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技术领域

本发明涉及电镀工艺技术领域,具体涉及一种铁基硫酸退铬添加剂。

背景技术

在电镀实际生产中,出现不合格品是不可避免的,因此各类退镀工艺也相应被研发并投入实际生产应用。对于以钢铁为基体进行电镀铬层的生产,在日常生产中,必然存在工件再次利用及不合格品的再次利用等问题。此时就需要一种能够良好去除表面铬层,同时保证钢铁基体不被腐蚀的退镀液,退镀液的性能决定了工件的再次利用率。

目前铁基退镀主要有化学法退镀和电解退镀,化学法退镀铬层,通常是在常温下用稀盐酸进行退镀,其存在刺激性气味大,钢铁基体易腐蚀,对操作环境污染大等问题。目前更多的是采用电解退镀法退镀钢铁基体上的铬层,因钢铁基体在碱性溶液中容易钝化,或在酸性溶液中加入缓蚀剂等物质,使得只有铬层发生阳极氧化而溶解,达到退镀铬层的目的。但是电解退镀存在新、旧退镀液退镀速度一致性差,新液退镀速度快,使用一段时间后,随着溶液内金属离子浓度上升,退镀速度变慢。且会导致镀液黏度增大,电压升高,从而引起温度上升较快,退镀速度因温度上升而继续下降,从而导致退镀效率低。同时因退镀速度随液使用时间而减慢,增加了日常操作的难度,易出现基体腐蚀。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的缺点,提供一种退镀过程中刺激性气味小,退镀速度快且稳定,易操作,钢铁基体无腐蚀现象,使用寿命长,退镀成本低的铁基硫酸退铬添加剂。

为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:一种铁基硫酸退铬添加剂,以硫酸溶液为基础液进行退镀,其特征在于:添加剂包括以下组分,200-400g/L的无机酸盐、10-50g/L的有机酸醇、2-10g/L的缓蚀剂、5-10g/L的润湿剂,制备时先称取60%的去离子水于容器中,然后依次向容器中加入称取的无机酸盐、有机酸醇、缓蚀剂、湿润剂,搅拌60分钟,然后定容到预设容量,充分搅拌均匀进行分装。

所述无机酸盐为磷酸钠、磷酸钾、亚磷酸钠、亚磷酸钾、焦亚硫酸钠、焦亚硫酸钾、硼氢化钾中的一种或者若干种复配。

所述有机酸醇为甲醇、甲酸、乙醇、乙酸、氨基乙酸、羧酸、氨基磺酸中的一种或者若干种复配。

所述缓蚀剂为对位甲苯硫脲、邻位甲苯硫脲、丙硫醚、二戊基胺、甲醛、对位硫甲酚、苯甲酸钠、乌洛托品、磺基水杨酸中的一种或者若干种复配。

所述润湿剂为拉开粉、K12、K14、NP-10、OP-10、平平加中的一种或者若干种复配。

本发明公开的退铬添加剂属于化学法退镀,其具有以下优点:1)退镀速度快,退镀速度稳定,新、旧液退镀速度差异小,退镀时间容易控制,方便操作员进行操作;

2)退镀干净:钢铁基体表面的铬层可完全退除干净,方便进行后续再次镀铬工序,无需对钢铁基体进行磨削处理;

3)钢铁基体无腐蚀,退镀液对钢铁基体无腐蚀作用,添加剂中的缓蚀剂对钢铁基体有良好的保护作用;

4)退镀液使用寿命长,对金属离子的容忍度高;

5)退镀过程中气味小,对操作环境污染小;

6)对退镀槽的要求低,设备投入小,操作简单。

具体实施方式

下面结合具体实施方式做进一步说明:

实施例1,该铁基硫酸退铬添加剂以硫酸溶液为基础液进行退镀,添加剂包括以下组分,200g的磷酸钠、10g的氨基磺酸、2g的对位甲苯硫脲、5g的拉开粉,制备时先称取60%的去离子水于容器中,然后依次向容器中加入前面称取的各无机酸盐、有机酸醇、缓蚀剂、湿润剂,搅拌60分钟,然后定容到预设容量,充分搅拌均匀进行分装。

无机酸盐还可以是磷酸钾、亚磷酸钠、亚磷酸钾、焦亚硫酸钠、焦亚硫酸钾、硼氢化钾中的一种或者若干种复配。

有机酸醇还可以是甲醇、甲酸、乙醇、乙酸、氨基乙酸、羧酸中的一种或者若干种复配。

缓蚀剂还可以是邻位甲苯硫脲、丙硫醚、二戊基胺、甲醛、对位硫甲酚、苯甲酸钠、乌洛托品、磺基水杨酸中的一种或者若干种复配。

润湿剂还可以是K12、K14、NP-10、OP-10、平平加中的一种或若干种复配。

实施例2,该铁基硫酸退铬添加剂以硫酸溶液为基础液进行退镀,添加剂包括以下组分,400g的亚磷酸钾、50g的氨基乙酸、10g的二戊基胺、10g的NP-10,制备时先称取60%的去离子水于容器中,然后依次向容器中加入前面称取的各无机酸盐、有机酸醇、缓蚀剂、湿润剂,搅拌60分钟,然后定容到预设容量,充分搅拌均匀进行分装。

