JPS58193399A - メツキ液の処理方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はメッキ液中から鉄ｌ〕イオンを鉄（ｎ）イオ
ンに還元して鉄ｌイオンを除去する方法及び装置に関す
る。

例えばＦｅ　−Ｚｎ合金電気メツキ液中に、空気酸化お
よび陽極酸化などにより生じた鉄（９）イオンが存在す
ると、メッキ性状が劣化することが知られている。この
対策としては従来一般に、キレート樹脂により鉄（９）
イオンを除去する方法が行われている。この方法は、例
えばキレート樹脂を充填した除去塔に鉄（９）イオンを
含むメッキ液を通すことによって鉄（９）イオンとキレ
ート樹脂間でキレート全形成せしめて樹脂に付着させ、
しかる後硫酸等の再生液で処理して前記付着した鉄（１
）イオンを分離除去するものである。従って上記従来方
法は、メッキ液中の鉄成分が系外に持ち去られる。

本発明は上記に鑑みなされたものであって、鉄日ＩＩ）
イオン金倉むメッキ液に塩素イオンを添加することによ
り鉄成分の減少を伴うことなく鉄車イオンの除去を図る
とともに前記添加した塩素イオンの除去をも図り得るメ
ッキ液中の鉄圓イオンの除去方法及び装置の提供を目的
とするものである。

すなわち、まず本発明方法は鉄圓イオンを含むメッキ液
に塩化ナトリウム等の塩素イオン供給剤を添加し、こｎ
ｋ銀を充填した鉄ｒ皿イオン還元塔に通して鉄ｌ〕イオ
ンを鉄〔■〕イオンに還元してメッキ液中から鉄（９）
イオンを除去するとともに、前記添加した塩素イオンを
塩化銀として銀に付着させてメッキ液中から分離除去す
ることを特徴とする。

本発明の方法に基づいて、鉄（９）イオンを含むメッキ
液に、その鉄口１〕イオンの量に対して適当な量の例え
ば塩化すｌ−ＩＪウムを添加して十分に攪拌混合した混
合液を、銀粉末あるいは銀でコーティングした充填剤を
充填した鉄（９）イオン還元塔に通すことにより、混合
液中の鉄（９）イオンは下記式■Ｃｅ−＋Ａｇ＋Ｆｅ　
　−ＡｇＣ１＋Ｆｅ　　・・・・・・・・・・・・・・
・■によって認印〕イオンが鉄（ｎ）イオンに還元され
る。

また前記添加した塩化ナトリウム中の塩素イオン（ＣＪ
−）Ｆｉ、塩化銀（ＡｇＣＪ）となって前記充填された
銀の表面に付着して塩素イオンが混合液から分離除去さ
れるので、メッキ性状を劣化させる性質をもつ塩素イオ
ンのメッキ液中への残留も回避される。

また拳法によれば、メッキ液中の鉄（９）イオンは鉄（
ＩＩ）イオンに還元されるだけで系外に持ち去られない
ので、従来方法で問題となっていた鉄成分の減少も防止
し得るとともに、硫酸等の再生液中で電解する等の手段
によって前記銀に付着した塩化銀から塩素イオンが簡単
に分離され銀の機能を回復できるので、銀の消費量が極
めて少くて済み、低コストで且つメッキ液晶質を損うこ
となく鉄自但イオンの除去を実施できる。

本発明のもう一つの目的は、上記本発明方法を実施す名
に適した装置の提供にある。

本発明装置は、鉄ｌ〕イオンを含むメッキ液と環内 素イオン供給剤とを混合する混合槽と、鉄ｌ〕イオンを
鉄（ＩＩ）イオンに還元させるとともに塩素イオンを付
着する機能金持つ銀金内蔵した複数の鉄（３ＪＤイオン
還元塔とを並列的に接続して設けるとともに、前記鉄ｌ
〕イオン還元塔に内蔵する銀の機能を回復する再生装置
を設け、さらに上記複数の鉄車イオン還元塔が切換使用
され、その各使用後の鉄ｌ〕イオン還元塔に対し上記再
生装置が機能するよう制御する制御器を付設したことに
よってメッキ液中から鉄（９）イオンの除去を効率よく
且つ、安価に行うことができるようにした点に特徴があ
る。

