BRPI0820988B1

BRPI0820988B1 - banho galvânico, processo para a separação galvânica e emprego de um diafragma bipolar para a separação em um banho galvânico e emprego de um diafragma bipolar para evitar a decomposição anódica

Info

Publication number: BRPI0820988B1
Application number: BRPI0820988-0A
Authority: BR
Inventors: Hartmut Trenkner; Alexander Jimenez
Original assignee: Coventya Gmbh
Priority date: 2007-12-14
Filing date: 2008-12-15
Publication date: 2018-12-04
Also published as: WO2009077146A2; ES2396801T3; WO2009077146A3; PL2235236T3; BRPI0820988A2; DE102007060200A1; EP2235236B1; EP2235236A2

Description

(54) Título: BANHO GALVÂNICO, PROCESSO PARA A SEPARAÇÃO GALVÂNICA E EMPREGO DE UM DIAFRAGMA BIPOLAR PARA A SEPARAÇÃO EM UM BANHO GALVÂNICO E EMPREGO DE UM DIAFRAGMA BI POLAR PARA EVITAR A DECOMPOSIÇÃO ANÓDICA (73) Titular: COVENTYA GMBH, Sociedade Alemã. Endereço: Stadtring Nordhorn 116, 33334 Gütersloh, ALEMANHA (DE) (72) Inventor: HARTMUTTRENKNER; ALEXANDER JIMENEZ.

Prazo de Validade: 20 (vinte) anos contados a partir de 15/12/2008, observadas as condições legais

Expedida em: 04/12/2018

Assinado digitalmente por:

Liane Elizabeth Caldeira Lage

Diretora de Patentes, Programas de Computador e Topografias de Circuitos Integrados

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para BANHO GALVÂNICO, PROCESSO PARA A SEPARAÇÃO GALVÂNICA E EMPREGO DE UM DIAFRAGMA BIPOLAR PARA A SEPARAÇÃO EM UM BANHO GALVÂNICO E EMPREGO DE UM DIAFRAGMA BIPOLAR PARA EVITAR A DECOMPOSIÇÃO ANÓDICA.

[001] A presente invenção refere-se a um banho alcalino galvânico para a aplicação de zinco ou ligas de zinco em substratos, no qual os compartimentos do anodo e do compartimento do catodo estão reciprocamente separados por um diafragma bipolar. O banho galvânico é operado com zinco, ou seja, com banhos de ligas de zinco, que podem conter outros aditivos. Além disso, a invenção abrange um processo para a separação galvânica de zinco ou ligas de zinco no substrato no qual o substrato é introduzido no banho galvânico de acordo com a invenção. Além disso, a invenção refere-se ao emprego de diafragmas bipolares para a separação de compartimento de anodo e compartimento do catodo em banhos galvânicos e para evitar a decomposição anódica de componentes orgânicos do eletrólito em banhos galvânicos.

[002] Para viabilizar a separação de camadas adicionais de banhos de zinco, serão adicionados ao banho formadores orgânicos de brilho e umectantes. Além disso, o banho contém formadores de complexos para possibilitar a separação de outros metais da liga de zinco. O formador de complexo serve para a regularização do potencial e para manter os metais na solução de maneira que seja alcançada a composição de liga desejada. A utilização dos componentes orgânicos acima mencionados resulta, todavia, na operação dos banhos em problemas, bem como estão descritos no documento WO 00/06807. Ali é percebido especialmente como fator desvantajoso que estes banhos, após algumas horas de operação, apresentam uma alteração da cor original azul-violeta na direção de marrom. A cor marrom se origina de

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2/14 produtos de decomposição cuja quantidade aumenta no decorrer do tempo de operação do banho. Depois de várias semanas, ou seja, meses esta coloração fica mais reforçada isto produz consideráveis interferências no revestimento das peças como, por exemplo, espessuras de camadas irregulares ou formação de bolhas. Uma limpeza continuada do banho, portanto, é imprescindível. Mas este processo demanda tempo e custos.

