*CN102108531A*
(10)申请公布号 CN 102108531 A(43)申请公布日 2011.06.29
(12)发明专利申请
(21)申请号 201010618272.X(22)申请日 2010.12.31
(71)申请人东莞市常晋凹版模具有限公司
地址523577 广东省东莞市常平镇河西工业
区东运工业园东莞市常晋凹版模具有限公司申请人张贵明(72)发明人张贵明
(74)专利代理机构广州三环专利代理有限公司
44202
代理人张艳美 郝传鑫(51)Int.Cl.
C25D 3/12(2006.01)C25D 21/00(2006.01)
权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页
(54)发明名称
一种镍电镀液除杂的方法及其除杂设备(57)摘要
本发明涉及电镀液除杂的技术领域，特别是一种镍电镀除杂的方法及其除杂设备；本发明主要是利用外置的除杂仪对电镀液进行循环处理，将电镀液中的铜离子等杂质电镀沉积在除杂仪内，该方法不仅设备和工艺都较简单，而且能有效的降低电镀液中铜离子的含量，尤其是在铜离子带入量较多的镀镍生产中，在不需要停产的情况下能持续的降低电镀液中铜离子的含量。
CN 102108531 ACN 102108531 ACN 102108534 A
权 利 要 求 书
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1.一种镍电镀液除杂的方法，其特征在于：包括如下除杂步骤：
在电镀槽外设置一个除杂仪，先将电镀槽与外置除杂仪相连通，接着对连接电路和连接管件进行检查，注入电镀液；开启泵，让电镀槽内的电镀液同时注满除杂仪的循环槽；开启电镀槽的电源进行电镀，同时开启除杂仪电源，电镀过程中，电镀槽内的电镀液经过除杂仪的电镀除杂处理后，循环回到电镀槽内，完成除杂过程；所述除杂仪的阴极电流密度为0.1A/dm2。
2.用于如权利要求1所述的镍电镀液除杂的方法的设备，其特征在于，所述除杂仪包括泵、电控器和带有盖体的循环槽；所述电控器设置在循环槽壁上，循环槽的一个侧壁上设有电镀液进液口，循环槽上与进液口相对应的另一侧壁上设有电镀液溢出口、电镀液排出口、自来水入口和废液排放口，所述循环槽内设有至少一对阴阳电极，循环槽内设有至少一组喷淋装置，喷淋装置设在循环槽顶部靠近阴极板处；所述自来水入口与喷淋装置相连。
3.根据权利要求2所述的镍电镀除杂的方法的设备，其特征在于，所述进液口内侧设有一个隔板，隔板上开设有多个直径为10～15mm孔。
4.根据权利要求2所述的镍电镀除杂的方法的设备，其特征在于，所述阴阳电极中的阴极为不锈钢钢板；阳极为钛篮盛装的镍块。
5.根据权利要求4所述的镍电镀除杂的方法的设备，其特征在于，所述阴极不锈钢板厚度为1～2mm。
6.根据权利要求4所述的镍电镀除杂的方法的设备，其特征在于，所述阴极不锈钢板为Z字型。
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说 明 书
一种镍电镀液除杂的方法及其除杂设备
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技术领域
[0001]
本发明涉及电镀液除杂技术领域，特别是一种镍电镀除杂的方法及其除杂设备。
技术背景
电镀镍工艺应用广泛，但该工艺对铜离子杂质的容忍度较低，普通暗镍工艺允许的铜离子上限为40ppm(mg/L)，半光亮、光亮镀镍允许的铜离子含量更低，上限为20ppm以下，铜离子含量超标会使镀层光亮范围缩小，脆性增大，深镀能力下降，防腐蚀能力恶化，甚至形成黑点、毛刺等质量缺陷；为防止铜离子超标通常的做法是利用瓦楞板进行电镀处理，电流密度通常在0.1A/dm2以下，电镀效率较低，一般需要停产数个小时进行，对正常生产带来的不利影响较大。为此，人们对怎样降低电镀液中的铜离子进行了大量的研究，传统的方法是添加去铜剂，例如中国专利，申请号为：200410056894.2的文献，就公开了一种镍电镀液净化除铜方法，该方法是在镍电镀液加入硫代硫酸镍作除铜剂进行除铜净化的，其工艺过程为：在镍电镀液中按S2O32-/Cu2+＝4.4～7∶1比例加入硫代硫酸镍，在65℃～70℃温度下，加酸调整pH值：pH为0.5～2；搅拌反应时间：30～40min，分离生成CuS沉淀，得净化后除铜后液。但是，这种在原电镀液中添加去铜剂的方法，虽然能起到降低电镀液中铜离子的含量，但是，铜离子含量过高的情况先(超过100ppm)时，这种方法的作用就显得很微弱，在整个电镀工艺中，需要停产后进行处理才能快速低铜离子含量，对实际生产来说不是很方便；同时铜离子的带入是连续的，控制铜离子的含量至关重要，传统的方法也不能在生产中对铜离子进行持续的控制。
