【电镀故障】氰化镀锌液8种杂质去除方法-易镀表面处理

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含氰废水处理难度大、安全储存成本高、环评难以通过，并且受环保法规(GB 21900)和剧毒危化品监管限制，新建电镀线普遍采用碱性锌酸盐无氰镀锌(适合复杂件、吊镀)或氯化钾酸性镀锌(适合装饰性滚镀、效率高)。目前国内氰化镀锌槽液占比已降至10%~20%左右且持续萎缩，无氰镀锌整体渗透率超60%。但在一些老旧产线或特殊军工场景仍保留低氰/微氰过渡工艺。

氰化镀锌液中常见的铜、铅等重金属杂质会引起镀层发黑、起泡或钝化膜发暗，有机分解产物和油类会导致镀层发雾、针孔及结合力差，过量的碳酸钠虽属正常累积但过多会降低阴极电流效率并引起阳极钝化;这些杂质通常源于阳极不纯、工件掉槽溶解、前处理带入或氰化物水解分解，故障表现多为镀层灰暗粗糙、烧焦、漏镀及钝化不良，需通过小电流电解除铜铅、活性炭吸附有机物或冷冻/沉淀法去除多余碳酸盐来治理。

今天这篇来说一下氰化镀锌液杂质种类及处理方法。

1、有机杂质

有机杂质的主要来源是有机光亮剂的分解产物、未洗净的工件带入的油污、不洁净的搅拌空气带入的油污以及设备润滑油的滴入等。如果镀液受到有机杂质的污染，镀层结晶粗大、麻点、花斑、针孔、脆性大，光泽不均匀，尖角或边缘易烧焦，钝化后不清亮，有白雾等。若有机杂质污染严重时，会使镀层产生黑色条纹。

去除方法一：双氧水-活性炭处理法

a.加入1～2mL/L 30%的双氧水(稀释5倍后加入),搅拌30min;

b.加入3～5g/L粉末状活性炭，继续搅拌30min;

c.静置3h,过滤;

d.分析调整镀液成分和pH值，补加光亮剂，小电流电解4h后，试镀。

去除方法二：活性炭处理法

a.将镀液加热至45℃左右;

b.加入2～4g/L粉末状活性炭，搅拌30～60min;

c.静置3h后，过滤;

d.分析调整镀液成分和pH值，补加光亮剂，小电流

电解4h后，试镀

2、铜杂质

氰化镀锌液中由于CN的络合能力，使铜杂质被络合，同时，铜金属比锌更容易从镀锌溶液中电解析出，与金属锌共沉积，将使镀层粗糙、颜色发黑。锌镀层经硝酸出光后产生雾状或在低电流密度区镀层发黑，钝化后镀层发暗。铜杂质的允许浓度为铜0.075～0.2g/L,微量的铜杂质对镀层外观影响不大，但能与锌共沉积，使锌镀层的耐蚀性降低。

去除方法一：小电流电解处理(0.1～0.2A/dm²)。

去除方法二：锌粉置换法

a.加入0.6g/L左右(用量视杂质的含量而定，小试验确认)的锌粉，搅拌30min;

b.沉降1.5h后，过滤镀液(防止锌粉全部溶解掉，无法置换铜);

c.小电流(0.1～0.2A/dm²)电解30min后，试镀。

去除方法三：硫化钠处理法

a.在不断搅拌下，加入0.5g/L左右(用量视杂质的含量而定，用小试验确认)的Na₂S,搅拌30～60min;

b.静置8～12h后，过滤;

c.小电流(0.1～0.2A/dm²)电解4h后，试镀。

注：硫化钠的使用量不能过多，使用时，用小试验确认，否则，会生成硫化锌沉淀，导致色泽不均。另外，过量的硫化钠在电镀开始之前，必须要完全除净，否则得不到正常的锌镀层

3、铅、镉杂质

氰化镀锌液中由于CN的络合能力，使铅、镉杂质被络合，同时，铅、镉杂质金属比锌容易从镀锌液中电解析出，与金属锌共沉积，将使镀层粗糙、镀层灰暗，严重时发黑，钝化后色泽发暗。铅杂质的允许浓度为铅0.2～0.4g/L,镉杂质的允许浓度为镉0.05～0.15g/L,微量的铅、镉杂质对镀层外观影响不大，但能与锌共沉积，使锌镀层的耐蚀性降低。铅杂质还会造成阴极电流效率下降，锌镀层在铬酸盐钝化后出现黄色斑迹。

去除方法一：小电流电解处理法

用瓦楞形铁板作阴极，用0.1～0.2A/dm²的电流密度电解。

去除方法二：硫化钠处理法

a.在不断搅拌下，加入0.5g/L左右(用量视杂质的含量而定，用小试验确认)的Na₂S,搅拌30～60min;

b.静置8～12h后，过滤;

c.小电流(0.1～0.2A/dm²)电解4h后，试镀。

去除方法三：锌粉处理法

a.加入0.6g/L左右(用量视杂质的含量而定，用小试验确认)的锌粉，搅拌30min;

b.沉降1.5h后，过滤镀液(否则被置换出来的金属杂质又会重新溶解);

c.小电流(0.1～0.2A/dm²)电解30min后，试镀。

注：在氰化镀锌液中，镉的放电电势较正，在阴极上比锌更易沉积。同时，镉离子的存在大大降低氢的过电势，从而使氢较易在工件表面析出，而影响锌的正常沉积。当金属镉离子的含量大于0.3g/L以上，即会出现镀液发黄、镀层发暗，在工艺范围内，无法得到细致的锌镀层。另外，硫化镉沉淀物的微粒极细，过滤时必须使用细密的滤布或滤纸，才能将其除去

