电镀工艺中的节电技术处理技术

发布时间: 2011-03-28 10:52:35   作者:   来源:

 1.电镀电源的选用

电镀电源的选用是否正确,直接关系到镀层质量、镀槽生产能力、能源的消耗及投资的效益。电镀电源有直流电机、硅整流电源、可控硅电源及开关电源四种。直流电机因耗能大、效率低,已基本淘汰;硅整流电源价格低,但效率也不理想。近年来电镀用硅整流设备的结构设计有了很多改进,如采用低阻抗整流元件,冷轧定向硅钢片五柱式铁芯和卷板式结构的次线圈, 设计了参数自动控制和完善的保护功能,较旧有结构节能1o%~15%。可控硅电源的效率较高,在满载时其效率可达到65%~75%,但在半载或小于半载的情况下, 效率只有30%左右。为了进一步提高整流设备效率,缩小整机体积和减轻重量,最近生产出了高频开关电源设备。开关电源基本上不受负载多少的影响,其效率可达到80%以上。尽管开关电源设备的价格较高,但很快能收回投资,并能提高电镀质量。因此,加工大批量单一产品时,选用可控硅电源较好;加工负载经常有变化的多品种产品时,选用开关电源可取得较好的节能效果。

整流器的额定电流, 应稍大于镀槽最大负荷时所需的电流。额定电压切勿过高,应略高于槽端最高电压与线路压降之和,否则整流器效率不高,浪费电能。另外,采用脉冲电源、周期换向电源等,可以提高电镀质量和电镀速度,也可达到节能目的。

2.镀槽设计安装

镀槽的大小必须综合考虑电镀零件、体积电流密度及溶液成份和温度稳定性等的影响。确定镀槽尺寸时,主要考虑零件吊挂情况和槽内处理零件之间和零件与槽壁、液面和阳极等的相关距离。其中镀槽阴阳极间距离要尽量小,一般应有100250mm 的间隔。同时需采用阴极移动或溶液流动工艺, 以尽量减小溶液电阻。设备安装时必须采用防短路、防漏电技术,金属镀槽应衬绝缘衬里,槽内的金属加热管或冷却管与车间管线之间均应绝缘。当金属槽体无绝缘衬里时,槽体应垫瓷砖与地面绝缘。电源的安装首先需选择合适的导电铜排,并尽量使电镀电源靠近镀槽,减少铜排间的机械连接,在机械连接处需涂导电膏,以减少电能损耗。

采用自动控制技术,如加温镀槽采取温度自动控制、酸性镀槽pH 值自动控制、添加剂自动添加使添加剂含量稳定等,以减少析氢,提高电流效率,也可达到节能目的。

传统滚镀设备的滚筒采用聚氯乙烯板钻孔结构, 开孔率低,板厚孔长,溶液流动困难,电镀电压高。新型模压成型方孔结构的滚筒开孔率高,比钻孔结构的大一倍以上,可大大改善溶液流动,可使电压降减少20%~45%,同时必须根据实际情况选用开孔大的滚筒,可明显节约电能。

3.电镀工艺

电镀电流效率的概念在生产实践中有很重要的含义,提高电流效率可以节约电能。各种电镀工艺的电流效率有较大区别。

在满足产品技术要求的情况下, 应选择高效率电镀工艺,以节约生产成本。如采用高速镀铬工艺,其节能效果相当明显,同时节约风机电能,并减少废气排放等。

4.溶液控制

在电镀过程中, 及时补充主盐, 控制好溶液成分和温度,也能降低溶液电阻,取得一定的节能效果。在氰化电镀工艺中,碳酸钠较高时,溶液电阻增大,及时处理去除氰化电镀溶液中的碳酸钠,能取得较好的效果。络合物电镀控制好溶液中游离络合物浓度,电镀添加剂也需少加勤加,能减少电化学副反应,提高电流效率。

5.操作过程

在设备和工艺确定后,需尽量降低各接触点间电压降。首先要经常清洗阳极、阳极导电铜棒和导电羊角,保证阳极铜棒和阳极间、阴极铜棒和挂具间及羊角间的接触电阻尽量小。电镀挂具必须采取绝缘措施,以减少不必要的电镀面积, 浪费电能和原材料。同时电镀操作中要尽可能多挂零件,使设备达到满负荷工作。为保证阳极正常溶解,操作中还要控制好阳极电流密度, 保住镀液中一定量的游离络合剂和添加适当的阳极活化剂,并经常检查阳极导电情况,应避免阳极钝化,引起电压降增大,浪费电能等。镀铬电流效率与电流密度成正比,所以在镀铬生产中,应尽量采用大电流密度进行电镀,有利于提高电能利用率。生产过程中需保持槽体整洁和干燥,避免槽外结晶或镀槽潮湿等引起漏电,浪费电能。

6.电镀废水各种处理工艺比较

艺方法

建设

投资

工艺

流程

占地

面积

出水

水质

     

    数量

       

工 艺 弱 点

离子

交换法

复杂

运行复杂,反冲废液产生二次污染需再处理,费用较高。适合镍水回用

污泥量少,回收价值高。

设备需经常检查维护,树脂费用较高。

操作复杂处理能力受限制

化学法

 

较复杂

一般

用电量大,加药剂较多,操作复杂,污泥量大,需操作人员多,成本高,通常为4/

污泥量大,回收价值低,有害固废物处置费高。

设备受酸碱腐蚀大,维修量大,设备使用期短。

药剂费高,一级排放标准达标困难,特别是NiCu

膜法

最好

运行费用高,适保用纯漂洗水,水可以回用,

金属回收

需要专业人员

膜污堵严重膜更换成本高,需要完善预处理和

BM菌法

简单

较少

较好

电量少,培菌费用低,菌废比180-100,操作简单人员少,处理成本较低,通常为2.5/吨。

污泥量少,回收价值高。

设备数量少,大部分工作在中性条件下,故障率低,维修简便。

培菌需加温,母菌培养较难。

CHA

生化法

简单

较好

培菌温度降低,气温5℃以上不需加温,菌活性增强,菌废比提高至1100-150,处理成本2/吨左右。

污泥量少,回收价值高。

设备数量少,大部分运行在中性条件下,故障率低,维修简便。

母菌培养较难

高级电化学

简单

设备运行成本2.5元线,可达到严控区排放指标。

污泥量少,废渣可回收

维护简单,仅更换电极。