焦磷酸鹽鍍銅：雜質(zhì)的影響及其排除方法

    由于焦磷酸鹽鍍銅溶液的黏度比較大，不論處理和過濾都十分困難。因此，必須細(xì)心維護(hù)，盡量避免有影響的雜質(zhì)帶人。

    焦磷酸鹽鍍銅電解液中的雜質(zhì)通常有氰根、六價(jià)鉻、鎳、鋅、鉛、鐵、正磷酸根、硫酸根、油脂及添加劑的有機(jī)化合物分解產(chǎn)物。其中氰化物、六價(jià)鉻、鉛雜質(zhì)影響最大。

    (1)氰根

    在進(jìn)行焦磷酸鹽鍍銅以前，若采用氰化物鍍銅作為預(yù)鍍層，電鍍后清洗又不徹底，有可能將氰根帶入焦磷酸鹽鍍銅液中。當(dāng)CN^一含量>5mg／L時(shí)，會(huì)使鍍層色澤變暗，光亮范圍縮小；若混入了30mg／L氰化物時(shí)，就會(huì)使鍍層無光澤。

    氰化物的去除方法是加入1～3mL／L 30％雙氧水(用去離子水稀釋10倍，緩緩加入)，并把鍍液加熱到50～60℃．?dāng)嚢?SPAN lang=EN-US>l～2h，除去過剩的雙氧水，補(bǔ)加光亮劑后則可試鍍。如果鍍液中同時(shí)存在有機(jī)雜質(zhì)，可再加入3～5g／L的活性炭，攪拌l～2h，靜置后過濾，分析調(diào)整和試鍍。

    (2)六價(jià)鉻

    由掛具未徹底洗凈而帶人。鍍液中含有10mg／L的六價(jià)鉻便會(huì)使銅鍍層產(chǎn)生條紋，降低陰極電流效率，使陰極低電流密度區(qū)難以鍍上鍍層，嚴(yán)重時(shí)陽極鈍化。

    除去六價(jià)鉻常用保險(xiǎn)粉處理，具體步驟如下。

    ①將鍍液加熱至50℃，在攪拌下加入0．2～0．4g／L保險(xiǎn)粉，此時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：

2CrO₄^2-+Na₂S₂0₄+4H₂0——2SO₄^2-+2Cr(OH)₃↓+2NaOH

    ②加入1～2g／L活性炭，攪拌30min。

    ③趁熱過濾。

    ④向鍍液中加入0．5mL／L 30％的雙氧水(將剩余的保險(xiǎn)粉氧化為硫酸鹽)，電解一段時(shí)間后即可電鍍。

    除去六價(jià)鉻也可采用大面積陰極和小電流密度進(jìn)行電解，使六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻而除去。

    (3)鉛雜質(zhì)

    Pb²⁺雜質(zhì)達(dá)0．1g／L時(shí)，會(huì)使半光亮的銅鍍層無光澤，呈褐色。鉛雜質(zhì)的存在有時(shí)會(huì)使鍍層呈云霧狀或羽毛狀。

    鉛雜質(zhì)可用0．1～0．3A／dm²小電流密度進(jìn)行電解除去，但速度慢，很難除盡。加入少量EDTA可以掩蔽溶液中鉛雜質(zhì)的影響，為了避免鉛離子的影響，加熱管不能用鉛管。

    (4)鎳雜質(zhì)

    Ni²⁺含量>5g／L時(shí)，會(huì)使鍍層粗糙，色澤變暗。鎳雜質(zhì)少量時(shí)，只要適當(dāng)提高焦磷酸銅的含量，就可消除其影響，多量時(shí)，可用電解法降低其含量。

    (5)鐵雜質(zhì)

