JPS5893887A - 電気メツキ方法 - Google Patents
電気メツキ方法Info
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- JPS5893887A JPS5893887A JP19260881A JP19260881A JPS5893887A JP S5893887 A JPS5893887 A JP S5893887A JP 19260881 A JP19260881 A JP 19260881A JP 19260881 A JP19260881 A JP 19260881A JP S5893887 A JPS5893887 A JP S5893887A
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- Japan
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- plating bath
- plating
- anode
- anode chamber
- chamber
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- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、硫酸浴を用いた鉄鋼のFe系電気メツキ方法
に関し、さらに詳細には、不溶性陽極を陰イオン交換膜
隔膜によシメッキ浴から分離した陽極室中に設置して行
う鉄鋼のFe系電気メツキ方法に関する。
に関し、さらに詳細には、不溶性陽極を陰イオン交換膜
隔膜によシメッキ浴から分離した陽極室中に設置して行
う鉄鋼のFe系電気メツキ方法に関する。
一般に、電気メッキにおける陽極としては可溶性陽極あ
るいは不溶性陽極が用いられている。ところが、可溶性
陽極をFe系電気メッキに用いると次のような不都合が
生じる。
るいは不溶性陽極が用いられている。ところが、可溶性
陽極をFe系電気メッキに用いると次のような不都合が
生じる。
(1) Fe2+イオン濃度、pH等の浴組成が変化
する。
する。
(2)高電流密度(40A/drr?以上)のメッキ条
件では、Fe陽極の不働態が生じ、陽極においてFe2
+イオンがFe3+イオンに酸化される。
件では、Fe陽極の不働態が生じ、陽極においてFe2
+イオンがFe3+イオンに酸化される。
(3)陽極の消耗により新しい陽極との交換が必要とな
る。
る。
(4) 同一ラインで多品種の電気メッキを行う場合
には、品種別に可溶性陽極の取替が必要となる。
には、品種別に可溶性陽極の取替が必要となる。
(5)陽゛極の消耗のため、陽極と鋼板間の間隙を一定
にすることが困難である。
にすることが困難である。
一方、不溶性陽極をFe系電気メッキに用いる場合には
、上記(3)〜(5)の問題は解消され、(1)の問題
も容易に解決することができる。ところが、不溶性陽極
を用いると、次に詳細に述べるように、メッキ浴中のF
e2+イオンが不溶性陽極によpFe3+イオンに酸化
されるという新たな問題を生じることになる。すなわち
、Fe系電気メッキにおいて不溶性陽極を用いた場合、
不溶性陽極では次の2つのアノード反応が生じる。
、上記(3)〜(5)の問題は解消され、(1)の問題
も容易に解決することができる。ところが、不溶性陽極
を用いると、次に詳細に述べるように、メッキ浴中のF
e2+イオンが不溶性陽極によpFe3+イオンに酸化
されるという新たな問題を生じることになる。すなわち
、Fe系電気メッキにおいて不溶性陽極を用いた場合、
不溶性陽極では次の2つのアノード反応が生じる。
(1)水の電気分解による02の発生
2H20→4H++0□+4e″
(2) Fe2+の酸化
Fe” −41p63+ + e−
不溶性陽極では先ずアノード反応(2)が生じ、Fe2
+がFe3+に酸化される。さらに、アノード反応(1
)で生成された02ガスによりメッキ浴中のFe2+イ
オンが順次Fe3+となるので、メッキ浴中のFe3+
イオンが急速に増加することになる。メッキ浴中に多量
のFe3+イオンが存在する状態で電気メッキを行うと
、皮膜の相変化、皮膜の色ムラ、合金組織の変化、電流
効率の低下などメッキ皮膜およびメッキ条件に悪影響を
及ぼすのみならず、被メッキ物の裏面のFeやメッキ装
置の腐食を促進することにもなる。
+がFe3+に酸化される。さらに、アノード反応(1
)で生成された02ガスによりメッキ浴中のFe2+イ
