめっき液濃縮装置は上記課題を解決するため、請求項2に記載の通り、希釈されためっき液から水分を蒸発除去して濃縮するめっき液濃縮装置であって、被濃縮液を加熱し水分を蒸発させて濃縮処理をおこなう加熱・蒸発手段、及び、被濃縮液の電気伝導度を測定する電気伝導度測定手段を備えためっき液濃縮装置であり、このような構成により、常に安定しためっき液の濃縮処理が可能となり、過濃縮による成分(結晶等)の析出などの問題の発生を未然に防ぐことが可能となる。
【0009】
さらに、このめっき液濃縮装置が、濃縮処理終了後に濃縮処理済みの被濃縮液を装置外に払い出す払い出し手段と、該払い出し後にめっき液濃縮装置内に希釈されためっき液を新たな被濃縮液として導入する、被濃縮液導入手段とを備えることにより、バッチ的ではなるものの連続的な処理が容易になる。
【0010】
また、上記被濃縮液の電気伝導度が所定の範囲に達したときに濃縮処理を終了させる濃縮処理終了手段を備えることにより、連続無人運転が可能となる。
また、上記めっき液濃縮装置において、加熱・蒸発手段が、被濃縮液を加熱する加熱部、加熱された被濃縮液から水分を蒸発させる蒸発部、及び、加熱部と蒸発部との間に被濃縮液を強制的に循環させる被濃縮液循環手段を備え、さらに、被濃縮液導入手段によりめっき液濃縮装置内に希釈されためっき液が導入された後、装置運転終了後での装置内部での被濃縮液からの成分の析出を防ぐために、上記被濃縮液循環手段によって、上記加熱部と蒸発部との間に被濃縮液を強制的に循環させる析出防止運転を行い、次いで、めっき装置自体の運転を終了させる運転終了手段を有するものであれば、めっき液濃縮装置の運転を自動終了させることが可能となり、かつ、その後の停止期間中にも加熱・蒸発手段でのめっき液成分(結晶等)の析出が防止されるので、運転再開時にも、装置内の掃除や析出成分の除去などを必要とせずに行うことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
めっき工場で実際に使用されている光沢ニッケルめっき液を原液として4種類採取し、それぞれを蒸留水により希釈したときの、電気伝導度の変化を東亜電波工業社製電気伝導率計CM−2Aにより調べた。結果を原液ごとに記号を代えて図1に示す。
【0012】
なお、これらめっき液(原液)は表1に示される組成になるよう調製されていたものであるが、実際に使用されていたものであるため、細かい組成、夾雑物等、また、選択された光沢剤の種類・配合量に違いがあり、そのために若干の電気伝導度の違いが生じていると考えられる。
【0013】
【表1】
【0014】
図1より、図1のような希釈倍率と電気伝導度との関係を各めっき液ごとに予め調べておくことにより、希釈されためっき液の希釈倍率を知ることができることが判る。また、上記では蒸留水を用いたが、めっき液の洗浄に用いられる工業用水を用いた場合でも同様の結果が得られた。
【0015】
ここで、上記3種類のめっき液原液について、それぞれ適宜希釈した後、実験装置により、電気伝導度を測定しながら原液レベルに電気伝導度が復帰するまで加熱・濃縮を行ったところ、いずれの場合においてもニッケル濃度を目標とする濃度に対して±5g/L以内に濃縮することができ、また、そのままめっき浴として用いることができる組成になることが確認された。
【0016】
上記はニッケルめっき浴について述べたが、硬質クロムめっき液(サージェント浴)についても同様に、希釈時の電気伝導度への影響を調べた。結果を図2に示す。
【0017】
図2により、クロムめっき液についても、ニッケルめっき液同様に、原液の電気伝導度と希釈液の電気伝導度とが判れば希釈倍率を知ることができることが判る。
【0018】
実際にクロムめっき液についても、一旦希釈した後、電気伝導度が原液と同一レベルになるまで濃縮を行ったところ、原液同様にクロムめっきに用いることができる溶液とすることができた。
【0019】
このような知見をもとに次に示すめっき液濃縮装置を設計した。
図3に本発明に係るめっき液濃縮装置の一例のブロック図を示す。
【0020】
この例では被濃縮液を加熱し水分を蒸発させる加熱・蒸発手段Aにより、希釈されためっき液(被濃縮液)は濃縮されるが、その濃縮の開始と共に電気伝導度測定手段Bは被濃縮液の電気伝導度の測定を開始し、濃縮処理終了手段Cはその被濃縮液の電気伝導度が所定の範囲(所定値)となったときに、加熱・蒸発手段Aに対して加熱・蒸発処理(濃縮処理)を終了させる。
【0021】
次いで濃縮処理終了後に払い出し手段Dにより濃縮処理済みの被濃縮液を装置外に払い出し、払い出し終了後、被濃縮液導入手段Eがめっき液濃縮装置内に希釈されためっき液を新たな被濃縮液として導入する。
【0022】
被濃縮液の導入後、運転終了手段Fに運転終了指示がスイッチ、タイマーなどによって入力されていない場合には加熱・蒸発手段Aが濃縮処理を再開し、次いで上記サイクルが繰り返される。
【0023】
なお、この例では加熱・蒸発手段Aが、被濃縮液を加熱する加熱部A1、加熱された被濃縮液から水分を蒸発させる蒸発部A2、及び、該加熱部と蒸発部との間に被濃縮液を強制的に循環させる被濃縮液循環手段A3を備えていて、被濃縮液導入手段Eによりめっき液濃縮装置内に希釈されためっき液が導入されたときに、運転終了手段Fに運転終了指示が与えられていた場合には、装置運転終了後での装置内部での被濃縮液からの成分の析出を防ぐために、上記被濃縮液循環手段A3によって、上記加熱部と蒸発部との間に被濃縮液を強制的に循環させる析出防止運転を行い、次いで、めっき液濃縮装置自体の運転を終了させるようになっている。
【0024】