[0002]
发明内容
[0003] 本发明的目的之一在于提供一种镀液除杂的方法；该方法不仅工艺简单，而且能有效的降低电镀液中铜离子的含量，尤其是，在不需要停产的情况下能持续的降低电镀液中铜离子的含量。
[0004] 本发明的目的之二在于提供一种镀液除杂中所使用的除杂设备，[0005] 为了达到上述的目的，本发明的技术方案为：[0006] 一种镍电镀除杂的方法，包括如下除杂步骤：在电镀槽外设置一个除杂仪，先将电镀槽与外置除杂仪相连通，接着对连接电路和连接管件进行检查；开启除杂仪电源，泵开始工作，将镀镍溶液注满除杂仪循环槽，当溶液高度达到电镀液溢出口时，镀镍溶液便通过该溢出口溢出除杂仪流回电镀槽，期间除杂仪自动控制直流电源开启，进行电解，同时，电解过程中，电镀槽内的电镀液经过除杂仪的电镀后，铜离子浓度降低，最终循环回到电镀槽内，完成除杂过程。所述除杂仪的阴极电流密度为0.1A/dm2以下；不同金属离子在电镀过程中有不同的析出电位，铜离子的析出电位较镍离子正，因此当电流密度由小到大增加时，阴极的极化电位也会逐渐增大，首先达到铜离子的析出电位，铜离子开始在阴极表面析出，
镍和铜离子会一同析而镍离子不能析出，当电流密度继续增大，达到镍离子的析出电位时，
出，因在镀镍溶液中，镍离子的浓度远远高于铜离子，因此镀层中铜的含量非常少，如果铜
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说 明 书
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离子的带入量较大时，通过正常电镀不能同比消耗，就会时铜离子积累引发质量故障。本发明是利用较小的电流密度，使除杂仪内的阴极极化电位刚达到铜离子的析出电位，使铜离子杂质不断析出达到除杂的目的。[0007] 在达到一定周期后，因阴极板上的金属杂质析出物较多，需要清理后才能继续工作，以免从阴极板上脱落重新污染镀液，一般自动清理周期为48～72小时；工作状态为：当除杂仪工作达到以上设定周期后，会自动关闭泵和直流电源的工作，同时电镀液排出口控制器打开，将电镀液全部排入电镀槽后关闭，然后喷淋装置打开，利用高压自来水冲洗阴极板上的絮状电镀物(金属杂质析出物)，同时废液排出口控制装置打开，将冲洗后的废液及絮状电镀物排出除杂仪体外流入污水池；待喷淋自动结束(可以设定喷淋冲洗时间)、废液排出口会延时关闭，以保证将废液排放干净；然后泵、直流电源电源开始工作，进行新一轮的除杂；在电源不关闭的情况下，除杂仪会周而复始的进行上述工作。[0008] 用于镍电镀除杂的设备，所述除杂仪包括泵、电控器和带有盖体的循环槽；所述电控器设置在循环槽壁上，循环槽的一个侧壁上设有电镀液进液口，循环槽上与进液口相对应的另一侧壁上设有电镀液溢出口、电镀液排出口、自来水入口和废液排放口，所述循环槽内设有至少一对阴阳电极，循环槽内设有至少一组喷淋装置，喷淋装置设在循环槽顶部靠近阴极板处；所述自来水入口与喷淋装置相连。[0009] 较佳地，所述进液口内侧设有一个隔板，隔板上开设有多个直径为10～15mm孔。[0010] 较佳地，所述阴阳电极中的阴极为不锈钢板(304)；阳极为镍块。[0011] 较佳地，所述槽体内还设有限位钛篮，镍块置于限位钛篮内。[0012] 较佳地，所述不锈钢板厚度为1～2mm。[0013] 较佳地，所述不锈钢板为Z字型。
[0014] 本发明主要是利用外置的除杂仪对电镀液进行循环处理，将电镀液中的铜离子等杂质电镀沉积在除杂仪内，该方法不仅工艺和设备都很简单，而且能有效的降低电镀液中铜离子的含量，尤其是，在不需要停产的情况下能持续的降低电镀液中铜离子的含量；能够连续不断的将镀液中的铜离子电镀出来，保持镀液良好的生产状态，增加工艺的稳定性；经检测，使用本发明进行除杂，1000L的镀镍液，在初始铜离子浓度为103ppm的情况下，约两天后对电镀液进行检测，其中铜离子的浓度为51ppm，再连续使用2～3天时间，其中铜离子的浓度为18ppm。阴极板厚度为1～2mm，折成Z字型，这种结构设计可以保证在电镀过程中，阴极板上不同位置的析出电位有一定差异，更有利于杂质离子的析出；循环泵为耐腐蚀磁力泵流量应大小适中，一般控制在500L/小时，流量过小除杂仪内的电镀液更新慢，流量过大容易将阴极板上的电镀物冲刷掉，同时避免溢出口流速不够，使电镀液从除杂仪上盖溢出。附图说明