オンが順次Fe3+となるので、メッキ浴中のFe3+
イオンが急速に増加することになる。メッキ浴中に多量
のFe3+イオンが存在する状態で電気メッキを行うと
、皮膜の相変化、皮膜の色ムラ、合金組織の変化、電流
効率の低下などメッキ皮膜およびメッキ条件に悪影響を
及ぼすのみならず、被メッキ物の裏面のFeやメッキ装
置の腐食を促進することにもなる。
一方、不溶性陽極を用いる電気メツキ方法において、陰
イオン交換膜を隔膜として用い、メッキ液と分離された
陽極室を形成し、この陽極室中に不溶性陽極を設置する
構成が、例えば、特公昭51−2900号公報に開示さ
れている。この構成は、メッキ液を例えば金属の硫酸塩
の形で供給する場合、金属イオンはメッキによって系外
に出されるのに対し陰イオンであるSo、2−はメッキ
浴中に蓄積しメッキ浴のpHを下げる事実に鑑みて提案
されたものであって、メッキ浴中の余剰陰イオンを陰イ
オン交換膜隔膜を介して陽極室側へ移動させることによ
り、メッキ浴から余剰陰イオンを除去し、メッキ浴のp
Hを一定に保とうとするものである。
イオン交換膜を隔膜として用い、メッキ液と分離された
陽極室を形成し、この陽極室中に不溶性陽極を設置する
構成が、例えば、特公昭51−2900号公報に開示さ
れている。この構成は、メッキ液を例えば金属の硫酸塩
の形で供給する場合、金属イオンはメッキによって系外
に出されるのに対し陰イオンであるSo、2−はメッキ
浴中に蓄積しメッキ浴のpHを下げる事実に鑑みて提案
されたものであって、メッキ浴中の余剰陰イオンを陰イ
オン交換膜隔膜を介して陽極室側へ移動させることによ
り、メッキ浴から余剰陰イオンを除去し、メッキ浴のp
Hを一定に保とうとするものである。
この方法をFe系の電気メッキに適用すると、メッキ浴
中のFe”+イオンは隔膜である陰イオン交換膜により
阻止されて陽極室に移動することができないと考えられ
るので、理論上は陽極室に設置された不溶性陽極による
Fe2+→Fe”+e−の酸化現象は起シ得ないことに
なる。しかし実際には、メッキ室と陽極室間の金属イオ
ンの濃度勾配によってメッキ室中のFe2+イオンが若
干陽極室へ漏洩し、不溶性陽極にてFe3+イオンに酸
化されることが生じる。
中のFe”+イオンは隔膜である陰イオン交換膜により
阻止されて陽極室に移動することができないと考えられ
るので、理論上は陽極室に設置された不溶性陽極による
Fe2+→Fe”+e−の酸化現象は起シ得ないことに
なる。しかし実際には、メッキ室と陽極室間の金属イオ
ンの濃度勾配によってメッキ室中のFe2+イオンが若
干陽極室へ漏洩し、不溶性陽極にてFe3+イオンに酸
化されることが生じる。
そこで、本発明の目的は、Fe系電気メッキにおいて基
本的な問題の少ない不溶性陽極を用い、しかも不溶性陽
極の難点であるメッキ浴へのFe3+の混入を回避する
と共に、経済的にも利点の大きい電気メツキ方法を提供
することである。
本的な問題の少ない不溶性陽極を用い、しかも不溶性陽
極の難点であるメッキ浴へのFe3+の混入を回避する
と共に、経済的にも利点の大きい電気メツキ方法を提供
することである。
すなわち、本発明は、陰イオン交換膜隔膜によシメッキ
浴室から分離形成された陽極室中に不溶性陽極を設置し
て行う硫酸浴Fe系電気メツキ方法において、陽極室で
生成された酸液の一部をしてメッキ浴の金属へイオン供
給源として金属を溶解させ、メッキ浴に供給すると共に
、酸液の残りをアルカリによって中和し、塩として回収
することを特徴とするものである。
浴室から分離形成された陽極室中に不溶性陽極を設置し
て行う硫酸浴Fe系電気メツキ方法において、陽極室で
生成された酸液の一部をしてメッキ浴の金属へイオン供
給源として金属を溶解させ、メッキ浴に供給すると共に
、酸液の残りをアルカリによって中和し、塩として回収
することを特徴とするものである。
本発明でいうFe系電気メッキには、Feメッキのほか
、Feを含む合金メッキ、例えば、Fe−Znメッキ、
Fe−Niメッキが含まれる。
、Feを含む合金メッキ、例えば、Fe−Znメッキ、
Fe−Niメッキが含まれる。
次に、本発明の具体例を図面によって説明する。
第1図は本発明方法によ1)Feメッキを行う場合の構
成の一例を示し、第2図は本発明方法によシFe−Zn
メッキを行う場合の構成の一例を示す。
成の一例を示し、第2図は本発明方法によシFe−Zn
メッキを行う場合の構成の一例を示す。
第1図において、メッキ槽1は、陰イオン交換膜隔膜2
によってメッキ浴室3と陽極室4とに分離されている。
