СПОСОБ УЛАВЛИВАНИЯ ОСТАТКОВ ЭЛЕКТРОЛИТА С ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ ПОСЛЕ НАНЕСЕНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ Российский патент 2007 года по МПК C23G5/00 

Предлагаемое изобретение относится к области гальванотехники, но помимо этого может быть реализовано в химической, фармацевтической и других отраслях промышленности при обезвреживании промывных вод.

В гальванических цехах для улавливания электролитов и промывки деталей после их соответствующей обработки в большей степени используют дистиллированную или очищенную речную (артезианскую) воду, обеспечивающую качественную промывку. Наряду с водой в последнее время применяют для этой цели ионообменные смолы и различные гели, способные извлекать из растворов компоненты неорганического и органического происхождения.

Известно также использование в качестве улавливающей жидкости хлорированных углеводородов (П.С.Мельников, авторское свидетельство №467153 "Улавливающая жидкость").

Однако все существующие способы улавливания электролитов и промывки деталей после нанесения металло- или оксидных покрытий не лишены существенных недостатков: значительный расход воды или ионообменного сорбента, необходимость дальнейшей очистки промывных вод на станции нейтрализации; повышенная вредность применяемых реагентов: огромные затраты, связанные с утилизацией и захоронением образующихся отходов и так далее.

Известно и то, что отечественной промышленностью для технических и бытовых нужд производится значительное количество солей аммония в виде хлоридов, сульфатов, фторидов, карбонатов и других соединений. Все они хорошо или умеренно растворимы в воде при комнатной температуре и безопасны при хранении в нормальных условиях. Наибольший интерес с нашей точки зрения представляют карбонаты аммония, особенно нейтральный карбонат (МН₄)₂СО₃ или (МН₄)₂СО₃·Н₂О, представляющий из себя кристаллическое вещество, способное разлагаться на составные элементы при температуре выше 56°С согласно уравнению:

(NH₄)2CO₃→2NH₃+CO₂+H₂O

96→34+44+18

1 кг→0,35+0,46+0,19 кг.

Растворимость его в холодной воде составляет около одного килограмма на литр. Это химическое соединение получают при взаимодействии аммиака с углекислым газом в холодной воде при обычных атмосферных условиях.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является: сведение до минимума расхода промывной воды и реагентов, идущих на ее нейтрализацию; использование электролитов, унесенных из рабочих ванн поверхностью деталей и приспособлений; резкое снижение трудоемкости на станциях нейтрализации промывных вод; совмещение операций улавливания, промывки и сушки.

Технический результат достигается при использовании способа улавливания остатков электролита с поверхности деталей после нанесения гальванического покрытия, который включает воздействие на детали продуктами разложения нейтрального карбоната аммония - аммиаком, двуокисью углерода и водой, которые подают в газообразном состоянии из герметичной емкости посредством пара низкого давления или воздуха, нагретого до 70-80°С.

Продукты разложения карбоната аммония при охлаждении и добавлении необходимого количества воды вновь образуют исходное соединение, пригодное для многоразового использования.

При этом остатки электролита, уловленные с поверхности деталей, после анализа и корректирования возвращают в производство.

Нейтральный карбонат аммония и его составляющие элементы инертны к подавляющему большинству водных электролитов и расплавам многих солей, применяемых в гальванических цехах, и потому с успехом может быть использован в качестве универсального реагента для улавливания электролитов, уносимых из рабочих ванн (электролизеров) и промывки деталей после нанесения того или иного вида покрытия или после их травления, активирования или обезжиривания.

Сущность предлагаемого способа поясняется следующим образом. Детали в сетках, корзинах, барабанах или смонтированные на подвески, после основной операции загружают в порожнюю ванну (камеру), снабженную плотно прилегающей крышкой. После этого в ванну из отдельной герметичной емкости, наполненной кристаллическим нейтральным карбонатом аммония, посредством пара низкого давления или воздуха, нагретого в калорифере до 70-80°С, подаются в газообразном состоянии продукты его разложения, которые и обеспечивают полную отмывку поверхности деталей и приспособлений от унесенного ими электролита из рабочей ванны. При этом давление пара или воздуха находится в пределах 0,5-1,0 атмосферы. Подача газовой смеси ведется в среднюю часть ванны. Остатки электролита стекают в придонную часть ванны и самотеком следуют в сборник, из которого после соответствующего анализа и корректирования возвращается в производство. Парогазовая или воздушно-газовая смесь через верхнюю часть ванны по трубопроводу направляется в оросительную колонку, где посредством холодной воды вновь превращается в исходный продукт согласно реакции:

2NН₃+CO₂+Н₂O→(NH₄)₂CO₃-

34+44+18→96

Естественно воздух при этом выбрасывается в окружающую атмосферу. Промытые таким образом и высушенные детали поступают на контроль или же (при многослойном покрытии) в следующую рабочую ванну.

После каждого вида покрытия должна быть своя промывная ванна (во избежание смешивания уловленных электролитов и использования их по прямому назначению). Время, затрачиваемое на промывку деталей предлагаемым способом, в основном определяется конфигурацией и количеством деталей, находящихся в одной загрузке, но не превышает десяти минут. Как и при любом технологическом процессе, при такой промывке не исключены потери карбоната аммония, которые без особого труда могут восполняться за счет использования баллонного аммиака и двуокиси углерода в той же оросительной колонке. При непрерывном процессе гальванопокрытий необходимо иметь по два аппарата для разложения карбоната аммония и по две оросительные колонки, действующими посменно, позволяющими вести загрузку и выгрузку без ущерба основному производству.

Опыты, проведенные при улавливании остатков электролита цианистого меднения, содержащего (г/л): цианистой меди - 30, натрия цианистого - 60, натрия углекислого - 30, указывают на то, что один квадратный дециметр деталей, пропущенный через очистную ванну, при последующей промывке в одном литре воды следов этих вредных веществ не имел.

Преимущество предлагаемого способа промывки деталей перед остальными, нашедшими применении в гальванических цехах, состоит в следующем: расход воды в гальванических цехах сводится до минимума; отпадает необходимость в дальнейшем обезвреживании вне этих цехов; в десятки раз сокращается трудоемкость на станциях нейтрализации; резко уменьшаются затраты на химикаты, предназначенные для обезвреживания промывных вод; унесенные деталями электролиты возвращаются в производство в первозданном виде и так далее.

Предлагаемое изобретение относится к области гальванотехники и может быть реализовано на предприятиях химической, фармацевтической и других отраслях промышленности при обезвреживании промывных вод. Способ включает воздействие на детали продуктами разложения нейтрального карбоната аммония - аммиаком, двуокисью углерода и водой, которые подают в газообразном состоянии из герметичной емкости посредством пара низкого давления или воздуха, нагретого до 70-80°С. Технический результат: сведение до минимума расход промывной воды и реагентов, идущих на ее нейтрализацию; использование электролитов, унесенных из рабочих ванн поверхностью деталей и приспособлений; резкое снижение трудоемкости на станциях нейтрализации промывных вод; совмещение операций улавливания, промывки и сушки. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ улавливания остатков электролита с поверхности деталей после нанесения гальванического покрытия, включающий воздействие на детали продуктами разложения нейтрального карбоната аммония - аммиаком, двуокисью углерода и водой, которые подают в газообразном состоянии из герметичной емкости посредством пара низкого давления или воздуха, нагретого до 70-80°С.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что продукты разложения карбоната аммония при охлаждении и добавлении необходимого количества воды вновь образуют исходное соединение, пригодное для многоразового использования.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что остатки электролита, уловленные с поверхности деталей, после анализа и корректирования возвращают в производство.