Comment éviter la contamination de la solution de placage causée par les systèmes d'agitation et de circulation?

To avoid plating solution contamination caused by stirring and circulation systems, it is necessary to start from four dimensions: equipment material control, fluid management, impurity interception, and daily maintenance, and formulate a systematic prevention and control plan for risk points such as mechanical contact contamination, fluid-carried contamination, and reaction by-product contamination. The following are specific technical measures and operating specifications:
I . Prévention de la pollution et contrôle des matériaux et structures de l'équipement
1. Sélection de matériaux du système d'agitation
Normes de matériau pour les pièces en contact avec la solution de placage:
Les pagaies d'agitation, les arbres, les tubes de guidage, etc. . doivent utiliser du polypropylène (PP), du fluorure de polyvinylidène (PVDF) ou du téflon (PTFE) et de l'acier inoxydable (contenant des métaux catalytiques tels que Fe et CR) est prohibit . Par exemple, après une entreprise a remplacé la 316 Matériel, la fréquence de la décomposition spontanée de la solution de placage est passée d'une fois par semaine à une fois tous les six mois .
Le joint d'arbre utilise le joint mécanique du fluororubber (FKM) pour éviter la fuite de pétrole de lubrification (la pollution par pétrole formera un film hydrophobe, entraînant une fuite de placage); L'agitateur magnétique utilise de préférence une structure entièrement fermée pour isoler complètement les composants de transmission mécanique .
2. Conception du pipeline du système de circulation et du corps de la pompe
Exigences pour les matériaux de tuyaux et de soupape:
Les tuyaux PP-H ou PVDF sont utilisés pour les pipelines de circulation . Les tuyaux en acier galvanisés (Zn² + rendront le revêtement noir) ou les tuyaux en PVC ordinaires (pollution de migration du plastifiant) sont interdits; Des vannes à billes en plastique ou des vannes de diaphragme sont utilisées pour les vannes, et le caoutchouc EPDM (résistance à la corrosion chimique) est utilisé pour les sceaux .
Optimisation de la structure du corps de la pompe:
Les carrefères de la pompe centrifuges sont en céramique ou en polypropylène renforcé pour éviter les particules générées par l'usure des roues métalliques (telles que les roues en fonte qui libèrent Fe³ + après l'usure, catalysant la décomposition de l'hypophosphite); Les pompes à diaphragme sont préférées utiliser des diaphragmes de téflon pour réduire l'entrée de débris de gonflement en caoutchouc dans la solution de placage .
2. Technologie d'interception de gestion des fluides et d'interception d'impuretés
1. Empêchez la contamination des particules étrangères
Conception du système de filtration en plusieurs étapes:
Dans la boucle de circulation, ** Filtration grossière (50 μm) + filtration fine (5 μm) ** Les dispositifs à double filtration sont connectés dans la série . La filtration grossière utilise un filtre de panier pour intercepter les grandes particules (comme les fragments de revêtement de réservoir tombés), et la filtration fine utilise un filtre de sac pour capturer de minuscules parties (tels que Ni (OH) noyaux) . Le débit de filtration doit couvrir plus de 100% / h du volume de solution de placage pour assurer au moins 1 filtration par heure .
Traitement de prévention de la poussière du port respiratoire:
Un filet anti-poussière en fibre de polypropylène (précision de filtration inférieure ou égale à 10 μm) est installé à l'orifice respiratoire sur le dessus du réservoir de placage pour empêcher la poussière de l'atelier (y compris les oxydes métalliques tels que Fe et Cu) de tomber; Pour les environnements d'ateliers propres, il peut être mis à niveau vers un filtre HEPA (efficacité de filtration supérieure ou égale à 99{ 3} }97%@0,3 μm).