第１図は上記本発明方法を実施するに適した装置の一例
を示す説明図である。

本発明の装置は、基本的には破線で囲んだメッキ液と塩
化ナトリウム等の塩素イオン供給剤液との混合装置仏）
と、前記混合液から鉄車イオンを除去する鉄車イオン除
去装置Φ）とから成る。

まず混合装置（Ａ）は、メッキ液タンク（１）と、塩素
イオン供給剤槽（２）と、メッキ液と塩素イオン供給剤
とを攪拌混合する混合槽（３）とから構成される。

メッキ液タンク（１）は鉄（９）イオンモニター（４）
を備えるとともに、タンク（１）底から混合槽（３）上
部の空間に開口連通ずる送液管にはメッキ液の流量を調
節するための電磁バルブ（５）及びポンプ（Ｐ）が備わ
っている。塩素イオン供給剤槽（２）底から混合槽（３
）上部の空間に開口連通する送液管には、同じく塩素イ
オン供給剤の流量を調節するための電磁バルブ（６）及
びポンプψ）が備わっている。

鉄ｌイオン除去装置俤）は、図示例では２つの鉄１月オ
ン還元塔（７１）　（７２）と、再生液槽（８）と、再
生装置（９ｒ）　（９２）とから構成される。これら鉄
（ＩＩＤ（オン還元塔（７＋）　（７□）には、それぞ
れ例えば銀粉末が充填され、再生液槽（８）には希硫酸
等の再生液が入れられ、また再生装置（９□）（９□）
にはそれぞれ塔（７１）　（７□）内に電流を通す電気
装置が備わっている。

鉄Ｑ［ｌ（オン還元塔（７，）　（７□）の上部空間に
は、混合槽（３）からの送液管００が途中で２本に分れ
各分岐管がそれぞれ並列的に開口し、前記分岐管にはそ
れぞれ電磁開閉バルブ（１１，）（１２，）が備わって
いる。

また再生液槽但）の底に取付けた送液管（１３）からの
２本の分岐管が同様にそれぞれ鉄圓イオン還元塔（７ｓ
）　（７□）の上部空間に開口し、前記分岐管にはそれ
ぞれ電磁開閉バルブ（１４）（１５）が備わっている。

鉄ｌ〕イオン還元塔（７＋）　（７ｇ）の底にはそれぞ
れ電磁開閉バルブ（１１２）　（１２゜）を備えた送液
管が取付けられ、これらが１本の送液管（１６）に合体
し、これに鉄（９）イオンモニター（１７）及びポンプ
（Ｐ）が取付けられている。上記送液管（１６）はタン
ク（２０）の上部に開口する。

混合槽（３）からの混合液が、例えば鉄則ンオン還元塔
（７、）内を通る際、上記の０式の反応により鉄Ｉｌ］
ｌＤイオンが鉄（ＩＩ）イオンに還元されるとともに塩
素イオンと銀から塩化銀が生成されて、これが銀に付着
するが、前記塩化銀の付着量が多くなシ銀の機能が飽和
すると、混合液の注入をもう一つの鉄（９）イオン還元
塔（７□）に切換え、る。そして使用後の塔（７１）に
は再生液槽（８）から再生液を注入するとともに再生装
置（９１）から電流を通じて電解を行い、上記の付着塩
化銀から塩素イオンを分離除去させて銀の機能を回復さ
せる。またこの注入再生液は塩素イオンを伴って送液管
（１８）に備えた電磁開閉パルプを開いて外部へ廃棄さ
れる。

（２０）は鉄（９）イオン除去処理を終えて再使用が可
能となつ−た混合液を溜めるタンクでちり、これら処理
後の液は必要に応じ、送液管（２１）を経てメッキ液タ
ンク（１）に戻される。

