JP2699755B2 - Ｚｎ−Ｎｉ系合金電気めっき方法とめっき装置 - Google Patents
Ｚｎ−Ｎｉ系合金電気めっき方法とめっき装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼板等の金属板のZn−
Ni系合金電気めっき方法とめっき装置、特に、不溶性陽
極を使用するZn−Ni系合金電気めっきにおける亜鉛およ
びニッケルイオンの供給法に特徴のあるめっき方法とめ
っき装置に関する。
Ni系合金電気めっき方法とめっき装置、特に、不溶性陽
極を使用するZn−Ni系合金電気めっきにおける亜鉛およ
びニッケルイオンの供給法に特徴のあるめっき方法とめ
っき装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、不溶性陽極を用いたZn−Ni系合金
電気めっきにおいて、めっき浴への亜鉛イオンの供給
は、溶解度の高い炭酸亜鉛、酸化亜鉛などの亜鉛化合物
をめっき浴に投入し、溶解させることにより行ってき
た。しかし、これらの亜鉛原料は金属亜鉛に比べて数倍
も高価であるという欠点があった。
電気めっきにおいて、めっき浴への亜鉛イオンの供給
は、溶解度の高い炭酸亜鉛、酸化亜鉛などの亜鉛化合物
をめっき浴に投入し、溶解させることにより行ってき
た。しかし、これらの亜鉛原料は金属亜鉛に比べて数倍
も高価であるという欠点があった。
【０００３】近年、めっきラインの高速化に比例してめ
っき浴中の金属イオンの消費速度が増大しているため、
金属イオンの補給を円滑に行い、浴組成の変動を極力抑
制していくことは、めっき鋼板の品質を保持する上で極
めて重要である。特に、Zn−Ni系合金電気めっきにおい
ては、その耐食性はめっき被膜中のNi含有量に大きく左
右されることから、液組成が変動しないように制御する
ことは非常に重要な意味を持っている。
っき浴中の金属イオンの消費速度が増大しているため、
金属イオンの補給を円滑に行い、浴組成の変動を極力抑
制していくことは、めっき鋼板の品質を保持する上で極
めて重要である。特に、Zn−Ni系合金電気めっきにおい
ては、その耐食性はめっき被膜中のNi含有量に大きく左
右されることから、液組成が変動しないように制御する
ことは非常に重要な意味を持っている。
【０００４】このように、Zn−Ni系合金電気めっきの操
業においては、特に消費量の大きい亜鉛イオンをめっき
浴に多量かつ安価に供給しなければならない。純亜鉛電
気めっきの場合には、めっき浴への亜鉛イオンの供給
は、通常は安価な金属亜鉛（例、亜鉛末）をめっき浴に
直接投入し、溶解させることにより行われる。しかし、
Zn−Ni系めっきでは、金属亜鉛の投入によりZnイオンを
めっき浴に供給することは極めて難かしい。
業においては、特に消費量の大きい亜鉛イオンをめっき
浴に多量かつ安価に供給しなければならない。純亜鉛電
気めっきの場合には、めっき浴への亜鉛イオンの供給
は、通常は安価な金属亜鉛（例、亜鉛末）をめっき浴に
直接投入し、溶解させることにより行われる。しかし、
Zn−Ni系めっきでは、金属亜鉛の投入によりZnイオンを
めっき浴に供給することは極めて難かしい。
【０００５】その理由は、Zn−Ni系合金めっき浴に金属
亜鉛を投入すると、金属亜鉛の溶解に伴ってめっき浴中
のNiが金属亜鉛の表面上に置換析出し、金属亜鉛表面を
被覆するため、それ以上の金属亜鉛の溶解が抑制される
からである。この作用により、Zn−Ni系合金めっき浴中
での金属亜鉛の溶解速度は、浴のNi濃度やｐＨ等の条件
により左右され、しかも非常に遅い。そのため、金属亜
鉛の添加によるZn−Ni系合金めっき浴組成の制御は、正
確な制御が難しい上、応答性も悪く、迅速に制御するこ
とができない。
亜鉛を投入すると、金属亜鉛の溶解に伴ってめっき浴中
のNiが金属亜鉛の表面上に置換析出し、金属亜鉛表面を
被覆するため、それ以上の金属亜鉛の溶解が抑制される
からである。この作用により、Zn−Ni系合金めっき浴中
での金属亜鉛の溶解速度は、浴のNi濃度やｐＨ等の条件
により左右され、しかも非常に遅い。そのため、金属亜
鉛の添加によるZn−Ni系合金めっき浴組成の制御は、正
確な制御が難しい上、応答性も悪く、迅速に制御するこ
とができない。
【０００６】亜鉛合金系めっき浴への亜鉛供給方法とし
