JPH06212303A - 溶融亜鉛めっき浴中のアルミニウム除去方法 - Google Patents
溶融亜鉛めっき浴中のアルミニウム除去方法Info
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- JPH06212303A JPH06212303A JP518693A JP518693A JPH06212303A JP H06212303 A JPH06212303 A JP H06212303A JP 518693 A JP518693 A JP 518693A JP 518693 A JP518693 A JP 518693A JP H06212303 A JPH06212303 A JP H06212303A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶融亜鉛めっき浴中のアルミニウムを短時間
でかつ低コストで容易に除去可能にする。 【構成】 溶融亜鉛めっき浴中のアルミニウム除去方法
は、平衡酸素分圧がＡｌ 2 Ｏ3 よりも高くなる物質水酸
化ナトリウムを第１のフラックスとして使用し、反応安
定剤として酸化亜鉛を第２のフラックスとする。これに
よりアルミニウムを選択酸化する。前記の水酸化ナトリ
ウムに代えて、水酸化カリウム、水酸化セシウム等を用
いることができる。酸化反応促進剤として、硝酸ナトリ
ウムあるいは炭酸ナトリウムを第３のフラックスを使用
することができる。また、前記第１、第２、または第３
のフラックスのキャリアガスとして、窒素等の不活性ガ
ス、酸素または空気を使用し、フラックスと溶融亜鉛の
反応界面の面積を増すことができる。更に、溶融亜鉛め
っき浴中に撹拌機構を採用することにより、第１、第２
または第３のフラックスと溶融亜鉛の反応界面の面積を
増すことができる。
でかつ低コストで容易に除去可能にする。 【構成】 溶融亜鉛めっき浴中のアルミニウム除去方法
は、平衡酸素分圧がＡｌ 2 Ｏ3 よりも高くなる物質水酸
化ナトリウムを第１のフラックスとして使用し、反応安
定剤として酸化亜鉛を第２のフラックスとする。これに
よりアルミニウムを選択酸化する。前記の水酸化ナトリ
ウムに代えて、水酸化カリウム、水酸化セシウム等を用
いることができる。酸化反応促進剤として、硝酸ナトリ
ウムあるいは炭酸ナトリウムを第３のフラックスを使用
することができる。また、前記第１、第２、または第３
のフラックスのキャリアガスとして、窒素等の不活性ガ
ス、酸素または空気を使用し、フラックスと溶融亜鉛の
反応界面の面積を増すことができる。更に、溶融亜鉛め
っき浴中に撹拌機構を採用することにより、第１、第２
または第３のフラックスと溶融亜鉛の反応界面の面積を
増すことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融亜鉛めっき浴中の
アルミニウムを除去する方法に関するもので、アルミニ
ウム濃度の維持管理等に適用できる。
アルミニウムを除去する方法に関するもので、アルミニ
ウム濃度の維持管理等に適用できる。
【０００２】
【従来の技術】従来より、鋼板等の亜鉛めっき表面の光
沢を確保するあるいは合金化反応を抑制して比較的薄い
めっき被膜を得る目的で、溶融亜鉛めっき浴中にアルミ
ニウムを添加することが行なわれている。通常の部材の
亜鉛めっきの場合、最大２００ｐｐｍ程度まで、鋼板の
亜鉛めっきの場合、最大で２０００ｐｐｍ程度までアル
ミニウムが添加される。
沢を確保するあるいは合金化反応を抑制して比較的薄い
めっき被膜を得る目的で、溶融亜鉛めっき浴中にアルミ
ニウムを添加することが行なわれている。通常の部材の
亜鉛めっきの場合、最大２００ｐｐｍ程度まで、鋼板の
亜鉛めっきの場合、最大で２０００ｐｐｍ程度までアル
ミニウムが添加される。
【０００３】ところが、アルミニウムの添加量が過剰で
あった場合、不めっきと称するめっき不良が頻発する。
また、比較的厚めにめっき被膜を形成したい場合がある
ときは、鉄−亜鉛合金反応を阻害しないようにアルミニ
ウム濃度を低下させる。このようなとき、アルミニウム
濃度を低減する場合、亜鉛めっき浴の一部を汲み出し、
純度の高い亜鉛を添加してアルミニウムの希釈を図るの
が最も多く採用される方法である。汲み出しおよび溶解