このようなめっき液濃縮装置の具体例について、詳細に説明する。
まず、本発明に係るめっき液濃縮装置の主要部について、モデル的に図4に示す。
【0025】
図中符号1は蒸発部を示し、この蒸発部1には濃縮を要する希釈されためっき液(被濃縮液)が導入される。
【0026】
蒸発部1には上下2つの連通通路2a、2bにより熱交換部2が接続され、蒸発部1から熱交換部2に供給された被濃縮液は熱交換部2に供給される水蒸気等の熱媒2cにより加熱され、蒸発部1に戻るようになっている。熱交換部2は蒸発部1と共に加熱・蒸発手段を構成している。
【0027】
蒸発部1底部と熱交換部2底部とは、また循環ポンプ3aを有する配管3により接続されていて、強制的に被濃縮液が循環するようになっていて、この配管3には電気伝導度測定手段として電気伝導度計3bが配されており、被濃縮液の電気伝導度が測定される。この配管3の蒸発部1底部側には電磁弁付きの排出バルブ1aが設けられていて、濃縮終了液タンク(図示しない)に接続されている。
【0028】
蒸発部1には上下2つの連通通路4a及び4bにより接続された液面計4が接続され、蒸発部1の液面の高さを高、中、低の三段階で把握できるようになっている。
【0029】
蒸発部1の被濃縮液の液面上方には、被濃縮液を蒸発部1内に導入するための電磁弁式の被濃縮液導入バルブ1b、さらにその上方に気化された水蒸気中のミストを除去するためのミスト除去部1cが設けられ、ミスト除去部上方には圧力計1d及び系を常圧に戻すときに開放される電磁弁式の真空解除弁1eが設けられて、さらに連通通路5aを介してコンデンサ部5に接続されている。
【0030】
コンデンサ部5には熱交換器5bが設けられ、冷媒(水等)5dにより冷却されていて、蒸発部1上部から連通通路5aを通ってコンデンサ部5に供給される水蒸気はこの熱交換器5bにより冷却されて凝結し、コンデンサ部5下部にドレンとなって溜まるようになっている。
【0031】
コンデンサ部5底部には、電磁弁付きの排出バルブ5cが設けられていて、ドレンタンク(図示しない)に接続されている。なお、ドレンタンクに回収された水はめっき工程の水洗水などに再利用される。
【0032】
コンデンサ部5はさらに配管6aを介して真空ポンプ6が接続され、これら、蒸発部1、熱交換部2、液面計4、コンデンサ部5及びこれらを接続する通路は減圧可能となっていて、蒸発部1での濃縮が比較的低温で行われるようになっている。
【0033】
次いで、本発明に係るめっき液濃縮装置の制御部をも含めた全体図(モデル図)を図5(a)に示す。
【0034】
図中符号7は制御用マイコン(MPU)であり、入力ポートI1〜I4(符号Pi1〜Pi3)、出力ポートO1〜O8(符号Po1〜Po8)、演算回路CPU7cp、タイマや各種変数収納用揮発メモリRAM7ra、及び、プログラムや各種定数格納用不揮発メモリROM7roを有する。
【0035】
不揮発メモリROM7roには図5(b)に示すように、濃縮処理終了判定用の電気伝導度値k(原液の電気伝導度値あるいは許容できる希釈率(例えば希釈倍率が1以下)での電気伝導度値の値)、運転終了指令スイッチSwが操作されたかどうかの情報(初期値は0、操作された場合には1)、及び、装置運転終了後での装置内部での被濃縮液からの成分の析出を防ぐために、被濃縮液循環手段によって、上記加熱部と蒸発部との間に被濃縮液を強制的に循環させる析出防止運転を行うためのタイマTが格納されている。
【0036】
A/D変換機能を有する入力ポートI1は電気伝導度計3bに、入力ポートI2およびI3は共に液面計に、また、入力ポートI1は運転終了指令スイッチSwにそれぞれ接続されている。
【0037】
MPU7は、これら入力ポートI2およびI3の値により、蒸発部1内の液面が高位置(入力ポートI1及びI2への入力は共に「on」)、中位置(入力ポートI1及びI2への入力はそれぞれ「off」及び「on」)、あるいは下位置(入力ポートI1及びI2への入力は共に「off」)のいずれかにあるかを知ることができる。
【0038】
また、運転終了指令スイッチSwは装置の運転者が操作することにより、後述するRAM7raのSv(初期値は0)に「1」を格納することができ、このめっき液濃縮装置の運転を終了することができる。
【0039】
一方、出力ポートO1は真空解除弁1eに接続され、出力ポートO1に「on」信号が出力されると真空解除弁1eが開放され装置内部と外部とが連通状態になり、出力ポートO1に「off」信号が出力されると真空解除弁1eが閉鎖され、装置内部は減圧可能となる。
【0040】
出力ポートO2はコンデンサ5の底部に設けられた排出バルブ5cに接続され、出力ポートO2に「on」信号が出力されると排出バルブ5cが開放されコンデンサ5内のドレンは外部に排出され、出力ポートO2に「off」信号が出力されると排出バルブ5cは閉鎖される。
【0041】
出力ポートO3は蒸発部1底部に設けられた排出バルブ1aに接続され、出力ポートO3に「on」信号が出力されると排出バルブ1aが開放され蒸発部1内の濃縮処理済みの液は外部に排出され、出力ポートO3に「off」信号が出力されると排出バルブ5cは閉鎖される。
【0042】
出力ポートO4は蒸発部1液面上に設けられた被濃縮液導入バルブ1bに接続され、出力ポートO4に「on」信号が出力されると被濃縮液導入バルブ1bが開放され蒸発部1内部に被濃縮液が外部から導入され、出力ポートO4に「off」信号が出力されると被濃縮液導入バルブ1bは閉鎖され、被濃縮液の外部からの導入が終了する。
【0043】
出力ポートO5は真空ポンプ6に接続され、出力ポートO5に「on」信号が出力されると真空ポンプ6が稼働し、装置内の減圧が開始され、出力ポートO5に「off」信号が出力されると真空ポンプ6が停止する。