て、めっき系に連絡した亜鉛溶解系を設け、この溶解系
で金属亜鉛を溶解すると共に、溶解性の良好な亜鉛化合
物を補助投入する方法が知られている (特開平１−1886
92号) 。この方法では、めっき槽から抜き取られためっ
き液に、第１の溶解槽でまず金属亜鉛を投入して溶解さ
せ、次いでその全量を第２の溶解槽に送って亜鉛化合物
を補助投入し、Zn濃度を調整する。しかし、この方法を
Zn−Ni系合金めっきに応用した場合、金属亜鉛の溶解に
よってｐＨが上昇し、このｐＨが上昇しためっき液に亜
鉛化合物やニッケル化合物を添加するとさらにｐＨが上
昇してこれらの金属化合物の溶解速度が低下し、溶解に
時間がかかる上、めっき浴中のZn／Niのモル比を一定に
維持することが困難となるという問題があった。
て、めっき系に連絡した亜鉛溶解系を設け、この溶解系
で金属亜鉛を溶解すると共に、溶解性の良好な亜鉛化合
物を補助投入する方法が知られている (特開平１−1886
92号) 。この方法では、めっき槽から抜き取られためっ
き液に、第１の溶解槽でまず金属亜鉛を投入して溶解さ
せ、次いでその全量を第２の溶解槽に送って亜鉛化合物
を補助投入し、Zn濃度を調整する。しかし、この方法を
Zn−Ni系合金めっきに応用した場合、金属亜鉛の溶解に
よってｐＨが上昇し、このｐＨが上昇しためっき液に亜
鉛化合物やニッケル化合物を添加するとさらにｐＨが上
昇してこれらの金属化合物の溶解速度が低下し、溶解に
時間がかかる上、めっき浴中のZn／Niのモル比を一定に
維持することが困難となるという問題があった。
【０００７】特開平１−２４２８００号には、亜鉛合金
系電気めっきにおいて、亜鉛イオンの供給量のうちの一
定割合を金属亜鉛で行い、残りの亜鉛イオンと他の金属
イオンは金属塩の形態で供給する方法が記載されてい
る。例えば、めっき浴中の亜鉛濃度の減少量を消費電流
で算出し、それに基づいて必要亜鉛供給速度の一定比率
を金属亜鉛の形態で供給し、残りを金属化合物の形態で
供給する。めっき液に第一の溶解槽で亜鉛化合物と亜鉛
以外の金属化合物を同時に添加し、この第一の溶解槽の
めっき液の一部または全部を第二の溶解槽に送り、ここ
で金属亜鉛を添加して不足する亜鉛イオンを補給する。
系電気めっきにおいて、亜鉛イオンの供給量のうちの一
定割合を金属亜鉛で行い、残りの亜鉛イオンと他の金属
イオンは金属塩の形態で供給する方法が記載されてい
る。例えば、めっき浴中の亜鉛濃度の減少量を消費電流
で算出し、それに基づいて必要亜鉛供給速度の一定比率
を金属亜鉛の形態で供給し、残りを金属化合物の形態で
供給する。めっき液に第一の溶解槽で亜鉛化合物と亜鉛
以外の金属化合物を同時に添加し、この第一の溶解槽の
めっき液の一部または全部を第二の溶解槽に送り、ここ
で金属亜鉛を添加して不足する亜鉛イオンを補給する。
【０００８】この方法によれば、亜鉛化合物とニッケル
化合物はめっき槽から直接送られてきた低ｐＨのめっき
液に添加されるため、これらの金属化合物の溶解速度は
上記特開平１−188692号に比べて高くなるが、こうして
ｐＨが上昇しためっき液に金属亜鉛を溶解させるため、
金属亜鉛の溶解速度は逆に低下する。また、安価な金属
亜鉛の供給量は必要な亜鉛の全供給量に対して一定割合
に固定され、金属亜鉛と亜鉛化合物とを常に併用するた
め、金属亜鉛の添加割合を増やすことが望まれていた。
化合物はめっき槽から直接送られてきた低ｐＨのめっき
液に添加されるため、これらの金属化合物の溶解速度は
上記特開平１−188692号に比べて高くなるが、こうして
ｐＨが上昇しためっき液に金属亜鉛を溶解させるため、
金属亜鉛の溶解速度は逆に低下する。また、安価な金属
亜鉛の供給量は必要な亜鉛の全供給量に対して一定割合
に固定され、金属亜鉛と亜鉛化合物とを常に併用するた
め、金属亜鉛の添加割合を増やすことが望まれていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、Zn、
Niの溶解速度の微妙な制御が可能な、Zn−Ni系合金めっ
き浴への亜鉛およびニッケルイオンの経済的な供給方法
を提供することである。より具体的には、安価な金属亜
鉛を最大限に利用して、めっき浴中の亜鉛イオンおよび
ニッケルイオンの各濃度を精度よく制御することのでき
る、Zn−Ni系合金めっき方法とめっき装置を提供するこ