に要する時間と費用を考慮すると、このような亜鉛によ
る希釈操作は煩雑になるという問題がある。
あった場合、不めっきと称するめっき不良が頻発する。
また、比較的厚めにめっき被膜を形成したい場合がある
ときは、鉄−亜鉛合金反応を阻害しないようにアルミニ
ウム濃度を低下させる。このようなとき、アルミニウム
濃度を低減する場合、亜鉛めっき浴の一部を汲み出し、
純度の高い亜鉛を添加してアルミニウムの希釈を図るの
が最も多く採用される方法である。汲み出しおよび溶解
に要する時間と費用を考慮すると、このような亜鉛によ
る希釈操作は煩雑になるという問題がある。
【０００４】アルミニウム濃度を低減する別方法とし
て、塩化アンモニウムをキャリアガスを用いて亜鉛浴中
に注入する方法がある。この場合、アルミニウムは塩化
アンモニウムと反応して塩化アルミニウムを生成して、
亜鉛浴から昇華することにより、アルミニウム濃度は低
減されるが、除去効率が極めて低い割りには費用がかさ
むといった問題点がある。
て、塩化アンモニウムをキャリアガスを用いて亜鉛浴中
に注入する方法がある。この場合、アルミニウムは塩化
アンモニウムと反応して塩化アルミニウムを生成して、
亜鉛浴から昇華することにより、アルミニウム濃度は低
減されるが、除去効率が極めて低い割りには費用がかさ
むといった問題点がある。
【０００５】また、アルミニウム濃度を低減するさらに
別の方法として、鉄粉と塩化アンモニウムとをキャリア
ガスを用いて亜鉛浴中に注入する方法がある。この場
合、鉄と親和力の高いアルミニウムは鉄−亜鉛金属間化
合物であるドロスに吸着される形で除去されるが、反応
面積の大きい鉄粉を使用する関係上ドロスが大量に生成
され、結果として割高になる。
別の方法として、鉄粉と塩化アンモニウムとをキャリア
ガスを用いて亜鉛浴中に注入する方法がある。この場
合、鉄と親和力の高いアルミニウムは鉄−亜鉛金属間化
合物であるドロスに吸着される形で除去されるが、反応
面積の大きい鉄粉を使用する関係上ドロスが大量に生成
され、結果として割高になる。
【０００６】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、溶融亜鉛めっき浴中のアルミニウ
ムを短時間でかつ低いコストで容易に除去可能な溶融亜
鉛めっき浴中のアルミニウム除去方法を提供することを
目的とする。
めになされたもので、溶融亜鉛めっき浴中のアルミニウ
ムを短時間でかつ低いコストで容易に除去可能な溶融亜
鉛めっき浴中のアルミニウム除去方法を提供することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を解決するため
の本発明による溶融亜鉛めっき浴中のアルミニウム除去
方法は、平衡酸素分圧がＡｌ2 Ｏ3 よりも高くなる物質
水酸化ナトリウムを第１のフラックスとして使用し、反
応安定剤として酸化亜鉛を第２のフラックスとすること
を特徴とする。
の本発明による溶融亜鉛めっき浴中のアルミニウム除去
方法は、平衡酸素分圧がＡｌ2 Ｏ3 よりも高くなる物質
水酸化ナトリウムを第１のフラックスとして使用し、反
応安定剤として酸化亜鉛を第２のフラックスとすること
を特徴とする。
【０００８】本発明では、平衡酸素分圧がＡｌ2 Ｏ3 よ
りも高くなる物質水酸化ナトリウムに代えて、水酸化カ
リウム、水酸化セシウム等を用いることができる。前記
溶融亜鉛めっき浴中のアルミニウム除去方法は、酸化反
応促進剤として、硝酸ナトリウムあるいは炭酸ナトリウ
ムを第３のフラックスを使用することが望ましい。
りも高くなる物質水酸化ナトリウムに代えて、水酸化カ
リウム、水酸化セシウム等を用いることができる。前記
溶融亜鉛めっき浴中のアルミニウム除去方法は、酸化反
応促進剤として、硝酸ナトリウムあるいは炭酸ナトリウ
ムを第３のフラックスを使用することが望ましい。
【０００９】また、前記溶融亜鉛めっき浴中のアルミニ
ウム除去方法は、前記第１、第２、または第３のフラッ
クスのキャリアガスとして、窒素等の不活性ガス、酸素
または空気を使用することにより、フラックスと溶融亜
鉛の反応界面の面積を増すことが望ましい。更に、前記
溶融亜鉛めっき浴中のアルミニウム除去方法は、溶融亜
鉛めっき浴中に撹拌機構を採用することにより、第１、