图1为本发明中除杂仪的结构示意图。
[0016] 具体的实施方式[0017] 下面，结合附图1对本发明进行详细描述：[0018] 一种用于镍电镀液除杂的设备，所述除杂仪包括泵3、电控器2和带有盖体10的循环槽1；所述电控器2设置在循环槽1壁上，循环槽的一个侧壁111上设有电镀液进液口，进
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说 明 书
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液口内侧设有多个直径为10～15mm孔的隔板12，该隔板12主要是为了避免液体流速过大将后续阴极板上的电镀产物冲刷掉，还可以将电镀液在整个槽内同步推进，提高电镀效果；循环槽上与进液口相对应的另一侧壁112上设有电镀液溢出口131、电镀液排出口132、自来水入口141和废液排放口142，所述溢出口131位于循环槽1上部边沿，直径为25mm左右，主要是为了保证流量能够大于进液量、，所述电镀液排出口132主要用于对循环槽1进行清洗之前将循环槽内的电镀液排出循环槽1。所述自来水入口141主要是用于清洗循环槽1时，注入高压自来水，高压自来水通过喷淋装置15对阴极板171进行冲洗，所述废液排放口142主要用于排出清洗循环槽后的废液。所述循环槽1内设两对阴阳电极17(阴极171为304不锈钢极板；阳极172为镍块)，所述循环槽1体内还设有限位钛篮16，限位钛篮16主要是用来对镍块172进行限位，循环槽1内设有四组喷淋装置15，喷淋装置15设在循环槽顶部靠近阴极板171处，每块阴极板171的两侧都设有上下平行的一组喷淋装置15，喷淋装置上设有多个喷嘴151，为了更好的对阴极板进行清洗，喷嘴151与阴极板171呈一定角度效果最佳。
[0019] 一种用所除杂仪进行除杂的方法，包括如下除杂步骤：[0020] 在电镀槽外设置一个除杂仪，先将电镀槽与外置除杂仪相连通，接着对连接电路和连接管件处进行检查；开启除杂仪电控器2的电源，泵开始工作，将镀镍溶液注满除杂仪循环槽1，当溶液高度达到电镀液溢出口131时，镀镍溶液便通过该溢出口131溢出除杂仪流回电镀槽，期间除杂仪自动控制直流电源开启，进行电解，电镀液中的铜离子等杂质通过电解沉积在除杂仪内的阴极板141(其中，阴极板171的厚度为1～2mm，折成Z字型效果最好)上，循环槽1内的电镀液经过除杂仪电镀后，铜离子浓度降低，最终通过溢流口131循环回到电镀槽内，完成除杂过程；所述除杂仪的阴极板171电流密度为0.1A/dm2以下。[0021] 在达到一定周期后，因阴极板上的金属杂质析出物较多，需要清理后才能继续工作，以免从阴极板上脱落重新污染镀液，一般自动清理周期为48～72小时；工作状态为：当除杂仪工作达到以上设定周期后，会自动关闭泵和直流电源的工作，同时电镀液排出口132控制器打开，将电镀液全部排入电镀槽后关闭，然后喷淋装置15打开，利用高压自来水冲洗阴极板171上的絮状电镀物(金属杂质析出物)，同时废液排出口142控制装置打开，将冲洗后的废液及絮状电镀物排出除杂仪体外流入污水池；待喷淋自动结束(可以设定喷淋冲洗时间)、废液排出口会延时关闭，以保证将废液排放干净；然后泵、直流电源电源开始工作，进行新一轮的除杂；在电源不关闭的情况下，除杂仪会周而复始的进行上述工作；本发明不仅仅可以降低铜离子浓度，所有析出电位高于镍离子的金属杂质离子，都能够在除杂仪中电镀去除。[0023] 上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围之内。
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说 明 书 附 图
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