[003] Com a separação de fases e crescente teor de impurezas orgânicas, apresentam-se progressivamente problemas decorativos no revestimento e resultam em produtividade reduzida. Para diminuir os problemas decorativos, normalmente são realizadas dosagens maiores dos aditivos orgânicos dos banhos, com o que, todavia, o teor de produtos de decomposição continua a aumentar.

[004] Como medidas auxiliares até agora são conhecidos os seguintes métodos:

• uma diluição do banho reduz a concentração das impurezas proporcional ao grau de diluição. Uma diluição é de realização simples, mas apresenta desvantagem de que a quantidade de eletrólito retirada do banho terá de ser conduzida para uma eliminação de custo intensivo. Um banho totalmente novo pode nesse contexto ser considerado como caso especial da diluição do banho.

• um tratamento de carvão ativo pela mistura de carvão ativo na quantidade de 0,5-2 g/L no banho e subsequente filtração evita a concentração de impurezas pela adsorção no carvão. A desvantagem deste método é que é bastante trabalhoso e produz uma redução apenas reduzida.

• banhos de zinco alcalinos contêm aditivos orgânicos em uma parcela inferior pelo fator de 5 a 10 do que os banhos ácidos. De modo correspondente, normalmente a impureza por produtos de decomposição é menos crítica. No caso, dos banhos de liga alcalinos,

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3/14 todavia, para a complexação do aditivo de liga (Fe, Co, Ni, Sn, Mn) torna-se necessário o acréscimo de consideráveis quantidades de formadores de complexos orgânicos. Estes serão decompostos de forma oxidativa no anodo e os produtos de decomposição acumulados atuam de forma negativa sobre o processo da produção.

• o documento EP 1 369 505 A2 revela um processo para a limpeza de um eletrólito de zinco/níquel em um processo galvânico no qual uma parcela do banho do processo empregado no processo é aplicada por vaporização até que se verifica uma separação de fase em uma fase inferior, ao menos uma fase intermediária e uma fase superior, sendo separadas a fase inferior e a fase superior. Este processo exige várias etapas e em virtude das necessidades de energia que apresenta é desvantajoso sob pontos de vista de custos.

• o documento WO 00/06807 e WO 01/96631 descrevem banhos galvânicos para aplicação de revestimentos de zinco/níquel. Para evitar a decomposição indesejada de aditivos no anodo, é proposto separar o anodo do eletrólito alcalino através de um diafragma de troca de íons.

[005] Estes sistemas apresentam, todavia, a desvantagem de que o emprego desses diafragmas produz um excesso volumétrico no sistema global.

[006] Além disso, os banhos conhecidos de acordo com o estado da técnica que são operados sem a separação da região dos catodos e dos anodos, apresentam a desvantagem de que na decomposição anódica do formador de complexo com teor de nitrogênio é formado cianeto e este se enriquece em uma concentração que não pode ser negligenciada.

[007] Partindo desta situação constitui objetivo da presente invenção oferecer um banho galvânico alcalino que elimina as desvantagens acima mencionadas, sendo de operação simples e possibilitanPetição 870180128959, de 11/09/2018, pág. 8/27

4/14 do elevada durabilidade do banho galvânico. Ao mesmo tempo deverá ser viabilizada uma separação galvânica com espessura de camada inalterada.

[008] De acordo com a invenção, é oferecido um banho galvânico alcalino para a separação de zinco ou de ligas de zinco de substratos que contém um compartimento de catodo com um catodo correspondente de católitos contendo íons de zinco e um compartimento de anodo com anodo e anólito correspondente, sendo que o compartimento de catodo e o compartimento de anodo são separados por um separador. De acordo com a invenção como separador é empregado um diafragma bipolar.