2. sous-produits de réaction de fluide de contrôle
Évitez la surconcentration locale et les réactions secondaires:
Un diffuseur de tampon (comme une plaque de céramique poreuse) est placé près du port d'alimentation pour permettre à la solution concentrée supplémentaire (telle que la solution H₂SO₄ ou Niso₄ concentrée) pour se diffuser uniformément à un débit de débit de<0.5 m/s to prevent the local pH from suddenly changing and generating Ni (OH)₂ precipitation. For example, changing the direct pouring feed to dripping through a metering pump + spiral diffuser can reduce the local peak concentration of Ni²+ by 60%.
Inhiber le dépôt de placage sur la paroi intérieure du pipeline:
The roughness of the inner wall of the circulation pipeline is controlled at Ra≤0.8 μm (mirror polishing), and the micro-plating is chemically dissolved regularly with 10% citric acid solution (40℃, circulation for 2 hours) to prevent the formation of catalytic active sites on the inner surface of the pipeline (plating thickness >0 . 1 mm peut provoquer une décomposition de l'auto-décomposition de la solution de placage).
III . Stratégies de prévention et de contrôle de la pollution pendant le fonctionnement
1. Spécifications de l'opération d'agitation
Contrôle de démarrage pour éviter l'impact:
Lorsque vous commencez à remuer, utilisez la régulation de la vitesse de fréquence variable (0 ~ La vitesse nominale augmente progressivement, un temps supérieur ou égal à 30 secondes) pour éviter un démarrage rapide pour générer du vortex turbulent et inhalez l'air; Avant de s'arrêter, réduisez à une vitesse basse pendant 2 minutes pour permettre aux particules solides de se régler et d'empêcher la diffusion de matière en suspension pendant l'arrêt à grande vitesse .
Empêcher les bulles d'être attirées:
The depth of the stirring paddle immersed in the liquid surface must be greater than 1.5 times the height of the paddle to avoid the paddle from swirling out of the liquid surface during high-speed stirring (inhalation volume >5% peuvent provoquer une oxydation); Pour les systèmes de moussage (comme ceux contenant des tensioactifs), les pyéther Defoamers peuvent être ajoutés à la surface liquide (quantité d'addition inférieure ou égale à 50 ppm), et les chicanes inclinées peuvent être définies pour briser la mousse .
2. Conception anti-pollution du système de circulation
Isolement de boucle de circulation indépendante:
Pour les lignes de production multi-tank, chaque réservoir de placage est équipé d'une pompe de circulation indépendante, et le partage croisé des solutions de placage de différents réservoirs est interdit (par exemple, l'acide résiduel / alcali dans le réservoir de prétraitement peut contaminer le réservoir de placage à travers le résidu du pipeline) .
Vidange du pipeline lors de l'arrêt du réservoir:
Lorsque l'arrêt dépasse 8 heures, la solution de placage dans le pipeline de circulation doit être vidé dans un réservoir de récupération spécial (le même matériau que le réservoir de placage), et le pipeline doit être rincé avec de l'eau déionisée 3 fois (débit de débit supérieur ou égal à 1 . 5 m / s) pour empêcher la solution de pliage résiduelle de décomposer dans le pipeline et la production de particules.
IV . Surveillance quotidienne et surveillance de la pollution
1. Nettoyage et inspection réguliers
Démontage et maintenance du système d'agitation:
Désasmettez la palette et l'arbre d'agitation chaque trimestre, utilisez un nettoyant à ultrasons (40 degrés, détergent neutre) pour éliminer le placage et les sédiments de nickel-phosphore attachés, et vérifier l'usure du joint d'arbre (doit être remplacé lorsque l'espace de joint est supérieur à 0 . 5 mm).
Détection du pipeline du système de circulation:
Utilisez un endoscope pour vérifier chaque année la corrosion et la mise à l'échelle de la paroi intérieure du pipeline, en vous concentrant sur les coudes et les connexions de soupape . Si un épaississement local (placage ou mise à l'échelle supérieur à 0 .} 3 mm) est trouvé, le nettoyage chimique ou le remplacement du pipeline est requis immédiatement.