とである。
Niの溶解速度の微妙な制御が可能な、Zn−Ni系合金めっ
き浴への亜鉛およびニッケルイオンの経済的な供給方法
を提供することである。より具体的には、安価な金属亜
鉛を最大限に利用して、めっき浴中の亜鉛イオンおよび
ニッケルイオンの各濃度を精度よく制御することのでき
る、Zn−Ni系合金めっき方法とめっき装置を提供するこ
とである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、Zn−Ni系
合金電気めっきにおいて、亜鉛イオン供給源として金属
亜鉛を大幅に適用すると同時に、めっき浴の亜鉛イオン
およびニッケルイオンの各濃度を一定に制御することを
目指して検討を重ねた。その結果、Zn−Ni系合金電気め
っきにおいて、めっき液循環経路に金属亜鉛を溶解する
溶解槽を設け、この溶解槽を流れるめっき液の流量をめ
っき槽でのめっき消費電流に応じて制御することによ
り、亜鉛イオンの大半、通常はほぼ全量を金属亜鉛の形
態で、高い溶解速度で供給することができることを見出
した。また、この溶解槽に併設した反応槽でニッケルイ
オンと必要であれば亜鉛イオンを金属化合物として補給
すると、亜鉛イオンとニッケルイオンを高い溶解速度で
供給でき、その結果、めっき浴のZn／Niモル比をほぼ一
定に安定して維持できることも判明した。
合金電気めっきにおいて、亜鉛イオン供給源として金属
亜鉛を大幅に適用すると同時に、めっき浴の亜鉛イオン
およびニッケルイオンの各濃度を一定に制御することを
目指して検討を重ねた。その結果、Zn−Ni系合金電気め
っきにおいて、めっき液循環経路に金属亜鉛を溶解する
溶解槽を設け、この溶解槽を流れるめっき液の流量をめ
っき槽でのめっき消費電流に応じて制御することによ
り、亜鉛イオンの大半、通常はほぼ全量を金属亜鉛の形
態で、高い溶解速度で供給することができることを見出
した。また、この溶解槽に併設した反応槽でニッケルイ
オンと必要であれば亜鉛イオンを金属化合物として補給
すると、亜鉛イオンとニッケルイオンを高い溶解速度で
供給でき、その結果、めっき浴のZn／Niモル比をほぼ一
定に安定して維持できることも判明した。
【００１１】ここに、本発明は下記〜 を要旨とす
る。
る。
【００１２】
【００１３】不溶性陽極を用いた酸性浴によるＺｎ−
Ｎｉ系合金連続電気めっきにおいて、めっき液循環経路
内に設けた溶解槽に循環めっき液の一部を送り、この溶
解槽内のめっき液に溶解度より過剰の金属亜鉛を投入し
て溶解させると共に、溶解槽を流れる循環めっき液の流
量をめっき槽でのめっき消費電流に応じて制御すること
により、めっき浴中の亜鉛イオン濃度を制御し、かつ、
めっき液循環経路内に別に設けた反応槽に循環めっき液
の一部をめっき槽から直接送給し、この反応槽内のめっ
き液にニッケル化合物を溶解させることにより金属イオ
ンを補給することを特徴とする、Ｚｎ−Ｎｉ系合金連続
電気めっき方法。
Ｎｉ系合金連続電気めっきにおいて、めっき液循環経路
内に設けた溶解槽に循環めっき液の一部を送り、この溶
解槽内のめっき液に溶解度より過剰の金属亜鉛を投入し
て溶解させると共に、溶解槽を流れる循環めっき液の流
量をめっき槽でのめっき消費電流に応じて制御すること
により、めっき浴中の亜鉛イオン濃度を制御し、かつ、
めっき液循環経路内に別に設けた反応槽に循環めっき液
の一部をめっき槽から直接送給し、この反応槽内のめっ
き液にニッケル化合物を溶解させることにより金属イオ
ンを補給することを特徴とする、Ｚｎ−Ｎｉ系合金連続
電気めっき方法。
【００１４】
【００１５】不溶性陽極を有するめっき槽と、このめ
っき槽からめっき液を連続的に抜取り、成分調整後にめ
っき槽に戻すめっき液循環経路とを備え、めっき液循環
経路内に、めっき槽から循環めっき液の一部が直接送ら
れる金属亜鉛の溶解槽と、この溶解槽を通る循環めっき
液の流量をめっき槽でのめっき消費電流に応じて制御す
る手段と、循環めっき液の別の一部がめっき槽から直接
送給される反応槽と、この反応槽へのニッケル化合物の
制御された供給手段とを設けたことを特徴とする、Ｚｎ
−Ｎｉ系合金連続電気めっき装置。
っき槽からめっき液を連続的に抜取り、成分調整後にめ
っき槽に戻すめっき液循環経路とを備え、めっき液循環
経路内に、めっき槽から循環めっき液の一部が直接送ら
