Способ экранирования поверхности химических и электрохимических ванн от уноса электролита

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 25 D 21/11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4805301/26 (22) 21,03.90 (46) 07,10.92,Бюл.N 37 (71) Уральский лесотехнический институт им.Ленинского комсомола (72) С.Б.Котлик, Л.Н.Кодомскрй и P.LU.Èëüÿсов (56) Гальванические покрытия в машиностроении. т,1, Справочник под ред.M,А,Шлугера, М.: Машиностроение. 1985, с,155.

М,А.Шлугер, Ускорение и усовершенствование хромирования деталей машин. М.:

Машгиз, 1961. с.131, Изобретение относится к технике предотвращения загрязнения окружающей среды газовыми и аэрозольными вредными выбросами из открытых реакторов типа электрохимических ванн. Оно может быть использовано при нанесении гальванического покрытия, травления металлов и т.п. операциях, Известен способ экранирования поверхности ванн метастабильной водной пеной (1). Для этого в электролит вводят поверхностно-активное вещество (ПАВ) до определенной концентрации, при которой выделяющейся на электродах мелкие йузырьки газа подымаясь сквозь слой жидкости, создают на поверхности электролита слой пены. Однако, применение этого способа в промышленности ограничиваеттообстоятельство, что для создания устойчивой пены на поверхности необходимо создать в электролите значительную концентрацию

ПАВ, что существенно снижает эффективность основного процесса.

Цель изобретения — повышение эффек тивности экранирования, Поставленная цель достигается тем, что метастэбильную пену предварительно гене„„ЯЫ „„1767046 А1 (54) СПОСОБ ЭКРАНИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ХИМИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОХИМИЧ Е СКИХ ВАН Н ОТ УН ОСА ЭЛ Е КТРОЛ ИТА (57) Использование: гальваническое производство, Сущность изобретенйя: способ включает наведение на поверхность электролита слоя метастабильной пены, которую предвари т ел ьнб г"ен ерирую г и готовую подают на поверхность электролита. 2 табл. рируют и готовую подают йа поверхность электролита.

Способ осуществляют следуюшим образом.

В гальваническую ванну заливают электролит до уровня на 300 мм ниже верхней кромки ванны, В электролит погружают электроды. В отдельно установленный пеногенератор (цилиндрический герметичный сосуд с введенными в него тремя патрубками) через один из патрубков вводят водный раствор поверхностно-активного вещества.

Через другой патрубок, заканчивающийся внутри сосуда барботером, вводят под давлением диспергируемый на мелкйе пузырьки воздух в слой жидкости, Образующийся в сосуде пену выводят из пеногенератора через третий патрубок и подают на поверхность залитого в ванйу электролит до установления по всей поверхности ровного слоя пены. Кратность пены (соотношение в ней жидкость/газ) 1:30-40. Включают "истему обогрева ванну, Через 60-80 мин, ко-да температура ванны достигнет 60 С, нэ электроды подают напряжение и устанавливают требуемую плотность тока.

1767046

Таблица 1

Концент ация выделяющегося газа $0з

Время от начала подачи тока, мин предлагаемый способ известный способ и ототип контрольный пример

Следы

20,0 68

900

Следы

То же

0,00

0,25

0,50

1,00

2,00

4,00

10,00

20,00 (на электроды подано напряжение)

30,00

40,0

Следы

20,0

63,0

450

20,0

20,0

25,0

27,0

1300

200

Пример 1 (контрольный). В лабораторную электролитическую ванну с поверхностью электролита 400 см вливают 1 л электролита хромирования следующего состава. г/л: СгОз-200, Hz$04-2, Включают си- 5 стему обогрева ванны, через 15-20 мин, когда температура достигнет 59 С, процесс хромирования ведут при плотности тока

2000 A/м, температура 59 С в течение 1 ч, Над поверхностью электролита (на вы- 10 соте 100 мм) через трубку"диаметром 5 мм отбирают пробу воздуха для анализа, на содержание Fviiйх и хромсодержащих компонентов в воздухе над ванной в ходе электролиза. Данные анализов приведены в 15 табл.1.

Оценку качества гальванического покрытия производят по измерению величины микротвердости и внутреннего напряжения. Данные приведены в табл.2. 20

Пример 2 (по прототипу). Р ту же лабораторную ванну вливают 1 л электролита хромирования,следующего состава, г/л;СгОз-200, H2$0<-2, ПАВ(хромин) — 0,15.

Включают систему обогрева ванны, через 25

15-20 мин, когда температура достигнет

55 С, на электроды подают напряжение, Процесс хромирования ведут flpY. плотности тока 2000 А/м, температуре 55 С в течение 1 ч. 30

Над поверхностью электролита (на высоте 100 мм) также, как в примере 1, отбирают пробу воздуха для анализа. Данные анализов приведены в табл.1, Качество покрытия оценивают так же, 35 как в примере 1, Данные приведены в табл,2, Пример3(по изобретению). В этуже лабораторную ванну вливают 1 л электролита хромирования следующего состава, г/л: 40

СгОз-200, HzS04-2. В колбу наливают вод.ный раствор ПАВ с содержанием хромина

0,20 г/л, закрывают колбу пробкой, в которую вставлены два патрубка: короткий и длинный. Длинный патрубок имеет наконечник — диспергатор, который погружают в раствор ПАВ. По длинному патрубку нагнетают воздух, вспенивая раствор, Пену(диаметр пузырьков 0,5-1 мм, кратность 30-40) выводят через короткий патрубок и через шланг подают на поверхность со с скоростью 5 см/с. Подачу пены прекращают после равномерного распределения ее слоя по сечению ванны, Нагревают ванну как в примере 1 и подают на электроды напряжение.

Процесс хромирования ведут при плотности тока 2000 А/м, температуре 55 С в течение

1 ч.

Над поверхностью электролита (на высоте 100 мм) так же, как в примере 1, отбирают пробу воздуха для анализа. Данные анализов приведены в табл.1.

Оценку качества покрытия производят так же, как в примере 1. Данные приведены в табл.2.

Данные, приведенные в табл.1 и 2, показывают, что проведение электролиза с использованием предлагаемого способа экранирования поверхности электролитических ванн позволяет получить следующие технологические преимущества: повысить эффективность экранирования на всех стадиях процесса электролиза; улучшить качество гальванического покрытия; улучшение условий труда в гальванических цехах, Формула изобретения

Способ экранирования поверхности химических и электрохимических ванн от уноса электролита слоем метастабильной пены, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности экранирования, пену предварительно генерируют и готовую подают на поверхность электролита.

1767046

Продолжение табл, 1

Таблица 2

Составитель С. Котлик

Техред М.Моргентал

Корректор Н. Милюкова

Редактор С. Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 3526 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5