JPH0428799B2 - - Google Patents
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- JPH0428799B2 JPH0428799B2 JP57174164A JP17416482A JPH0428799B2 JP H0428799 B2 JPH0428799 B2 JP H0428799B2 JP 57174164 A JP57174164 A JP 57174164A JP 17416482 A JP17416482 A JP 17416482A JP H0428799 B2 JPH0428799 B2 JP H0428799B2
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- metal
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- plating
- amount
- reaction
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- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、鉄系電気メツキ液の再生処理方法に
関する。
関する。
［従来の技術］
鉄系電気メツキ浴の主成分であるFe3+イオン
はきわめて不安定であり、たとえばメツキ浴中の
溶存酸素により、あるいは陽極表面での電極反応
により、容易に酸化されてFe3+イオンとなる。
これらの反応を式に表わせば、次の通りである。
はきわめて不安定であり、たとえばメツキ浴中の
溶存酸素により、あるいは陽極表面での電極反応
により、容易に酸化されてFe3+イオンとなる。
これらの反応を式に表わせば、次の通りである。
Fe2+＋1/4O2＋1/2H2O→Fe3+＋OH- ……(1)
Fe2+→Fe3+＋ｅ ……(2)
上記のようにして生成されたFe3+イオンは、
メツキよ沿組成を変動させ、メツキに悪影響を与
えるため、生成量に相当する量を常に還元およ
び／まては除去する必要がある。(1)式の反応によ
る空気酸化は、メツキセル構造を改善したり、メ
ツキセルを密閉N2シールすることにより相当程
度まで減少させることができるが、(2)式の電極反
応による酸化は、不溶性陽極を用いる場合には、
通電量の50〜90％生じる。したがつて、特に後者
の場合には、Fe3+イオンの還元および／または
除去はメツキ操業上不可欠の問題である。
メツキよ沿組成を変動させ、メツキに悪影響を与
えるため、生成量に相当する量を常に還元およ
び／まては除去する必要がある。(1)式の反応によ
る空気酸化は、メツキセル構造を改善したり、メ
ツキセルを密閉N2シールすることにより相当程
度まで減少させることができるが、(2)式の電極反
応による酸化は、不溶性陽極を用いる場合には、
通電量の50〜90％生じる。したがつて、特に後者
の場合には、Fe3+イオンの還元および／または
除去はメツキ操業上不可欠の問題である。
従来、亜鉛系メツキ浴中に生成されるFe3+イ
オンを除去する方法としてキレート樹脂法があり
（特公昭57−27960公報）、鉄系メツキ浴中に生成
されるFe3+イオンに対しても、このキレート樹
脂法を適用することが行なわれていたが、鉄系メ
ツキに適用するには主として次のような難点があ
り、必ずしも実用上有効なものではなかつた。す
なわち、(1)除去したFe3+量に相当する量のFe3+
を系外からメツキ浴へ供給する必要がある、(2)キ
レート樹脂法カラムの再生液の中和処理費用が高
い、(3)キレート樹脂の劣化による樹脂交換費用が
高い、(4)キレート樹脂カラムシステムの設置に多
額の費用を要し、かつ大規模なスペースを必要と
する。
オンを除去する方法としてキレート樹脂法があり
（特公昭57−27960公報）、鉄系メツキ浴中に生成
されるFe3+イオンに対しても、このキレート樹
脂法を適用することが行なわれていたが、鉄系メ
ツキに適用するには主として次のような難点があ
り、必ずしも実用上有効なものではなかつた。す
なわち、(1)除去したFe3+量に相当する量のFe3+
を系外からメツキ浴へ供給する必要がある、(2)キ
レート樹脂法カラムの再生液の中和処理費用が高
い、(3)キレート樹脂の劣化による樹脂交換費用が
高い、(4)キレート樹脂カラムシステムの設置に多
額の費用を要し、かつ大規模なスペースを必要と