れる金属亜鉛の溶解槽と、この溶解槽を通る循環めっき
液の流量をめっき槽でのめっき消費電流に応じて制御す
る手段と、循環めっき液の別の一部がめっき槽から直接
送給される反応槽と、この反応槽へのニッケル化合物の
制御された供給手段とを設けたことを特徴とする、Ｚｎ
−Ｎｉ系合金連続電気めっき装置。
【００１６】
【作用】次に本発明を添付図面を参照しながらさらに具
体的に説明する。図１は、本発明にかかるZn−Ni系合金
電気めっき方法および装置を説明する図である。
体的に説明する。図１は、本発明にかかるZn−Ni系合金
電気めっき方法および装置を説明する図である。
【００１７】不溶性陽極（図示せず）を備えためっき槽
１において、陰極となる鋼帯などの金属ストリップ（図
示せず）上では、酸性めっき浴からZnとNiが還元析出し
てZn−Ni系合金めっきが行われる。一方、陽極では Ｈ2 Ｏ → 2Ｈ+ ＋ 1/2Ｏ2 ＋ 2ｅ の反応によってめっき液のｐＨは低下する。こうしてめ
っき槽内で被めっき金属であるZnとNiが消費され、ｐＨ
が低下しためっき液は、送液ポンプ２を経てめっき液循
環経路３に導かれ、この循環経路３においてめっき液に
ZnイオンとNiイオンが補給され、ｐＨが調整された後、
めっき槽１に戻される。めっき槽１から送りだされるめ
っき液のｐＨは、例えば、1.6 〜1.8 の範囲内である。
１において、陰極となる鋼帯などの金属ストリップ（図
示せず）上では、酸性めっき浴からZnとNiが還元析出し
てZn−Ni系合金めっきが行われる。一方、陽極では Ｈ2 Ｏ → 2Ｈ+ ＋ 1/2Ｏ2 ＋ 2ｅ の反応によってめっき液のｐＨは低下する。こうしてめ
っき槽内で被めっき金属であるZnとNiが消費され、ｐＨ
が低下しためっき液は、送液ポンプ２を経てめっき液循
環経路３に導かれ、この循環経路３においてめっき液に
ZnイオンとNiイオンが補給され、ｐＨが調整された後、
めっき槽１に戻される。めっき槽１から送りだされるめ
っき液のｐＨは、例えば、1.6 〜1.8 の範囲内である。
【００１８】本発明によれば、この低ｐＨの循環めっき
液を２系統に分けて、金属亜鉛と金属化合物の溶解によ
る補給にそれぞれ用いる。金属亜鉛の溶解は、例えば、
硫酸酸性浴の場合、 Ｚｎ ＋ Ｈ2 ＳＯ4 → ＺｎＳＯ4 ＋ Ｈ2 ↑ ‥‥ (1) となり、ｐＨの上昇を生ずるので、めっき液のｐＨが低
いほど溶解が促進する。金属化合物の溶解の場合も、例
えば、酸化亜鉛について次に例示するように、金属亜鉛
の溶解と同様に硫酸を消費し、ｐＨ上昇が起こり、低ｐ
Ｈほど溶解が容易である。
液を２系統に分けて、金属亜鉛と金属化合物の溶解によ
る補給にそれぞれ用いる。金属亜鉛の溶解は、例えば、
硫酸酸性浴の場合、 Ｚｎ ＋ Ｈ2 ＳＯ4 → ＺｎＳＯ4 ＋ Ｈ2 ↑ ‥‥ (1) となり、ｐＨの上昇を生ずるので、めっき液のｐＨが低
いほど溶解が促進する。金属化合物の溶解の場合も、例
えば、酸化亜鉛について次に例示するように、金属亜鉛
の溶解と同様に硫酸を消費し、ｐＨ上昇が起こり、低ｐ
Ｈほど溶解が容易である。
【００１９】 ＺｎＯ ＋ Ｈ2 ＳＯ4 → ＺｎＳＯ4 ＋ Ｈ2 Ｏ ‥‥ (2) まず、金属亜鉛の溶解は、循環めっき液の一部を溶解槽
４に送り、ここに金属亜鉛 (例、亜鉛末) を溶解度より
過剰に投入し、溶解させることによって行う。これによ
り、上記(1) 式に従って、金属亜鉛が溶解し、液中のZn
イオン濃度が増大すると共に、液のｐＨも上昇し、例え
ばｐＨ2.0 前後となる。図示の溶解槽４は、未溶解の金
属亜鉛が沈降分離された溢流液を溜める補助タンクが一
体的に併設された２槽構造となっているが、これは必須
ではない。溶解槽４の液中に、溶解促進用エアー17を吹
き込むと金属亜鉛の酸化による溶解が促進され、有利で
ある。
４に送り、ここに金属亜鉛 (例、亜鉛末) を溶解度より
過剰に投入し、溶解させることによって行う。これによ
り、上記(1) 式に従って、金属亜鉛が溶解し、液中のZn
イオン濃度が増大すると共に、液のｐＨも上昇し、例え
ばｐＨ2.0 前後となる。図示の溶解槽４は、未溶解の金
属亜鉛が沈降分離された溢流液を溜める補助タンクが一
体的に併設された２槽構造となっているが、これは必須
ではない。溶解槽４の液中に、溶解促進用エアー17を吹