上記本発明装置は使用に当シ制御器（２２）によって以
下のように制御される。

鉄ｌイオンモニター（４）により検知されたタンク（１
）内のメッキ液の鉄圓イオン濃度が許容量の上限値を越
えた場合に、次に述べる操作が行われる。

すなわち、バルブ（５）ヲ開きポンプ（Ｐ）を作動させ
てタンク（１）から適当量のメッキ液を混合槽（３）に
注入する。一方、この注入メッキ液量及びメッキ液中の
鉄ｌイオン濃度から算出される必要塩化ナトリウムｉを
、電磁バルブ（６）の開度を調節して塩素イオン供給剤
槽（２）から混合槽（３）に注入し、両者を十分に攪拌
混合する。

まず、いずれか一方の鉄（９）イオン還元塔、例えば鉄
ｌイオン還元塔（７，）を使用する。すなわち、東 送液管（１０）に備えたポンプ（Ｐ）を作動するととも
にバルブ（１１，）（１，１□）を開いて、前記混合液
を混合槽（３）から誌上イオン還元塔（７，）に通し、
該塔（７１）内で鉄ＧＯＤイオンを鉄（ＩＩ）イオンに
還元して混合液から鉄［１〕イオンを除去するとともに
、塩素イオンを塩化銀として銀に付着させて分離除去す
る。

また送液管（１６）に備えた鉄車イオンモニター（１７
）での連続的な鉄（９）イオン濃度測定において、鉄（
９）イオン還元塔（７１）内の鉄（９）イオン還元の機
能が飽和して鉄ｌイオン濃度の上昇が検知されたときに
は、鉄（ト）イオン還元塔（７，）　１に同（７ρに切
換えて使用する。つまり、バルブ（１１１）と（１１□
）とを閉じ、バルブ（１２，）と（１２□）を開いて混
合液を鉄（９）イオン還元塔（７□）に通す。一方便用
済の上記鉄（９）イオン還元塔（７１）に対しては、再
生−の注入、廃棄及び再生装置（９１）を機能させる等
の制御を行う。このようにして鉄ｌ〕イオン還元塔（７
、）と同（７ρとを交互に切換使用する。

なお、鉄（９）イオン還元塔（７，）　（７□）を通過
した混合液はタンク（２０）に溜められ、必要に応じ送
液管（２１）ｔ−経てタンク（１）に戻される。

このように制御器（２２）からの指令によって各電磁開
閉パルプの開閉操作、各ポンプの作動等がすべて行われ
、鉄圓イオンモニター（４）でのメッキ液中の鉄唾〕イ
オン濃度の検知結果が許容量の上限値を越えたときから
下限値の下の値を示すに至るまでの間のメッキ液中から
の鉄ｌ〕イオン除去の操作が自動的に行われる。

次に実施例を掲げて本発明の詳細な説明する。

まず硫酸鉄、硫酸亜鉛等から合成したＦｅ−Ｚｎ合金電
気メツキ液（Ｆｅ　５％、Ｚｎ３％）にＦｅとｃｅとを
種々の割合に変えて添加した混合液を銀粉末を充填した
鉄ｌイオン除去塔に通してＦｅの除去試験を行った。そ
の結果、除去塔通過後のメッキ液中のＦ４１８＋！１度
を１０ｐｐｍ以下とするためには、Ｆｅ濃度と等モル量
のＮａＣＪｔの添加が必要であ゛ることを確認した。

そこで第１図に示す本発明装置の実機を用いて以下の実
験を行った。即ち、メッキ液中のＦ二）度カニ上昇して
除去処理を要する場合に、塩素イオン供給剤槽（２）か
ら混合槽（３）へ注入するＮａ　Ｃ６液中のＣｌ’Ｆ）
量を、メッキ液タンク（１）からの液注入量中のＦｅＯ
量と等モル量となるようにそれぞれ電磁ノ；ルブ（６）
及びＧ）の開度を設定して両者を混合槽（３）に注入し
攪拌混合の後、これを鉄（９）イオン還元塔（７、）　
（７２）を切換使用して通してＦｅ”（７）除去を行っ
た。その結果を第２図、第３図に示す。

第２図の特性曲線（Ｐ）は鉄１］［０（オンモニター（
４）でのタンク（１）中のメッキ液のＦｔ”１１度の連
続測定結果を示した図表である。図において、タンク（
１）中のメッキ液のＦｅ”１１度が次第に上昇し、ａ時
点で許容量の上限値を越えたので、鉄ＤＩＤ４オン除去
装置の稼動を開始した。

