Mạ điện

Mạ Điện_Bài 20: Mạ đồng dung dịch XIANUA

ma-dong-dung-dich-xianua3

MẠ ĐỒNG DUNG DỊCH XIANUA

Ưu điểm của dung dịch mạ đồng xianua là: khả nâng phân bố tốt, có tác dụng tẩy dầu nhất định. Thành phần dung dịch mạ không có phản ứng trao đổi với sắt thép, có thể mạ trực tiếp đồng trên nền sắt thép hoặc kẽm đúc, lóp mạ bám chắc, lớp mạ kết tinh mịn, lỗ xốp nhỏ, đề phòng thấm than có hiệu quả. khi cho chất làm bóng có thể thu được lớp mạ bóng.

Nhược điểm của dung dịch là: dung dịch rất độc, dễ phân hủy thành muối cacbonat, phái xử lý nước thải để phá hủy xianua mới được thải ra ngoài.

1. Thành phần dung dịch và điều kiện công nghệ mạ đồng xianua

Thành phần dung dịch và điều kiện công nghệ mạ đồng xianua xem bảng 7 – 1.

ma-dong-dung-dich-xianua1

Chú ý:

– Pha chế 1: Ma đồng lót.
– Pha chế 2: Mạ đổng thõng thường và mạ đồng chống thấm than.

2. Tác động các thành phần dung dịch

a. NaCN

– NaCN là chất tạo phức, trong dung dịch mạ đồng, NaCN có thể nâng cao phân cực catôt, làm cho lớp mạ kết tinh mịn, năng cao khả năng phân bố.

– Khi hàm lượng CuCN nhất định, hàm lượng NaCN thấp, tác dụng phân cực catôt giảm đi, hiệu suất dòng điện cao, nhưng độ kết tinh thô. khả năng phân bố giảm. Khi hàm lượng NaCN quá cao. sự phán cực catôt tăng, khí H2 thoát ra nhiều, phạm vi sứ dụng mật độ dòng điện thu hẹp, tốc độ kết tủa giảm, thậm chí không có lớp mạ.

>> Vì vậy, trong quá trình mạ cần phải bảo đảm hàm lượng NaCN tự do nong phạm vi nhất định, để loại trừ anôt thụ động, làm anôt hòa tan bình thường. Hàm lượng NaCN tự do không chế trong phạm vi 7 – 20 g/l.

b. CuCN

– Trong dung dịch mạ đồng CuCN là muối chính cung cấp ion đồng. Trong dung dịch mạ đồng xianua, giữa đồng và sắt không có phản ứng trao đổi.

>> Vì thế, có thể mạ trực tiếp đồng trên sắt thép trong dung dịch xianua, lớp mạ lót đồng trên sắt thép yêu cầu phủ kín bề mặt. Hàm lượng CuCN trong khoảng 5-10 g/1. Nếu như mạ đồng bình thường hoặc mạ đồng thấm than, yêu cầu lớp mạ có độ dày nhất định, phải khống chế hàm lượng CuCN trong phạm vi 30 – 50 g/1.

c. NaOH

– Trong dung dịch mạ đổng NaOH là chất dẫn điện, có tác dụng đề phòng muối xianua thủy phân. Vì vậy, NaOH làm ổn định NaCN tự do trong dung dịch. Phản ứng như sau:

NaCN + H20 -> NaOH + HCN

d. Na2C03

– Trong dung dịch mạ đồng có lượng nhất định Na2CO, có tác dụng làm ổn định dung dịch giống như NaOH. Khi pha chế mới cho Na2C03 vào, trong quá trình sản xuất không được cho vào, bởi vì Na2C03 dần dần tích lũy ngày càng nhiều. Phản ứng như sau:

2NaCN + 2H20 + 02 = 2Na;C01 + 2NH,

2NaCN + H20 + C02 = Na2CO., + 2HCN

– Khi hàm lượng Na2C03 vượt quá 60 g/1, anôt thụ động, lớp mạ có dạng bọt biển. Vì vậy, Na2CO, trở thành tạp chất. Phương pháp xử lý Na2C03 quá nhiều có hiệu quả nhất là phương pháp làm lạnh.

e. KNaC4H4Oe

– Trong dung dịch mạ đồng xianua, KNaQH40,s là chất hoạt hóa anôt, loại bỏ sự thụ động anôt, và là chất tạo phức phụ trợ với đồng hóa trị một. Ngoài ra, nó còn có khả năng tạo phức với tạp chất kim loại, có tác dụng che lấp tạp chất kim loại trong dung dịch.