き込むと金属亜鉛の酸化による溶解が促進され、有利で
ある。
【００２０】溶解槽４に送られるめっき液の流量は、溶
解槽４より前に設けたモーターバルブ５と流量計６とを
連動させることにより、めっき槽１でのめっき消費電流
の大きさに応じて制御する。即ち、めっき消費電流の量
はZnの消費量に対応して変動するので、図２に示すよう
に、めっき消費電流が大きいほど溶解槽４に送るめっき
液の流量を増大させてZn溶解速度を高め、Znイオンの消
費に見合った速度で金属亜鉛の溶解によりZnイオンを補
給できるようにZnイオンの溶解速度を制御する。このめ
っき消費電流と溶解槽に送るめっき液の流量との関係
は、実験により予め決定しておく。こうして、消費量に
ほぼ対応した量のZnイオンをめっき液に供給することが
でき、しかも、溶解槽４に送られてくる循環めっき液は
低ｐＨであるので、Znの溶解速度は速い。
解槽４より前に設けたモーターバルブ５と流量計６とを
連動させることにより、めっき槽１でのめっき消費電流
の大きさに応じて制御する。即ち、めっき消費電流の量
はZnの消費量に対応して変動するので、図２に示すよう
に、めっき消費電流が大きいほど溶解槽４に送るめっき
液の流量を増大させてZn溶解速度を高め、Znイオンの消
費に見合った速度で金属亜鉛の溶解によりZnイオンを補
給できるようにZnイオンの溶解速度を制御する。このめ
っき消費電流と溶解槽に送るめっき液の流量との関係
は、実験により予め決定しておく。こうして、消費量に
ほぼ対応した量のZnイオンをめっき液に供給することが
でき、しかも、溶解槽４に送られてくる循環めっき液は
低ｐＨであるので、Znの溶解速度は速い。
【００２１】溶解槽４に送られなかった循環めっき液の
残りは、Ｎｉイオンの供給と必要であればＺｎイオンの
補給に利用することができる。これは任意の手段で実施
することができるが、本発明の好適態様によれば、めっ
き液循環経路３に溶解槽４とは別に設けた反応槽７に循
環めっき液の一部をめっき槽１から直接送給し、この反
応槽内のめっき液にニッケル化合物を溶解させることに
より必要な金属イオンを補給する。図示の例では、溶解
槽４を出た金属亜鉛を溶解させた循環めっき液も、未溶
解の金属亜鉛を除去するフィルター８を経て反応槽７に
送られるが、これは必須ではなく、金属Ｚｎのスラッジ
による鋼板品質への影響がなければ、溶解槽４を出ため
っき液は、めっき槽１に直接戻しても、或いは反応槽７
の下流側で反応槽から出ためっき液と合流させてめっき
槽１に戻してもよい。
残りは、Ｎｉイオンの供給と必要であればＺｎイオンの
補給に利用することができる。これは任意の手段で実施
することができるが、本発明の好適態様によれば、めっ
き液循環経路３に溶解槽４とは別に設けた反応槽７に循
環めっき液の一部をめっき槽１から直接送給し、この反
応槽内のめっき液にニッケル化合物を溶解させることに
より必要な金属イオンを補給する。図示の例では、溶解
槽４を出た金属亜鉛を溶解させた循環めっき液も、未溶
解の金属亜鉛を除去するフィルター８を経て反応槽７に
送られるが、これは必須ではなく、金属Ｚｎのスラッジ
による鋼板品質への影響がなければ、溶解槽４を出ため
っき液は、めっき槽１に直接戻しても、或いは反応槽７
の下流側で反応槽から出ためっき液と合流させてめっき
槽１に戻してもよい。
【００２２】反応槽７においては、Ｎｉイオンを、金属
化合物を溶解させることによりめっき液に供給する。適
当な金属化合物は、ニッケルの酸化物、炭酸塩、水酸化
物などである。この場合も、反応槽７に送られてくるめ
っき液は、少なくとも部分的にはめっき槽１から直送さ
れており、比較的低ｐＨであるので、ニッケル化合物の
溶解速度は速い。金属化合物の溶解によりｐＨは上昇
し、図示例のように溶解槽４の流出液を一緒に処理した
場合には、例えばｐＨ１．９〜２．１程度になる。
化合物を溶解させることによりめっき液に供給する。適
当な金属化合物は、ニッケルの酸化物、炭酸塩、水酸化
物などである。この場合も、反応槽７に送られてくるめ
っき液は、少なくとも部分的にはめっき槽１から直送さ
れており、比較的低ｐＨであるので、ニッケル化合物の
溶解速度は速い。金属化合物の溶解によりｐＨは上昇
し、図示例のように溶解槽４の流出液を一緒に処理した
場合には、例えばｐＨ１．９〜２．１程度になる。