によってメッキ浴室3と陽極室4とに分離されている。
5はたとえばPtやpb金合金らなる不溶性陽極、6は
被メッキ物で、これらの間に電源7が接続され、メッキ
電圧が印加される構成となっている。そしてメッキ浴室
3には、FeSO4よりなるメッキ液が満され、陽極室
4にはH2S 04が満されている。
被メッキ物で、これらの間に電源7が接続され、メッキ
電圧が印加される構成となっている。そしてメッキ浴室
3には、FeSO4よりなるメッキ液が満され、陽極室
4にはH2S 04が満されている。
いまかかるメッキ設備において、不溶性陽極5と被メッ
キ物6との間にメッキ電圧が印加されると、メッキ浴室
3においてSO42−と共に解離しているFe”+の放
電が起り、Feが析出する。
キ物6との間にメッキ電圧が印加されると、メッキ浴室
3においてSO42−と共に解離しているFe”+の放
電が起り、Feが析出する。
一方、不溶性陽極5の表面では、次のように水の電解に
よ’)02ガスが発生すると共に、H+が生成する。
よ’)02ガスが発生すると共に、H+が生成する。
2H20→4H++0□↑+4e
これと同時に、メッキ浴室3中の80.2−は、陰イオ
ン交換膜隔膜2に対して透過移動が自由であるために陽
極室4に移動し、この陽極室4で生成したH+と反応し
、 H2SO,を生成する。したがって、メッキの進行
に伴って、陽極室4には生成されたH,So、が蓄積し
、放置すれば次第にその濃度が上昇することに々る。一
方、陽極室4で生成されたH+は小さなイオンであるた
め、通常の陰イオン交換膜隔膜ではその透過を無視する
ことができない。
ン交換膜隔膜2に対して透過移動が自由であるために陽
極室4に移動し、この陽極室4で生成したH+と反応し
、 H2SO,を生成する。したがって、メッキの進行
に伴って、陽極室4には生成されたH,So、が蓄積し
、放置すれば次第にその濃度が上昇することに々る。一
方、陽極室4で生成されたH+は小さなイオンであるた
め、通常の陰イオン交換膜隔膜ではその透過を無視する
ことができない。
しかも、本発明者らの知見によれば、H,804の濃度
の上昇に伴って陰イオン交換膜隔膜2に対する透過率が
増加する傾向にある。したがって、上記のように陽極室
4でのH2SO4濃度が高くなれば。
の上昇に伴って陰イオン交換膜隔膜2に対する透過率が
増加する傾向にある。したがって、上記のように陽極室
4でのH2SO4濃度が高くなれば。
H+のメッキ浴室3への透過が多くなり、メッキ浴のp
Hに影響を与えることになる。そこで、陽極室4から陽
極室液を抜き出して、生成したH2SO4を陽極室液循
環槽8に回収する構成を採っている。
Hに影響を与えることになる。そこで、陽極室4から陽
極室液を抜き出して、生成したH2SO4を陽極室液循
環槽8に回収する構成を採っている。
さらに、本発明では、回収された陽極室液が高濃度のH
2SO4を含有していることに着目し、これの有効利用
を図るため、回収されたH2SO4を用いてメッキ浴の
金属イオン供給源としてFeを金属溶解槽10において
溶解させ、メッキ浴に供給する構成としている。
2SO4を含有していることに着目し、これの有効利用
を図るため、回収されたH2SO4を用いてメッキ浴の
金属イオン供給源としてFeを金属溶解槽10において
溶解させ、メッキ浴に供給する構成としている。
ところが、一方、メッキ浴において解離しているFe”
+は、そのほとんどが陰イオン交換膜隔膜2によって陽
極室4への移行を阻止されるが、上記したように、濃度
勾配によってはメッキ浴中のFez+が一部隔膜2を通
過して陽極室4へ漏洩し、陽極室4において不溶性陽極
でのアノード反応(Fe2+→Fe”−1−e)又は水
の電解によって生じた0□によってFe3+に酸化され
ることが生じる。この結果、陽極室液中には少量ながら
Fe3+イオンが存在することになシ、上記したように
陽極室液を回収する場合には、回収陽極室液中にもFe
3+イオンが含有されることになる。したがって、陽極
室液を回収してメッキ浴へ還流させるとすれば、メッキ
浴中にFe3+イオンが存在することになシ、そのまま
メッキを行う場合には、メッキ浴組成が変わってしまい
、生成するメッキ皮膜が所期のものとならず、色調のム
ラや電流効率の低下をもたらす。
+は、そのほとんどが陰イオン交換膜隔膜2によって陽
極室4への移行を阻止されるが、上記したように、濃度
勾配によってはメッキ浴中のFez+が一部隔膜2を通
過して陽極室4へ漏洩し、陽極室4において不溶性陽極
でのアノード反応(Fe2+→Fe”−1−e)又は水