第２または第３のフラックスと溶融亜鉛の反応界面の面
積を増すことが望ましい。
ウム除去方法は、前記第１、第２、または第３のフラッ
クスのキャリアガスとして、窒素等の不活性ガス、酸素
または空気を使用することにより、フラックスと溶融亜
鉛の反応界面の面積を増すことが望ましい。更に、前記
溶融亜鉛めっき浴中のアルミニウム除去方法は、溶融亜
鉛めっき浴中に撹拌機構を採用することにより、第１、
第２または第３のフラックスと溶融亜鉛の反応界面の面
積を増すことが望ましい。
【００１０】
【作用および効果】本発明の溶融亜鉛めっき浴中のアル
ミニウム除去方法によると、平衡酸素分圧がＡｌ2 Ｏ3
よりも高くなる物質水酸化ナトリウムを第１のフラック
スとして使用し、反応安定剤として酸化亜鉛を第２のフ
ラックスとして使用するため、アルミニウムの選択酸化
を促進し、溶融亜鉛めっき浴中のアルミニウムの除去を
短時間に効率よく安価に実施できる。
ミニウム除去方法によると、平衡酸素分圧がＡｌ2 Ｏ3
よりも高くなる物質水酸化ナトリウムを第１のフラック
スとして使用し、反応安定剤として酸化亜鉛を第２のフ
ラックスとして使用するため、アルミニウムの選択酸化
を促進し、溶融亜鉛めっき浴中のアルミニウムの除去を
短時間に効率よく安価に実施できる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本発明は、アルミニウムの酸化物と亜鉛の酸化物
の生成しやすさの差違を利用するプロセスである。図１
は、酸化亜鉛、酸化アルミニウムの活量を１とした場合
のＺｎ／ＺｎＯ、Ａｌ／Ａｌ2 Ｏ3 の酸化／還元平衡の
平衡酸素分圧と亜鉛浴中のアルミニウム濃度を示す。こ
の場合、理論上から明らかなとおり、Ａｌ2 Ｏ 3 はＺｎ
Ｏよりも平衡酸素分圧が低いことから、アルミニウムを
含む亜鉛浴ではアルミニウムが優先的に酸化される。な
お、図１中、Ｐｏ2 は酸素分圧（atm ）を示す。 （実施例１）実施例１は、亜鉛浴と濡れ性の高いＮａＯ
Ｈをフラックスとすることによって、アルミニウムを選
択的に酸化させ亜鉛浴からのアルミニウム除去を行なっ
た。
する。本発明は、アルミニウムの酸化物と亜鉛の酸化物
の生成しやすさの差違を利用するプロセスである。図１
は、酸化亜鉛、酸化アルミニウムの活量を１とした場合
のＺｎ／ＺｎＯ、Ａｌ／Ａｌ2 Ｏ3 の酸化／還元平衡の
平衡酸素分圧と亜鉛浴中のアルミニウム濃度を示す。こ
の場合、理論上から明らかなとおり、Ａｌ2 Ｏ 3 はＺｎ
Ｏよりも平衡酸素分圧が低いことから、アルミニウムを
含む亜鉛浴ではアルミニウムが優先的に酸化される。な
お、図１中、Ｐｏ2 は酸素分圧（atm ）を示す。 （実施例１）実施例１は、亜鉛浴と濡れ性の高いＮａＯ
Ｈをフラックスとすることによって、アルミニウムを選
択的に酸化させ亜鉛浴からのアルミニウム除去を行なっ
た。
【００１２】この例では、亜鉛浴中のアルミニウム濃度
が比較的低いレベルでＮａＯＨフラックスを使用する
と、４６０℃でＮａＯＨフラックスがアルミニウムを含
む亜鉛浴と接触し、ＮａＯＨの分解反応により酸素分圧
はおおむね１０-45 ｐｐｍに留まる。これは、Ｎａ活量
が１に、また生成する水素ガス分圧が１ａｔｍに留まる
ためであり、この条件ではＺｎＯの活量が１０-7.5以上
の場合には亜鉛は酸化されない。また、図１から平衡到
達におけるアルミニウム濃度は１０-12 ｐｐｍ以下とな
り、実質的にゼロとなる。 （実施例２）実施例２は、ＮａＯＨフラックスに酸化亜
鉛を第２のフラックスとして配合し、アルミニウムを選
択的に酸化させ亜鉛浴からのアルミニウム除去を行なっ
た。
が比較的低いレベルでＮａＯＨフラックスを使用する
と、４６０℃でＮａＯＨフラックスがアルミニウムを含
む亜鉛浴と接触し、ＮａＯＨの分解反応により酸素分圧
はおおむね１０-45 ｐｐｍに留まる。これは、Ｎａ活量
が１に、また生成する水素ガス分圧が１ａｔｍに留まる
ためであり、この条件ではＺｎＯの活量が１０-7.5以上
の場合には亜鉛は酸化されない。また、図１から平衡到
達におけるアルミニウム濃度は１０-12 ｐｐｍ以下とな
り、実質的にゼロとなる。 （実施例２）実施例２は、ＮａＯＨフラックスに酸化亜
鉛を第２のフラックスとして配合し、アルミニウムを選
