JPH04218700A

JPH04218700A - 電気亜鉛めっき浴の調整方法

Info

Publication number: JPH04218700A
Application number: JP40365990A
Authority: JP
Inventors: Takashi Numakura; 沼倉　孝; Koichi Takamura; 高村　幸一; Manabu Hattori; 学服部
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1990-12-19
Filing date: 1990-12-19
Publication date: 1992-08-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気亜鉛めっき浴の調整
方法に関し、更に詳しくは、不溶性陽極を用いる硫酸性
電気亜鉛めっきにおいて、消費されるめっき浴中の亜鉛
成分の補充を低コストで行なうことができる電気亜鉛め
っき浴の調整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｐｂ極板，Ｐｔ被服Ｔｉ極板または酸化
イリジウム等の酸化物で被覆したＴｉ極板のような不溶
性陽極を用いて例えば鋼板に電気亜鉛めっきを施す場合
、従来は第４図で示したようなプロセスが採用されてい
る。すなわちまず、めっき浴１に不溶性陽極と鋼板のよ
うな被処理材を浸漬して電気亜鉛めっきが行なわれる。

【０００３】このときのめっき浴１は、通常、亜鉛成分
と遊離硫酸を主成分とし、その亜鉛成分は５０〜１００
ｇ／ｌ，好ましくは７０〜８０ｇ／ｌの濃度、遊離硫酸
は１０〜３０ｇ／ｌ，好ましくは１５〜２５ｇ／ｌの濃
度になっている。電気亜鉛めっきが進行するにつれて、
めっき浴１中の亜鉛成分は消費されるのでその濃度は減
少し、逆に遊離硫酸の濃度は上昇する。

【０００４】そのため、めっき浴１の一部分は、常時、
貯槽２に回収されたのち、後述する方法で亜鉛成分の補
充が成されて、再び全体のめっき浴に還流せしめるとい
う方法が採られている。一般に、貯槽２に回収されるめ
っき浴は、亜鉛５５〜８０ｇ／ｌ，遊離硫酸２０〜３０
ｇ／ｌ，マンガン０．７〜０．８ｇ／ｌ，鉄０．１〜０
．９ｇ／ｌ，アルミニウム０．１〜０．３ｇ／ｌ，クロ
ム０．１〜０．４ｇ／ｌ，鉛０．０１ｇ／ｌ以下の組成
になっている。

【０００５】貯槽２に回収されためっき浴は、つぎに、
溶解槽３に移送され、ここで、消費した亜鉛成分を補充
するために所定量の亜鉛源４が添加される。この場合、
操業上重要となる問題は、添加した亜鉛源４はめっき浴
中の遊離硫酸によって容易に溶解すべきであるというこ
とである。とくに、亜鉛源４の容易溶解性という問題は
、連続めっきを行なうときの全体操業を円滑に進行せし
めるために極めて重要である。

【０００６】このようなことから、従来から用いられて
いる亜鉛源４は、一般に、バンカー亜鉛のような高純度
の金属亜鉛または炭酸亜鉛や酸化亜鉛である。このよう
にして亜鉛成分が補充されためっき浴は、次に調整槽５
に移送され、ここで、硫酸，水酸化ナトリウム等のｐＨ
調整剤６を所定量添加したのち、再び全体のめっき浴１
へ還流されて電気亜鉛めっきに供される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のプロセスで使用する亜鉛源は、金属亜鉛，炭酸
亜鉛，酸化亜鉛等であり、いずれもが高価である。その
ため、得られるめっき製品のコストは大幅に高くなって
しまう。このようなことから、より安価で、しかも得ら
れるめっき製品の品質低下を招かないような電気亜鉛め
っき浴、とくにその循環使用時における補充原料として
の亜鉛源に対する上記要望は強まっている。

【０００８】本発明は上記した問題を解決し、新規な亜
鉛源を用いることにより、経済性に優れた電気亜鉛めっ
き浴の調整方法の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
達成するために、安価な亜鉛源を鋭意検索した結果、黄
銅などの銅−亜鉛合金の鋳造工程で副生し、従来は破棄
されるかあるいはほとんど利用されていない煙灰（酸化
亜鉛ダスト）は亜鉛源として有用であるとの事実を見出
し、本発明方法を開発するに至った。