【0044】
出力ポートO6はコンデンサ5の冷媒5dの制御機構(電磁弁等から構成される。図示しない)に接続され、出力ポートO6に「on」信号が出力されると冷媒5dがコンデンサ5に供給され、出力ポートO6に「off」信号が出力されるとコンデンサ5への冷媒5dの供給が停止する。
【0045】
出力ポートO7は熱交換部2の熱媒2cの制御機構(電磁弁等から構成される。図示しない)に接続され、出力ポートO7に「on」信号が出力されると熱媒2cが熱交換部2cに供給され、出力ポートO7に「off」信号が出力されると熱交換部2cへの熱媒2cの供給が停止する。
【0046】
出力ポートO8は蒸発部1底部と熱交換部2底部とを連結する配管3に設けられた循環ポンプ3aに接続され、出力ポートO8に「on」信号が出力されると循環ポンプ3aが稼働し、出力ポートO8に「off」信号が出力されると循環ポンプ3aが停止する。
【0047】
このような本発明のめっき液濃縮装置はそのMPU7内ROM7roに記憶されたプログラムにより図6に示すフローチャートにしたがって運転される。
ROM7roには、プログラム以外に析出防止運転を行う時間t(通常10分〜15分程度)が記憶されている。
【0048】
以下、蒸発部1内に被濃縮液が既に仕込まれていて、真空解除弁1e、コンデンサ5底部の排出バルブ5c、蒸発部1底部の排出バルブ1a、被濃縮液導入バルブ1bが閉鎖されている状態から運転される場合について説明する。(なお、下記説明は本発明に係る装置動作の大まかな流れを説明するものであって、実際の装置でノウハウ的に必要とされる事項、例えば1つのステップでの弁の開閉、ポンプの稼働・停止同士間の微妙な時差設定等は省略してあるが、これら微妙な調整はRAM7raのその他のタイマやROM7roに適宜記憶される定数を併用するプログラムの修正等で容易に対応できる)
【0049】
装置運転開始後、ステップS1で出力ポートO5、O6、O7及びO8に信号「on」が出力され、真空ポンプ6及び循環ポンプ3がそれぞれ稼働して装置内が減圧状態に保たれるともに配管3内に被濃縮液が強制的に流され、コンデンサ5に冷媒5dが、熱交換部2へは熱媒2cがそれぞれ供給され、濃縮処理が開始する。
【0050】
ステップS2で電気伝導度計3bに接続された入力ポートI1からの値I1がチェックされ、この値I1が予めめっき液原液を基準に定め、ROM3roに記憶された値kと比較され、充分な濃縮が行われたとされる所定の範囲に入っているかどうかが調べられる。
【0051】
濃縮が充分であればステップS3に進み、不充分であればステップS2を繰り返す。
ステップS3で、出力ポートO5、O6、O7及びO8に信号「off」が出力され、真空ポンプ6及び循環ポンプ3がそれぞれ停止し、コンデンサ5への冷媒5dの供給、及び、熱交換部2への熱媒2cの供給がそれぞれ停止される。
【0052】
次いでステップS4で出力ポートO1、O2及びO3に信号「on」が出力され、真空解除弁1eが開放されて装置内の減圧が解除されると共にコンデンサ5の排出バルブ5が開放されコンデンサ5内部のドレンが排出され、さらに、蒸発部1から濃縮処理済みの液が排出される。
【0053】
ステップS5で入力ポートI2の値がチェックされ、その値が「off」である、すなわち蒸発部1内の液面が下位置以下であることが確認されるまでステップS5が繰り返され、確認された場合にはステップS6に進む。
【0054】
ステップS6では出力ポートO3に信号「off」が出力され、蒸発部1底部の排出バルブ1aが閉鎖され、次いでステップS7で出力ポートO4に信号「on」が出力されて被濃縮液導入バルブ1bが開放され蒸発部1に新たな被濃縮液の導入が開始される。
【0055】
ステップS8で入力ポートI3の値がチェックされ、蒸発部1内の被濃縮液の液面が液面計3でチェックされ高位置となった、すなわち入力ポートI3の値が「on」となるまでステップS8が繰り返され、新たな被濃縮液の導入が継続される。
【0056】
新たな被濃縮液の導入の結果が所定の液面高さまで達した後ステップS9で出力ポートO4に信号「off」が出力されて、新たな被濃縮液の導入が終了する。
【0057】
ステップS10で、運転終了指令スイッチSwが操作されていたかどうかの情報(初期値は0、操作された場合には1)が格納されたRAM7ra内変数Svが調べられ、操作されていない場合、すなわちSvの値が0のときにはステップS11に進み、操作されていた場合、すなわちSVの値が1のときにはステップS20に進む。
【0058】
ステップS11では出力ポートO1及びO2に信号「off」が出力されて、真空解除弁1e及びコンデンサ5の排出バルブ5cが閉鎖され、次いで、ステップS1に戻り、上記ステップS1〜S10が順次繰り返される。
【0059】
一方、ステップS20では出力ポートO8に信号「on」が出力されて循環ポンプ3aが動作開始して、装置運転終了後での装置内部での被濃縮液からの成分の析出を防ぐために、上記加熱部と蒸発部との間に被濃縮液を強制的に循環させる析出防止運転が開始される。
【0060】
ステップS21でタイマTがリセット後スタートし、このタイマTの値が予めROM7ro内に格納されたtの値に達する迄ステップS22が繰り返されて析出防止運転が継続し、タイマTの値がtの値に達した後、ステップS23で出力ポート01、02及びO8に信号「off」が出力されて真空解除弁1e及び排出バルブ5cが閉じられるとともに循環ポンプ3aが停止し、装置の運転が終了する。
【0061】