2. Avertissement de pollution et traitement d'urgence
Indicateurs de surveillance de la pollution en ligne:
Équipé d'un spectromètre de masse plasmatique à couplage inductif (ICP-MS), la concentration d'ions d'impuretés tels que Fe, Cu et Zn dans la solution de placage est régulièrement testée (seuil: Fe³ + ＜ 5 ppm, Cu² + ＜ 1 ppm);
Use a laser particle size analyzer to monitor the particle size distribution. When the concentration of >2 μm particles is >5000 / ml, démarrez immédiatement le mode de filtration solide (la précision de filtration est augmentée à 1 μm) .
Processus de traitement d'urgence de la pollution:
Si Fe³ + est détecté comme excessif, ajoutez immédiatement 0,5 ~ 1,0 g / L de thiosulfate de sodium pour la complexation et l'élimination, et abaissez temporairement la valeur de pH à 4,0 ~ 4,5 (pour réduire l'activité catalytique de Fe³ +) et filtrer après 4 heures de traitement de circulation;
Si une fuite d'huile lubrifiante du pipeline est trouvée, il est nécessaire de vider immédiatement le réservoir et d'utiliser ** du carbone activé (5 ~ 10 g / L) + Terre Diatomaceuse (3 ~ 5 g / L) ** Adsorbant mixte pendant 6 heures pour éliminer complètement les polluants pétroliers .
V . Cas et solutions de pollution typiques
Cas 1: Décomposition de la solution de placage causée par l'arbre d'agitation en acier inoxydable
Phénomène du problème: Une fois que le nouvel arbre d'agitation en acier inoxydable a été mis en service pendant 3 jours, la solution de placage est devenue trouble, la concentration Ni² + a fortement chuté de 5 g / L à 1,2 g / L et la valeur de pH est passée de 4,8 à 5.5.
Analyse de cause: La corrosion s'est produite aux minuscules rayures à la surface de l'arbre en acier inoxydable, libérant Fe³ + (la concentration de détection a atteint 8 ppm), catalysant la décomposition violente de l'hypophosphite pour générer des précipitations Ni (OH) ₂ .
Solution: Remplacez par l'arbre PVDF, ajoutez 1 g / L EDTA -2 NA pour complexer le Fe³ + résiduel, et filtrer en continu pendant 24 heures avec un élément de filtre de 5 μm pour restaurer la clarté de la solution de placage .
Cas 2: auto-décomposition causée par le dépôt de placage sur la paroi intérieure du pipeline de circulation
Phénomène de problème: Une fois la solution de placage produite en continu pendant 2 mois, la pression de sortie de la pompe de circulation a augmenté de 30% et la solution de placage se décomposait soudainement rapidement, produisant une grande quantité de précipitations noires .
Analyse de cause: L'épaisseur du revêtement Ni-P déposé sur la paroi intérieure du pipeline est de 0 .} 5 mm, formant une surface catalytiquement active, ce qui fait que l'hypophosphite se décompose spontanément.
Solution: tremper dans une solution d'acide nitrique de 15% (50 degrés) pendant 8 heures pour dissoudre le revêtement, puis rincer avec de l'eau déionisée au pH neutre, et réadapter les matières premières pour restaurer la composition de la solution de placage .
Conclusion
La prévention de la pollution et le contrôle du système d'agitation et de circulation doivent suivre les principes de "l'isolement des matériaux, la propreté des fluides, la surveillance dynamique et l'intervention en temps opportun" . en sélectionnant des matériaux inertes, en optimisant la conception de la mécanique des fluides et en établissant une filtration multi-étages et un système de surveillance en ligne, les risques de pollution, les risques de mécanique, les ions métalliques, les réactions par product Contrôlé en dessous de la limite de tolérance de la solution de placage . Pour les lignes de production automatisées, il est recommandé d'intégrer un système de traçabilité de pollution (comme la liaison d'un capteur d'écoulement à un détecteur de composants pour localiser rapidement le pipeline de la source de pollution) pour obtenir un contrôle complet des processus de la prévention à la réponse aux urgences .