する。
そこで、本発明者らは、先に、鉄系電気メツキ
においてメツキ浴中に生成されるFe3+イオンを
有効かつ有利に還元する方法として、メツキ浴に
補給すべき金属をメツキ液に添加溶解させること
により、Fe3+を還元すると同時にメツキ金属の
補給をも達成することができる方法を提案してい
る（たとえば、特願昭57−52565号（特開昭58−
17153号））。本発明者らはさらに、この方法に関
連して、メツキ液中のFe3+生成率、メツキ電流
効率および溶解反応におけるFe3+還元効率をパ
ラメータとし、これらを実測しながらメツキ浴へ
の金属供給量およびメツキ液捨量を調整すること
により、メツキ浴濃度を制御する方法を提案して
いる。
においてメツキ浴中に生成されるFe3+イオンを
有効かつ有利に還元する方法として、メツキ浴に
補給すべき金属をメツキ液に添加溶解させること
により、Fe3+を還元すると同時にメツキ金属の
補給をも達成することができる方法を提案してい
る（たとえば、特願昭57−52565号（特開昭58−
17153号））。本発明者らはさらに、この方法に関
連して、メツキ液中のFe3+生成率、メツキ電流
効率および溶解反応におけるFe3+還元効率をパ
ラメータとし、これらを実測しながらメツキ浴へ
の金属供給量およびメツキ液捨量を調整すること
により、メツキ浴濃度を制御する方法を提案して
いる。
この方法の場合には、溶解反応槽内に添加した
金属粉は全て完全溶解することを前提としてお
り、溶解反応槽中に定常的に存在する金属量は、
後述する、必要処理負荷量から化学量論的に計算
される添加当量にほぼ相当する。この溶解反応槽
中の金属粉の反応面積は、添加当量と金属粉の粒
度およびその後の反応による減少とにより決ま
る。そしてこの場合には、反応面積の制約がある
ために、反応槽における時間当り溶解量は制限さ
れることとなる。このため、反応時間が長くかか
り、反応槽容量が大きくなり、設備投資費用およ
び設備スペースが大きくなる欠点がある。
金属粉は全て完全溶解することを前提としてお
り、溶解反応槽中に定常的に存在する金属量は、
後述する、必要処理負荷量から化学量論的に計算
される添加当量にほぼ相当する。この溶解反応槽
中の金属粉の反応面積は、添加当量と金属粉の粒
度およびその後の反応による減少とにより決ま
る。そしてこの場合には、反応面積の制約がある
ために、反応槽における時間当り溶解量は制限さ
れることとなる。このため、反応時間が長くかか
り、反応槽容量が大きくなり、設備投資費用およ
び設備スペースが大きくなる欠点がある。
一般に、反応表面積を増加させる方法として
は、微粒径のものを使用することが行なわれる。
しかしながら、工業的経済的に入手可能な粒径
は、数μｍ程度までである。また、亜鉛粉の場合
には、粉末に凝集性があり、数μｍ程度の粒度の
ものでは凝集が生じ、却つて反応を阻害してしま
うことになるので、数＋μｍ程度の粒度のものが
適当である。このように、微粒径のものを使用す
るとしても、反応面積増加には自ら制限があり、
メツキ浴への金属溶解反応を促進する上で、必ず
しも有効な方法ではない。
は、微粒径のものを使用することが行なわれる。
しかしながら、工業的経済的に入手可能な粒径
は、数μｍ程度までである。また、亜鉛粉の場合
には、粉末に凝集性があり、数μｍ程度の粒度の
ものでは凝集が生じ、却つて反応を阻害してしま
うことになるので、数＋μｍ程度の粒度のものが
適当である。このように、微粒径のものを使用す
るとしても、反応面積増加には自ら制限があり、
メツキ浴への金属溶解反応を促進する上で、必ず
しも有効な方法ではない。
そこで、本発明の目的は、補給すべき金属をメ
ツキ浴に添加溶解させることにより、メツキ浴中
のFe3+イオンを還元するとともにメツキ金属の
補給をも達成する方法において、溶解反応におけ
る金属の反応表面積を大巾に増加させ、時間当り
の溶解量を改善することができる鉄系電気メツキ
液の再生処理方法を提供することにある。
ツキ浴に添加溶解させることにより、メツキ浴中
のFe3+イオンを還元するとともにメツキ金属の
補給をも達成する方法において、溶解反応におけ
る金属の反応表面積を大巾に増加させ、時間当り
の溶解量を改善することができる鉄系電気メツキ
液の再生処理方法を提供することにある。
上記問題点を解決し、上記課題を達成するため
の本発明は、金属の補給を行なう鉄系電気メツキ
液の再生処理方法において、Fa3+含有メツキ液