[009] O banho galvânico de acordo com a invenção apresenta no caso as seguintes vantagens econômicas e ecológicas:

a) é aumentada a durabilidade do banho,

b) economia de hidróxido de sódio pelo processo de formação automática no anólito após a fissão de água,

c) redução de excesso de volume no eletrólito de zinco galvânico,

d) são evitadas reações de oxidação dos aditivos orgânicos no anodo,

e) obtenção do elevado grau de eficácia na separação de metal no catodo ao redor de aproximadamente 90% de grau de eficácia,

f) aproveitamento otimizado dos componentes químicos do eletrólito por não ser formado um excesso de volume que tivesse que ser adicionalmente tratado para água servida, ou eliminado, porém, sendo registrada uma redução volumétrica pela perda de massa em metais e hidrogênio no eletrólito durante o processo de separação, o qual, de acordo com o teor de hidróxido de sódio no eletrólito pode ser compensado com água, hidróxido de sódio ou lixívia de sódio a partir

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5/14 do anólito,

g) na sua utilização é obtida uma espessura de camada de qualidade elevada inalterada no substrato revestido.

[0010] O diafragma bipolar apresenta ao menos um diafragma de troca de cátions, ao menos um diafragma de troca de ânions e uma camada intermediária formada entre esses diafragmas, que produz a catalisação da dissociação da água e prótons e íons de hidróxido. [0011] O anodo consiste preferencialmente em níquel, aço nobre niquelado, aço, ou aço nobre. Isto tem a vantagem comparada aos banhos galvânicos conhecidos no estado da técnica, nos quais são empregados, normalmente, anodos de titânio platinados, sendo de custo nitidamente mais vantajoso.

[0012] De preferência o católito contém outros sais metálicos. Fazem parte especialmente sais de ferro, níquel, manganês, cobalto e estanho ou suas misturas. Da mesma maneira, o formador de complexo de católito pode conter especialmente aminas, polialquilenoiminas, ácidos dicarboxílicos, ácidos tricarboxílícos, ácidos hidroxicarboxílicos, outros ligantes de quelatos, como acetilacetona, ureia, derivados de ureia e outros ligantes de complexos, nos quais o grupo funcional de complexação nitrogênio fósforo e enxofre estão presentes. Outros componentes opcionais nos católitos são substâncias aditivas selecionadas do grupo consistindo em meios de brilho, umectantes e suas misturas. Daí fazem parte, preferencialmente, carboxilato de benzilpiridínio, ácido nicotínico, N-carboxilato de metilpiridínio e aldeídos.

[0013] A seguir é relacionada uma composição exemplificada como católito de acordo com a invenção:

[0014] 80-250 g/l de hidróxido de sódio ou de potássio, [0015] 4-50 g/l zinco em forma de sal de zinco solúvel, [0016] 0,02-20 g/l Níquel, Ferro, Cobalto, Estanho em forma de um sal de metal solúvel como metal de liga,

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6/14 [0017] 1-200 g/l Formador de complexo selecionado do grupo constituído de Polialquilenoaminas, Alcanolaminas, Polihidroxicarboxilatos e suas misturas e [0018] 0,1-5 g/l formadores de brilho aromáticos e/ou heteroaromáticos.

[0019] De preferência, o anólito consiste em 50 a 200 g/l de NaOH e 950 a 800 g/l de água.

[0020] O diafragma bipolar preferencial mente apresenta estabilidade térmica até 50°C, especialmente preferida até 60°C.

[0021] Outra variante de acordo com a invenção do banho galvânico prevê que este apresente outro compartimento de eletrólito, disposto entre o compartimento do catodo e do anodo. Este outro espaço de eletrólito será separado pelo diafragma bipolar do compartimento de anodo por um diafragma de trocas de íons do compartimento de catodo. Neste compartimento de eletrólito está contido um segundo católito.

[0022] No caso é preferido que o diafragma de troca de íons seja um diafragma de troca de ânions. Mas também é possível empregar um diafragma de troca de cátions.

[0023] O segundo católito apresenta preferencialmente um pH na faixa de 1 a 7. De modo especialmente preferido o segundo católito contém ácido sulfúrico ou ácido sulfúrico e sulfato de sódio. Também é possível, que estejam contidos no segundo católito ácido carboxílico e/ou os seus sais como, por exemplo, formiato de sódio ou acetato de sódio.