このような本発明に係る装置において、蒸発部1及び熱交換部2が加熱・蒸発手段Aに、電気伝導度計3bが電気伝導度測定手段Bに、MPU7の一部の機能が濃縮処理(加熱・蒸発処理)に、排出バルブ1aが払い出し手段Dに、被濃縮液導入バルブ1bが被濃縮液導入手段Eに、それぞれ該当することが判る。
【0062】
また、上記加熱・蒸発手段が、被濃縮液を加熱する加熱部A1として熱交換部2、加熱された被濃縮液から水分を蒸発させる蒸発部A2として蒸発部1、及び、該加熱部である熱交換部2と蒸発部1との間に被濃縮液を強制的に循環させる被濃縮液循環手段A3として蒸発部1底部と熱交換部2底部とを接続する循環ポンプ3aを有する配管3を備え、さらに、被濃縮液導入手段Eによりめっき液濃縮装置内に希釈されためっき液が導入された後、装置運転終了後での装置内部での被濃縮液からの成分の析出(特に加熱部及びその付近で生じやすい)を防ぐために、上記被濃縮液循環手段A3によって、上記加熱部A1と蒸発部A2との間に被濃縮液を強制的に循環させる析出防止運転を行い、次いで、めっき液濃縮装置自体の運転を終了させる運転終了手段FにはMPU7の一部の機能及びスイッチSwがそれぞれ該当する。
【0063】
【発明の効果】
本発明のめっき液濃縮装置は希釈されためっき液を加熱による濃縮処理により水分を蒸発させて濃縮するめっき液濃縮方法において、被濃縮液の電気伝導度が所定値となったら濃縮処理を終了するめっき液濃縮方法であり、このような構成により、常に安定しためっき液の濃縮が可能となり、過濃縮による成分(結晶等)の析出などの問題の発生を未然に防ぐことが可能となる。
【0064】
また、本発明のめっき液濃縮装置は希釈されためっき液から水分を蒸発除去して濃縮するめっき液濃縮装置であって、被濃縮液を加熱し水分を蒸発させて濃縮処理をおこなう加熱・蒸発手段、及び、被濃縮液の電気伝導度を測定する電気伝導度測定手段を備えためっき液濃縮装置であり、このような構成により、常に安定しためっき液の濃縮が可能となり、過濃縮による成分(結晶等)の析出などの問題の発生を未然に防ぐことが可能となる優れためっき液濃縮装置である。
【図面の簡単な説明】
【図1】4種類のニッケルめっき液原液を希釈したときの、その電気伝導度の変化を調べた結果を示す図である。
【図2】クロムめっき液原液を希釈したときの、その電気伝導度の変化を調べた結果を示す図である。
【図3】本発明に係るめっき液濃縮装置のブロック図である。
【図4】本発明に係るめっき液濃縮装置の一例の主要部を示すモデル図である。
【図5】本発明に係るめっき液濃縮装置の一例の制御部を併せて記載した主モデル図である。
【図6】図5の装置の動作の一例のフローチャート図である。
【符号の説明】
1 蒸発部
1b 被濃縮液導入バルブ
1c ミスト除去部
1d 圧力計
1e 真空解除弁
2 熱交換部
2a、2b 蒸発部1と熱交換部2とを接続する連通通路
3 配管
3a 循環ポンプ
3b 電気伝導度計
4 液面計
4a、4b 蒸発部1と液面計4とを接続する連通通路
5 コンデンサ部
5a 連通通路
5b 熱交換器
5c 排出バルブ
6 真空ポンプ
6a 配管
7 制御用マイコン(MPU)
Pi1〜Pi3 入力ポートI1〜I3
Po1〜Po8 出力ポートO1〜O8
7cp 演算回路CPU
7ra RAM
7ro ROM[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for concentrating a plating solution used in a nickel plating bath, a chromium plating bath, or the like.
[0002]
[Prior art]
In recent years, environmental protection technology has been developed in accordance with the concept of a recycling-oriented society. Recycling is the basis of such a recycling-based society, and zero emission (zero waste) in which 100% recycling is achieved is ideal.
[0003]
In the surface treatment and plating which are the technical fields to which the present invention belongs, the plating solution concentrated from the plating bath, diluted in a water washing tank and the like, and concentrated to make it usable again. Has been done.
[0004]
At the time of concentration of such a diluted plating solution, concentration control is hardly performed, and operation is performed by estimating approximately the concentration time of the apparatus.
However, if the concentration is too high like nickel plating solution, crystals of boric acid, nickel salt, etc. will precipitate out, which will hinder the concentration operation. there were.