无机酸盐还可以磷酸钠、磷酸钾、亚磷酸钾、焦亚硫酸钠、焦亚硫酸钾、硼氢化钾中的一种或者若干种复配。

有机酸醇还可以是甲醇、甲酸、乙醇、乙酸、羧酸、氨基磺酸中的一种或者若干种复配。

缓蚀剂还可以是对位甲苯硫脲、邻位甲苯硫脲、丙硫醚、甲醛、对位硫甲酚、苯甲酸钠、乌洛托品、磺基水杨酸中的一种或者若干种复配。

润湿剂还可以是拉开粉、K12、K14、OP-10、平平加中的一种或若干种复配。

实施例3,该铁基硫酸退铬添加剂以硫酸溶液为基础液进行退镀,添加剂包括以下组分,300g的焦亚硫酸钾、30g/L的羧酸与氨基磺酸1:1复配,6g的苯甲酸钠与乌洛托品1:1复配,8g的OP-10与平平加1:复配,制备时先称取60%的去离子水于容器中,然后依次向容器中加入前面称取的各无机酸盐、有机酸醇、缓蚀剂、湿润剂,搅拌60分钟,然后定容到预设容量,充分搅拌均匀进行分装。

无机酸盐还可以是磷酸钠、磷酸钾、亚磷酸钠、亚磷酸钾、焦亚硫酸钠、硼氢化钾中的一种或者若干种复配。

有机酸醇还可以是甲醇、甲酸、乙醇、乙酸、氨基乙酸中的一种或者若干种复配。

缓蚀剂还可以是对位甲苯硫脲、邻位甲苯硫脲、丙硫醚、二戊基胺、甲醛、对位硫甲酚、磺基水杨酸中的一种或者若干种复配。

润湿剂还可以是拉开粉、K12、K14、NP-10中的一种或者若干种复配。

对于钢铁镀硬铬工件来说,若使用传统的电解退镀工艺,在碱性溶液中进行电解退镀,对工件形状制约较大,且退镀速度慢,因为退镀速度过快易腐蚀钢铁基体。就成本而言,退镀面积为1平方米、厚度为1丝的铬层,需要耗时40-60min,消耗电能36-48KAH,电费按1元/度计算,用电成本约为36-48元;而本发明的添加剂,使用硫酸溶液进行退镀,无需通电,使用锌棒进行激活后,铬层会自发进行反应。同样对于退镀面积为1平方米、厚度为1丝的铬层,需要耗时20-30min,不消耗电能,仅消耗硫酸约203g,硫酸按单价9元/KG计算,消耗成本仅为1.8元。由此可知,采用本发明添加剂在硫酸溶液中进行退镀,其退镀速度为传统电解退镀的2倍左右,而其消耗的成本仅为电解退镀的3.75-5%,因此极大地节省了退镀成本。

铬本身是一种很活泼的金属,但一般以表面形成一层致密氧化膜的形式存在,所以表现为优良的耐腐蚀性能。若是去除表面的氧化膜钝化层,则易溶于几乎所有的酸中。本发明通过去除铬层表面钝化层,暴露出铬层,在硫酸溶液中溶解铬层,从而达到快速去除铬层的效果。退铬前,需要使用锌棒在工件一端激活,主要是利用锌棒在硫酸溶液产生析氢反应,而刚刚析出的氢气具有强烈的还原性,可以去除掉铬层表面的钝化层,使铬接触硫酸溶液自发产生析氢反应。而铬的析氢反应又会去除铬层附近区域的钝化膜,引发其他区域铬层的连锁自发反应,同时又能一定程度地抑制铬层产生新的钝化膜。若不使用本发明添加剂,因反应速度慢,且反应易中断,就会导致铬层退不干净,工件表面会残留大量的铬点。本发明添加剂则是加强抑制钝化膜的产生,抑制空气中的氧气对铬层的氧化,增强退镀液对工件的润湿能力,从而保证反应的连续快速进行。因铬本身是活泼金属,与酸反应较为剧烈,所以反应速度快,退铬速度快。

本发明添加剂中含有性能优良的复合型钢铁缓蚀剂,能够产生物理吸附和化学吸附协同作用的混合吸附,缓蚀剂在钢铁表面形成保护性的隔离层和双电层结构,从而达到保护钢铁基体不被腐蚀的效果;

本发明添加剂中含有性能优良的表面活性剂,可以极大地增强退镀液对工件的润湿能力,确保退镀液能完全浸润工件表面,从而达到铬层退镀干净彻底的效果。同时退镀过程中产生氢气,会使退镀液表面形成泡沫层,有效的降低了气体挥发时携带的退镀液量,从而达到降低气味的目的。

退镀液中随着连续使用,其三价铬离子含量越来越高,当三价铬离子上升到一定浓度后,就会以铬盐的形式从退镀液中析出,从而达到自我净化的效果,使退镀液使用寿命大大延长。

以上已将本发明做一详细说明,以上所述,仅为本发明之较佳实施例而已,当不能限定本发明的实施范围,即凡依本申请范围所作均等变化与修饰,皆应仍属本发明涵盖范围内。

技术分类

06120115637872