氰化镀锌工艺无氰化研究

论文摘要

剧毒物质NaCN在氰化镀锌工艺中被广泛使用。随着国家对于环保要求的提高，氰化物镀锌工艺目前已被列入淘汰范围。本研究以电镀理论为指导，对现有几种常用络合剂和添加剂进行筛选和分析，研究了将氰化镀锌工艺转化无氰镀锌工艺的方法。 本研究提出采用一种无毒或低毒并具有较强络合能力的络合剂逐步替代NaCN的方法。采用电化学测试以及赫尔槽(Hull cell)实验对几种常用络合剂和添加剂进行了测试，结果发现络合剂A(涉密)和市场上使用的某种光亮剂B进行组合，具有较高的极化值，且对于杂质离子含量很高的氰化镀锌溶液具有很好的兼容性，可以作为氰化镀锌转化过程中的主络合剂和添加剂。通过分析测试，得出了二者组合的最佳工艺条件为ZnO:10～12g／L，NaOH:100～120g／L，络合剂A:15～20ml／L，添加剂:2～3ml／L，电流密度1～4A，温度15～40℃。 对镀液的均镀能力、深镀能力、镀层耐腐蚀能力等镀液和镀层性能进行了测试。结果发现，转化工艺配方的平均均镀能力与氰化镀锌相比提高了9％；深镀能力与氰化镀锌相当；平均电流效率较氰化镀锌提高8％，接近于碱性锌酸盐镀锌；转化过程中镀液稳定性较好；镀层镜面光亮、细致；镀层结合力好，镀层耐腐蚀能力符合国家标准要求。 通过本研究，总结出一套氰化镀锌转化为无氰碱性镀锌的系统方法。该方法能低成本、安全地实现氰化镀锌工艺的无氰化，达到了电镀清洁生产的要求，可以推广到实际的生产应用中。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 电镀的发展及现状
• 1.3 工业镀锌的种类及特点
• 1.4 研究意义及创新
• 第2章 基本理论和方案设计
• 2.1 电镀理论的发展
• 2.1.1 经典的电结晶理论
• 2.1.2 电结晶的影响因素
• 2.2 实验设计
• 2.2.1 配方初选实验
• 2.2.2 一次正交实验确定影响因素
• 2.2.3 二次正交试验确定最终方案
• 2.3 本章小结
• 第3章 实验方法
• 3.1 实验材料
• 3.1.1 试剂
• 3.1.2 仪器
• 3.2 测试与分析方法
• 3.2.1 极化曲线测定
• 3.2.2 阴极电流效率测定
• 3.2.3 均镀能力和深镀能力测定
• 3.2.4 镀液稳定性及杂质兼容性测定
• 3.2.5 镀层厚度检测
• 3.2.6 镀层外观检测
• 3.2.7 耐腐蚀能力测定
• 3.2.8 镀层结合力测定
• 第4章 实验结果与讨论
• 4.1 配方选取结果
• 4.1.1 参考极化曲线选取镀液配方
• 4.1.2 根据 Hull cell实验选取镀液配方
• 4.1.3 杂质兼容性的判定
• 4.2 主要影响因子的讨论
• 4.3 最佳运行参数的确定
• 4.4 最终方案镀液、镀层性能测试和比较
• 4.4.1 镀液的均镀能力和深镀能力比较
• 4.4.2 阴极电流效率比较
• 4.4.3 镀层耐腐蚀能力比较
• 4.4.4 镀层结合力比较
• 4.5 对电镀前后处理及生产过程的影响
• 4.6 转化工艺镀液杂质兼容性的讨论
• 4.7 本章小结
• 第5章 无氰镀锌工艺转化
• 5.1 无氰镀锌工艺流程
• 5.2 转化过程
• 10g/L）'>5.2.1 转化初期（氰化物含量>10g/L）
• 5.2.2 转化中期（氰化物含量5g/L-10g/L）
• 5.2.3 转化末期（氰化物含量<5g/L）
• 5.3 经济成本分析
• 5.4 环境影响评估
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间公开发表论文
• 致谢
• 研究生履历