[0005]
As described above, in the concentration of the diluted plating solution, the concentration can be easily controlled, and a plating solution concentration method that does not cause inconvenience such as precipitation of components (crystals or the like) due to overconcentration or the like, There has been a demand for a plating solution concentrating device that enables concentration.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention improves the above-mentioned conventional problems, that is, concentration of diluted plating solution can be easily controlled, and disadvantages such as precipitation of components (crystals and the like) due to overconcentration and the like can be avoided. It is an object of the present invention to provide a plating solution concentrating method that does not generate a plating solution and a plating solution concentrating apparatus that enables such concentration.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a plating solution concentrating apparatus of the present invention, as described in
[0008]
In order to solve the above-mentioned problems, a plating solution concentrating apparatus of the present invention is a plating solution concentrating apparatus for evaporating and removing water from a diluted plating solution and concentrating the plating solution, wherein Heating and evaporating means for heating and evaporating water to perform a concentration process, and a plating solution concentrating apparatus equipped with an electric conductivity measuring means for measuring the electric conductivity of the liquid to be concentrated, with such a configuration, It is possible to always perform a stable concentration treatment of the plating solution, and it is possible to prevent problems such as precipitation of components (crystals and the like) due to overconcentration.
[0009]
Further, the plating solution concentrating device discharges the concentrated solution after the concentration process to the outside of the device after the concentration process is completed, and the plating solution diluted in the plating solution concentrating device after the dispensing is used as a new concentrated solution. By providing the liquid to be concentrated introduction means, which is introduced as a batch, continuous processing is facilitated though it is batchwise.