[0024] O emprego de um segundo católito serve, no caso, para proteção de diafragma bipolar. Assim, íons de carbonato de hidrogênio (HCO3-) do lado do católito a partir do diafragma bipolar com os prótons formados (H+), podem formar ácido carbônico da fissão de água, o qual se decompõe em forma de dióxido de carbono (CO2) e água. O

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7/14 dióxido de carbono em formação pode pressionar no sentido do afastamento dos diafragmas de cátions e ânions do diafragma bipolar na face de conexão, com o que progressivamente fica perdida a função da fissão de água em prótons e íons de hidróxido. Pelo diafragma adicional de troca de íons, especiaimente um diafragma de troca de ânions, especiaimente íons de hidróxido estão presentes com corrente contínua aplicada no segundo católito, quando se produz a neutralização, decomposição de carbonato de hidrogênio de aumento do valor do pH. Desta maneira pode-se conseguir que o diafragma bipolar no lado da troca de cátions não mais seja prejudicado pelos íons de carbonato de hidrogênio.

[0025] De acordo com a invenção também é oferecido um processo para separação galvânica e zinco ou de ligas de zinco em substratos, no qual o substrato é introduzido em um banho galvânico conforme já acima descrito, sendo que no substrato são separados em processos galvânicos zinco ou ligas de zinco.

[0026] A separação verifica-se no caso preferencialmente a uma temperatura de 20 a 40°C especiaimente preferido a uma temperatura de 20°C a densidade da corrente está aplicada na separação preferencialmente em uma faixa de 0,1 até 20 A/dm², especiaimente 0,5 até 3 A/dm².

[0027] De acordo com a invenção, será também oferecido o emprego de um diafragma bipolar para a separação do compartimento do anodo e do compartimento do catodo em um banho galvânico. O diafragma bipolar possibilita no caso que seja evitada a composição anódica de componentes orgânicos do eletrólito em um banho galvânico. [0028] O diafragma bipolar, empregado de acordo com a invenção, apresenta preferencialmente ao menos um diafragma de troca de cátions, ao menos um diafragma de troca de ânions e uma camada intermediária integrada entre os diafragmas com efeito catalisador sobre

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8/14 a desoxidação de água em prótons e íons de hidróxido.

[0029] Os diafragmas bipolares da presente invenção, mediante emprego de diafragmas convencionais de troca de íons podem ser produzidos. Diafragmas bipolares podem, por exemplo, ser produzidos pela copolimerização de estireno e divinilbenzeno ou butadieno ou pela copolimerização de acrilonitrila e butadieno, sendo que os cátions são ligados, por exemplo, por uma sulfocloração firmemente no diafragma e nos ânions, por meio de clorometilização e reação com aminas terciárias são firmemente ligadas ao diafragma. A espessura dos diafragmas bipolares situa-se preferencialmente aproximadamente entre 0,1 e 1 mm. Além disso, os diafragmas bipolares facultativamente podem incluir o material de reforço de diferentes tipos e forma na dependência do processo com o qual são produzidos os diafragmas de troca de cátions.

[0030] Os diafragmas bipolares da presente invenção podem ser produzidos com qualquer diafragma de troca de cátions convencional, inclusive diafragmas com um grupo de troca de íons com um grupo de ácido sulfônico ou um grupo de ácido de carbono. Os diafragmas mais preferidos de troca de cátions incluem um grupo de ácido sulfônico que retém um grupo de troca mesmo sob condição ácida. Além disso, o diafragma de troca de cátions poderá incluir uma reduzida quantidade de um grupo de troca de ânions, desde que apresente números de transporte de cátions não inferiores a 0,9.

