Российское общество гальванотехников
и специалистов в области обработки поверхности
карта сайта
Гальванотехника и обработка поверхности №1 за 2017
Содержание
журналов:

Подписка >>
Выпуск № 1 за 2017 год

Торговый Дом “ЭЛМА”: надёжные насосы, фильтровальные установки, нагреватели, мешалки из композита
перейти в каталог...
Каталог производителей и продукции для гальваники
Материалы и химикаты
для гальванопокрытий
» цинкование » хромирование » меднение » никелирование » оловянирование » кадмирование » драгметаллами » для электроники
Конверсионные пк
» оксидирование » фосфатирование » хроматирование » хромитирование Анодирование
Нанесение покрытий на:
» титан и его сплавы » алюминий и его сплавы » ЦАМ » магний и его сплавы » нержавейку Гальванопластика Нанесение покрытий на
изделия заказчика
Оборудование и приборы
» гальванические линии » ванны из пластика » вентиляция » фильтры, насосы, ТЭНы » выпрямители » измерительные приборы » ячейки Хулла Проектирование и реконструкция
гальванических производств
Решение экологических проблем Автоматизация процессов
Покрытия сплавами
» на основе меди » на основе никеля » на основе олова » на основе цинка
Хим. покрытия
» золотые » медные » никелевые Подготовка поверхности Аноды

Rambler's Top100

Вопросы – Ответы

Увеличение скорости растворения цинковых анодов

Вопрос.

Добрый день!

Мною, на основе сведений, изложенных в книге господина Окулова «Цинкование. Техника и технология», был спроектирован изготовлен и запущен в эксплуатацию генератор цинка для процесса щелочного цинкования. Генератор и корзины изготовлены из стали марки Ст3, внутри генератора на стальных штангах размещены 24 корзины с размерами 630х630 х 600 мм. Размер перфорации корзин 10х10мм. Объем генератора составляет 20 % от объема ванны, что составляет 250 дм3, в генератор в 24 стальных корзинах загружено 150 кг цинковых анодов, размер кусков примерно 40х40х10мм, общая площадь цинковых анодов 810 дм3. Генератор был заполнен раствором едкого натра концентрацией 135 г/л, Генератор оборудован системой циркуляции раствора в составе насоса , и 7 эдукторов, что обеспечивает 10- кратный обмен раствора внутри генератора.

В процессе эксплуатации выяснилось, что скорость растворения цинковых анодов довольно низка и составляет от 0,2 до 0,3 г/дм2час при температуре раствора 18°С. Соответственно, концентрация цинка в генераторе увеличивается медленно – от 0,6 до 1 г/л час.

При доведении концентрации цинка в генераторе до 50 – 60 г/л, как рекомендует господин Окулов, в осадок обильно выпадает гидрооксид цинка (определено лабораторным анализом), этот осадок покрывает не только дно генератора, но и ее стенки и поверхность корзин, соответственно, концентрация цинка в самом растворе уменьшается, осадок забивает эдукторы и трубопроводы, препятствует образованию гальванопары между цинком и железом. Скорость растворения цинка еще более уменьшается.

В связи с выше изложенным у меня два вопроса:

1. Какие необходимо принять меры для увеличения скорости растворения цинковых анодов? Для восполнения расхода цинка в ванне, необходимо, что бы скорость растворения была выше примерно в 1,6 раза.

2. Какие необходимо принять меры для предотвращения выпадения соединений цинка в осадок?

Заранее благодарю за ответ.

 

Ответ.

Уважаемый Александр Константинович!

Внимательно изучил Ваш опыт конструирования и применения генератора цинка. Он очень полезен. Вы указываете, что скорость растворения цинка низкая, при 18°С около 1г/л в час, или 24г/л за сутки. Это не так уж мало для холодного раствора, но, видимо, не достаточно для компенсации расхода цинка в ванне цинкования.

В книге, на которую Вы ссылаетесь, а также у автора публикации http://galvanicrus.ru/for_engineers/zn_generator.php указано: «в генераторе поддерживается концентрация щелочи выше, чем в рабочей ванне – 140-150 г/л». В вашем случае, в растворе щелочи с исходной концентрацией 135 г/л можно получить примерно 15-20 г/л цинка (в виде цинката), при этом свободной щелочи останется порядка 100 г/л, что недостаточно для дальнейшего быстрого растворения металлического цинка.

