80宋强,蔡兰坤等.镀锡电解液中油污的形成及其防治.pdfVIP

镀锡电解液中油污的形成及其防治 431 镀锡电解液中油污的形成及其防治 1 ★1 2 2 宋强 蔡兰坤 范光杰 戴明山 （1.华东理工大学，上海，200237；2. 宝山钢铁集团公司冷轧部，上海，200941 ） 摘 要：本文采用 HPLC 、MS 分析了高速镀锡电解液中影响镀层质量的油污染物组成，结 果表明该油污主要是由原料和添加剂中的疏水性杂质在镀液中聚集而成。通过油污模拟试验 和混浊度试验，研究了添加剂中杂质含量、镀液浓度等影响因素对油污形成的影响，结果显 示对原料进行萃取提纯，可以降低镀液浊度，减少油污的形成。 关键词：油污，连续镀锡电解液，镀锡添加剂 高速电镀锡生产线多采用弗洛斯坦(Ferrostan)硫酸亚锡法[1～2] ，电镀液的主要组分有：硫 酸亚锡、PSA （苯酚磺酸）、添加剂EN-10 （α-萘酚聚氧乙烯醚，平均乙氧基聚合度NEO=10 ） 和ENSA （α-萘酚磺酸聚氧乙烯醚，平均乙氧基聚合度NEO=6，其中含有 40 ％左右未磺化 的EN-6 ）等。在生产运行过程中，镀槽内镀液的表面死角处常会出现油污现象。这种浮在 镀液表面的油污易黏附在钢板表面，造成镀锡板表面产生污迹缺陷，亦会降低电镀效率和镀 层致密性。 本文通过对油污主要组分进行结构分析，推测了镀液中的油污形成机理，结合油污模拟 实验和镀液混浊度实验，研究了镀液油污形成的影响因素，提出了镀液中油污的防治方法， 对提高产品质量，减少原料消耗和镀液排放量，推行清洁生产工艺有着积极的指导意义。 1 实验部分 1.1 仪器与试剂 液相色谱仪为 HP1100 serier 系列高效液相色谱仪（美国 Agilent 公司），二极管矩阵检 测器(DAD) ，馏分收集仪。质谱仪为 Micromass GCT 质谱仪（英国 Micromass 公司）。甲醇 为色谱纯，水为超纯水。 原料PSA 和添加剂 ENSA 、EN-10 由宝钢高速镀锡生产线提供（日本第一工业公司生产）。 [ 基金项目 ] 上海市科技发展基金资助项目，编号022312193 ★ 通讯地址：上海市梅陇路130 号379 信箱华东理工大学资源与环境工程学院 （Tel：021 ） 432 第十三届全国缓蚀剂学术讨论会论文集 1.2 模拟镀液的配制 根据实际电镀液中有机添加剂的浓度控制指标，配制模拟镀液浓度，其中 PSA 70～100 g/L，ENSA 5.0～7.0 g/L，EN-10 2.0～4.0 g/L 。 1.3 油污模拟试验 采用加热循环鼓气氧化法[3]，按照生产工艺条件配制模拟镀液溶液。取等体积的模拟镀 液盛于同样的容器中，使用小型鼓气装置，分别通入定量的空气，保持一定的温度并连续加 热循环，观察模拟镀液的热稳定性。 1.4 混浊度试验 模拟生产工艺条件，改变镀液温度、有机添加剂浓度等镀锡工艺参数条件，采用分光光 度法测定镀液浊度来表征镀液的稳定性和油污产生容易程度。 2 .结果与讨论 2.1 油污的结构分析 采用高效液相色谱 HPLC 对实验模拟油污和生产实际油污进行液相分离，见图 1 和 2 。 比较这两张图，可以看出模拟油污与实际油污的主要组分一致。 图 1 实验模拟油污的 HPLC 图（油污模拟实验中出现） 结合质谱（EI-MS ）对油污主要成分进行分析，可知油污中主要成分有三类： (1)苯酚磺化制备 PSA 的副产物DDS （4 ，4 －二羟基二苯砜、2 ，4 －二羟基二苯砜）， 其保留时间分别为 17.4min 和 18.4min，油污中含量约为25 ％左右。 (2)添加剂 EN-10 和 ENSA 中的低 EO 数 EN 以及它们发生化学或电化学降解反应生成 的低EO 数 EN ，保留时间为24.2min，油污中含量约 30 ％左右。 (3)EN-6 磺化制备 ENSA 的磺化副产物及其与锡形成的络合物，保留时间 27.8min