電解處理是大家在電鍍工業(yè)中常用的去除雜質(zhì)的方法。電解處理亦是一個(gè)電鍍過(guò)程，不過(guò)它不是以獲得良好電鍍層為目的，而是以去除雜質(zhì)(或調(diào)整鍍液成分含量)為目的。所不同的只是在陰極上不吊掛零件，而是改為吊掛以去除雜質(zhì)而制作的電解板(又稱(chēng)假陰極)。在通電的情況下，使雜質(zhì)在陰極電解板上沉積、夾附或還原成相對(duì)無(wú)害的物質(zhì)。在少數(shù)情況下，電解去除雜質(zhì)也有在陽(yáng)極上進(jìn)行的，使某些能被氧化的雜質(zhì)，在通電的情況下，到達(dá)陽(yáng)極上氧化為氣體逸出或變?yōu)橄鄬?duì)無(wú)害的物質(zhì)。

 

一、電解法適用于去除容易在電極上除去或降低其含量的雜質(zhì)

 

　　電解法適用于容易在電極上被氧化或還原除去或降低其含量的雜質(zhì)。電位較正的雜質(zhì)離子危害大一些，容易用電解法去除;反之，電位較負(fù)的雜質(zhì)離子危害小一些。

 

　　氰化物對(duì)許多金屬離子都有配位化合作用，使得它們的析出電位變負(fù)，不容易電解析出。氰化鍍銅或銅合金、氰化鍍銀、氰化鍍金(包括酸性鍍金)鍍液，如果使用低電流電解，則成為正常電鍍了，陰極上析出的主要是銅或銅合金、銀、金，對(duì)去除重金屬雜質(zhì)是無(wú)效的。鉛雜質(zhì)雖能和氰化物發(fā)生配位化合反應(yīng)，鉛雜質(zhì)與氰配位化合離子很不穩(wěn)定，在pH值等于4時(shí)幾乎全部水解了。Pb“電極電位也比較正，容易在陰極低電流區(qū)電沉積，因此，除酸性鍍硬金鍍液外，氰化物鍍液中的鉛雜質(zhì)可以用低電流電解去除。

 

　　而當(dāng)金屬雜質(zhì)的析出電位較負(fù)時(shí)，需用較大的陰極電流密度電解，但是鍍層金屬損失過(guò)大。如氯化鉀鍍鋅溶液中的鐵雜質(zhì)，其影響在中高電流區(qū)，如果非要用電解去除，只能選用大電流處理，這樣做則鋅的損失太大了，所以不能用電解法而是適合采用化學(xué)法處理。

 

二、電解條件的選擇

 

　　這里所指的電解，目的是要去除鍍液中的雜質(zhì)，但是在電解去除雜質(zhì)的同時(shí)，往往也伴隨有溶液中主要金屬離子的放電沉積。為了提高去除雜質(zhì)的速率，減慢溶液中主要金屬離子的沉積速率，就要注意電解處理的操作條件。

 

①電流密度：電解處理時(shí)，以控制多大的電流密度為好，原則上要按照電鍍時(shí)雜質(zhì)起不良影響的電流密度范圍。也就是說(shuō)，在電鍍過(guò)程中，若雜質(zhì)的影響反映在低電流密度區(qū)，那么電解處理時(shí)應(yīng)控制在低電流密度下進(jìn)行，假使雜質(zhì)的影響反映在高電流密度區(qū)，則應(yīng)選用高電流密度進(jìn)行電解;如果雜質(zhì)在高電流密度區(qū)和低電流密度區(qū)都有影響，那么可先用高電流密度電解處理一段時(shí)間，然后再改用低電流密度電解處理，直至鍍液恢復(fù)正常。在一般情況下，凡是用低電流密度電解可以去除的雜質(zhì)，為了減少鍍液中主要放電金屬離子的沉積，一般都采用低電流密度電解。事實(shí)上，電鍍生產(chǎn)中，多數(shù)雜質(zhì)的影響反映在低電流密度區(qū)，所以通常電解處理的電流密度控制在適合之間。

 

②溫度和pH值：電解處理時(shí)溫度和pH的選擇，原則上也是要根據(jù)電鍍時(shí)雜質(zhì)起不良影響較大的溫度和pH范圍。例如鍍鎳溶液中的銅雜質(zhì)和NO3-雜質(zhì)，在pH較低時(shí)的影響較大，所以電解去除鍍鎳溶液中的銅雜質(zhì)和NO3-雜質(zhì)時(shí)，應(yīng)選用低pH進(jìn)行電解，在這樣的條件下，去除雜質(zhì)的速率較快。有些雜質(zhì)在電解過(guò)程中會(huì)分解為氣體(如NO3-在陰極上還原為氮氧化物或氨，Cl-在陽(yáng)極上氧化為Cl2，等，這時(shí)就應(yīng)選用高溫電解，使電解過(guò)程中形成的氣體揮發(fā)逸出(氣體在溶液中的溶解度，一般隨溫度升高而降低)，從而防止它溶解于水而重新沾污鍍液。

 

　　按照一般規(guī)律，隨著鍍液溫度的升高，電解去除雜質(zhì)的速率也增大，所以當(dāng)加溫對(duì)鍍液主要成分沒(méi)有影響時(shí)，電解處理宜在加溫下進(jìn)行。但究竟以控制在什么溫度為好，可以通過(guò)小試驗(yàn)確定。

 

