JPS5964800A - 鉄系電気メツキ液の再生処理方法 - Google Patents

鉄系電気メツキ液の再生処理方法

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JPS5964800A
JPS5964800A JP17416482A JP17416482A JPS5964800A JP S5964800 A JPS5964800 A JP S5964800A JP 17416482 A JP17416482 A JP 17416482A JP 17416482 A JP17416482 A JP 17416482A JP S5964800 A JPS5964800 A JP S5964800A
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plating
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JP17416482A
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Tetsuaki Tsuda
津田 哲明
Junichi Uchida
淳一 内田
Atsuyoshi Shibuya
渋谷 敦義
Kinya Yanagawa
柳川 欽也
Toshio Shibashita
芝下 寿男
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Nippon Steel Corp
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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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】 本発明は、鉄系電気メツキ液の再生処理方法に関する。
鉄系電気メッキ浴の主成分であるFe 2+イオンはき
わめて不安定であり、たとえばメッキ浴中の溶存酸素に
より、あるいは陽極表面での電極反応により、容易に酸
化さ扛てFe3+イオンとなる。これらの反応を式に表
わせば、次の通りである。
F e2+−1−1/402 + 1/2H20−+ 
F e3+−1−OH−・・・・(1)]]7′e2″
−→Li’e3+十e・・・(2)上記のようにして生
成されたFe3+イオンは、メッキ浴組成を変動さぜ、
メッキに悪影響を与えるため、生成量に相当する量を常
に還元および/捷たは除去する必要がある。(1) x
’cの反応による空気酸化は、メツキセル構造を改仰し
たり、メツキセルを密閉N2シールすることにより相当
程度まで減少させることができるが、(2)式の電極反
応による酸化は、不溶性陽極を用いる場合には、通電量
の50〜90係生じる。したかって、特に後者の場合に
は、Fe3+イオンの還元および/または除去はメッキ
操業上不町欠の問題である。
従来、亜鉛系メッキ浴中に生成されるl?e3+Fe3
+イオンる方法としてキレート樹脂法があり(特公昭5
7−27960号公報)、鉄系メツギ浴中に生成される
Fe”+イオンに対しても、このギレー1− 、i■↑
脂法を適用することが行なわれていたが、鉄系メッキに
適用するに(d主として次のような難点があり、必らず
しも実用上有効なものではなかった。すなわち、(1)
除去したFe3+里VC相当’t ル’jfのFe”−
を系外からメッキ浴へ供給する心安がある、(2)キレ
ート樹脂カラムの再生液の中和処理費用が高い、(3)
キレート樹脂の劣化による樹脂交換費用が高い、(4)
キレート樹脂カラム/ステムの設置に多額の費用を要し
、かつ大規模なスペースを必要とする。
そこで、本発明者らは、先に、鉄、系電気メッキにおい
てメッキ浴中に生成さ扛るFe3+イオンを有効かつ有
利に還元する方法として、メッキ浴に補給すべき金属を
メッキ液に添加溶解させることにより、Fe”+を還元
すると同時にメッキ金属の補給をも達成することができ
る方法を提案している(たとえば、特願昭57 525
65号)。
本発明者らはさらに、この方法に関連して、メッキ液中
のli’e”十生成率、メッキ電流効率および溶解反応
におけるFe”+還元効率をパラメータとし、これらを
実測しながらメッキ浴への金属供給量およびメッキ液捨
縫を調整することにより、メッキ浴濃度を制御する方法
を提案している。この方法の場合には、溶j’+’1反
応槽内に添加した金属粉は全て完全溶解することを前提
としており、溶解反応槽中に定常的に存在する金属量は
、後述する、必要処理負荷量から化学量論的に割算され
る添加当lにほぼ相当する。この溶解反応槽中の金属粉
または粒の反応面積は、添加当量と金属粉または粒の粒
度およびその後の反応による減少とにより決する○そし
てこの場合には、反応面積の制約があるために、反応槽
における時間叱り溶解量は制限されることとなる。この
ため、反応時間が長くかかり、反応槽容量が大きくなり
、設備投資費用および設(+tiiスペースが大きくな
る欠点がある。
一般に、反応表面積を増加させる方法どしては、微粒径
のものを使用することが行なわれる。
しかしながら、工業的経済的に入手可能な粒径は、数μ
程度までである。捷だ、即鉛粉の場合に(〆よ、粉末に
↓f集性があυ、数μ程度の粒度のもので&、J: i
V;!(集が生じ、却って反応を阻害してし寸うことに
なるので、数十μ程度の粒度のものが適当である。この
ように、微粒径のものを使用するとしても、反応面積増
加には自ら制限があり、メッキ浴への金属溶解反応を促
進する上で、必らずしも有効な方法ではない。
そこで、本発明の目的は、補給すべき金属をメッキ浴に
添加溶]宵させることにょシ、メッキぐ浴中のFe3+
イオンを還元するとともにメッキ金属の補給をも達成す
る方法において、溶解反応における金属の反応表面積を
大rlrに増加させ、時間当りの溶解量を改善すること
ができる鉄系′電気メッキ液の再生処理方法を提供する
ことにある。
