Поведение анодов в электролите хлористоаммонийного цинкования

[Елена65 0]

В перерыве работы  хлористо-аммонийного электролита цинкования на один  или два дня на горячекатанных цинковых анодах появляется игольчатая шуба из кристаллов.

Процесс цинкования Атотеховский. Содержание цинка в электролите - 68-75 г/л, хлористого аммония - 165-180 г/л, рН= 5,8-6,0 . Температура электролита ниже 20 С  не опускается.  На одной линии покрываются детали из стали и детали изготовленные  из железного порошка.  В процессе покрытия порошковых деталей  к ванне цинка подойти сложно  , сшибает с ног запах аммиака. Полагаю разлагается аммоний.  После порошковых деталей ванна сильно защелачивается до рН=6,1-6,2.

После сушки деталей в центрифуге от деталей такой же запах даже глаза раздражает.

Какова может быть причина "шубы" на анодах ? И почему такая реакция электролита на порошковые детали?

Найду фото анода - выложу.

 

[Елена65 0]

Вот такая шуба на анодах .

[Дмитрий Зарекин 0]

Вы уверенны, что при простое температура ванны никогда не понижалась ниже 20 град.?

[Елена65 0]

В цехе температура воздуха поддерживается 23-25 С.

На подвесочных линиях цинкования такого чуда нет.  Провели  анализ "шубки"  основная составляющая цинк,  аммония не так что бы много.

И еще заметили, в выходные дни,  вокруг анодов на зеркале электролита мелкая плотная пена, как будто аноды растворяются. И опять же это только на барабанной линии.

[reerr 10]

Посмею предположить, что при покрытии порошковых деталей значительно возрастает доля выделения водорода. Сам наблюдал как "газят" порошковые детали. На аноде растворяется цинк, соответственно ванна защелачивается, что вызывает выделение аммиака и рост кристаллов гидроксида цинка на анодах.

Проанализируйте состав "шубы". Какой анион сопутствует цинку?

[Леша 4]

13 часов назад, Елена65 сказал:

Содержание цинка в электролите - 68-75 г/л,

Не то чтобы предельно... но не много ли...

Какой из процессов Атотеха рекомендует такое содержание цинка?

[Елена65 0]

Unizinc ACZ 570.

При составлении ванны 7 кг на 100 литров.

Корректировки по цинку нет. Практически нет.  Если только не поменяли вовремя аноды и началось высасывание цинка из ванны.

[Леша 4]

Т.е. это все же хлористый цинк 70 г/л, а не из рассчета на металл... на металл оно где-то 35 будет

А почему рН около 6 держите? Плохо работает при понижении до 5-5.2?

Блескообразователь Unizinc ACZ 574 или Zylite? Вроде как у "родного" блескообразователя были проблемки и Атотех начал поставлять этот процесс с носителем Unizinc и блескообразователем Zylite.

З.Ы.Мы порошковый металл никогда не покрывали.

[Елена65 0]

Блескобразователи Unizinc 574 и 572.

рН снижать проблематично из-за порошковых деталей. ванна всегда защелачивается после 2 загрузок.

[Леша 4]

Защелачивание оно же как гангрена - само себя порождает и усугубляет. Если уж вынуждены работать на таком высоком рН, может есть смысл корректировки после каждой загрузки? Типа четкой инструкции гальванику выгрузил - поставил в промывку - долил 30/50/70 мл кислоты.

А суть проблемы при понижении рН не в отслоении ли?

[Елена65 0]

Трудно осуществить.

У нас одна большая ванна 1400 л разделенная полуперегородками. В ванне три посадочных места по барабаны.  Полностью пустая ванна бывает утром и в  конце смены. 

[Леша 4]

Нечетко понимаю трудность:

Если линия ручная механизированная - все просто - выгрузил барабан, ливанул четко обозначенную каплю кислоты туда, где он стоял - это же раз в 15 минут примерно - перемешается потоком от фильтации, ну или трубку с воздухом завести и воздухом перемешать.

Если линия автомат - и того проще - дозатор на кислоту поставить. И то же самое с перемешиванием, если уж опасаетесь, что вращения барабана не хватит.

Впрочем, есть мнение, что проблемы с таким высоким необходимым рН связаны также с посредственным качеством блескообразователя...

 

Можете описать Ваш процесс цинкования порошковых деталей целиком? От обезжиривания до сушки постадийно.

[Елена65 0]

Линия барабанная с оператором ручного обслуживания. В ванне цинка нет непрерывной фильтрации, поэтому перемешивание воздухом поднимет все, что есть на дне ванны.

А так чистку электролита перекисью и фильтрацию проводим один раз в месяц.

Что касается технологии покрытия порошковых деталей, процесс подготовки стандартный Хим.обезжирка, ЭХО , травление в серной кислоте, декапир в солянке, цинк. Соответственно после каждой операции  проточные промывки.

Но  вообще для порошковых деталей вообще рекомендовано покрытие в щелочном электролите цинкования. Это рекомендации разработчика.