稼動開始後、タンク（１）中のメッキ液のｐｃ”６度は
しばらくの間そのまま上昇し、以後下降傾向に転じ、漸
次下降を続けてｂ時点に至って下限値よシ下となったの
で、ｂ時点で稼動を停止した。

第３図は上記ａ時点とｂ時点の間において鉄（９）イオ
ン還元塔（７，）または同（７□）を通過した混合液中
のＦｅ濃度を鉄（９）イオンモニター（１７）で測定し
た結果を特性曲線（Ｑ）で示した図である。図に見る通
り、鉄工イオン還元塔（７，）　（７，）を通過した混
合液中のＦｅ’７度は、タンク（１）中のメッキ液のＦ
８＋濃度の上昇にも拘らず、１０ｐｐｍ以下の値を示し
ておシ、本発明装置によって鉄ｌ〕イオンは効果的に除
去されたことが示された。また図示してはいないが、上
記鉄（９）イオン還元塔（７１）　（７２）　’ｅ通過
した混合液中のσ濃度はａ時点とｂ時点の間は１０　ｐ
ｐｍ以下の値を示し、同様に鉄工イオン還元塔で効果的
に分離除去されたことが確認され、塔（７＋）　（７゜
）を通過した混合液中のＦｅ成分も処理前に比較して減
少していないことも確認された。

なお実験途中での鉄０１オン還元塔（７１）　（７２）
の切換使用及び塔（７，）　（７□）内の銀の機能の回
復措置等もすべて支障なく円滑に行われた。

以上説明した如く、本発明方法及び装置は鉄ＤＩＤイオ
ンを含むメッキ液と塩化ナトリウム等の塩素イオン供給
剤との混合液を、銀を充填した鉄（９）イオン還元塔を
通すという簡単な手段で、メッキ液中の鉄ｌ〕イオンが
鉄分の減少を伴うことなく添加した塩素イオンとともに
効果的に除去され、シ、か　　１゜も前記鋼の機能が極
めて容易に回復できて低コスト処理を可能とするので、
メッキの品質向上ならびにメッキコストの低減等に大き
な効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する装置の機構説明図、第２
図及び第３図はメッキ液中のＦｅ濃度の変化を示す図表
である。 １：メッキ液タンク、２：塩素イオン供給剤槽、３：混
合槽、４．１７　：鉄（９）イオンモニター、５．６゜
１１、．１１□、１２．．１２□、１４．１５　：電磁
パルプ、７．．７．　：鉄ｌ〕イオン還元塔、８：再生
液槽、９．．９□：再生装置、１０．１３．１６．１８
．１９．２１　：送液管、２０：タンク、２２：制御器 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉄（ＩＩＩ）イオンを含むメッキ液に塩素イオン
   供給剤を添加し、これを銀を充填した鉄ｌ〕イオン還元
   塔に通して鉄ｌ〕イオンを鉄（Ｉｆ）イオンに還元して
   メッキ液中から鉄（９）イオンを除去するとともに、前
   記添加した塩素イオンを塩化鋼として銀に付着させてメ
   ッキ液中から分離除去することを特徴とするメッキ液中
   の鉄０１１）イオン除去方法。
2. （２）鉄（９）イオンを含むメッキ液と塩素イオン供給
   剤とを混合する混合槽と鉄ｌ〕イオンを鉄（ＩＤイオン
   に還元させるとともに塩素イオンを付着する機能を持つ
   銀を内蔵した複数の鉄■イオン還元塔とを並列的に接続
   し、これら各鉄ｌ〕イオン還元塔の前記銀に付着した塩
   素イオンを電解、亜鉛等によって還元除去して銀の機能
   を回復する再生装置を設けるとともに、前記複数の鉄（
   ９）イオン還元塔を切換使用するようになし、切換後の
   鉄（９）イオン還元塔に対し上記再生装置が機能するよ
   うに制御する制御器を付設したことを特徴とするメッキ
   液中の鉄ｌイオン除去装置。