③攪拌：電解處理既然是依靠雜質(zhì)在陰極(或陽(yáng)極)的表面上反應(yīng)而被除去，那么就應(yīng)創(chuàng)造條件，使雜質(zhì)與電極表面有充分的接觸機(jī)會(huì)。攪拌可以加速雜質(zhì)運(yùn)動(dòng)，使它與電極的接觸機(jī)會(huì)增多，所以為了提高處理效果，電解時(shí)應(yīng)攪拌鍍液。國(guó)外資料介紹，在電解處理時(shí)用超聲波攪拌鍍液可提高處理效果。因此，有條件的單位，電解處理時(shí)應(yīng)盡量加速對(duì)鍍液的攪拌。

 

三、電解處理的要求

 

①首先要查明有害雜質(zhì)是否來(lái)源于電解過(guò)程：電解處理可以去除某些雜質(zhì)，但有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生雜質(zhì)。例如有害雜質(zhì)來(lái)源于不純的陽(yáng)極，電解處理時(shí)仍用這種陽(yáng)極，那么隨著電解過(guò)程的進(jìn)行，雜質(zhì)會(huì)越積越多;又如雜質(zhì)來(lái)源于某些化合物在電極上的分解，那么電解將使這類(lèi)分解產(chǎn)物逐漸增多。這樣的電解處理，不但不能凈化鍍液，反而會(huì)不斷加重鍍液的污染。因此，在電解處理前，要進(jìn)行的檢查，預(yù)防處理過(guò)程中產(chǎn)生有害雜質(zhì)。

 

　　電解用的陰極(假陰極)面積要盡可能大：用電解法去除雜質(zhì)，大多是在陰極表面上進(jìn)行的，所以增大陰極面積，可以提高去除雜質(zhì)的效率n同時(shí)為了在不同的電流密度部位電解去除鍍液中不同雜質(zhì)或同一種雜質(zhì)，要求電解用的陰極做成凹凸的表面(如瓦楞形)，這樣可以提高電解處理的效果。但陰極上的凹處不宜太深，以防止電流密度過(guò)小而使雜質(zhì)不能在這些部位沉積或還原。

 

③電解過(guò)程中，要定時(shí)刷洗陰極：由于電解處理的時(shí)間一般都比較長(zhǎng)，在長(zhǎng)時(shí)間的電解過(guò)程中，陰極上可能會(huì)產(chǎn)生疏松的沉積物，它的脫落會(huì)重新沾污鍍液，所以在電解一段時(shí)間后，應(yīng)將陰極取出刷洗，把陰極上疏松或不良的沉積物刷去后再繼續(xù)電解。

 

④電解處理前，先做小試驗(yàn)估計(jì)一下電解處理的效果和時(shí)間：有些雜質(zhì)，用電解處理很難除去，若盲目地采用電解處理，可能花了很長(zhǎng)時(shí)間也不能使鍍液恢復(fù)正常。

 

　　由于小試驗(yàn)所取的鍍液少，雜質(zhì)的總量也少，往往在通入足夠量的電量，在不長(zhǎng)的時(shí)間里就能看出電解處理是否有果。例如取2L有故障的鍍液，掛人2dm2左右的陰極(瓦楞形)，電流2A，電解4h鍍液基本好轉(zhuǎn)，5h鍍液恢復(fù)正常，則小試驗(yàn)表明：每升有故障的鍍液，通入電量就能使鍍液恢復(fù)正常。

 

　　由此可以估計(jì)，若需要處理的有故障的鍍液為1OOOL，則需通人5OOOA·h左右的電量。假如電解處理時(shí)控制電流為1OOA，那么約需電解5Oh。由于小試驗(yàn)與大槽電解時(shí)的操作條件不相同，因此小試驗(yàn)不能作為大槽電解處理的依據(jù)，只能作為一種預(yù)先的估計(jì)，做到心中有數(shù)。

 

電解處理操作方法

 

　　電解處理可以用間歇法和連續(xù)法兩種。間歇法是當(dāng)鍍液被雜質(zhì)沾污到影響鍍層質(zhì)量時(shí)，就停止生產(chǎn)，陰極上改為吊掛電解板，進(jìn)行電解處理，直至鍍液恢復(fù)正常后再轉(zhuǎn)為正式電鍍生產(chǎn)。

 

　　連續(xù)法是在電鍍槽旁邊，放置一個(gè)小型的輔助槽，這個(gè)輔助槽專(zhuān)用于電解去除雜質(zhì)，其中用一臺(tái)泵把需要電解處理的鍍液從電鍍槽抽人輔助槽，同時(shí)在輔助槽上面開(kāi)一個(gè)溢流口，使經(jīng)過(guò)電解處理的鍍液返回到電鍍槽內(nèi)，以保持鍍槽中鍍液恒定地來(lái)回循環(huán)。連續(xù)法可以使電鍍和電解處理同時(shí)并行，不必停止生產(chǎn)。此法適用于電鍍過(guò)程中雜質(zhì)含量會(huì)逐漸增長(zhǎng)的操作，例如鋅制品鍍鎳，鍍鎳液中鋅雜質(zhì)容易增長(zhǎng);光亮硫酸鹽鍍銅后鍍鎳，鍍鎳液中銅雜質(zhì)容易增長(zhǎng)，假使在這類(lèi)鍍鎳槽旁邊放置一個(gè)輔助電解槽，進(jìn)行連續(xù)電解，可以抑制鋅或銅雜質(zhì)的增長(zhǎng)，防止造成故障。