[0010]
In addition, the provision of the concentration processing termination means for terminating the concentration processing when the electric conductivity of the liquid to be concentrated reaches the predetermined range enables continuous unmanned operation.
Further, in the plating solution concentrating apparatus, the heating / evaporating means includes a heating unit for heating the liquid to be concentrated, an evaporation unit for evaporating water from the heated liquid to be concentrated, and a coating unit between the heating unit and the evaporation unit. A concentrated liquid circulating means for forcibly circulating the concentrated liquid is provided, and further, after the diluted plating liquid is introduced into the plating liquid concentrating device by the concentrated liquid introducing means, inside the apparatus after the operation of the apparatus is completed. In order to prevent the deposition of components from the concentrated liquid, the concentrated liquid circulating means performs a precipitation preventing operation of forcibly circulating the concentrated liquid between the heating unit and the evaporating unit, and then performs a plating operation. If there is an operation ending means for ending the operation of itself, the operation of the plating solution concentrating device can be automatically stopped, and the plating solution component ( Precipitation of crystals, etc.) Since is prevented, even when resuming operation can be performed without requiring such removal of cleaning and deposition component in the device.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Four kinds of bright nickel plating solution actually used in a plating factory were collected as stock solutions, and the change in electric conductivity when each was diluted with distilled water was measured by an electric conductivity meter CM-2A manufactured by Toa Denpa Kogyo Co., Ltd. Examined. The results are shown in FIG. 1 with different symbols for each stock solution.
[0012]
Although these plating solutions (stock solutions) were prepared to have the compositions shown in Table 1, since they were actually used, they had fine compositions, impurities, etc. It is considered that there is a difference in the type and blending amount of the brightener, which causes a slight difference in electric conductivity.
[0013]
[Table 1]
[0014]
From FIG. 1, it is understood that the dilution ratio of the diluted plating solution can be known by previously examining the relationship between the dilution ratio and the electric conductivity as shown in FIG. 1 for each plating solution. Although distilled water was used in the above description, similar results were obtained when industrial water used for washing the plating solution was used.
[0015]
Here, the above three kinds of plating solution stock solutions were appropriately diluted, and then heated and concentrated by an experimental apparatus while measuring the electric conductivity until the electric conductivity returned to the stock solution level. It was also confirmed that the composition could be concentrated within ± 5 g / L with respect to the target concentration, and that the composition could be used as a plating bath as it was.
[0016]
Although the above description has been made with respect to the nickel plating bath, the influence of the hard chromium plating solution (Surgent bath) on the electric conductivity at the time of dilution was similarly examined. FIG. 2 shows the results.
[0017]
FIG. 2 shows that the dilution ratio can be determined for the chromium plating solution as well as the nickel plating solution if the electric conductivity of the stock solution and the electric conductivity of the diluting solution are known.
[0018]
Actually, the chromium plating solution was once diluted and then concentrated until the electric conductivity became the same level as that of the undiluted solution. As a result, a solution which could be used for chromium plating like the undiluted solution could be obtained.
[0019]
Based on such knowledge, the following plating solution concentrating device was designed.
FIG. 3 shows a block diagram of an example of the plating solution concentrating apparatus according to the present invention.
[0020]
In this example, the diluted plating solution (liquid to be concentrated) is concentrated by the heating / evaporating means A which heats the liquid to be concentrated and evaporates the water. The measurement of the electric conductivity of the liquid starts, and the concentration ending means C heats and evaporates the heating and evaporating means A when the electric conductivity of the liquid to be concentrated falls within a predetermined range (predetermined value). The processing (concentration processing) is terminated.
[0021]
Then, after the concentration process is completed, the concentrated solution to be concentrated is discharged to the outside of the apparatus by the dispensing unit D, and after the dispensing is completed, the concentrated solution introduction unit E transfers the plating solution diluted into the plating solution concentrating device to a new concentrated solution. Introduce as.
[0022]
After the introduction of the liquid to be concentrated, if an operation end instruction has not been input to the operation end means F by a switch, a timer, or the like, the heating / evaporation means A restarts the concentration process, and then the above cycle is repeated.
[0023]
In this example, the heating / evaporation means A includes a heating section A1 for heating the liquid to be concentrated, an evaporation section A2 for evaporating water from the heated liquid to be concentrated, and a heating section A1 between the heating section and the evaporation section. A concentrated liquid circulating means A3 for forcibly circulating the concentrated liquid is provided, and when the diluted plating liquid is introduced into the plating liquid concentrating apparatus by the concentrated liquid introducing means E, the operation is terminated by the operation ending means F. When the end instruction has been given, in order to prevent the precipitation of components from the liquid to be concentrated inside the apparatus after the operation of the apparatus is completed, the concentrated liquid circulating means A3 connects the heating section and the evaporating section to each other. In the meantime, a precipitation preventing operation for forcibly circulating the liquid to be concentrated is performed, and then the operation of the plating solution concentrating apparatus itself is terminated.
