CN100455703C - 塑料电镀铬酐——硫酸型粗化工艺 - Google Patents

Abstract

一种能够回收铬酐循环使用的塑料电镀铬酐—硫酸型粗化工艺，特征在于包括如下步骤：(1)除油；(2)铬酐—硫酸粗化；(3)铬酐回收，将粗化后的镀件放入回收槽中，使带出的铬酸分离出来，并返回粗化槽中循环使用；(4)三级封闭水洗；(5)还原；(6)逆流漂洗。本发明通过铬酐回收和电解能使粗化液保持在一个最佳的工艺范围内，保证了镀件的粗化质量；并可最大限度地回收铬酐，不造成污染；本发明工艺能达到水和铬酐循环使用，大量节约原材料和用水。

Description

塑料电镀铬酐——硫酸型粗化工艺

技术领域

本发明涉及表面处理技术，具体属于塑料电镀前的粗化处理技术，更具体地说是一种能回收铬酐循环使用的塑料电镀铬酐-硫酸型粗化工艺。

背景技术

塑料电镀发展至今已经成为一门极有应用价值的表面处理技术。塑料电镀制品广泛用于汽车、仪器仪表、电子、家用电器、服装、日用品等行业。

为了保证塑料电镀的质量，电镀前必须对塑料制品进行前处理-粗化处理，粗化是塑料电镀中最关键的工序，它对镀层与塑料结合力的影响最为显著。

粗化的方法有机械粗化、有机溶剂粗化、化学粗化，但最有效的是化学粗化。目前国内外塑料电镀业中95％以上都采用化学粗化法。机械粗化和有机溶剂粗化只有和化学粗化结合起来才能达到最高的结合力。化学粗化液的配方是由铬酐和硫酸组成，其配比一般为：铬酐350-400g/L，硫酸350-400g/L。化学粗化工艺流程为：1碱性除油——2水洗——3化学粗化——4三级逆流漂洗——5还原——6三级逆流漂洗。

化学粗化的作用主要是铬酸氧化ABS塑料表面的丁二烯，使制件表面微观粗糙，极大地提高了制件表面的亲水性，有利于化学结合，从而有助于提高镀层的结合力。

随着粗化的进行，化学粗化液中的六价铬被还原为三价铬，当三价铬达到30g/L时，粗化速度和效果显著下降，造成镀层结合力下降，也即粗化液老化，这时就得全部或部分更换粗化液。这样就有大量废弃粗化液，需要增加很多设备和投入进行废水处理。粗化液老化后直接更换，粗化液的利用率只有15％。

六价铬的危害众所周知，铬对人体的危害主要是由六价铬化合物所致，可溶性六价铬氧化物的水溶液的毒性较大，并具有刺激性和腐蚀性。铬可经皮肤吸收，铬在体内可影响氧化、还原和水解过程，过多的铬还可使蛋白质变性、核酸和核蛋白沉淀、酶***受干扰。六价铬也是一种较常见的致癌物质，各国政府现已制定严格的法律法规限制六价铬的使用和排放。

据统计，我国每年粗化液消耗铬酐近万吨，粗化液废水远远超过百万吨。现行的粗化工艺消耗大量铬酐和产生大量的废液废水，如处理不完全，会给环境造成严重的污染。大量的废液堆积，不能及时处理，给企业生产造成很大的压力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能回收铬酐循环使用的塑料电镀铬酐-硫酸型粗化工艺。

本发明提供的一种塑料电镀铬酐-硫酸型粗化工艺，包括如下步骤：

(1)除油，将塑料镀件放入装有铬酐300-400g/L和硫酸300-400g/L溶液的除油槽中，在室温下浸置3-15分钟；该工序除油效果好，免去一道水洗工序，又避免碱性除油剂清洗不干净而污染下一步粗化液。也可以采用其它酸性除油或碱性液除油技术。

(2)铬酐-硫酸粗化，将除油后的镀件放入装有铬酐350-400g/L和硫酸350-400g/L溶液的粗化槽中，在65-70℃、空气搅拌下粗化7-15分钟，并增设三价铬电解装置；所述的电解装置如陶瓷隔膜电解装置等，该装置可控制三价铬在0-10g/L范围内，使粗化质量稳定。可增设铬雾回收装置，回收粗化槽挥发出来的铬雾。

(3)铬酐回收，将粗化后的镀件放入装有硫酸或硫酸和磷酸的混合液回收槽中，使带出的铬酸分离出来，并返回粗化槽中循环使用；从回收槽中带出的铬酐浓度约为10-20克/升，该步骤可使粗化杂质与铬酐分开，回不到粗化槽中。

