XG-501铬缸走位剂工艺在生产中的应用

胡长根， 应建军

（1.宁波市电镀行业协会，浙江 慈溪315300；2.宜兴市星光陶瓷研究所，江苏 宜兴214226）

0 前言

随着人们环保意识的提高，对电镀污染物的排放要求越来越严格。新标准中六价铬的排放限值从原来的0.5mg／L降至现在的0.2mg／L。所以科研人员想方设法研发环保或低污染的电镀工艺。如镀锌层采用低铬或超低铬钝化工艺，还有无铬钝化及三价铬钝化等，其目的是减少六价铬的排放量，从而降低废水处理的成本。本文着重阐述XG-501铬缸走位剂的使用情况，给同行作参考。

1 镀液成分及操作条件

铬酐120～250g／L，硫酸0.6～1.2g／L，三价铬0.5～3.0g／L，32～50℃。XG-501走位剂5～10mL／L（本品为固体，先用5倍的水稀释备用），14～23℃，15～50A／dm2，阴极Pb-Sn合金极板。

2 配制方法

（1）加入开缸量的60%～70%的去离子水或纯水，加热至40℃。

（2）在强力搅拌下慢慢加入计算量的铬酐，待其充分溶解后，加水至标准液位。

（3）根据m铬酐∶m硫酸＝200∶1，控制硫酸的使用量。

（4）加入计算量的XG-501铬缸走位剂。

（5）挂好阳极，以大面积阴极用6V电压电解3～5h，或加入0.2～0.5mL／L的酒精来增加三价铬的量，即可试镀，能达到满意的效果。

3 转缸

原来使用的标准镀铬工艺转缸很方便，在江苏和浙江有几十个厂家使用，质量稳定，均镀能力明显提高，控制镀液也较方便。有镀液分析设备的厂家，只要按分析结果进行调整；没有镀液分析设备的厂家，可采用波美比重计测比重进行调整。先用波美比重计将原镀铬液的波美度调至12～23°Bé。镀液的质量浓度主要视所镀产品的形状而定，如简单产品取下限，凹凸较多的复杂产品取上限。标准镀铬液中铬酐与硫酸的质量比为100∶1，而使用XG-501铬缸走位剂的镀铬液中该质量比为200∶1，按这个比例可计算出多余的硫酸根。用碳酸钡将多余的硫酸根沉降，在整个过程中要进行充分的搅拌，静置后，除去槽底的沉淀物。再用大面积阳极、小阴极电解5～10h，目的是降低镀液中三价铬的量。随后加入所需量的XG-501铬缸走位剂，试镀。

4 效益

（1）添加XG-501铬缸走位剂的镀铬液，可降低铬酐的质量浓度，一般控制在120～250g／L，比传统装饰性镀铬液的降低1／3以上。由于铬酐的质量浓度降低，镀件和挂具的带出损耗也减少了。可见，使用XG-501铬缸走位剂的镀铬液既能降低铬酐的消耗，又有利于含铬废水的处理。

（2）镀液可在较低温度下工作。标准装饰性镀铬的温度通常为45～50℃，而使用XG-501走位剂的镀铬液在32～40℃就能工作，夏季在常温下也能操作。这可减少加温用电或用气的费用，节约能源。

（3）提高电流效率。XG-501铬缸走位剂镀铬的电流效率可达到18%～25%，比标准镀铬的平均电流效率（13%）提高了许多。电流效率的提高可减少用电量。

（4）与稀土添加剂相比，其最大的优点是不含氟离子，故不腐蚀阳极。

实践证明：使用XG-501铬缸走位剂镀铬的覆盖能力比标准镀铬的好。特别是深孔件产品，标准镀铬深孔能进25%～30%，而用XG-501铬缸走位剂镀铬深孔能达到80%以上，镀层厚度也较均匀。

5 镀液成分及其作用

（1）铬酐

作为主盐，铬酐的质量浓度高，电导率会提高，覆盖能力也有所提高，而电流效率降低；其质量浓度过低，高电流密度区易烧焦。

（2）三价铬

铬酐和硫酸是镀铬液的必要条件，还要有一定量的三价铬存在才构成充分条件。三价铬的质量浓度低，沉积速率慢，镀层软，覆盖能力差，光亮电流密度范围变小。

（3）硫酸

在镀铬中硫酸起催化作用，溶解碱式铬酸盐胶膜，使铬能顺利析出。硫酸的质量浓度对镀层质量影响很大，重要的是铬酐与硫酸的质量比，而不是它的绝对质量浓度。硫酸的质量浓度略高，镀层的光亮度和致密性好，但电流效率和覆盖能力下降；其质量浓度略低，覆盖能力较好，但镀层发花粗糙、光亮度降低。

（4）XG-501铬缸走位剂

它可以减少铬酐的用量，降低镀液温度和电流密度，而电流效率可提高25%左右。它提高了镀液的分散能力、覆盖能力和电导率，降低了槽端电压。每添加100kg铬酐，需添加XG-501铬缸走位剂（经稀释后的液体）约5L。

6 常见故障及其原因

（1）深镀能力差

①硫酸的质量浓度偏高；②电流密度偏低；③XG-501铬缸走位剂的用量偏少。

（2）高电流密度区烧焦而低电流密度区露黄或挂具接触点有黄印子

①硫酸的质量浓度偏高；②温度偏低而电流密度偏高；③三价铬的质量浓度偏高；④阳极导电不良；⑤挂具接触不良。

（3）沉积速率慢

①镀件装挂不当；②硫酸的质量浓度过低或过高。

（4）覆盖能力差

①硫酸的质量浓度高；②温度过高；③三价铬或铁等金属杂质的质量浓度高。

（5）局部表面未镀上铬

①镀件表面有氧化膜或油污；②电流密度太低；③挂具接触不良；④镀件互相屏蔽。

（6）镀层边缘发黑或呈暗色

①电流密度太高；②镀液温度太低；③前处理不良，同时入槽时电流太大。

7 结语

实践表明：使用XG-501铬缸走位剂，不但提高了产品质量，降低了生产成本，同时也保护了环境，实现了清洁生产、循环经济，具有明显的经济效益和社会效益。