[0031] A camada de troca de ânions pode ser produzida com qualquer material convencional de troca de ânions com tais grupos de trocas de íons como íons orgânicos positivamente carregados, grupos amino ou grupos amônio quartenários. A estrutura de diafragma polimérica conteria o grupo de troca de ânions integrada na malha orgânica. O polímero pode ser um polímero de vinilpiridina, divinilbenzeno com os monômeros copolimerizados em diferentes quantidades como

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9/14 estireno, etileno, ácido metacrílico ou propileno. O diafragma de troca de ânions pode apresentar uma matriz de reforço como, polietileno, polipropileno, cloreto de polivinila e acetato de polivinila. O diafragma de troca de ânions possuirá preferencialmente uma capacidade entre aproximadamente 1 e 3 miliequivalentes por grama (mval/g). O diafragma de troca de ânions pode ser um tipo polimerizável, um tipo homogêneo ou um tipo não homogêneo.

[0032] De acordo com a invenção, os diafragmas de trocas de íons preferencialmente serão interligados mediante emprego de um adesivo como, por exemplo, cola iônica que é constituída de espécies de carga positiva e negativa. Estes adesivos incluem, sem restrição, epicloridrina, polietilamina, ácido poliacrílico, polivinilamina, poli(4vinil)piridina, resina de troca de ânions e cátions pulverizada e comercializada e combinações das mesmas. Após a aplicação do adesivo iônico, o material condutor de cátions e o material condutor de ânions serão prensados a quente preferencialmente com uma variedade de elementos com suficiente temperatura e pressão suficiente a fim de que o material seja ligado em forma de um diafragma bipolar. Os elementos removíveis podem ser afastados pela extração ou dissolução, com o que permanece uma passagem para fluídos. Uma cola preferida é uma solução aquosa que contém uma mistura de poliacrílico e polietilenoimina, especialmente preferido em uma relação de polietilenoimina: ácido poliacrílico de aproximadamente 6:1.

[0033] Alternativamente a cola pode incluir uma polivinilamina, na qual o grupo amino é substituído por um grupo alquila com 1 a 4 átomos de carbono e possuindo a polivinilamina um peso molecular entre aproximadamente 10⁴ e 10⁶. A concentração da solução aquosa de polivinila pode estar situada entre 0,5 e 70% em peso, porém, a concentração preferida estará situada em aproximadamente 3 e 15% em peso. Soluções da polivinilamina aquosa podem ser obtidas como, por

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10/14 exemplo, com um processo convencional da hidrólise ácida ou alcalina de formamida de polivinila ou de acetamida de polivinila com uma solução de hidróxido de sódio ou ácido clorídrico. Um processo preferido para a produção de uma solução de polivinila aquosa inclui a hidrolisação de polivinilformamida aquosa com ácido clorídrico a uma temperatura situada aproximadamente entre 60°C e 100°C. A concentração de polivinilformamida na água está situada preferencialmente aproximadamente entre 1 e 50% em peso, mais preferido aproximadamente entre 5 e 20% em peso. As soluções resultantes de polivinilamina ainda são liquefeitas e podem ser facilmente aplicadas nos diafragmas.

[0034] As soluções de colas podem ser aplicadas mediante emprego de qualquer técnica convencional, inclusive escovas ou revestimentos por rolos, em um ou nos dois diafragmas de troca de íons. A solução será aplicada preferencialmente a uma temperatura aproximadamente entre 10° e 50°C. Também é possível impregnar os diafragmas nas duas faces com a solução. A superfície externa do diafragma será, todavia, de preferência, lavada durante a produção do diafragma bipolar, afastando a cola. A espessura da camada de cola situa-se preferencialmente entre aproximadamente 0,001 e aproximadamente 0,05 mm.

[0035] No diafragma bipolar da presente invenção o diafragma de troca de cátions poderá ser ligado em qualquer processo no diafragma de troca de ânions. Todavia, é preferido que o diafragma de troca de cátions e o diafragma de troca de ânions estejam colados entre si de forma bem justaposta, com uma resistência à remoção não inferior 1 0,2 kg f/25 mm em estado úmido a fim de evitar uma separação dos dois diafragmas quando o diafragma bipolar for usado em estado úmido como eventualmente na fissão de água. Um diafragma bipolar com uma reduzida resistência à remoção possibilitará que durante o uso sejam formadas bolhas ou inclusões na face limítrofe entre o diafragPetição 870180128959, de 11/09/2018, pág. 15/27

11/14 ma condutor de ânions e o diafragma condutor de cátions. Bolhas e inclusões produzem uma diminuição da eficiência de fluxo em cada superfície de diafragma e um aumento progressivo em espaços de tempo de uso mais prolongados do potencial do diafragma. Tais diafragmas precisam ser substituídos periodicamente.