【００１０】すなわち、本発明の電気亜鉛めっき浴の調
整方法は、不溶性陽極を用いる電気亜鉛めっき法で消費
される硫酸性めっき浴中の亜鉛成分を補充するに際し、
前記めっき浴の全部または一部を取出し、その取出した
めっき浴に銅−亜鉛合金の鋳造工程で副生する煙灰（酸
化亜鉛ダスト）を亜鉛補充源として添加し、更に同時に
または続けて金属亜鉛粉末を添加して接触置換反応によ
り不純物を除去したのち不溶物を濾別除去し、得られた
濾液を前記めっき浴に還流することを特徴とする。

【００１１】以下、本発明方法を図１に示したプロセス
図に基づいて詳述する。まず、めっき浴１１としては、
前記したと同じような組成のめっき浴が使用され、めっ
きの進行過程でその全部または一部は貯槽１２に回収さ
れる。回収されためっき浴は溶解槽１３に移送されて、
ここで煙灰１４が亜鉛補充源として添加され、めっき浴
中の遊離硫酸によって溶解せしめられる。溶解槽１３に
は、同時に、金属亜鉛粉末１５も添加して、煙灰中の銅
などの不純物を接触置換反応によって抽出除去する。

【００１２】このときの金属亜鉛粉末１５の添加量は、
煙灰１４中の不純物量によって異なってくるが、概ね、
煙灰１４の添加量に対し１重量％以上であることが好ま
しい。１重量％未満であると、上記した不純物の除去効
果が充分に発揮されないからである。しかし、金属亜鉛
粉末の添加量を煙灰に対し３０重量％より多くしても上
記効果は飽和に達するだけではなく、従らに高価な金属
亜鉛粉末を使うことになって全体のコストアップを招く
ので、１〜３０重量％であることが好ましい。より好ま
しい添加量は、煙灰に対し５〜２０重量％である。

【００１３】溶解槽１３で上記の処理を受けためっき浴
の中には、表面に不純物が添着している亜鉛粉末や煙灰
中のカーボンなどの微細な不溶物が副生しているので、
全体の溶解液を次の濾過器１６に移送して、そこで不溶
物１７を濾別除去する。不溶物が含まれている状態でめ
っき浴を循環使用すると、形成されるめっき被膜の品質
が劣化するからである。

【００１４】濾過方法としては、カートリッジフィルタ
を用いる濾過，濾布をそのまま直接用いる濾過などであ
ってもよいが、しかし不溶物は極めて微細であるため、
濾過面の目詰まりが激しく、フィルタや濾布を頻繁に交
換することが必要となるため、この方法は、作業性，経
済性の点で好ましい方法とはいえない。このため、本発
明においては、濾過に先立って濾布の上に例えばケイ藻
土系濾過助剤を厚みが１〜５ｍｍ程度となるようにプリ
コートし、濾過時にはめっき浴中に連続的または間欠的
に前記濾過助剤を供給するというボディフィード法を適
用することが極めて有効である。

【００１５】濾過器１６から得られた濾液は、つぎに調
整槽１８に移送され、ここで従来と同様に、調整剤１９
が添加されたのち、再びめっき浴として還流されてめっ
き処理に供される。なお、本発明においては、電気亜鉛
めっきの過程で消費された亜鉛成分の全量を補充しても
よいが、一部は、バンカー亜鉛のような亜鉛源を用いる
従来の方法と併用して補充してもよい。

【００１６】また、本発明方法においては、図２で示し
たように、溶解槽１３と並列に亜鉛粉末投入槽１３’を
配置し、ここに金属亜鉛粉末１５を投入してその溶液を
溶解槽１３に循環させてもよく、また図３で示したよう
に、溶解槽１３と濾過器１６の間に前記した亜鉛粉末投
入槽１３’を介装してもよい。

【００１７】

【実施例】比較例１図４に示したプロセスで鋼板に電気
亜鉛めっきを施した。まず、めっき浴１としては、１．
５トンの亜鉛（濃度７５ｇ／ｌ），０．４トンの遊離硫
酸（濃度２０ｇ／ｌ）を含む２０ｍ３　のめっき浴が用
意され、その中で、鋼板には０．４トン／日の亜鉛めっ
きが施される。

【００１８】電気亜鉛めっきを１昼夜行うと、この亜鉛
めっき後におけるめっき浴は、亜鉛１．１トン（濃度５
５ｇ／ｌ），遊離硫酸１．０トン（５０ｇ／ｌ）の組成
になるはずである。しかし、鋼板に付着してめっき浴が
取出され、めっき浴の全量は１９ｍ３　に減ずるので、
貯槽２に回収されるめっき浴は、実際には、亜鉛１．０
５トン（５５ｇ／ｌ），遊離硫酸０．９５トン（５０ｇ
／ｌ）の組成になる。