と、補給すべき金属粉を撹拌槽型溶解槽で接触溶
解させることにより、メツキ液中のFe3+イオン
を還元すると同時に金属を補給するに際し、メツ
キ液再生必要処理負荷量から化学量論的に計算さ
れる金属粉添加当量の２〜10倍の金属粉を、たえ
ず、金属の溶解反応に供給することを特徴とした
ものである。
の本発明は、金属の補給を行なう鉄系電気メツキ
液の再生処理方法において、Fa3+含有メツキ液
と、補給すべき金属粉を撹拌槽型溶解槽で接触溶
解させることにより、メツキ液中のFe3+イオン
を還元すると同時に金属を補給するに際し、メツ
キ液再生必要処理負荷量から化学量論的に計算さ
れる金属粉添加当量の２〜10倍の金属粉を、たえ
ず、金属の溶解反応に供給することを特徴とした
ものである。
次に、本発明を図面を参照しながら説明する。
第１図は、本発明のメツキ浴再生方法を鉄―亜鉛
合金電気メツキに適用した例を示す。図において
は、１はFe3+イオンおよびZn2+イオンを主成分
とするメツキ液を満たしたメツキ槽、２は不溶性
陽極、３は被メツキ材たとえば鋼帯、４はメツキ
槽１にメツキ液を補給するためのバツフアー槽、
５は補給すべき金属Fe粉、６はメツキ槽１から
抜き出したメツキ液によりFe粉の溶解を行なう
金属Fe撹拌槽型溶解層、７は補給すべき金属Zn
粉、８は金属Fe撹拌槽型溶解槽６と同様にメツ
キ槽１から抜き出したメツキ液によりZn撹拌槽
型溶解層、９はスラツジ、たとえば不純物として
含まれていた角種酸化物（FeO，MnO等）や炭
化物（Fe3C等）の不溶性残査を分離するための
固液分離装置、１０はメツキ液ドレンオフ受槽で
ある。
第１図は、本発明のメツキ浴再生方法を鉄―亜鉛
合金電気メツキに適用した例を示す。図において
は、１はFe3+イオンおよびZn2+イオンを主成分
とするメツキ液を満たしたメツキ槽、２は不溶性
陽極、３は被メツキ材たとえば鋼帯、４はメツキ
槽１にメツキ液を補給するためのバツフアー槽、
５は補給すべき金属Fe粉、６はメツキ槽１から
抜き出したメツキ液によりFe粉の溶解を行なう
金属Fe撹拌槽型溶解層、７は補給すべき金属Zn
粉、８は金属Fe撹拌槽型溶解槽６と同様にメツ
キ槽１から抜き出したメツキ液によりZn撹拌槽
型溶解層、９はスラツジ、たとえば不純物として
含まれていた角種酸化物（FeO，MnO等）や炭
化物（Fe3C等）の不溶性残査を分離するための
固液分離装置、１０はメツキ液ドレンオフ受槽で
ある。
金属Fe撹拌槽型溶解槽６および金属Zn撹拌槽
型溶解槽８における反応は次の通りである。
型溶解槽８における反応は次の通りである。
Fe3+＋1/2Fe
→3/2Fe2+（Fe3+還元反応） ……(3)
2H+＋Fe→Fe2+＋H3（酸溶解） ……(4)
Fe3+＋1/2Zn
→Fe3+1/2Zn3+（Fe3+還元反応） ……(5)
2H+＋Zn→Zn3+＋H2（酸溶解） ……(6)
すなわち、各撹拌型槽溶解槽６および８におい
て、金属Feおよび金属Znをそれぞれメツキ液に
添加撹拌させることにより、メツキ液中のFe3+
イオンを還元するとともに、メツキ液中に金属を
溶解、補給してメツキ液を再生処理するものであ
る。
て、金属Feおよび金属Znをそれぞれメツキ液に
添加撹拌させることにより、メツキ液中のFe3+
イオンを還元するとともに、メツキ液中に金属を
溶解、補給してメツキ液を再生処理するものであ
る。
本発明では、上記したような鉄―亜鉛合金電気
メツキ・システムにおいて、撹拌槽型溶解槽６お
よび８にそれぞれFe粉、Zn粉を添加し上記反応
を行なわせるに際し、常に特定量の金属を撹拌槽
型溶解槽中に存在させるようになつている。
メツキ・システムにおいて、撹拌槽型溶解槽６お
よび８にそれぞれFe粉、Zn粉を添加し上記反応
を行なわせるに際し、常に特定量の金属を撹拌槽
型溶解槽中に存在させるようになつている。
すなわち、メツキ液中のFe3+イオン濃度、浴
成分調整に必要な金属粉溶解量とから必要処理液
量が決まるが、この必要処理負荷量から化学量論
的に金属粉の添加当量を計算し、この添加当量の
２〜10倍の金属粉がたえず撹拌槽型溶解槽中に存
在するように、金属粉を添加するものである。好
ましい過剰量は、金属粉の種類、比重、粒径、メ
ツキ浴成分濃度、PH温度、Fe3+濃度等の処理条
件、装置付属機器等に依存し、これらとの関連で
それぞれ個別に最適量が選ばれる。金属粉の撹拌
流動を良好にし、沈降を防止するために、当量の
２〜10倍過剰とするのが効率的である。10倍を越