[0036] De modo especialmente preferido será um diafragma com os seguintes parâmetros mencionados na tabela 1.

TABELA 1

Reforço Mecânico de Tecido	PEEK monofil
Queda de Tensão @ 1 KA/m² @ 30°C, 5% H2SO4	< 1,20 volt
Eficiência da Fissão de Água	> 98 %
Espessura Nominal	180 pm
Estrutura de Diafragma (Kraton, PPO)	Película Homogênea

[0037] Baseado na seguinte figura e nos exemplos deverá ser descrito mais detalhadamente o objeto de acordo com a invenção sem restringi-lo às formas especiais de execução aqui apresentadas.

[0038] A figura 1 mostra com base em uma representação esquematizada a estrutura de um banho galvânico, de acordo com a invenção e a reação química que ali se produz.

[0039] A figura 2 mostra com base em uma representação esquematizada a estrutura de outro banho galvânico de acordo com a invenção com as reações químicas que neles se produzem.

[0040] A figura 1 apresenta esquematicamente o banho galvânico de acordo com a invenção. Ali o número 1 significa o banho o número 2 representa os anodos e o número 3 os catodos, ou seja, a peça a ser revestida. Também são representados o anólito 4 que envolve o anodo e o católito 5 que envolve o catodo. Anólito e católito são separados reciprocamente por um diafragma bipolar 6.

[0041] No banho de acordo com a invenção o compartimento do

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12/14 anodo preferencialmente é configurado menor do que o compartimento de catodo, já que ali têm lugar os processos especiais. No banho galvânico recorrem no caso os processos eletroquímicos representados na tabela 2:

TABELA 2 (1) Zn⁺⁺ + 2 e -> Zn (Separação de Metal no Catodo) (2) Ni++ + 2 e' Ni (Separação de Metal no Catodo) (3) Na⁺ + θ'θ Na (Correspondente Reação de Transporte de Suporte de Carga no Catodo) (4) Na+ + OH θ NaOH (Reação de dissociação de NaOH no anólito) (5) 4 H2O 4 4 H+ +4 OH (Reação de Fissão de Água na Camada Intermediária do Diafragma) (6) 4 OH- 2H2O + 02 t(Reação de Anodo) (7) OH + Η θ H2O (Reação com Prótons resultantes na Fissão de Água no Católito) (8) OH- + Na+ θ NaOH (Dissociação de NaOH no Compartimento do Catodo) (9) 4 H⁺ + 4 e' 2H² (Reação de Catodo dos Prótons) (10) Aminas + Zn⁺⁺ θ Compostos Complexos Amina-Zn (em parte ânions) Aminas + Ni++ θ Ânion Compostos do Complexo Amino Ni (em parte ânions) [0042] A figura 2 apresenta o banho galvânico da figura 1 sendo que este contém adicionalmente entre o compartimento de catodo e o compartimento de anodo, outro compartimento de eletrólito que contém por sua vez um segundo católito 7, o qual, no presente caso, contém sulfato de sódio e ácido sulfídrico (sempre 1M), sendo que o adicional compartimento de eletrólito está separado do compartimento do catodo por um diafragma de troca de íons 6. Com esta variante da invenção poderá ser evitada a formação de CO2 no diafragma bipolar. Dióxido de carbono formado poderá afastar forçosamente o diafragma

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13/14 de cátion e de ânion do diafragma bipolar na face de interligação, o que pode ser evitado por outro diafragma de troca de íons.