択的に酸化させ亜鉛浴からのアルミニウム除去を行なっ
た。
【００１３】この例では、ＮａＯＨフラックスに酸化亜
鉛を配合すると、フラックス中の酸素分圧はＺｎ／Ｚｎ
Ｏ平衡である１０-40 ｐｐｍに留まり、ＮａＯＨの分解
反応が緩和され、Ｎａ2 Ｏダストの発生が抑制され、環
境面の悪化をほとんど心配する必要がない。併せて、酸
化亜鉛が金属亜鉛に還元されることから、溶融亜鉛めっ
き工程で発生するアッシュから亜鉛の回収が可能となっ
た。 （実施例３、４）実施例３、４は、硝酸ナトリウムある
いは炭酸ナトリウムを第３のフラックスとしてＮａＯＨ
フラックスに配合した。
鉛を配合すると、フラックス中の酸素分圧はＺｎ／Ｚｎ
Ｏ平衡である１０-40 ｐｐｍに留まり、ＮａＯＨの分解
反応が緩和され、Ｎａ2 Ｏダストの発生が抑制され、環
境面の悪化をほとんど心配する必要がない。併せて、酸
化亜鉛が金属亜鉛に還元されることから、溶融亜鉛めっ
き工程で発生するアッシュから亜鉛の回収が可能となっ
た。 （実施例３、４）実施例３、４は、硝酸ナトリウムある
いは炭酸ナトリウムを第３のフラックスとしてＮａＯＨ
フラックスに配合した。
【００１４】この例では、亜鉛浴中のアルミニウム濃度
がかなり高いレベルで所定時間内にアルミニウム除去を
行なうようにする。すなわち、高い酸化力を付加させる
ことで、アルミニウム除去は短時間で達成された。 （実施例５、６）実施例５、６は、ＮａＯＨフラックス
に、酸化亜鉛を第２フラックスとし、硝酸ナトリウムあ
るいは炭酸ナトリウムを第３フラックスとして配合し
た。
がかなり高いレベルで所定時間内にアルミニウム除去を
行なうようにする。すなわち、高い酸化力を付加させる
ことで、アルミニウム除去は短時間で達成された。 （実施例５、６）実施例５、６は、ＮａＯＨフラックス
に、酸化亜鉛を第２フラックスとし、硝酸ナトリウムあ
るいは炭酸ナトリウムを第３フラックスとして配合し
た。
【００１５】この例では、亜鉛浴中のアルミニウム濃度
がかなり高いレベルでは、所定時間内にアルミニウム除
去を行なうため、実施例３、４同様に高い酸化力を付加
させる。ただし、酸化力の付加に伴いＮａ2 Ｏダストの
発生量が増す。従って、Ｎａ 2 Ｏダストの発生量を抑え
ながら短時間でアルミニウム除去を行なうため、酸化亜
鉛をフラックスの第２構成要素とし、硝酸ナトリウムあ
るいは炭酸ナトリウムをフラックスの第３構成要素とし
てＮａＯＨフラックスに配合した。これにより、アルミ
ニウムは比較的短時間で除去できた。 （実施例７、８）実施例７、８は、亜鉛浴にプロペラに
よる撹拌を加え、界面近傍の境界層を介しての物質移動
を促進した例である。フラックスを用いて合金中の低濃
度成分を効率よく酸化して除去するためには、フラック
ス−メタル間の反応を速やかに進行させる必要がある。
フラックス−メタル間の実効界面面積を増加させるとと
もに、総括的な反応速度を律速するメタル中のアルミニ
ウムの物質移動を早めるためである。
がかなり高いレベルでは、所定時間内にアルミニウム除
去を行なうため、実施例３、４同様に高い酸化力を付加
させる。ただし、酸化力の付加に伴いＮａ2 Ｏダストの
発生量が増す。従って、Ｎａ 2 Ｏダストの発生量を抑え
ながら短時間でアルミニウム除去を行なうため、酸化亜
鉛をフラックスの第２構成要素とし、硝酸ナトリウムあ
るいは炭酸ナトリウムをフラックスの第３構成要素とし
てＮａＯＨフラックスに配合した。これにより、アルミ
ニウムは比較的短時間で除去できた。 （実施例７、８）実施例７、８は、亜鉛浴にプロペラに
よる撹拌を加え、界面近傍の境界層を介しての物質移動
を促進した例である。フラックスを用いて合金中の低濃
度成分を効率よく酸化して除去するためには、フラック
ス−メタル間の反応を速やかに進行させる必要がある。
フラックス−メタル間の実効界面面積を増加させるとと
もに、総括的な反応速度を律速するメタル中のアルミニ
ウムの物質移動を早めるためである。
【図１】本発明の実施例による亜鉛−アルミニウム二元
合金の平衡酸素分圧を示す図である。
合金の平衡酸素分圧を示す図である。
【図２】本発明の実施例１におけるアルミニウム濃度時
間カーブを示す特性図である。
間カーブを示す特性図である。
【図３】本発明の実施例２におけるアルミニウム濃度時