【００１９】この回収めっき浴は貯槽２から溶解槽３に
移送され、ここで、バンカー亜鉛０．４５トンが補充さ
れたのち、調整槽５に移送され、硫酸０．１４トン，水
１．０トン，硫酸ソーダ０．０５トン，および少量の炭
酸ストロンチウムなどが添加されて、亜鉛１．５トン，
遊離硫酸０．４トンで容量２０ｍ３　のめっき浴として
還流され、再び電気亜鉛めっきに供される。

【００２０】実施例１〜３図１に示したプロセスで鋼板に電気亜鉛めっきを施した
。すなわち、比較例１と同じめっき浴、同じ条件で電気
亜鉛めっきを行った。したがって、貯槽１２に回収され
、調整されるべきめっき浴は、比較例１の場合と同じよ
うに、亜鉛１．０５トン（５５ｇ／ｌ），遊離硫酸０．
９５トン（５０ｇ／ｌ）の組成で容量は１９ｍ３　にな
っている。

【００２１】貯槽１２から回収めっき浴の１９ｍ３　の
うちの７．６ｍ３　は、直接、調整槽１８に移送した。一方、回収めっき浴１１．４ｍ３　（亜鉛０．６３トン
，遊離硫酸０．５７トン）は溶解槽１３に移送した。つ
いで、溶解槽１３に、煙灰と金属亜鉛粉末を表１に示し
た量添加し、全体を温度６０℃，ｐＨ１．５の条件下で
攪拌したのち、濾過器１６に移送した。用いた煙灰の組
成は、ＺｎＯ：７８．６重量％（うち、Ｚｎ：７８．６
重量％），Ｃｕ：０．７重量％，Ａｌ：０．０１重量％
，Ｆｅ：０．０２重量％，Ｃ：１．２重量％である。

【００２２】濾過は、東レ（株）のアクスター０８濾布
にシリカ６００Ｈ（ケイ藻土系の濾過助剤、中央シリカ
（株））を厚み約３ｍｍにプリコートした濾布をセット
した濾過器を用い、濾過時には、溶解液１ｍ３　当り２
００〜３００ｇ程度の上記濾過助剤を供給するボディフ
ォード濾過で行った。得られた濾液は清澄であった。

【００２３】この濾液を調整槽１８に移送した、既に貯
槽１２から移送してある７．６ｍ３　のめっき浴と合体
せしめた。めっき浴を循環させながら電気亜鉛めっきを
行い、得られためっき被膜を電子顕微鏡（倍率２０００
率）で観察した。比較例１のめっき組織を基準にして、
それよりも優れてるものを◎，同等のものを○，やや劣
るものを△，かなり劣るものを×として評価した。その
結果を表１に示した。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明方
法によれば、補充源の亜鉛源が銅−亜鉛合金の鋳造工程
で副生する安価かつ硫酸溶解性のよい煙灰であるため、
低コストで、しかも品質も良好な電気亜鉛めっき材を製
造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の１例を示すプロセス図である。

【図２】本発明方法の他の例を示すプロセス図である。

【図３】本発明方法の更に別の例を示すプロセス図であ
る。

【図４】従来の方法を示すプロセス図である。

【符号の説明】

１１　　めっき浴１２　　貯槽１３　　溶解槽１３’亜鉛粉末投入槽１４　　煙灰１５　　金属亜鉛粉末１６　　濾過器１７　　不溶物１８　　調整槽１９　　調整剤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　不溶性陽極を用いる電気亜鉛めっき法
で消費される硫酸性めっき浴中の亜鉛成分を補充するに
際し、前記めっき浴の全部または一部を取出し、その取
出しためっき浴に銅−亜鉛合金の鋳造工程で副生する煙
灰（酸化亜鉛ダスト）を亜鉛補充源として添加し、更に
同時にまたは続けて金属亜鉛粉末を添加して接触置換反
応により不純物を除去したのち不溶物を濾別除去し、得
られた濾液を前記めっき浴に還流することを特徴とする
電気亜鉛めっき浴の調整方法。
【請求項２】　　前記金属亜鉛粉末の添加量が、前記煙
灰の補充量に対し１重量％以上である請求項１に記載の
電気亜鉛めっき浴の調整方法。
【請求項３】　　前記不溶物の濾別除去が、ケイ藻土系
の濾過助剤を用いる濾布濾過で行なわれる請求項１に記
載の電気亜鉛めっき浴の調整方法。