同时可增设铬酐空槽回收，将经铬酐一级回收步骤的镀件放入装有空气吹气装置和振动装置的空槽中，进一步回收铬酸，回收液返回上一步回收槽；通过二步回收，可使粗化液中铬酐带出量最大减少80倍，粗化液带出量的减少，可减少下一步的水洗用量和还原剂的消耗。

(4)三级封闭水洗，将经过回收步骤的镀件放入水洗槽逐级水洗，第一级水回补到粗化槽，第二级补入第一级槽，第三级补入第二级槽，第三级用自来水补充。因铬酐带出量减少，使清洗水用量减少，可达到清洗水不排放，循环使用。

(5)还原，用水合肼或亚硫酸钠将镀件带出和吸附的六价铬还原成三价铬。工艺绝不允许六价铬带入下道工序。水洗后粗化液带出量也很少，因此也可以减少还原剂的用量及下道清洗水用量。

(6)三级逆流漂洗。

本发明工艺可在三级逆流漂洗后排出水用阳离子树脂交换装置吸附三价铬，三价铬可回到粗化槽中经电解变成六价铬，这样能使铬酐接近百分这百地回收利用。

与现有技术相比本发明的优点和效果：(1)通过本发明铬酐回收和电解能使粗化液保持在一个最佳的工艺范围内，保证了镀件的粗化质量；(2)可最大限度地回收铬酐，不造成污染；(3)本发明工艺能达到水和铬酐循环使用，大量节约原材料和用水。

具体实施方式

实施例1

在某电镀厂塑料镀件粗化试验，步骤：(1)酸性除油，除油液组成：铬酐400g/L、硫酸400g/L，在室温下浸置10分钟；(2)粗化，粗化槽1000L，粗化液组成：铬酐400g/L、硫酸400g/L，在70℃、空气搅拌下粗化10分钟，在粗化槽中设三价铬电解装置；(3)铬酐回收，将粗化后的镀件放入装有浓度为50％-80％硫酸的回收槽中，使带出的铬酸分离出来，并返回粗化槽中循环使用；(4)三级封闭水洗；(5)还原；(6)三级逆流漂洗。试验一个月时间，消耗铬酐150公斤，无六价铬排放，节约用水，粗化质量稳定。

实施例2

在某电镀厂塑料镀件粗化试验，步骤：(1)酸性除油，除油液组成：铬酐350g/L、硫酸350g/L，在室温下浸置10分钟；(2)粗化，粗化槽1000L，粗化液组成：铬酐350g/L、硫酸400g/L，在65℃、空气搅拌下相化15分钟，在粗化槽中设三价铬电解装置；(3)铬酐回收，将粗化后的镀件放入装有浓度为50％-80％硫酸和10％-20％磷酸的混合液的回收槽中，使带出的铬酸分离出来，并返回粗化槽中循环使用；在铬酐回收步骤中增设了装有空气吹气装置的另一回收槽，进一步回收铬酐；(4)三级封闭水洗；(5)还原；(6)三级逆流漂洗。试验一个月时间，消耗铬酐145公斤，无六价铬排放，节约用水，粗化质量稳定。

按原粗化工艺平均每月消耗铬酐650公斤，并有大量废水产生。与其相比本发明可节约铬酐约80％。

Claims (4)

1、一种塑料电镀铬酐-硫酸型粗化工艺，其特征在于包括如下步骤：

(1)除油；

(2)铬酐-硫酸粗化；

(3)铬酐回收，将粗化后的镀件放入装有硫酸或硫酸和磷酸的混合液的回收槽中，使镀件带出的铬酸分离出来，并返回粗化槽中循环使用；

(4)三级封闭水洗；

(5)还原；

(6)逆流漂洗。

2、根据权利要求1所述的塑料电镀铬酐-硫酸型粗化工艺，其特征在于所述的除油步骤是将塑料镀件放入装有铬酐300-400g/L和硫酸300-400g/L溶液的除油槽中，在室温下浸置3-15分钟。

3、根据权利要求1所述的塑料电镀铬酐-硫酸型粗化工艺，其特征在于所述的铬酐回收步骤中增设空槽回收，将经铬酐回收步骤的镀件放入装有空气吹气装置或/和振动装置的空槽中，进一步回收铬酐。

4、根据权利要求1所述的塑料电镀铬酐-硫酸型粗化工艺，其特征在于所述的逆流漂洗后排出的水用阳离子树脂交换装置吸附回收三价铬。