間カーブを示す特性図である。
間カーブを示す特性図である。
【図４】本発明の実施例３におけるアルミニウム濃度時
間カーブを示す特性図である。
間カーブを示す特性図である。
【図５】本発明の実施例４におけるアルミニウム濃度時
間カーブを示す特性図である。
間カーブを示す特性図である。
【図６】本発明の実施例５におけるアルミニウム濃度時
間カーブを示す特性図である。
間カーブを示す特性図である。
【図７】本発明の実施例６におけるアルミニウム濃度時
間カーブを示す特性図である。
間カーブを示す特性図である。
【図８】本発明の実施例７におけるアルミニウム濃度時
間カーブを示す特性図である。
間カーブを示す特性図である。
【図９】本発明の実施例８におけるアルミニウム濃度時
間カーブを示す特性図である。
間カーブを示す特性図である。
Claims (5)
- 【請求項１】 平衡酸素分圧がＡｌ2 Ｏ3 よりも高くな
る物質水酸化ナトリウムを第１のフラックスとして使用
し、反応安定剤として酸化亜鉛を第２のフラックスとす
ることを特徴とする溶融亜鉛めっき浴中のアルミニウム
除去方法。 - 【請求項２】 酸化反応促進剤として、硝酸ナトリウム
あるいは炭酸ナトリウムを第３のフラックスとすること
を特徴とする請求項１記載の溶融亜鉛めっき浴中のアル
ミニウム除去方法。 - 【請求項３】 窒素等の不活性ガス、酸素または空気を
フラックスのキャリアガスとして使用することにより、
フラックスと溶融亜鉛の反応界面の面積を増すことを特
徴とする請求項１、２記載の溶融亜鉛めっき浴中のアル
ミニウム除去方法。 - 【請求項４】 撹拌機構を採用することにより、第１ま
たは第２のフラックスと溶融亜鉛の反応界面の面積を増
すことを特徴とする請求項１、２、３のいづれか一項記
載の溶融亜鉛めっき浴中のアルミニウム除去方法。 - 【請求項５】 請求項１記載の水酸化ナトリウムに代え
て、水酸化カリウムまたは水酸化セシウムを用いること
を特徴とする請求項１、２、３、４のいづれか一項記載
の溶融亜鉛めっき浴中のアルミニウム除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP518693A JPH06212303A (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 溶融亜鉛めっき浴中のアルミニウム除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP518693A JPH06212303A (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 溶融亜鉛めっき浴中のアルミニウム除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06212303A true JPH06212303A (ja) | 1994-08-02 |
Family
ID=11604202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP518693A Pending JPH06212303A (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 溶融亜鉛めっき浴中のアルミニウム除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06212303A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07173550A (ja) * | 1993-12-16 | 1995-07-11 | Esutemu:Kk | 亜鉛の精錬方法 |
-
1993
- 1993-01-14 JP JP518693A patent/JPH06212303A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07173550A (ja) * | 1993-12-16 | 1995-07-11 | Esutemu:Kk | 亜鉛の精錬方法 |
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