【００２３】図示例では、ニッケル化合物は、定量切り
出し器９より、ポンプ１１で制御しながら反応槽に供給
する。切り出し器９からのニッケル化合物の供給は、所
定の積算電流値を予め設定しておき、その設定値に達し
た時点でポンプ１１により積算電流量に対応する量のニ
ッケル化合物を反応槽７に供給する。即ち、金属亜鉛の
供給と同様に、図２に示すような積算電流値とＮｉイオ
ン消費量との関係を求めておき、この関係からニッケル
化合物の供給量を決定することにより、消費量に見合っ
た量のニッケル化合物をめっき液に供給することができ
る。
出し器９より、ポンプ１１で制御しながら反応槽に供給
する。切り出し器９からのニッケル化合物の供給は、所
定の積算電流値を予め設定しておき、その設定値に達し
た時点でポンプ１１により積算電流量に対応する量のニ
ッケル化合物を反応槽７に供給する。即ち、金属亜鉛の
供給と同様に、図２に示すような積算電流値とＮｉイオ
ン消費量との関係を求めておき、この関係からニッケル
化合物の供給量を決定することにより、消費量に見合っ
た量のニッケル化合物をめっき液に供給することができ
る。
【００２４】
【００２５】また、流量を制御する上でネックとなる反
応槽７の液面上昇による送液ポンプ２の停止を回避する
ために、反応槽７に液面を連続的に測定する液面計14を
設け、モータバルブ15と連動させることによって、反応
槽７を流れる流量が一定となるようにすることができ
る。
応槽７の液面上昇による送液ポンプ２の停止を回避する
ために、反応槽７に液面を連続的に測定する液面計14を
設け、モータバルブ15と連動させることによって、反応
槽７を流れる流量が一定となるようにすることができ
る。
【００２６】こうして必要な量のＺｎイオンとＮｉイオ
ンが補給され、ｐＨが上昇しためっき液は、回収ポンプ
１６を経てめっき槽１に戻される。必要であれば、めっ
き槽に戻す前に、例えば反応槽７においてアルカリまた
は酸を補給してめっき液のｐＨを調整してもよいが、図
示のようにｐＨが１．９〜２．１程度であれば、ｐＨの
調整は特に必要ない。
ンが補給され、ｐＨが上昇しためっき液は、回収ポンプ
１６を経てめっき槽１に戻される。必要であれば、めっ
き槽に戻す前に、例えば反応槽７においてアルカリまた
は酸を補給してめっき液のｐＨを調整してもよいが、図
示のようにｐＨが１．９〜２．１程度であれば、ｐＨの
調整は特に必要ない。
【００２７】本発明によれば、Ｚｎ−Ｎｉ系合金の連続
電気めっきにおいて、めっき液へのＺｎイオンの供給量
のほとんど全部を安価な金属亜鉛で行うことができ、経
済的に有利である。また、循環めっき液を２分割して、
金属亜鉛を溶解させる溶解槽とニッケル化合物を溶解さ
せる反応槽とに直接送給することにより、いずれの槽に
おいても低ｐＨのめっき液に対して溶解が行われるた
め、金属亜鉛および金属化合物のいずれも溶解が促進さ
れる。その結果、溶解槽や反応槽の小型化が可能とな
る。本発明は、鋼帯のみならずアルミなどの他の金属ス
トリップのＺｎ−Ｎｉ系合金連続めっきにも適用でき
る。
電気めっきにおいて、めっき液へのＺｎイオンの供給量
のほとんど全部を安価な金属亜鉛で行うことができ、経
済的に有利である。また、循環めっき液を２分割して、
金属亜鉛を溶解させる溶解槽とニッケル化合物を溶解さ
せる反応槽とに直接送給することにより、いずれの槽に
おいても低ｐＨのめっき液に対して溶解が行われるた
め、金属亜鉛および金属化合物のいずれも溶解が促進さ
れる。その結果、溶解槽や反応槽の小型化が可能とな
る。本発明は、鋼帯のみならずアルミなどの他の金属ス
トリップのＺｎ−Ｎｉ系合金連続めっきにも適用でき
る。
【００２８】
【実施例】図１に示した構成の装置において、溶解槽容
積を20 m3 、溶解槽の最大流量を250 m3/hr とし、めっ
き槽での消費電流に応じて溶解槽へのめっき液流量を制
御した。流量制御は、例えば、消費電流200 kAで流量 2
50 m3/hr、消費電流100 kAでは流量60 m3/hrとなるよう
に行った。溶解槽には亜鉛末を80 kg/hrの速度で添加し
た。
積を20 m3 、溶解槽の最大流量を250 m3/hr とし、めっ
き槽での消費電流に応じて溶解槽へのめっき液流量を制
御した。流量制御は、例えば、消費電流200 kAで流量 2