3. Ảnh hường cùa điều kiện công nghệ

a. Nhiệt độ dung dịch

– Nhiệt độ nâng cao, tốc độ vận động các ion tăng nhanh, hiệu suất dòng điện cao, tốc độ kết tủa nhanh. Thông thường, khi mạ đồng lót, nhiệt độ dung dịch trong khoảng 30 – 40°c. Khi mạ đổng dày và mạ nhanh, nhiệt độ dung dịch vào khoảng 50 – 650c.

b. Mật độ dòng điện

– Độ lớn mật độ dòng điện trực tiếp ảnh hường đến chất lượng lớp mạ. Trong phạm vi công nghệ nhất định, mật độ dòng điện quá thấp, tốc độ kết tủa chậm, lớp mạ không bóng, tối; mật độ dòng điện quá cao. lớp mạ thô rời. bong.

4. Pha chế dung dịch đồng xianua

a. Theo thể tích bể mạ, tính toán số lượn” các thành phần chất hóa học cho vào bể mạ;

b. Mặc quần áo bảo hộ lao động và trang bị những dụng cụ bảo hộ lao động cần thiết;

c. Cho NaCN vào trong bể mạ, khuấy đều cho tan hoàn toàn;

d.  Cho CuCN vào trong thùng khác, cho một ít nước khuấy thành hồ đặc, vừa khuấy vừa cho dần dần CuCN vào trong dung dịch NaCN đã hòa tan, đến khi hòa tan hoàn toàn;

e. Làm loãng dung dịch mạ đồng xianua đến thể tích quy định;

f. Lọc dung dịch, điện phán dung dịch với mật độ dòng điện thấp 0,1 – 0,5 A/dnr trong nhiều giờ, phân tích, điều chỉnh, mạ thừ đạt yêu cẩu, đưa vào sản xuất.

5. Bảo vệ dung dịch và khử tạp chất dung dịch mạ đồng xianua

a. Bảo vệ dung dịch

– Cần khống chế hàm lượng NaCN tự do trong phạm vi quy định. Độ lớn nhỏ hàm lượng NaCN tự do ảnh hưởng trực tiếp đến tính ổn định của dung dịch và chất lượng lớp mạ. Thông thường, màu dung dịch có màu vàng nhạt trong suốt. Nếu như trên vùng anôt dung dịch có màu xanh da trời, chứng tỏ NaCN tự do không đủ, cần phân tích điều chỉnh.

– Nhiệt độ dung dịch không được vượt quá giới hạn của quy trình công nghệ. Nếu nhiệt độ cao, sự phân hủy xianua nhanh, dung dịch không ổn định.

–  Hàm lượng Na2CO, vượt quá 75 e/l, cần phái kịp thời loại bỏ.

b. Khử tạp chất

– Phương pháp khử tạp chất chì, kẽm

Gia nhiệt dung dịch đến 60°c, cho vào 0,2 – 0,4 g/l Na2S, khuấy đều 30 phút, cho 2 — 4 c/l than hoạt tính, tiếp tục khuấy trong 2 giờ, để lắng 12 giờ rồi lọc.

–  Khử tạp chất Na2C03:

+ Phương pháp làm lạnh: Thường tiến hành về mùa đông. Khi nhiệt độ – 50C, Na->CO, kết tinh tách ra, lấy kết tủa đi.

+ Phương pháp hóa học: Gia nhiệt dung dịch đến 70 – 80°c, vừa khuấy vừa cho dần dần Ca(OH)-). Theo tính toán, nếu loại bỏ 10 g Na2CO, cần 7g Ca(OH)2, để yên l – 2 giờ, lọc, điện phân dung dịch, có thể sản xuất bình thường.

6. Những sự cố và phương pháp khắc phục mạ đồng xianua

Những sự cố và phương pháp khắc phục mạ đồng xianua xem bảng 7-2.

ma-dong-dung-dich-xianua2