の電解によって生じた0□によってFe3+に酸化され
ることが生じる。この結果、陽極室液中には少量ながら
Fe3+イオンが存在することになシ、上記したように
陽極室液を回収する場合には、回収陽極室液中にもFe
3+イオンが含有されることになる。したがって、陽極
室液を回収してメッキ浴へ還流させるとすれば、メッキ
浴中にFe3+イオンが存在することになシ、そのまま
メッキを行う場合には、メッキ浴組成が変わってしまい
、生成するメッキ皮膜が所期のものとならず、色調のム
ラや電流効率の低下をもたらす。
そこで、本発明では、このFe3+の処理手段として、
メッキ浴室3への回収陽極室液返送系にFea+の還元
工程を設け、Fe3+のFe2+への還元を図っている
。
メッキ浴室3への回収陽極室液返送系にFea+の還元
工程を設け、Fe3+のFe2+への還元を図っている
。
具体的には、この還元工程は、金属溶解槽1oにおける
回収陽極室液の金属溶解によって達成される。すなわち
、回収された陽極室液のH2SO4を用いて金属を溶解
することにより、メッキ浴の金属イオン供給源とすると
共に、回収陽極室液中に含有されるFe3+イオンの還
元処理を果し、実質的にFe3+イオンのない状態でメ
ッキ浴を補給するものである。
回収陽極室液の金属溶解によって達成される。すなわち
、回収された陽極室液のH2SO4を用いて金属を溶解
することにより、メッキ浴の金属イオン供給源とすると
共に、回収陽極室液中に含有されるFe3+イオンの還
元処理を果し、実質的にFe3+イオンのない状態でメ
ッキ浴を補給するものである。
ところが、陽極室液循環系の構成は、基本的には、陽極
室4で生成されたH2S O,を含む陽極室液を陽極室
4から循環槽8に回収し、循環槽8にH,Oを加えると
同時に循環槽8かへさらに液を抜き出して循環槽8内の
陽極室液の)I280.濃度および量を調整するように
なっている。循環槽8内の陽極室液はポンプ9により陽
極室4へ循環される。
室4で生成されたH2S O,を含む陽極室液を陽極室
4から循環槽8に回収し、循環槽8にH,Oを加えると
同時に循環槽8かへさらに液を抜き出して循環槽8内の
陽極室液の)I280.濃度および量を調整するように
なっている。循環槽8内の陽極室液はポンプ9により陽
極室4へ循環される。
このような構成であるため、絶えず相当量の陽極室液が
循環槽8から抜き出されることになシ、もしこれを全て
金属溶解槽10に流すとすれば、溶解槽10の能力にも
よるが、一般に、金属の溶解速度が回収陽極室液量に追
随し得ないことが起シ得る。この場合、未反応分のH,
S O,がそのままメッキ浴に流入してメッキ浴のpH
を変動させることになる。そこで、本発明では、陽極室
液循環槽8からの液を一部分流させることができるよう
分岐路を形成し、その分岐路に中和槽11を設けて、基
本的には余剰分の、H2SO4をアルカリによシ中和さ
せ塩として系外に取シ出すように構成している。この分
岐路に導かれた液中にも、上記したようにFe3+イオ
ンが存在している訳であるが、塩に混入して系外に出さ
れるためメッキ浴にFe3+が持ち込まれることはない
。中和槽11−に添加されるアルカリとしては、NaO
H,KOH,Ca (OH)2゜CaO等を用いること
ができる。第1図では、アルカリとしてCaOを用い、
中和させてCa5O,の形で系外に取り出している例を
示している。
循環槽8から抜き出されることになシ、もしこれを全て
金属溶解槽10に流すとすれば、溶解槽10の能力にも
よるが、一般に、金属の溶解速度が回収陽極室液量に追
随し得ないことが起シ得る。この場合、未反応分のH,
S O,がそのままメッキ浴に流入してメッキ浴のpH
を変動させることになる。そこで、本発明では、陽極室
液循環槽8からの液を一部分流させることができるよう
分岐路を形成し、その分岐路に中和槽11を設けて、基
本的には余剰分の、H2SO4をアルカリによシ中和さ
せ塩として系外に取シ出すように構成している。この分
岐路に導かれた液中にも、上記したようにFe3+イオ
ンが存在している訳であるが、塩に混入して系外に出さ
れるためメッキ浴にFe3+が持ち込まれることはない
。中和槽11−に添加されるアルカリとしては、NaO
H,KOH,Ca (OH)2゜CaO等を用いること
ができる。第1図では、アルカリとしてCaOを用い、
中和させてCa5O,の形で系外に取り出している例を
示している。
他方、電気メッキにおける電流効率は、Fe系メッキの
場合に一般に60〜90チである。したがって、Feの