Для растворения цинка и компенсации расхода щелочи на образование цинката (теоретически на 1 моль цинка надо 2 моля щелочи), а также для предотвращения выпадения в осадок гидроксида цинка необходима избыточная щелочь. Практически, для образования устойчивого раствора цинката из металлического цинка необходим 5-10 кратный избыток щелочи. Таким образом, для поддержания скорости растворения цинка, необходимо поддерживать достаточную концентрацию щелочи, циркуляцию раствора для отвода продуктов растворения цинка, важна также температура раствора.

Для ускорения растворения цинка, некоторые зарубежные фирмы, специализирующиеся в производстве генераторов цинка, применяют также стальные корзины с «каталитическим покрытием», например, ru.surtec.com/catalog/plating/ZincGenerator.pdf

 

Примечания.

1.Вы пишете: «внутри генератора на стальных штангах размещены 24 корзины с размерами 630х630 х 600 мм. Размер перфорации корзин 10х10мм. Объем генератора составляет 20 % от объема ванны, что составляет 250 дм3, в генератор в 24 стальных корзинах загружено 150 кг цинковых анодов…» Любопытно, как в ванне объемом 250 литров разместились 24 корзины указанных размеров. Одна такая корзина имеет габаритный объем 240 литров. Полагаю, это ошибочные данные.

2.Вы также не точно цитируете книгу, указывая, что «При доведении концентрации цинка в генераторе до 50 – 60 г/л, как рекомендует господин Окулов…» На самом деле никаких рекомендаций здесь нет. Констатируется вслед за автором http://galvanicrus.ru/for_engineers/zn_generator.php: «При соблюдении указанных условий, концентрация цинка в генераторе за 24 часа достигает 55-60 г/л.» Возможно, это так и есть, однако для удержания в растворе цинката в растворе необходим избыток щелочи и стремиться к предельным значениям концентраций не следует.

3. Для справки: Из собственного опыта могу сказать, что нам (ООО «Арбат») приходится готовить 5-ти кратный концентрат электролита цинкования (500 г/л щелочи и 50-60 г/л цинка) из оксида цинка и щелочи – тот же генератор цинка – однако в холодное время года при хранении концентрата имеет место выпадение гидроксида цинка в осадок. После нагрева осадок цинка растворяется.

 

Итак, отработку технологии работы ванны цинкования с генератором цинка, следует проводить в следующих направлениях:

  • определиться с расходом щелочи адекватному растворению цинка;
  • определиться с температурой раствора генератора для достижения приемлемой скорости его работы;
  • определиться с циклом работы генератора – периодичностью откачки концентрата в рабочую ванну – с учетом получаемых концентраций цинка и щелочи;
  • наладить аналитический контроль (цинк, щелочь, температура) на всех стадиях процесса.

Если характер производства стабильный, то, после отработки технологии, взаимодействие на стадии «ванна цинкования -генератор цинка» также придет к устойчивому ритму и не будет доставлять проблем.

В.В. Окулов

30.05.2013

Курсы повышения квалификации
в I полугодии 2017 года
Новые материалы на сайте
Книги по гальванике (скачать)
Тезисы докладов конференции «Покрытия и обработка поверхности» – 2015, 2014, 2013
«Вопросы – ответы»
Чёрное блестящее покрытие
Покрытие титаном
Растрескивание и отслоение от стали цинкового покрытия с ЛКП на деталях с винтовым соединением
Покрытие алюминия для работы в сильнощелочной среде
Вопрос о Курсах повышения квалификации по гальванике
Рекомендуемые книги по гальванике и гальванотехнике
Оксидирование алюминия и его сплавов. Скопинцев В.Д. (2015)
Никелирование. Мамаев В.И., Кудрявцев В.Н. (2014)
Сборник практических материалов для работников гальванических цехов (2012)
Цинкование. Техника и технология. Окулов В.В. (2008)
Фосфатирование. Григорян Н.С., Акимова Е.Ф., Ваграмян Т.А. (2008)
Электролитическое хромирование. Солодкова Л.Н., Кудрявцев В.Н. (2007)
Промывные операции в гальваническом производстве. Виноградов С.С. (2007)
Организация гальванического производства. Оборудование, расчёт производства, нормирование. Виноградов С.С. Изд. 2-е, под редакцией проф. В.Н. Кудрявцева (2005)
Экологически безопасное гальваническое производство. Виноградов С.С. Изд. 2-е, под ред. проф. В.Н. Кудрявцева (2002)
НПП «СЭМ.М»

 

ООО «Точность» – пружины, шайбы, кольца из ленты и проволоки

© Российское общество гальванотехников - www.galvanicrus.ru, 2007—2017