えると撹拌が困難となる。
成分調整に必要な金属粉溶解量とから必要処理液
量が決まるが、この必要処理負荷量から化学量論
的に金属粉の添加当量を計算し、この添加当量の
２〜10倍の金属粉がたえず撹拌槽型溶解槽中に存
在するように、金属粉を添加するものである。好
ましい過剰量は、金属粉の種類、比重、粒径、メ
ツキ浴成分濃度、PH温度、Fe3+濃度等の処理条
件、装置付属機器等に依存し、これらとの関連で
それぞれ個別に最適量が選ばれる。金属粉の撹拌
流動を良好にし、沈降を防止するために、当量の
２〜10倍過剰とするのが効率的である。10倍を越
えると撹拌が困難となる。
ここで、添加当量の計算法について第１図を例
として述べる。いま撹拌槽型溶解槽への処理液の
入口Fe3+濃度をCin（Kmol／m3）とし、還元処理
を行なつた再生液の目的出口Fe3+濃度をCout
（Kmol／m3）とし、この撹拌槽型溶解層を通過
する処理液流量をＱ（m3／hr）とするとFe3+の必
要処理負荷量は次の式で求められる。
として述べる。いま撹拌槽型溶解槽への処理液の
入口Fe3+濃度をCin（Kmol／m3）とし、還元処理
を行なつた再生液の目的出口Fe3+濃度をCout
（Kmol／m3）とし、この撹拌槽型溶解層を通過
する処理液流量をＱ（m3／hr）とするとFe3+の必
要処理負荷量は次の式で求められる。
Ｑ（Cin―Cout） ……(7)
そこで、(3)、(4)、(5)、(6)式より撹拌槽型溶解槽
でのFe3+還元効率Ｒを次のように定義する。
でのFe3+還元効率Ｒを次のように定義する。
Ｒ＝（Fe3+還元反応による金属溶解量）／｛（Fe3+還
元反応による金属溶解量） ＋（H+酸との反応による金属溶解量）｝ したがつて、金属粉の化学反応論的当量添加量
Eeqは次の通りとなる。
元反応による金属溶解量） ＋（H+酸との反応による金属溶解量）｝ したがつて、金属粉の化学反応論的当量添加量
Eeqは次の通りとなる。
Eeq＝Ｑ（Cin―Cout）／Ｒ ……(8)
かかる下で、本発明は、撹拌槽型溶解槽におけ
る金属粉の添加量を2Eeq〜10Eeqの過剰量を添加
するものである。
る金属粉の添加量を2Eeq〜10Eeqの過剰量を添加
するものである。
次に、本発明の効果を実験例によつて示す。
実験例 １
Fe系メツキ浴（組成：Fe2+1kmol／m3，
Zn2+0.3kmol／m3，Na2SO41kmol／m3，PH2.0，
温度50℃，Fe3+初期濃度400mg／）を撹拌槽型
溶解槽に導き、200メツシユのFe粉を２倍当量存
在させた状態で溶解反応させた。結果は第２図に
示す通りである。第２図から明らかなように、当
量添加の場合に比べて時間当りのFe3+還元量し
たがつて金属溶解量が大巾に改善された。
Zn2+0.3kmol／m3，Na2SO41kmol／m3，PH2.0，
温度50℃，Fe3+初期濃度400mg／）を撹拌槽型
溶解槽に導き、200メツシユのFe粉を２倍当量存
在させた状態で溶解反応させた。結果は第２図に
示す通りである。第２図から明らかなように、当
量添加の場合に比べて時間当りのFe3+還元量し
たがつて金属溶解量が大巾に改善された。
実験例 ２
Fe3+初期濃度が1000mg／であるほかは実験
例１と同様のFe系メツキ浴を用い、５倍当量の
200メツシユZn粉を存在させた状態で溶解反応さ
せた。結果を第３図に示す。当量添加のものと比
較して、Fe3+還元速度したがつて金属溶解速度
が著しく向上した。
例１と同様のFe系メツキ浴を用い、５倍当量の
200メツシユZn粉を存在させた状態で溶解反応さ
せた。結果を第３図に示す。当量添加のものと比
較して、Fe3+還元速度したがつて金属溶解速度
が著しく向上した。
第１図は本発明を鉄―亜鉛合金電気メツキ方法
に適用した例を示す概要図、第２図は金属Fe溶
解における従来技術と本発明の比較を示す図、第
３図は金属Zn溶解における従来技術と本発明の
比較を示す図である。 １……メツキ槽、２……不溶性陽極、３……被
メツキ材、４……バツフアー槽、５……Fe粉、
６……金属Fe撹拌槽型溶解槽、７……Zn粉、８
……金属Zn撹拌槽型溶解槽、９……固液分離装
置、１０……メツキ液ドレンオフ受槽。
に適用した例を示す概要図、第２図は金属Fe溶
解における従来技術と本発明の比較を示す図、第
３図は金属Zn溶解における従来技術と本発明の
比較を示す図である。 １……メツキ槽、２……不溶性陽極、３……被
メツキ材、４……バツフアー槽、５……Fe粉、