4、锡杂质

在氰化镀锌液中，锡杂质的允许浓度为锡0.05～0.1g/L,锡杂质对锌镀层的外观影响不大，但锡与锌共沉积，使镀层脆性大，耐蚀性降低。

去除方法：硫化钠处理法

a.在不断搅拌下，加入0.5g/L左右(用量视杂质的含量而定，用小试验确认)的Na₂S,搅拌30～60min;

b.静置8～12h后，过滤;

c.小电流(0.1～0.2A/dm²)电解4h后，试镀

5、锑、砷、铁杂质

锑、砷、铁杂质与锌镀层共沉积，锌镀层灰暗，严重时镀层发黑，使锌镀层耐蚀性降低。铁杂质的允许浓度为铁10～15g/L。

去除方法：硫化钠处理法

a.在不断搅拌下，加入0.5g/L左右(用量视杂质的含量而定，用小试验确认)的Na₂S,搅拌60min;

b.静置4h,使生成的沉积物沉于槽底，不必过滤，即可电镀。

注：由于生成的沉淀颗粒较大，容易沉于槽底，所以，不必过滤。

6、铬[Cr(Ⅵ)]杂质

镀锌液中的六价铬杂质主要由钝化液带入，是危害较大的杂质，其允许浓度为0.015～0.05g/L,当其含量过多时，镀层光亮度降低，镀液的分散能力和深镀能力下降、镀层钝化、阴极上大量析氢、低电流密度处镀层薄或无镀层、有镀层的部位有条纹出现。

去除方法一：保险粉处理法

a.将镀液加热至50～60℃;

b.加入0.2～0.5g/L保险粉(用量视六价铬含量而定，用小试验确认),搅拌30～60min;

c.趁热过滤;

d.加入0.1～0.2mL/L 30%的双氧水，将过量的保险粉氧化成硫酸盐后，分析调整镀液成分和pH值，调整光亮剂，试镀。

注：六价铬被保险粉进行还原处理，使其形成体积较大的氢氧化铬沉淀，随温度降低，沉淀物凝聚，增加过滤难度，因此，需要趁热过滤。

去除方法二：锌粉处理法

a.将镀液加热到50～60℃;

b.加入0.6g/L左右(用量视杂质的含量而定，用小试验确定)的锌粉，搅拌30～60min;

c.趁热过滤;

d.分析调整镀液成分和pH值，并调整光亮剂，试镀

7、镍杂质

镀液中Ni²+的来源主要是误用镍盐、挂具带入的镀镍液等。在氰化镀锌液中，Ni²+可与CN生成内轨型络合离子，该络合离子稳定性非常好，在电镀过程中，该络离子夹杂于镀层中，经硝酸出光时，使镀层发暗。

去除方法：将镀液报废(因该络合物用硫化钠、锌粉或小电流电解法处理非常困难，所以只能将镀液报废。只有将氰化物破坏，才能除去该络离子，但处理时间长、成本高)

8、硝酸盐杂质

碳酸盐是由氰化物水解以及吸附空气中的二氧化碳而产生的。当碳酸盐的含量不大于40g/L时，对镀液不仅无害，而且能增加导电性能和镀液性能的稳定。一般控制碳酸盐的含量在20～40g/L;碳酸盐的含量超过50g/L时，溶液发黏、电阻增大，电流效率显著降低，阴极钝化，镀层发暗、发花、镀不厚，镀层的孔隙率增多;碳酸盐的含量大于100g/L时，则会明显产生疏松挂层，多的时候浮于液面，若不及时排除，就会导致镀层粗糙、色泽灰暗、发黑或麻点等异常。

在确定处理方案前，首先要清除漂浮在液面上的黑灰色疏松物，并除去槽壁或阳极上的疏松挂层。

去除方法一：冷却法

根据碳酸钠溶解度随温度的降低而降低的原理，可以将镀液温度降低至0℃左右，让它结晶析出，这样可以使碳酸钠的含量降低至允许范围之内。

冷却法操作，冬天可以将镀液置于室外，让它过夜冷却结晶，然后再将清液抽回镀槽即可。夏天可用冷冻机或用冰冷却进行处理。

如果镀液中的碳酸盐以钾盐的形式存在，由于碳酸钾的溶解度较大，用冷却法效果较差，应改用化学法。

去除方法二：化学法

根据CaCO₃和BaCO₃的溶度积比较小[L(CaCO₃)=2.8×10⁻⁹,L(BaCO₃)=5.1×10⁻⁹],向镀液中加入Ca²+或Ba²+,使之与CO₃生成CaCO₃或BaCO₃,沉淀而除去。

Na₂CO₃+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+2NaOH

K₂CO₃+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+2KOH

K₂CO₃+Ba(OH)₂=BaCO₃↓+2KOH

K₂CO₃+Ba(CN)₂=BaCO₃↓+2KCN

a.将镀液加热至60～70℃;