50 m3/hr、消費電流100 kAでは流量60 m3/hrとなるよう
に行った。溶解槽には亜鉛末を80 kg/hrの速度で添加し
た。
【００２９】一方、反応槽は、積算電流値が10×103 kA
・S となった時点で、炭酸ニッケル(NiCO3) を積算電流
量だけ一定時間、例えば５分で添加するように設定し
た。亜鉛化合物としては酸化亜鉛(ZnO) を使用し、Zn2+
／Ni2+のモル比が、1.6 を下回った場合にZnO を反応槽
に添加した。
・S となった時点で、炭酸ニッケル(NiCO3) を積算電流
量だけ一定時間、例えば５分で添加するように設定し
た。亜鉛化合物としては酸化亜鉛(ZnO) を使用し、Zn2+
／Ni2+のモル比が、1.6 を下回った場合にZnO を反応槽
に添加した。
【００３０】めっき槽とめっき液循環経路とを循環する
めっき液は、ｐＨ1.5 〜2.2 、Zn2+濃度25〜40 g/l、Ni
2+濃度50〜75 g/lの範囲内であった。こうしてZn−Ni系
合金電気めっきを連続的に10時間行った。その間のめっ
き槽内のめっき液のZnイオンおよびNiイオンの濃度を測
定した結果を図３に示す。図３から明らかなように、Zn
イオンおよびNiイオンとも変動はごく僅かであり、本発
明の方法および装置により、めっき槽内のめっき液組成
を制御することができることが判明した。
めっき液は、ｐＨ1.5 〜2.2 、Zn2+濃度25〜40 g/l、Ni
2+濃度50〜75 g/lの範囲内であった。こうしてZn−Ni系
合金電気めっきを連続的に10時間行った。その間のめっ
き槽内のめっき液のZnイオンおよびNiイオンの濃度を測
定した結果を図３に示す。図３から明らかなように、Zn
イオンおよびNiイオンとも変動はごく僅かであり、本発
明の方法および装置により、めっき槽内のめっき液組成
を制御することができることが判明した。
【００３１】参考までに、本発明の方法における金属亜
鉛と金属塩 (NiCO3, ZnO) の溶解速度を、特開平１−18
8692号および特開平１−242800号の方法と比べると次の
ようになり、本発明は金属亜鉛と金属化合物のいずれも
溶解速度が速い。
鉛と金属塩 (NiCO3, ZnO) の溶解速度を、特開平１−18
8692号および特開平１−242800号の方法と比べると次の
ようになり、本発明は金属亜鉛と金属化合物のいずれも
溶解速度が速い。
【００３２】
【００３３】
【発明の効果】Ｚｎ−Ｎｉ系合金の連続電気めっきにお
いて、本発明の方法によりＺｎイオンとＮｉイオンの補
給を行うと、めっき浴中の金属イオン濃度をほとんど変
動させずにめっき浴組成を制御することができる。それ
により、Ｎｉ含有量の変動が抑制された高品質のＺｎ−
Ｎｉ系合金めっき金属板が安定して製造される。しか
も、最も大量に消費するＺｎイオンの補給量のほとんど
全部を安価な金属亜鉛で行うことができ、経済的に有利
である。また、金属亜鉛と金属化合物（Ｎｉ化合物）の
いずれも、低ｐＨのめっき液に対して添加されるため、
溶解速度が速く、溶解槽や反応槽の小型化が可能とな
る。
いて、本発明の方法によりＺｎイオンとＮｉイオンの補
給を行うと、めっき浴中の金属イオン濃度をほとんど変
動させずにめっき浴組成を制御することができる。それ
により、Ｎｉ含有量の変動が抑制された高品質のＺｎ−
Ｎｉ系合金めっき金属板が安定して製造される。しか
も、最も大量に消費するＺｎイオンの補給量のほとんど
全部を安価な金属亜鉛で行うことができ、経済的に有利
である。また、金属亜鉛と金属化合物（Ｎｉ化合物）の
いずれも、低ｐＨのめっき液に対して添加されるため、
溶解速度が速く、溶解槽や反応槽の小型化が可能とな
る。
【図１】本発明の方法および装置の１態様を示す略式工
程図である。
程図である。
【図２】めっき消費電流と溶解槽に供給するめっき液の
流量制御との関係を示す説明図である。
流量制御との関係を示す説明図である。
【図３】実施例で得られためっき浴中の金属イオン濃度
の推移を示すグラフである。
の推移を示すグラフである。
１：めっき槽 ３：めっき液循環経路 ４：溶解槽 ６：流量計 ７：反応槽 ８：フィルター ９：切り出し器 １１：ポンプ １４：液面計 １７：溶解促進用エアー
Claims (2)
- 【請求項１】 不溶性陽極を用いた酸性浴によるＺｎ−
Ｎｉ系合金連続電気めっきにおいて、めっき液循環経路