析出に有効利用されなかった電気量は一次式のように水
の分解に消費され、メッキ浴室3においてH,ガスを発
生させると同時にOH−イオ/を生成する。
場合に一般に60〜90チである。したがって、Feの
析出に有効利用されなかった電気量は一次式のように水
の分解に消費され、メッキ浴室3においてH,ガスを発
生させると同時にOH−イオ/を生成する。
2)(、O+’2e →20H−+ H2↑また、上記
したように、陽極室4からメッキ浴室3へは、陽極室4
中のH2SO4濃度にょシ定まる量のH+、移動がある
が、メッキ浴室3で生成されるOH−量と陽極室4から
移動してきたW量がバランスしない場合には、メッキの
進行に伴ってメッキ浴室3中のメッキ浴自体にもpHの
変動が生じる。
したように、陽極室4からメッキ浴室3へは、陽極室4
中のH2SO4濃度にょシ定まる量のH+、移動がある
が、メッキ浴室3で生成されるOH−量と陽極室4から
移動してきたW量がバランスしない場合には、メッキの
進行に伴ってメッキ浴室3中のメッキ浴自体にもpHの
変動が生じる。
したがって、分岐路に分流させるH2S0.量は、H+
移動率とOH−生成率により決まるメッキ浴の変動をも
加味して、全体としてメッキ浴のpHを一定に保つこと
ができるように決定される。Fe系電気メッキにおける
電流効率は概して低いことが多いので、メッキ浴室3に
おけるH+とOH−のバランスはOH−富になることが
多く、この場合には溶解槽10における未反応分のH2
SO4から過剰OH−を差し引いたものに相当するだけ
の量の液が中和槽11に導かれることになる。メッキ浴
室4におけるH+とOH−のバランスがH+txになる
場合には、例えば後述するメッキ浴循環槽14あるいは
建浴槽13にアルカリを添加してpHを調整する。
移動率とOH−生成率により決まるメッキ浴の変動をも
加味して、全体としてメッキ浴のpHを一定に保つこと
ができるように決定される。Fe系電気メッキにおける
電流効率は概して低いことが多いので、メッキ浴室3に
おけるH+とOH−のバランスはOH−富になることが
多く、この場合には溶解槽10における未反応分のH2
SO4から過剰OH−を差し引いたものに相当するだけ
の量の液が中和槽11に導かれることになる。メッキ浴
室4におけるH+とOH−のバランスがH+txになる
場合には、例えば後述するメッキ浴循環槽14あるいは
建浴槽13にアルカリを添加してpHを調整する。
図において、13は建浴槽であシ、金属溶解槽10によ
シ生成されたFe80.を受けると共に、金属溶解槽1
0の溶解能力に応じ、メッキ浴組成として不足分の金属
イオンをFe50.・7H20の形で供給される。建浴
槽13で建浴されたメッキ浴はメッキ浴循環槽14に送
給され、メッキ浴循環槽14からメッキ浴室3に供給さ
れる。一方、メッキ浴室3からはメッキ浴が抜き出され
、メッキ浴濃縮装置16により濃縮された後メッキ浴循
環槽14にもどされる。メッキ浴濃縮装置16は、メッ
キ浴の水バランスを保つため、陽極室液循環装置8に加
えられた水を抜き出すためのものである。
シ生成されたFe80.を受けると共に、金属溶解槽1
0の溶解能力に応じ、メッキ浴組成として不足分の金属
イオンをFe50.・7H20の形で供給される。建浴
槽13で建浴されたメッキ浴はメッキ浴循環槽14に送
給され、メッキ浴循環槽14からメッキ浴室3に供給さ
れる。一方、メッキ浴室3からはメッキ浴が抜き出され
、メッキ浴濃縮装置16により濃縮された後メッキ浴循
環槽14にもどされる。メッキ浴濃縮装置16は、メッ
キ浴の水バランスを保つため、陽極室液循環装置8に加
えられた水を抜き出すためのものである。
陽極室液循環装置8に加える水は、メッキ浴濃縮装置1
6で抜き出されたものを使用してもよく、系外から加え
てもよい。
6で抜き出されたものを使用してもよく、系外から加え
てもよい。
以上のように構成することによって、基本的には陰イオ
ン交換膜隔膜2によシ、メッキ浴中のFe”+イオンが
陽極室4に移行するのを阻止して有害なFe3+イオン
となるのを防ぎ、微量隔膜2を透過してFe3+イオン
となったものについては、一部を金属溶解槽10におけ
る還元処理によpFe2+に還元した後メッキ浴として
供給し、残シをアルカリによる中和後塩として系外に除
去したので、Fe3+のメッキにおける悪影響を避ける
ことができる。また、陽極室で生成されたH2S O,
を回収して金属の溶解に用い、実質的にメッキ浴の金属
イオン供給源として賄うことができるので、高価なPe