６……金属Fe撹拌槽型溶解槽、７……Zn粉、８
……金属Zn撹拌槽型溶解槽、９……固液分離装
置、１０……メツキ液ドレンオフ受槽。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属の補給を行なう鉄系電気メツキ液の再生
処理方法において、 Fe3+含有メツキ液と、補給すべき金属粉を撹
拌槽型溶解槽で接触溶解させることにより、メツ
キ液中のFe3+イオンを還元すると同時にメツキ
すべき金属を補給するするとともに、 メツキ液再生必要処理負荷量から化学量論的に
計算される金属粉添加当量の２〜10倍の金属粉
を、たえず、撹拌槽型溶解槽内に存在させること
を特徴とする鉄系電気メツキ液の再生処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17416482A JPS5964800A (ja) | 1982-10-04 | 1982-10-04 | 鉄系電気メツキ液の再生処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17416482A JPS5964800A (ja) | 1982-10-04 | 1982-10-04 | 鉄系電気メツキ液の再生処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5964800A JPS5964800A (ja) | 1984-04-12 |
| JPH0428799B2 true JPH0428799B2 (ja) | 1992-05-15 |
Family
ID=15973812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17416482A Granted JPS5964800A (ja) | 1982-10-04 | 1982-10-04 | 鉄系電気メツキ液の再生処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5964800A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0765239B2 (ja) * | 1987-01-12 | 1995-07-12 | 日新製鋼株式会社 | 鉄イオンの還元方法 |
| JPH03150400A (ja) * | 1989-11-08 | 1991-06-26 | Nkk Corp | 鉄‐亜鉛合金電気めつき液中への鉄イオンおよび亜鉛イオンの補給方法 |
| JP5683004B2 (ja) * | 2011-03-11 | 2015-03-11 | 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 | 連続電気めっき装置のスラッジ分離処理装置 |
| JP2021123732A (ja) * | 2020-02-03 | 2021-08-30 | 株式会社東設 | 鍍金方法及びその装置 |
| JP7734755B2 (ja) * | 2021-03-22 | 2025-09-05 | ポスコ カンパニー リミテッド | 硫酸系鉄電気めっき溶液の第２鉄イオン除去方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2832729A (en) * | 1954-08-02 | 1958-04-29 | Rockwell Spring & Axle Co | Electrodeposition of iron-zinc alloys |
| US3888973A (en) * | 1972-10-24 | 1975-06-10 | Continental Can Co | Method of increasing the speed of chemical reaction between liquid and solid reactants using centrifugal force |
-
1982
- 1982-10-04 JP JP17416482A patent/JPS5964800A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5964800A (ja) | 1984-04-12 |
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