すなわち、本発明は、金属の補給を行なう鉄系電気メッ
キ浴の再生処理方法において、Fe3+含有メツキ液と
、補給すべき金属粉または粒を1と線溶解させることに
ょシ、メッキ液中のFe3+イオンを還元すると同時に
金属を補給するに際し、メッキ液再生必要処理負ii:
′I;7’4.から化学量論的に言1勢される金属粉ま
たは粒添加当h1より過剰量の金属粉寸たは粒を、たえ
ず、金属の溶解反応に与らせることを特徴とするもので
ある。
次に、本発明を図面を参照しなから説明する。
第1図は、本発明のメッキ浴自生方法を鉄−亜鉛合金電
気メッキに適用した例を示す。図において、1は1?e
2+イオンおよびZn2+イオンを主成分とするメッキ
液をイibW したメッキセパ1.2 +d、不?容性
1場極、3は被メッキ伺/ことえは銅帯、4はメッキ(
1!11にメッキ液を補給する/こめのバッファー漕、
5は補給すべき金属Fe粉または粒、6はメッキ槽1か
ら抜き出しグこメッキ液によりFe粉または粒の溶解を
行なう金属Fe供給溶厘C槽、7は補給すべき金属Zn
粉捷たはわ゛へ8(弓、金属Fe供給溶解槽6と同様に
メッキ槽1かもj友き出したメッキ液によシZn粉″!
、/こは゛[)ソの溶解を行なう金属Zn供給溶j1イ
漕、9はスラッジ、たとえば不純物として含まれていた
各、llI′I酸化物(F e O+ Mn O等)や
炭化物(Fe3C等)の小1:’i性残査を分離するた
めの固液分離装置、10はメッキ液ドレンオフ受槽であ
る。
金属Fe供給溶解槽6および金属Zn供給溶解槽8にお
ける反応は次の通9である。
1i’e3+−1−1/2Fe −+ 3/2 Fe”
(Fe3+還元反応)・・・・(3) 2H” 4−1i’e −) Fe” 4− H−2(
酸イ容解) −−−−(4)11i’e3++ 1/2
 Zn 、−+ Fe”+ 1/2 Zn”(Fe3+
還元反応)・・・・(5) 211″−1−Zn −) Zn2+−1−H2(酸溶
解)−・−・(6)すなわち、各金属供給溶解槽6およ
び8において、金属F eおよび金属Znをそれぞれメ
ッキ液に添加させることにより、メッキ液中のFe3+
イオンを還元するとともに、メッキ液中に金属を溶解、
補給してメッキ液を再生処理するものである。
なお、還元溶解槽6および8における金属の溶解は、メ
ッキ液に浸漬し、必要によりその液を撹拌するようにし
てもよく、あるいは金属充填層中に通液させるようにし
てもよい。
本発明では、上記したような鉄−亜鉛合金電気メッキ・
システムにおいて、金属供給溶解槽r槽6および8にそ
れぞれFe粉または粒、Zn扮捷たは粒を添加し上記反
応を行なわせるに際し、常に特定量の金属を溶解槽中に
存在さぜるようになっている○ずなわち、メッキ液中の
F’e3→−イオン濃度、浴成分調整に必要な金属粉溶
IIJ’r量とから必要処理液量が決まるが、この必要
処理負荷量から化学量論的に金属粉または粒の添加当量
を計算し、この添加当量より過剰な量の金属粉寸たは粒
がたえず溶解槽中に存在するように、金属粉または粒を
添加するものである。好捷しい過剰量は、金属粉または
粒の種類、比重、粒径、メッキ浴成分濃度、pH1温度
、Fe”十儂度等の処理条件、反応槽の方式(撹拌槽、
充填槽、流動槽等)および型式、装置個用機器等に依存
し、これらとの関連でそれぞれ個別に最適量が選ば扛る
。−例として、金属粉または粒を撹拌槽において反応さ
せる場合には、金属粉の撹拌流動を良好にし、沈降を防
電する/ζめに、一般に、当量の2〜10倍過jljl
lとするのが効率的である。
次に、本発明の効果を実験例によって示す。
実施例 Fe系メッキ浴(組成: li’e2+1 kmol/
m” rNa2SO411<mol/m” + pH2
,0+温度50 ’C、Ii”e”+W期濃度400m
y/ll)を撹拌槽型溶解槽に導き、200メツシユの
Fe粉を2倍当量存在させた状態で溶解反応させた。結
果は第2図に示す通9である。第2図から明らかなよう
に、当量添加の」烏合に比べて時間当シのFe3+還元
1寸シたがって金属溶解量が大rlJに改善さnた。
実施例 Fe3+初期濃度が1000 mg/IJであるほかは
実験例1と同様のFe系メッキ浴を用い、5倍当量の2
00メツシユFe粉を存在させた状態で溶解反応させた
。結果を第3図に示す。当量添加のものと比較1〜て、
Fe3+還元速度したがって金属溶解速度が著しく向上
した。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を鉄−亜鉛合金電気メツキ方法に適用し
た例を示す概安図、第2図シ、し金属■パe溶解におけ
る従来技術と本発明の比lp9.を示ず図、第3図は金
属Zn溶解における従来技術と本発明の比1咬を示す図
である。 1・・メッキ槽 2・・不溶性陽極 3・・被メッキ拐
 4・・バッファー(曹 5・・Fe8)′または4立
6・・金属Fe供給溶解イ゛ハ 7・・Zn粉′または
粒8・・金属Zn供袷溶解槽 9・・固液分離装置べ1
0・・メッキ液ドレンオフ受槽 特許出願人   住友金属工業株式会社代理人弁理士 
 永 井 義 久 、:春”、>、!、1  ′。 )、□・、・

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)金属の補給を行なう鉄系電気メツキ液の再生処理
    方法において、F″e3+含有メッ含有メツ補液すべき
    金属粉または粒を接触溶解させることにより、メッキ液
    中のFe3+イオンを還元すると同時に金属を補給する
    に際し、メッキ液再生必要処理負荷量から化学量論的に
    計算さ九る金属粉または粒添加当隈より過剰量の金属粉
    または粒を、たえず、金属の溶解反応に与らぜることを
    特徴とする鉄系電気メツキ液の再生処理方法。
JP17416482A 1982-10-04 1982-10-04 鉄系電気メツキ液の再生処理方法 Granted JPS5964800A (ja)

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