5o、の使用量を減少させることができ経済的に有利で
ある。また、本構成では、建浴槽13のpHによ多金属
溶解槽10への流量を決めることができるので管理が簡
単である。
ン交換膜隔膜2によシ、メッキ浴中のFe”+イオンが
陽極室4に移行するのを阻止して有害なFe3+イオン
となるのを防ぎ、微量隔膜2を透過してFe3+イオン
となったものについては、一部を金属溶解槽10におけ
る還元処理によpFe2+に還元した後メッキ浴として
供給し、残シをアルカリによる中和後塩として系外に除
去したので、Fe3+のメッキにおける悪影響を避ける
ことができる。また、陽極室で生成されたH2S O,
を回収して金属の溶解に用い、実質的にメッキ浴の金属
イオン供給源として賄うことができるので、高価なPe
5o、の使用量を減少させることができ経済的に有利で
ある。また、本構成では、建浴槽13のpHによ多金属
溶解槽10への流量を決めることができるので管理が簡
単である。
第2図は、本発明方法によりFe−Znメ、キを行う場
合、の構成例を示すものである。基本的には、第1図に
示す例と同じであるが、合金メッキであるため各成分の
金属イオンを補給する必要がある。
合、の構成例を示すものである。基本的には、第1図に
示す例と同じであるが、合金メッキであるため各成分の
金属イオンを補給する必要がある。
各金属イオンの供給方法としては、溶解槽1oにおいて
FeおよびZnの両金属を溶解する方法、溶解槽10に
おいて片方の金属を溶解し、他方の金属については硫酸
塩の形で供給する方法がある。
FeおよびZnの両金属を溶解する方法、溶解槽10に
おいて片方の金属を溶解し、他方の金属については硫酸
塩の形で供給する方法がある。
前者の場合には、溶解槽10に両金属を充填して溶解さ
せてもよく、溶解槽を並列に設は各溶解槽においてそれ
ぞれの金属を溶解させるようにしてもよく、直列に2つ
の溶解槽を設けそれぞれFe。
せてもよく、溶解槽を並列に設は各溶解槽においてそれ
ぞれの金属を溶解させるようにしてもよく、直列に2つ
の溶解槽を設けそれぞれFe。
Znを溶解させるようにしてもよい@
また、このFe−Zn メッキの場合には、ZnOをメ
ッキ浴循環槽14あるいは建浴槽13に投入することに
よシ、メッキ浴のpHの調整およびZn2″−の供給を
同時に行うこともできる。
ッキ浴循環槽14あるいは建浴槽13に投入することに
よシ、メッキ浴のpHの調整およびZn2″−の供給を
同時に行うこともできる。
なお、上記例においては、1メツキ浴室、1陽極室よシ
構成される場合を例にとって説明したが、それぞれ複数
個の室を備える構成とすることもできる。
構成される場合を例にとって説明したが、それぞれ複数
個の室を備える構成とすることもできる。
次に、本発明の効果を実施例によって説明する。
実施例1
第1図に示す装置において、FeSO4・77H2O2
50/l、Na2804100g/1.p)(=2のメ
ッキ浴組成を用い、陰イオン交換膜隔膜(徳山ソーダ製
[ACH−45TJ )をへだて、陽極室には0、1
mol/lのH2SO4を満たし、Ptを陽極として、
20A/drr1″で連続メッキを行った。
50/l、Na2804100g/1.p)(=2のメ
ッキ浴組成を用い、陰イオン交換膜隔膜(徳山ソーダ製
[ACH−45TJ )をへだて、陽極室には0、1
mol/lのH2SO4を満たし、Ptを陽極として、
20A/drr1″で連続メッキを行った。
なお、本例の陰イオン交換膜隔膜の特性として、本例の
陽極室H2So、濃度では、H+の輸率は20%であf
i、5o42−の輸率は80チであった。また、本例の
Feメッキの電流効率は75チであった。
陽極室H2So、濃度では、H+の輸率は20%であf
i、5o42−の輸率は80チであった。また、本例の
Feメッキの電流効率は75チであった。
その結果、陽極室4には通電電気量の80%のH2SO
4が生成され、陽極室H2SO1濃度が上昇するため、
生成量に見合うH2S O,を回収した。また、メッキ
浴室3のメッキ浴出口では、通電電気量の5%に相当す
るOH−イオンが残存するため、pHが2.1と上昇し
た。このため、メッキ浴循環槽14に、鉄浴群槽10へ
導かれた回収硫酸の未反応H2S O。
4が生成され、陽極室H2SO1濃度が上昇するため、
生成量に見合うH2S O,を回収した。また、メッキ
浴室3のメッキ浴出口では、通電電気量の5%に相当す
るOH−イオンが残存するため、pHが2.1と上昇し
た。このため、メッキ浴循環槽14に、鉄浴群槽10へ