[0024]
A specific example of such a plating solution concentrating device will be described in detail.
First, FIG. 4 schematically shows a main part of a plating solution concentrating apparatus according to the present invention.
[0025]
In the drawing,
[0026]
A
[0027]
The bottom of the evaporating
[0028]
The
[0029]
Above the liquid surface of the liquid to be concentrated in the evaporating
[0030]
The
[0031]
A
[0032]
The
[0033]
Next, FIG. 5A shows an overall view (model diagram) including the control unit of the plating solution concentrating apparatus according to the present invention.
[0034]
In the figure,
[0035]
As shown in FIG. 5B, the non-volatile memory ROM 7ro stores an electric conductivity value k (an electric conductivity value of an undiluted solution or an electric conductivity at an allowable dilution rate (for example, dilution ratio is 1 or less)) for judging completion of the concentration process. (The value of the degree value), information as to whether or not the operation end command switch Sw has been operated (the initial value is 0, 1 when operated), and information from the liquid to be concentrated inside the apparatus after the operation of the apparatus has been completed. In order to prevent precipitation of components, a timer T for performing a precipitation prevention operation of forcibly circulating the concentrated liquid between the heating section and the evaporating section by the concentrated liquid circulating means is stored.
[0036]
The input port I1 having the A / D conversion function is connected to the
[0037]
According to the values of these input ports I2 and I3, the
[0038]
The operation end command switch Sw can store "1" in Sv (initial value: 0) of the RAM 7ra, which will be described later, by operating the apparatus driver, and terminates the operation of the plating solution concentrating apparatus. be able to.
[0039]
On the other hand, the output port O1 is connected to the vacuum release valve 1e, and when an "on" signal is output to the output port O1, the vacuum release valve 1e is opened to establish a communication state between the inside and the outside of the apparatus. When the "off" signal is output, the vacuum release valve 1e is closed, and the inside of the apparatus can be depressurized.
[0040]
The output port O2 is connected to a
[0041]
The output port O3 is connected to a discharge valve 1a provided at the bottom of the
[0042]
The output port O4 is connected to the concentrated
[0043]
The output port O5 is connected to the
[0044]
The output port O6 is connected to a control mechanism (including an electromagnetic valve or the like, not shown) for controlling the refrigerant 5d of the
[0045]
The output port O7 is connected to a control mechanism (including an electromagnetic valve or the like, not shown) for controlling the
[0046]
The output port O8 is connected to a
[0047]
Such a plating solution concentrating apparatus of the present invention is operated according to a flowchart shown in FIG. 6 by a program stored in the ROM 7ro in the
The ROM 7ro stores a time t (usually about 10 to 15 minutes) for performing the precipitation prevention operation in addition to the program.
[0048]
Hereinafter, the liquid to be concentrated is already charged in the evaporating
[0049]
After the start of the operation of the apparatus, a signal "on" is output to the output ports O5, O6, O7 and O8 in step S1, the
[0050]
In step S2, the value I1 from the input port I1 connected to the
[0051]
If the concentration is sufficient, the process proceeds to step S3. If the concentration is insufficient, step S2 is repeated.
In step S3, the signal “off” is output to the output ports O5, O6, O7, and O8, the
[0052]
Next, in step S4, a signal "on" is output to the output ports O1, O2, and O3, the vacuum release valve 1e is opened to release the pressure reduction in the apparatus, and the
[0053]
In step S5, the value of the input port I2 is checked, and step S5 is repeated until it is confirmed that the value is "off", that is, that the liquid level in the
[0054]
In step S6, the signal "off" is output to the output port O3, the discharge valve 1a at the bottom of the
[0055]
In step S8, the value of the input port I3 is checked, and the liquid level of the liquid to be concentrated in the evaporating
[0056]
After the result of the introduction of the new liquid to be concentrated reaches the predetermined liquid level, a signal “off” is output to the output port O4 in step S9, and the introduction of the new liquid to be concentrated is completed.
[0057]
In step S10, the variable Sv in the RAM 7ra storing information as to whether or not the operation end command switch Sw has been operated (the initial value is 0, and 1 if the operation has been performed) is checked. When the value of SV is 0, the process proceeds to step S11. When the operation has been performed, that is, when the value of SV is 1, the process proceeds to step S20.