[Саша 0]

Помогите понять что я делаю не так ?

Сделал новый электролит. Растворил отходы цинковых анодов в конц. ХЧ соляной кислоте, это как раз получилось около 90 г/л, как рекомендует Гальванит. Хлористого цинка 180 г/л. Стал проверять его на ячейке Хула. На аноде чернота в зоне средних токов.  Пробовал проработать электролит и на малых и на больших токах. При подкислении чернота смещается в зону малых токов (конец на обратной стороне катода), при подщелачивании чернота "размазывается по всей площади катода. И самое главное заметил что пассивируется анод. Покрывается черной пленкой и начинает окислять электролит ( на аноде идет выделение газов). После такого бурления на аноде, электролит вообще перестает работать. На катоде еще больше черноты и покрытие только в начале на больших токах. Явно в электролите появились окислители. Но какие,откуда и почему ? Анод в ячейке становится черного цвета, который не стравливается в кислотах, хотя видно что в кислоте анод растворяется, но остается черным.

 В рабочих ваннах где электролит уже с блескообразователями, аноды тоже черные, но там они покрыты пленкой которая легко сползает с анода и ванны работают хорошо.   

[Леша 4]

90 г/л по цинку? Не многовато ли? Раза так в 2-3...

[Саша 0]

У Гальванита написано 50-130г/л (оптимально 90 г/л) , но мы всегда работали на меньшей концентрации цинка до 30 г\л. А этот я специально делал по рецепту, но потом пробовал и разбавлять вплоть до 10 г/л. Ничего не помогает. Сейчас вот пробую прорабатывать в более щелочном рН-6.5. Катод стал совершенно черным, но анод потихоньку начинает работать "правильно" т.е. на нем пленка черная есть, но она легко  водой смывается. 

[Дмитрий Зарекин 0]

19 часов назад, Саша сказал:

Сделал новый электролит. Растворил отходы цинковых анодов

Собственно, на этом можно и заканчивать. Отходы цинковых анодов не используются для приготовления электролитов. Их можно использовать, разве что, для изготовления цинковых белил.

[Саша 0]

А с какого размера анод перестает быть анодом ? 

[Дмитрий Зарекин 0]

Анод перестаёт быть анодом, когда обмылок перестаёт работать из-за пассивации продуктами окисления. В корзине это окатыши размером с ягоду черешни. На подвесках это продолговатые обмылки толщиной менее 1 см.

[Леша 4]

6 минут назад, Дмитрий Зарекин сказал:

Анод перестаёт быть анодом, когда обмылок перестаёт работать из-за пассивации продуктами окисления. В корзине это окатыши размером с ягоду черешни. На подвесках это продолговатые обмылки толщиной менее 1 см.

Дмитрий, Ваш цинк действительно работает на 90 г/л содержания цинка?

Что касается приготовления электролита, увы, с качеством хлористого цинка тоже бывают проблемы - последнюю партию с неделю чистили...  вроде и ч заявлено, и и пробный 1кг был вполне чистый

[Саша 0]

39 минут назад, Дмитрий Зарекин сказал:

. На подвесках это продолговатые обмылки толщиной менее 1 см.

Так я у Вас сразу обмылки покупаю ? Лист анода и есть толщиной 1 см , получается в ванне он сразу обмылком становится ? В ячейку Хула покупал у Вас аноды не толще 5 мм, тоже кинули ?

 

[Леша 4]

Саша, а можете написать полный состав электролита, типа:

Цинк в пересчете на металл - г/л

Хлориды в пересчете на хлор  - г/л

Борная кислота, если есть - г/л

Он у Вас с аммонием или с калием хлористым?

[Саша 0]

Ну если в молях то Zn-0.65, хлора около 3 молей. Электролит с аммонием, там борная не нужна, но я уже пробовал и борной добавлять и концентрации цинка в меньшую сторону все перепробовал. Явно анод чернеет, начинается у его поверхности выделяться газы, при этом на катоде сначала чернота в разных местах в зависимости от кислотности, а потом и вообще отсутствие покрытия в зоне малых токов.

[Леша 4]

Примерно так?

Цинк - 42 г/л

Хлориды - 107 г/л

Я бы хлориды приподнял, и то где-то до 160 г/л, посмотрел бы чего будет на 1л электролита при рН около 5 и потом попробовал бы это чистить перекисью, углем и механикой.

[Саша 0]

17 минут назад, Леша сказал:

 попробовал бы это чистить перекисью, углем и механикой.

Чего и от чего чистить ? Механикой- прозрачный как слеза электролит ? Углем- органика еще не добавлялась ! Перекисью вообще не понимаю чего ей чистят ? Если окисляют железо, так оно и само окисляется воздухом ! Перекись вообще только вредит, пока она в электролите есть, в области малых токов покрытия не  будет т.е падает РС, Если бы это было стандартно и на поверхности, я бы уже и сам понял. Тут дело глубже и теоретичней. Жаль у Дмитрия коммерсант победил инженера.