东莞焦磷酸盐镀铜废水处理

　　东莞焦磷酸盐镀铜废水处理

　　日前氰化物镀铜仍在钢铁基体和锌合金等电镀上作为预镀工艺。氰化物镀液的电流效率低，并且氰化物有剧毒，对环境的危害很大。几十年来，我国的电镀工作者从来没有间断过元氰镀铜的研究，也开发了很多元氰镀铜体系，如焦磷酸盐镀铜、硫酸盐镀铜、柠檬酸镀铜等，但是很难在铁基体表面上直接镀铜。随着我国工业的飞速发展和国际社会对环境保护的重视，传统的氰化物工艺将被工业淘汰，去年国家经贸委发布的32号令，将限期淘汰含氰电镀。北京2004年推动电镀与精饰清洁生产技术论坛的召开加快了清洁生产的实施。面对工业发展和环境方面的挑战，我们必须努力寻找一种取代氰化物预镀铜的新工艺。
　　在“电位活化”理论的指导下，我们对焦磷酸盐预镀铜工艺进行了重点研究。推出的工艺使镀层取得了良好的结合力，并且在镀液的电流效率、分散能力、覆盖能力、深镀能力和稳定性等方面与氰化物镀液相当，有的比氰化物镀液还好。我们在后续处理中对废液中的焦磷酸根等离子进行回收再利用，降低了生产成本，使废水的排放达到了国家标准。使该工艺成为取代氰化物预镀铜的一个理想的清洁生产工艺。
　“电位活化”理论是在焦磷酸盐镀铜工艺中研究金属沉积初始过程时提出的理论概念，其基本观点如下：
　　(1)、钝化现象是金属在介质中普遍存在的介面现象。无氰镀铜层与钢铁基本结合不良是这一现象的宏观表露。
　　(2)、在电镀过程中，基本金属的表面可以由钝态向活化状态转化，决定条件是溶液中金属的离子的最初析出电位(o析)与基体表面的活化电位(D活)间的相对大小。
　　(3)、当中析负于。活时，电镀的开始瞬间将首先完成基体金属表面的活化，随后镀层沉积在已活化的基体表面上，形成具有良好结合强度的镀层。反之，只能在钝态的基体金属表面上形成结合强度很差的镀层。
　　(4)、可以通过选取络合剂、辅助络合剂、提高络合剂浓度、降低主盐浓度、加入表面活性剂、控制起始电流密度等多种增强金属离子还原时的极化程度的工艺措施，使m析负于。活，以提高镀层同基体金属的结合强度。以上观点为我们的工艺研究提供了理论基础，并且指导我们对工艺进行优化和改进。
　　焦磷酸铜是主盐。如果铜含量过低，不但镀层的光亮整平性差，而且允许工作电流密度范围狭小。若铜含量过高，焦磷酸钾含量也要相应增加，从而增加新配液费用和增加零件电镀时带出的损失，成本高，所以不易过高。
　　焦磷酸钾是主络合剂，其作用是使络合物稳定，增强极化，改善镀层结晶，提高镀液分散能力和覆盖能力，促使阳极溶解。
　　辅助络合剂能与铜生成络盐，其作用是改善镀液分散能力，促使阳极溶解，防止产生铜粉，还可增加电流密度，增强镀液的缓冲作用和提高镀层的结合强度。
　　pH值的影响。在焦磷酸盐镀铜溶液中pH值的高低直接影响到镀层质量和镀液的稳定性。当PH值过低时，零件的深凹处发暗，镀层易生毛刺，镀液中的焦磷酸钾也易于水解成正磷酸盐。如pH值过高，镀层的光亮范围狭小，色泽暗红，结晶粗糙疏松，允许工作电流密度降低，镀液的分散能力降低，阴极电流效率降低。
　　搅拌的影响。搅拌镀液不仅能增加镀层光亮度，还能增大阴极工作电流密度，进而提高镀层的结合强度。常用的搅拌是阴极移动。
　　焦磷酸铜镀铜处理工艺中，废水中含有大量的重金属铜离子和络合剂焦磷酸钾。若将其排放到环境中会造成污染，而且焦磷酸钾在水中，会转为磷酸盐，含有大量的磷，使水体富磷，水中的藻类就会大量繁殖，吸收大量的氧，使水体中鱼类缺氧而死去，对自然造成破坏。另外，焦磷酸钾与铜离子络合，使铜不易除掉，所以，先除焦磷酸钾是除铜达标的前提。而且焦磷酸钾的成本高，回收利用具有可观的经济价值。
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