内に設けた溶解槽に循環めっき液の一部を送り、この溶
解槽内のめっき液に溶解度より過剰の金属亜鉛を投入し
て溶解させると共に、溶解槽を流れる循環めっき液の流
量をめっき槽でのめっき消費電流に応じて制御すること
により、めっき浴中の亜鉛イオン濃度を制御し、かつ、
めっき液循環経路内に別に設けた反応槽に循環めっき液
の一部をめっき槽から直接送給し、この反応槽内のめっ
き液にニッケル化合物を溶解させることにより金属イオ
ンを補給することを特徴とする、Ｚｎ−Ｎｉ系合金連続
電気めっき方法。 - 【請求項２】 不溶性陽極を有するめっき槽と、このめ
っき槽からめっき液を連続的に抜取り、成分調整後にめ
っき槽に戻すめっき液循環経路とを備え、めっき液循環
経路内に、めっき槽から循環めっき液の一部が直接送ら
れる金属亜鉛の溶解槽と、この溶解槽を通る循環めっき
液の流量をめっき槽でのめっき消費電流に応じて制御す
る手段と、循環めっき液の別の一部がめっき槽から直接
送給される反応槽と、この反応槽へのニッケル化合物の
制御された供給手段とを設けたことを特徴とする、Ｚｎ
−Ｎｉ系合金連続電気めっき装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4051800A JP2699755B2 (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | Ｚｎ−Ｎｉ系合金電気めっき方法とめっき装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4051800A JP2699755B2 (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | Ｚｎ−Ｎｉ系合金電気めっき方法とめっき装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05255900A JPH05255900A (ja) | 1993-10-05 |
| JP2699755B2 true JP2699755B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=12897006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4051800A Expired - Fee Related JP2699755B2 (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | Ｚｎ−Ｎｉ系合金電気めっき方法とめっき装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2699755B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT407525B (de) * | 1999-07-09 | 2001-04-25 | Holderbank Financ Glarus | Verfahren zum zerkleinern von stückgut oder granulat sowie vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6021398A (ja) * | 1983-07-12 | 1985-02-02 | Rihei Tomono | 合金めつき方法及び合金めつき装置 |
| JPS61170598A (ja) * | 1985-01-23 | 1986-08-01 | Tdk Corp | ニツケル−鉄めつき浴管理方法及び装置 |
| JPH0639720B2 (ja) * | 1988-03-24 | 1994-05-25 | 住友金属工業株式会社 | 亜鉛合金系電気めっき鋼板の製造方法 |
-
1992
- 1992-03-10 JP JP4051800A patent/JP2699755B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05255900A (ja) | 1993-10-05 |
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