EXEMPLO 1 [0043] Foi preparado um banho galvânico para a separação de ligas de zinco-níquel:

• Zinco 10,4 g/L (como Zno solúvel), • Níquel 1,2 g/L (como sulfato de níquel), • NaOH 120 g/L, • Tetraetilenopentamina 25 g/L, • Trietanolamina 10 g/L, • Adição de brilho 0,1 g/L, [0044] Este banho foi operado com diafragma bipolar. O diafragma bipolar foi introduzido no banho entre o anodo e o catodo. Em seguida, foram empregados como peças a serem revestidas chapas de ferro (7x10 cm) que comumente são usadas para testes de células de Hull, e sendo revestidas a uma densidade de corrente de 1 até 2 A/dm². A movimentação das chapas de ferro significa de maneira mecânica com uma velocidade 1,4 m/min.

[0045] Em seguida, os banhos foram analisados e regularmente complementados. A dosagem sequencial dos banhos se verificou de acordo com os resultados dos testes de células de Hull. Um arraste convencional em banhos de produção de 12 L de banho /10.000 Ah também foi levado em conta e os componentes do banho foram correspondentemente complementados.

EXEMPLO 2 [0046] Foi produzido um banho galvânico para a separação de zinco com os seguintes componentes:

• Zinco 16, g/L (como Zno solúvel), • Ferro 0,4 g/L (como sulfato de ferro), • NaOH 120 g/L,

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14/14 • Trietanolamina 50 g/L, • Adição de brilho 0,1 g/L, [0047] Este banho foi operado com diafragma bipolar. O diafragma bipolar foi introduzido no banho entre o anodo e o catodo. Em seguida, foram usados como peças a serem revestidas chapas de ferro (7x10 cm) que comumente são usadas para testes de células de Hull, e sendo revestidas a uma densidade de corrente de 1 até 2 A/dm². A movimentação das chapas de ferro significa de maneira mecânica com uma velocidade 1,4 m/min.

[0048] Em seguida, os banhos foram analisados e regularmente complementados. A dosagem sequencial dos banhos se verificou de acordo com os resultados dos testes de células de Hull. Um arraste convencional em banhos de produção de 12 L de banho /10.000 Ah também foi levado em conta e os componentes do banho foram correspondentemente complementados.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Banho alcalino galvânico para separação de zinco ou de liga de zinco em substratos, contendo ao menos um compartimento de catodo com catodo correspondente e católitos contendo íons de zinco e ao menos um compartimento de anodo com anodo correspondente e anólitos, sendo que o compartimento do catodo está separado do compartimento de anodo por um separador, caracterizado pelo fato de que, o separador é um diafragma bipolar, sendo que o banho galvânico apresenta um outro compartimento de eletrólito, que está separado pelo diafragma bipolar do compartimento de anodo, e, por um diafragma de troca de íons do compartimento de catodo e um segundo católito.
2. Banho galvânico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, o diafragma bipolar contém ao menos um diafragma de troca de cátions, ao menos um diafragma de troca de ânions e uma camada intermediária integrada entre os diafragmas que produz a catalisação da dissociação de água em prótons e íons de hidróxido.
3. Banho galvânico de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que, o diafragma de troca de cátions abrange ao menos o material, selecionado parcialmente ou completamente de polímeros fluoretados com ácidos carboxílicos ou grupos ácidos sulfônicos funcionais, copolímeros de etileno com ácido acrílico, copolímeros de etileno com ácido metacrílico, polímeros de estireno com grupos ácido carboxílico-funcionais ou grupos ácidos sulfônicos funcionais, polímeros-divinilbenzeno com grupos ácidos carboxílicos funcionais ou grupos ácido sulfônico-funcionais, derivados e suas misturas.
4. Banho galvânico de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que, o diafragma de troca de ânions abrange ao menos o material selecionado entre polímeros com cadeias priPetição 870180128959, de 11/09/2018, pág. 20/27

