电镀前处理工艺分析

1. 理论与实际差异：理论上，电镀过程是阴、阳极相互平衡的过程，不会出现故障，但实际中电镀故障频发。

2. 故障主要来源：90% 以上的电镀故障源自前处理环节。

3. 镀液故障处理：镀液故障去除可采用 "损有余而补不足" 的方法或对镀液进行全面更新。

4. 镀液故障具体来源

◦ 维护问题：维护标准缺失或不当，如维护标准、比例不合适，长期积累会引发大故障，且难以找到根源，部分现场常出现问题不明且一段时间后自行消失的情况。

◦ 思路误区：为减少短期投入，阳极使用严重不足，依赖添加剂出光，导致阳极钝化或阳极区产生大量强氧化性的原子氧、原子氯，进而氧化添加剂生成有害有机污染物。

◦ 带入污染（不可避免）：受气候、环境/风向、空气搅拌、水、不纯阳极、除油不净带入的有机物、工件掉落腐蚀/内腔腐蚀产生的金属杂质、水洗不充分导致的交叉污染、夹具破损等多种因素影响。

1. 污染物排放关键环节：表面处理前处理过程是污染物排放的主要过程，尤其是老化液更换排放时污染更为突出。

2. 降耗减排方向

◦ 提升品质，提高单位原料消耗的产出比。

◦ 深入分析消耗情况，实现精准维护、精确添加，摒弃前处理中过度添加无机盐的做法，采用新技术提高利用率。

◦ 延长相关溶液使用寿命，提高单位消耗的产出。

◦ 提升品质以降低无效产出消耗。

◦ 避免不必要消耗，如改变传统弱电解除金属杂质时极板多为有用金属处置的方式，转变排放物分类收集与处理观念。

◦ 车间层面，将 "排放" 转变为 "收集"，改变现有排放物粗放进入废水管道、经 "化学处理" 达标排放的模式，实施车间收集固体、废油等 "物理处理"。

◦ 园区处理模式转变，由园区集中处理变为车间部分收集，固废直接转入固废中心，减少化学处理量，实现变废为宝。

1. 重要性认知：电镀行业有 "三分技术，七分管理" 的说法，而在三分技术中，前处理技术占比高达 90%。

2. 前处理问题根本原因：并非单纯的除不净问题，而是研磨灰/抛光碳化物/挂灰（常规方法难以去除）、矿物油被乳化增溶形成小液滴黏附在产品上、水洗性变差、表面活性剂水洗性差、金属皂积累等问题。尤其在进入园区后，水费上涨，省水、节水措施进一步加剧了不良问题的产生。

1. 处理难点：主要集中在内腔、盲孔、螺纹、焊缝、异形藏空气部位，以及挂灰、抛光产生的灰份等。

2. 成本与消耗：前处理槽液化工品的年度消耗及成本支出不低于添加剂成本支出，存在较大的节约空间。应改变以往粗放的 "到期就换" 做法，通过科学方法延长其使用寿命。