導かれた回収硫酸の未反応H2S O。
(Fe溶解に消費されなかったH2S04)を建浴槽1
3を経由して導くことによfipH=2.0の一定に保
った。
3を経由して導くことによfipH=2.0の一定に保
った。
供給すべきFe2+イオンについては、H2S 04
循環槽8から回収したH2SO4の一部をFe溶解槽1
0に導き、Feを溶解させFe”+イオンを得て、建浴
槽13に導き、メッキとして系外に持ち出されたFe2
+のうち、Fe溶解槽10のPeの溶解によって得られ
たFe2+イオンの残りをFe50.・7H20として
供給した。
循環槽8から回収したH2SO4の一部をFe溶解槽1
0に導き、Feを溶解させFe”+イオンを得て、建浴
槽13に導き、メッキとして系外に持ち出されたFe2
+のうち、Fe溶解槽10のPeの溶解によって得られ
たFe2+イオンの残りをFe50.・7H20として
供給した。
なお、Fe溶解槽10に導(H2SO4のうち、通電電
気量の5%に相当するH2SO,については、 Feの
溶解によって消費されず、建浴槽13、メッキ浴循環槽
14へ導いた。
気量の5%に相当するH2SO,については、 Feの
溶解によって消費されず、建浴槽13、メッキ浴循環槽
14へ導いた。
なお、回収H2SO4のPe溶解槽へ導いた残シのH2
SO4は、中和槽11へ導き、CaOを添加して中和し
、Ca5O,として回収した。
SO4は、中和槽11へ導き、CaOを添加して中和し
、Ca5O,として回収した。
それによって、メッキ浴のFe”、 Zn2+のイオン
濃度、pHが常に一定に保たれたと共に、浴中のFe3
+イオン濃度は数10 ppm抑制することができ、常
に安定した色調のムラのない皮膜が得られた。
濃度、pHが常に一定に保たれたと共に、浴中のFe3
+イオン濃度は数10 ppm抑制することができ、常
に安定した色調のムラのない皮膜が得られた。
実施例2
第2図に示すメッキ装置において、下記に示す浴組成を
用い、陰イオン交換膜隔膜(徳山ソーダ製、l’−AC
H−45TJ )をへだてで、陽極室にはQ、5 mo
l/IのH2SO4を満たし、Ptを陽極として、30
A/dm’ で連続メッキを行った。
用い、陰イオン交換膜隔膜(徳山ソーダ製、l’−AC
H−45TJ )をへだてで、陽極室にはQ、5 mo
l/IのH2SO4を満たし、Ptを陽極として、30
A/dm’ で連続メッキを行った。
浴組成 ZnSO4・7H20150g/I。
Fe5o4・7H2o25og/l。
Na2゛SO4100g/I、 pH=2なお、本例の
陰イオン交換膜隔膜の特性として、本例の陽極室H2S
O4濃度では、H功輸率は30チであ’)、804”−
の輸率は70%であった。また、本例のFe−Zn合金
メッキの電流効率は85チであった。
陰イオン交換膜隔膜の特性として、本例の陽極室H2S
O4濃度では、H功輸率は30チであ’)、804”−
の輸率は70%であった。また、本例のFe−Zn合金
メッキの電流効率は85チであった。
その結果、陽極室4には通電電気量の70チに相当する
H2SO4が生成され、陽極室H280,濃度が上昇す
るため、生成したH2SO4分を回収した。また、メッ
キ浴室3のメッキ浴出口では、通電電気量の15チに相
当する)l+4オンが残存するため、pHが1.9と低
下した。このため、メッキ浴循環槽14にアルカリとし
て及びZn2+の供給として、ZnOのスラリー水を供
給することによってpHを一定に保った。
H2SO4が生成され、陽極室H280,濃度が上昇す
るため、生成したH2SO4分を回収した。また、メッ
キ浴室3のメッキ浴出口では、通電電気量の15チに相
当する)l+4オンが残存するため、pHが1.9と低
下した。このため、メッキ浴循環槽14にアルカリとし
て及びZn2+の供給として、ZnOのスラリー水を供
給することによってpHを一定に保った。
供給すべき金属イオンについては、H2SO2循壌槽8
から回収したH2SO,の一部をZn溶解槽10に導き
、 Znを溶解させZn2+を得て、建浴槽13に導き
、メッキとして系外に持ちさられたFe”、 Zn”の
うち、中和剤として供給したZnOのZn”十及び金属
Znの溶解によって得られたZnz+の残シの分の供給
した。さらに、建浴槽13のpHが2.0となるように
、 Zn溶解槽10でのZnの溶解量を管理した。
から回収したH2SO,の一部をZn溶解槽10に導き
、 Znを溶解させZn2+を得て、建浴槽13に導き
、メッキとして系外に持ちさられたFe”、 Zn”の