2/4 márias (cadeias principais) parcial ou totalmente fluoretadas, cadeias primárias de hidrocarbonetos saturados, cadeias primárias insaturadas, cadeias primárias aromáticas ou parcialmente aromáticas ou cadeias primárias saturadas, contendo heteroátomos, com grupos funcionais selecionados de funcionalidades de carga positiva, e suas aminas e derivados.
5. Banho galvânico de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de que, o diafragma de troca de ânions contém um polímero divinilpiridina ou divinilbenzeno com monômeros compolimerizados do grupo constituído de estireno, etileno, ácido metacrilíco e /ou propileno.
6. Banho galvânico de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, o diafragma bipolar é termicamente estável até 50°C, especialmente 60°C.
7. Banho galvânico de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, o anodo consiste em níquel ou contém níquel essencialmente.
8. Banho galvânico de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, o católito contém outros sais de metal, especialmente de ferro, níquel, manganês, cobalto e estanhos ou suas misturas.
9. Banho galvânico de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o católito contém formadores de complexo, especialmente de aminas, polialquilenoiminas, ácidos dicarboxílicos, ácidos tricarboxilícos, ácido hidróxido carboxilíco, outros ligantes de quelatos, como acetilacetona, ureia, derivados de ureia e outros ligantes de complexo, nos quais o grupo funcional de complexação contém nitrogênio fósforo e enxofre.
10. Banho galvânico de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, o católito

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3/4 contém substâncias adicionais escolhidas do grupo consistindo em meios de brilho umectantes e suas misturas.
11. Banho galvânico de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, o católito apresenta a seguinte composição:

80-250 g/l Hidróxido de Sódio ou de Potássio,

4-20 g/l Zinco em forma de um sal de zinco solúvel,

0,02-20 g/l Níquel, Ferro, Cobalto, Estanho em forma de um sal de metal solúvel como metal de liga,

1-200 g/l formador de complexo selecionado do grupo constituído de polialqueniolaminas, alcanolaminas, poli-hidroxicarboxilatos e suas misturas e

0,1-5 g/l formadores de brilhos aromáticos e/ou heteroaromáticos.
12. Banho galvânico de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o anólito é constituído de 50 até 200 g/l NaOH e de 800 até 900 g/l água.
13. Banho galvânico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, o diafragma de troca de íons é um diafragma de troca de ânions.
14. Banho galvânico de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, o segundo católito apresenta um pH na faixa de 1 a 7.
15. Banho galvânico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que, o segundo católito contém ácido sulfúrico ou ácido sulfúrico ou sulfato de sódio e/ou ácido carboxílico e/ou os seus sais.
16. Processo para separação galvânica de zinco ou de ligas de zinco em substratos, caracterizado pelo fato de que o substrato é introduzido em um banho galvânico, como definido em qualquer uma

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4/4 das reivindicações precedentes, e nos substratos são separados zinco ou ligas de zinco em processo galvânico.
17. Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que, a separação se produz a uma temperatura de 20 a 40°C, especialmente a 25°C.
18. Processo de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizado pelo fato de que, a separação se verifica a uma densidade de corrente de 0,4 até 5 A/dm², especialmente de 0,5 até 3 A/dm².
19. Emprego de um diafragma bipolar para a separação de compartimento de anodo e compartimento de catodo em um banho galvânico, caracterizado pelo fato de que o banho galvânico apresenta um outro compartimento de eletrólito, que está separado pelo diafragma bipolar do compartimento de anodo, e, por um diafragma de troca de íons do compartimento de catodo e um segundo católito.
20. Emprego de um diafragma bipolar para evitar a decomposição anódica de componentes orgânicos do eletrólito em um banho galvânico, caracterizado pelo fato de que o banho galvânico apresenta um outro compartimento de eletrólito, que está separado pelo diafragma bipolar do compartimento de anodo, e, por um diafragma de troca de íons do compartimento de catodo e um segundo católito.
21. Emprego de acordo com uma das reivindicações 19 ou 20, caracterizado pelo fato de que, o diafragma bipolar apresenta ao menos um diafragma de troca de cátions, ao menos um diafragma de troca de ânions e uma camada intermediária entre os diafragmas, que produz a catalisação da dissociação de água em prótons e íons hidróxidos.

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