[0058]
In step S11, a signal "off" is output to the output ports O1 and O2, and the vacuum release valve 1e and the
[0059]
On the other hand, in step S20, the signal "on" is output to the output port O8, and the
[0060]
In step S21, after the timer T is reset and started, the step S22 is repeated until the value of the timer T reaches the value of t stored in advance in the ROM 7ro, and the deposition prevention operation is continued. After reaching the value, the signal "off" is output to the output ports 01, 02 and O8 in step S23, the vacuum release valve 1e and the
[0061]
In such an apparatus according to the present invention, the evaporating
[0062]
The heating / evaporating means is the
[0063]
【The invention's effect】
In the plating solution concentrating apparatus of the present invention, in the plating solution concentrating method in which the diluted plating solution is concentrated by evaporating water by a concentration process by heating, the concentration process ends when the electric conductivity of the solution to be concentrated reaches a predetermined value. This is a plating solution concentration method. With such a configuration, it is possible to always stably concentrate the plating solution, and it is possible to prevent problems such as precipitation of components (crystals and the like) due to overconcentration.
[0064]
Further, the plating solution concentrating device of the present invention is a plating solution concentrating device for evaporating and removing water from a diluted plating solution and concentrating the solution. Means, and a plating solution concentrating device provided with an electric conductivity measuring means for measuring the electric conductivity of the solution to be concentrated, by such a configuration, it is possible to always stable plating solution concentration, components due to overconcentration It is an excellent plating solution concentrating device that can prevent problems such as precipitation of (crystals and the like) from occurring.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing the results of examining changes in electric conductivity when four types of undiluted nickel plating solutions are diluted.
FIG. 2 is a diagram showing a result of examining a change in electric conductivity when a chrome plating solution stock solution is diluted.
FIG. 3 is a block diagram of a plating solution concentrating apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a model diagram showing a main part of an example of a plating solution concentrating apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a main model diagram additionally illustrating a control unit of an example of a plating solution concentrating apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the operation of the apparatus in FIG. 5;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Pi1 to Pi3 input ports I1 to I3
Po1 to Po8 Output ports O1 to O8
7 cp arithmetic circuit CPU
7ra RAM
7ro ROM
Claims (5)
被濃縮液を加熱し水分を蒸発させて濃縮処理をおこなう加熱・蒸発手段、及び、
被濃縮液の電気伝導度を測定する電気伝導度測定手段を
備えたことを特徴とするめっき液濃縮装置。A plating solution concentrating device for evaporating and removing water from a diluted plating solution and concentrating the plating solution,
A heating and evaporating means for heating the liquid to be concentrated and evaporating water to perform a concentration treatment, and
A plating solution concentrating device comprising an electric conductivity measuring means for measuring electric conductivity of a liquid to be concentrated.
上記払い出し後にめっき液濃縮装置内に希釈されためっき液を新たな被濃縮液として導入する、被濃縮液導入手段とを
備えたことを特徴とする請求項2に記載のめっき液濃縮装置。Discharging means for discharging the concentrated liquid after concentration processing to the outside of the apparatus after completion of the concentration processing,
3. The plating solution concentrating device according to claim 2, further comprising a concentrated solution introducing means for introducing the diluted plating solution into the plating solution concentrating device as a new concentrated solution after the dispensing.
被濃縮液導入手段によりめっき液濃縮装置内に希釈されためっき液が導入された後、装置運転終了後での装置内部での被濃縮液からの成分の析出を防ぐために、上記被濃縮液循環手段によって、上記加熱部と蒸発部との間に被濃縮液を強制的に循環させる析出防止運転を行い、次いで、めっき液濃縮装置自体の運転を終了させる運転終了手段を有する請求項2ないし請求項4のいずれかに記載のめっき液濃縮装置。The heating / evaporating means includes a heating section for heating the liquid to be concentrated, an evaporation section for evaporating water from the heated liquid to be concentrated, and a forced circulation of the liquid to be concentrated between the heating section and the evaporation section. The liquid to be concentrated is provided with a circulating means,
After the diluted plating solution is introduced into the plating solution concentrating apparatus by the concentrated solution introducing means, the above-mentioned concentrated solution circulation is performed to prevent precipitation of components from the concentrated solution inside the apparatus after the apparatus operation is completed. Means for performing a deposition preventing operation for forcibly circulating the liquid to be concentrated between the heating section and the evaporating section, and then terminating the operation of the plating solution concentrating apparatus itself. Item 6. A plating solution concentrating device according to any one of Items 4.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005115205A1 (en) * | 2004-05-26 | 2005-12-08 | Tomoda Selling & Sailing Co., Ltd. | Indirect heating/boiling apparatus, indirect heating/cooling apparatus, and enriching apparatus |
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2002
- 2002-06-13 JP JP2002172534A patent/JP3940320B2/en not_active Expired - Lifetime
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WO2005115205A1 (en) * | 2004-05-26 | 2005-12-08 | Tomoda Selling & Sailing Co., Ltd. | Indirect heating/boiling apparatus, indirect heating/cooling apparatus, and enriching apparatus |
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