    當(dāng)鐵雜質(zhì)(Fe³⁺含量≥l0g／L)過多時(shí)，會(huì)使鍍層產(chǎn)生霧狀或色澤暗、結(jié)晶粗糙。

    量少時(shí)用檸檬酸鹽掩蔽，多量時(shí)可將鍍液加熱至60℃，再加入0．5mL／L 30％的雙氧水，將二價(jià)鐵氧化為三價(jià)鐵，然后用KOH提高鍍液的pH值，使它生成氫氧化鐵沉淀，同時(shí)加入l～2g／L活性炭攪拌30min，靜置后過濾鍍液，再電解片刻即可電鍍。

    為了減少鐵雜質(zhì)的污染，預(yù)鍍工藝要可靠，這樣，可降低Fe2十積累速度，另外當(dāng)鐵件掉人鍍槽后，應(yīng)及時(shí)取出。

    (6)氯離子

    除原材料不純外，還可能由自來水或從預(yù)鍍高氯化鎳后清洗不徹底所帶入。氯離子所產(chǎn)生的故障現(xiàn)象近似鉛離子。它的極限濃度為2g／L。由于氯離子不論用電解法還是化學(xué)法都難以除盡，因此必須預(yù)防在前，鍍銅前加一道純水清洗，鍍前涪化不用稀鹽酸而用稀硫酸。

    (7)正磷酸鹽

    鍍液中的焦磷酸鉀在生產(chǎn)過程中慢慢水解而生成正磷酸鹽(在高溫、低pH值、P₂0₇^4一與Cu²⁺的比值高時(shí)尤甚)。少量正磷酸鹽的存在對鍍液pH值有良好的緩沖作用并促進(jìn)陽極溶解，但它的濃度超過lO0g／L時(shí)，便會(huì)縮小光亮范圍、降低陰極電流密度的上限和陰極電流效率，使銅鍍層粗糙出現(xiàn)條紋。因此，必須嚴(yán)格控制工藝條件以減少焦磷酸鉀的水解。

    (8)有機(jī)雜質(zhì)

    有機(jī)雜質(zhì)一般是指光亮劑在電鍍過程中的分解物。有機(jī)雜質(zhì)的種類很多，不同類型的有機(jī)雜質(zhì)會(huì)產(chǎn)生不同的影響，有的會(huì)使鍍層粗糙或產(chǎn)生針孔，有的會(huì)使鍍層色澤變暗，電流密度范圍縮小。

去除有機(jī)雜質(zhì)常用雙氧水一活性炭聯(lián)合處理，具體步驟如下：

①向鍍液中加入1～2mL／L 300的雙氧水，加熱至55℃左右，攪拌60min；

    ②加入3～5g／L活性炭，攪拌30min；③靜置后過濾；

④電解片刻即可電鍍。

(9)油污雜質(zhì)

油污雜質(zhì)一般是前處理帶人或空氣中油污滴落到鍍槽內(nèi)。

油污會(huì)使鍍層出現(xiàn)針孔，產(chǎn)生橘皮狀鍍層，嚴(yán)重時(shí)引起鍍層起泡、脫皮，使銅層結(jié)合力不好。

    去除油類雜質(zhì)一般是先用海鷗洗滌劑，然后用活性炭吸附除去乳化了的油污。具體步驟如下：

    ①向鍍液中加入O．3～0．5mL／L的海鷗洗滌劑，并將鍍液加熱到55℃左右，攪拌30min；

②加入3～5g／L活性炭，攪拌30min；

③靜置后過濾；

④電解片刻即可電鍍。

(10)硫酸根

    溶液中SO₄^2-的大量存在將使鍍層粗糙變暗，使溶液性能惡化，因此在配制和弱蝕后的清洗中，要注意防止SO₄^2-的殘留或帶入。

    (11)一些主要雜質(zhì)對焦磷酸鍍銅的影響

    將上面綜述的一些主要雜質(zhì)對焦磷酸鍍銅的影響及其排除方法簡要地匯總于表1中。

表1一些主要雜質(zhì)對焦磷酸鍍銅的影響和排除方法