うち、中和剤として供給したZnOのZn”十及び金属
Znの溶解によって得られたZnz+の残シの分の供給
した。さらに、建浴槽13のpHが2.0となるように
、 Zn溶解槽10でのZnの溶解量を管理した。
又、回収H2SO4のZn溶解槽に導いた残シのH2S
O4は、中和槽11に導き、10mol/lのNaOH
を添加して中和し、 Na2804として回収した。
O4は、中和槽11に導き、10mol/lのNaOH
を添加して中和し、 Na2804として回収した。
それによって、メッキ浴のFe”、 Zn2+のイオン
濃度、pHが常に一定に保たれたと共に、浴中のFe3
+イオン濃度は数10ppmに抑制することができ、常
に安定したFe−20%、Zn−8Q%の合金組成でか
つ色調のムラのない皮膜が得られた。
濃度、pHが常に一定に保たれたと共に、浴中のFe3
+イオン濃度は数10ppmに抑制することができ、常
に安定したFe−20%、Zn−8Q%の合金組成でか
つ色調のムラのない皮膜が得られた。
第1図は本発明方法によるFeメッキの一例を示す構成
図、第2図は本発明方法によるFe−Znノノキの一例
を示す構成図である。 1・・・メッキ槽 2・・・陰イオン交換膜隔膜
3・・・メッキ浴室 4・・・陽極室5・・・不溶
性陽極 8・・・陽極室液循環槽10・・・金属番
溶解槽 11・・・中和槽13・・・建浴槽
14・・・メッキ浴循環槽16・・・メッキ浴濃縮槽 特許出願人 住友金属工業株式会社 徳山曹達株式会社 代理人 弁理士 永 井 義 久 lJ1図 91に鵜 第2図 第1頁の続き 0発 明 者 寺田雄二 徳山市御影町1番1号徳山曹達 株式会社内 0発 明 者 谷善雄 徳山市御影町1番1号徳山曹達 株式会社内 ■出 願 人 徳山曹達株式会社 徳山市御影町1番1号
図、第2図は本発明方法によるFe−Znノノキの一例
を示す構成図である。 1・・・メッキ槽 2・・・陰イオン交換膜隔膜
3・・・メッキ浴室 4・・・陽極室5・・・不溶
性陽極 8・・・陽極室液循環槽10・・・金属番
溶解槽 11・・・中和槽13・・・建浴槽
14・・・メッキ浴循環槽16・・・メッキ浴濃縮槽 特許出願人 住友金属工業株式会社 徳山曹達株式会社 代理人 弁理士 永 井 義 久 lJ1図 91に鵜 第2図 第1頁の続き 0発 明 者 寺田雄二 徳山市御影町1番1号徳山曹達 株式会社内 0発 明 者 谷善雄 徳山市御影町1番1号徳山曹達 株式会社内 ■出 願 人 徳山曹達株式会社 徳山市御影町1番1号
Claims (1)
- (1)陰イオン交換膜隔膜によシメッキ浴室から分離形
成された陽極室中に不溶性陽極を設置して行う硫酸浴F
e系電気メツキ方法において、陽極室で生成された酸液
の一部をしてメッキ浴の金属イオン供給源として金属を
溶解させ、メッキ浴に供給すると共に、酸液の残りをア
ルカリによって中和し、塩として回収することを特徴と
する電気メツキ方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19260881A JPS5893887A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 電気メツキ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19260881A JPS5893887A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 電気メツキ方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5893887A true JPS5893887A (ja) | 1983-06-03 |
Family
ID=16294086
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19260881A Pending JPS5893887A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 電気メツキ方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5893887A (ja) |
-
1981
- 1981-11-30 JP JP19260881A patent/JPS5893887A/ja active Pending
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