JPS5839919B2 - 電解ニッケルめっき液のｐｈ調整方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電解ニッケルめっきにおいて、めっキ液のｐＨ
値を自動的にコントロールし、かつ、漸増するニッケル
イオンを回収し、めっき液濃度の上昇を防止する方法に
関するものである。

電気ニッケルめっきに用いられるめっき液組成は一般的
には次のものが使用されることが多い。

硫酸ニッケル（ＮｉＳ０４・６Ｈ２０） ２８０＋２０
９／１塩化ニツケル（ＮｉＣ１２・６Ｈ２０）４５±２
０ ｇ／１１硼酸（Ｈ２ＳＯ４）４０±５ ｇ／ｌ その他にめっき液のｐＨ値を３．８〜４．２の範囲に調
整するための適当量の硫酸又は塩酸及びその他の目的の
添カロ物 ここでめっき条件としてｐＨ値は非常に重要であり、ｐ
Ｈ値が高ければニッケルの水酸化物がめつき膜に含まれ
て密着性が悪くなり、逆にｐＨ値が低ければ水素発生の
ためにピット（凹み）が生じ、電流効率の低下などの不
具合が生じるものである。

ところでめっき槽の電極に通電を行えば陽極と陰極では
次の反応が起る。

陽極 Ｎｉ＋ＳＯ４−２ｅ→ＮｔＳＯ４（イ）Ｎ ｉ
＋ ２ＣＡ’ ＝＝２ ｅ→Ｎ ｉ Ｃ１２（Ｃ’）陰
極 Ｎ ｉ ＋＋＋２ ｅ→Ｎ ｉ （ハ
）２Ｈ＋＋２ｅ−＋Ｈ２↑ に）上記の式
において、陽極における（イ）（ロ）式の溶解効率は通
常は１ｏｏ％近い値が得られるが、陰極においては（ハ
）式の析出効率は９７％程度であり、残りの３％はに）
式に費され水素ガスが発生する。

従ってめっき液中にはニッケルイオン（Ｎｉ＋＋）漸増
し、このイオンが酸と結合して硫酸ニッケルや塩化ニッ
ケルとなり酸が減少するためにめっき液のｐＨ値が上昇
することになる。

したがって実際の操業においては絶えずｐＨ値を測定し
その結果によって硫酸等を加えてｐＨ値をコントロール
する必要がある。

また−力では漸増するニッケルイオンのためにめっき液
の濃度が増加し、再結晶化の問題も生じる。

従来はめつきされる品物にめっき液が付着して外部に持
出される量があるためにめっき液中のニッケルイオンの
漸増はあまり問題にならなかったが、最近においては公
害省資源対策として品物に付着するめつき液はほぼ完全
に回収するようになったために濃度増加が問題化するよ
うになり、別途に無公害化処理をしてから廃棄する必要
が生じている。

本発明は以上の事情にかんがみ、めっき槽のほかに電解
槽を設けてめっき液を循環させ、めっき液のｐＨ値に応
じて電解槽にてめっき液の電解を行ってｐＨ値のコント
ロールを行い、かつめっき液の濃度上昇を防止し、金属
ニッケルを析出回収するものである。

本発明の構成を以下に実施例の図面にもとづいて説明す
る。

めっき液はめつき槽１からポンプ２によってｐＨ測定槽
３に送られ、ここでｐＨ測定機４によってｐＨ値が測定
される。

そしてｐＨ測定槽３をオーバーフローしためつき液は電
解槽５に入る。

ｐＨ測定機４によって測定されるｐＨ値に応じた電気信
号を制御器６に導き電解電流をこの測定されたｐＨ値に
応じた値に制御してｐＨ値を所定の範囲に収めるもので
ある。

ｐＨ値が低い場合には電解する必要はないわけであるが
電極を保護するため電流密度を下げて低電解を行う。

陽極７の材質は不溶性のものであればよく、白金、過酸
化鉛、グラファイト、フェライト等が使用されるが、実
施例ではチクンラスに酸化鉛（ＰｂＯ２）を電着したも
のを使用した。

陰極８の材質は種板としてニッケルを使用してもよいが
実施例ではステンレス板を使用した。

電解槽に通電を行ったときの反応は次の通りで＊＊ある
。

陽極 ２Ｈ２０−ｔ−２Ｓ０４−−４ ｅ＋０２↑＋２
Ｈ２ＳＯ４（ホ） ２Ｃ１ｌ ＋２ｅ−＊Ｃ１２↑ （へ）陰極
Ｎ ｉ ＋＋＋２ ｅ−” Ｎ ｉ （
ト）２Ｈ＋＋２ｅ＋Ｈ２↑ （７）陽極での
（へ）式の反応は極くわずかであり、塩素ガスの発生は
少ない。

したがって大部分は（ホ）式の反応がおこり硫酸が生成
することによりｐＨ値が低下するものである。

電流密度と時間当りのｐＨ変動量の関係の実測例を第４
図に示す。

これからあきらかなように、正常に操業されているとき
には一定範囲の電流密度であればｐＨ値を一定に管理す
ることが可能であり、伺らかの理由でｐＨ値が変動した
ときはそれに応じて電流密度を増力口することによりｐ
Ｈ値を所定の管理範囲にコントロールすることができる
ものである。

一方、陰極での金属ニッケル析出効率を実測した結果は
次の通りである。

この様に（ト）式による金属ニッケル析出効率は約９７
％であり、３％程度が（７）式の水素ガスの発生に費や
される。

また硫酸ニッケルの濃度変化を電解槽設置の前後で調べ
た結果を第５図に示す。

この様に電解槽を設置することにより濃度をコントロー
ルできることは前記の反応式から当然である。

この様にして電解されためつき液は濾過機９を通り、こ
こで陽極消耗浮遊物や陰極よりはがれたニッケルピース
等が除かれて清澄槽１０に入る。

しかしこれらの浮遊物等が発生する可能性がほとんどな
い場合には必すしも濾過機９を設置する必要はない。

次に清澄槽１０からポンプ２の送液量に相当する液量は
オーバーフロー１１を経てパイプ１２に導かれてめつき
槽１に還流される。

そして濾過機９の送液量からポンプ２の送液量を差し引
いた量は電解槽へ流れ込む。

このとき当然ポンプ２の容量は濾過機９の容量より小さ
く設定することが必要である。

そしてこのポンプ２の容量は電解電流ともマツチしたも
のでなければならないのは当然である。

以上の如く自動制御装置を備えた電解槽を設置すること
により、前記の従来の問題点を全て解決でき、かつ金属
ニッケルを回収し有効利用することによりコストダウン
にも寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はめつき槽１と電解槽の平面図、矢印はめつき液
の流れの方向を示す。 第２図は第１図のＡＡ’断面図、第３図は第１図のＢＢ
’断面図、第４図は電流密度と時間当りのｐＨ変動量と
の関係を示す。 第５図は電解槽設置の前後における硫酸ニッケル濃度の
変化を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電解ニッケルめっきにおいて、めっき液のｐＨ値を
   険出するｐＨ値測測定装置めつき液の電解を行う正及び
   負の不溶性電極と該不溶性電極への通電電流を制御する
   電解電流制御装置を備えた電解槽を設置し、該電解槽と
   めつき槽との間をめっき液を循環させ、該電解槽内でめ
   っき液のｐＨ値の増大に応じて前記不溶性電極への通電
   電流を増大させることにより該めっき液のｐＨ値を自動
   的に調節し、硫酸ニッケル濃度の増大を防止するととも
   に、前記不溶性電極へ金属ニッケルを析出回収する方法
   。