3. 环保潜力：降耗、减排在前处理过程中大有可为，表面处理过程排放的污染物，60% 以上来自前处理过程。

（一）抛光蜡主要成分

（二）油污主要成分

1. 附着污垢

◦ 重力沉降堆积：结合力弱，容易去除。

◦ 分子间作用结合：依靠范德华力、氢键、共价键结合，污垢可能以薄膜形式存在，结合力强，需借助超声波、电解气泡等方式去除。

◦ 静电吸附：污垢一般带正电，清洗物件带负电，可使用极性清洗剂去除。

2. 污染污垢

◦ 变质层：如金属氧化物等，可通过酸碱处理去除。

◦ 嵌入：污染物通过渗透扩散进入工件，需采用超声波或擦拭方式去除。

◦ 楔入：研磨粉、磨料楔入质地坚硬的工件表面，可使用溶剂或摩擦方式去除。

1. 除油过程皂化反应：以硬脂酸甘油酯与氢氧化钠反应为例，反应式为RCOOCH₂ + 3NaOH → 3RCOONa + CHOH（其中R为烃基）。

2. 相关产物应用：硬脂酸的钠盐、钾盐和三乙醇胺盐常用作化妆品的乳化剂；月桂酸钾是淡黄色浆状物，易溶于水，起泡作用大，主要用于液体皂的生产；油酸与三乙醇胺制成的皂常用作乳化剂。挥发性氨的脂肪酸盐常用于上光剂中，铵盐水解生成自由氨挥发后，表面涂层中留下拒水性物质脂肪酸，能提高表面的抗水性。

3. 产物问题：水溶性高级脂肪酸盐虽有良好的发泡性和洗涤性能，但抗硬水能力较差，能与水中的钙、镁等多价金属离子发生复分解反应形成皂垢。

1. 温度

◦ 积极影响：提高温度有利于加快除油速度。

◦ 消极影响：能耗高，工件出槽后易干燥，导致黏附物质水洗性变差；同时，温度过高可能加快工件腐蚀，不利于电镀质量。

2. 浓度

◦ 积极影响：适当提高浓度有利于提升除油效果和效率。

◦ 消极影响：浓度过高会导致带出量增加，环境污染加剧，废水处理难度增大；且会使水洗性变差，碱性物质增加还可能导致金属腐蚀。

3. 补加：由于带出、除油过程中的消耗与分解等因素，溶液浓度会发生变化，需在一定时间后进行补加以维持合适浓度。

4. 更换：溶液使用过程中会不断积累污染物，部分表面活性剂也会逐渐失效，当积累到一定程度可能导致产品二次污染，影响质量，因此需在适当时候全部更换溶液。

1. 水洗原理：水是优良溶剂，利用其表面张力及卷缩作用，可有效脱除工件表面吸附的物质。

2. 重要性：水洗是电镀工艺关键环节，不同类型除油溶液之间需通过水洗防止交叉污染（油脂类皂化物在工件表面形成薄有机膜，清洗不充分会酸析出油脂，影响电镀质量）。

3. 影响因素：工件形状不同会导致溶液带入和带出，引发交叉污染；为减少污染物带入后续工艺，需增加水洗次数；热水洗有助于清除污染物，提高电镀质量。

4. 问题与应对：水洗过程中，污染物带入可能污染水洗水，水中污染物还可能导致工件二次污染，因此需控制水洗水清洁度并及时更换；同时，电镀工序耗水量大，需做好省水、节水工作。

1. 工艺设计现状：广东很多企业的前处理工艺设计仍停留在 90、00 年代，新工艺引入较少；部分企业采用一功能多槽设计，且存在 "大槽时间长即可" 的落后认知，未充分利用后续槽更干净的特点；应注重水洗，利用水的极性作用、大表面张力及卷缩作用避免交叉污染。

2. 材料要求：材料需具备良好的功能、水洗性能，腐蚀性低，使用寿命长，分散体系构成合理，有适度络合效果，成分环保且废水易于处理。

1. 观念转变

◦ 摒弃 "开槽到更换都不补加" 的思维。

◦ 改变粗放补加方式，实现精准补加。过量添加无机盐会增加水洗难度，补加有效物质时需充分考虑改善水洗性能，确保 "能除净、能洗净"。

2. 污染物处理：及时去除清洗下来的污染物，防止积累，保持槽液洁净度。

3. 解决方案

◦ 维护：我们提供开槽剂、补充剂等解决方案。

◦ 净化：我们提供除蜡除油净化再生一体机等净化解决方案。

4. 常见问题分析：曾有电镀不良案例，更换所有前处理环节仍无法解决问题，原因主要有三点：一是自认为正确的标准存在问题；二是矿物油在槽液中积累，被乳化剂增溶形成胶体，黏附产品造成二次污染；三是镀槽因成分失衡或杂质积累达到临界点，杂质容忍度严重下降，前处理稍有问题便集中爆发。