Чем генератор цинка лучше анодов или корзин в ванне цинкования?

Вопрос.

В современных гальванических линиях очень часто применяется генератор цинка (или станция растворения анодов) для поддержания концентрации ванны цинкования. Просим объяснить принцип устройства, работы и требования к проектированию этого узла.

Чем это решение лучше традиционного завешивания анодов или корзин непосредственно в ванне цинкования?

Завод «Темп», г.Хмельницкий

Ответ.

В последние годы утвердилась практика щелочного цинкования с нерастворимыми анодами. В этом случае в ванну загружают плоские стальные аноды с поверхностью, превышающей катодную. Плоские аноды занимают меньше места и рабочий объем ванны используется рациональнее. Стальные аноды не пассивируютсяи образуют равномерное электрическое поле в катодно-анодном пространстве, что способствует лучшему распределению покрытия.

Восполнение цинка в ванне с нерастворимыми анодами осуществляется от «генератора цинка». Такой генератор представляет собой вспомогательную ванну объёмом примерно 10-20% основной ванны покрытия (см. рис.).

Ванна-генератор заполняется цинковым электролитом, затем в неё завешиваются максимальное количество корзин с цинковыми анодами – не менее 5-8 дм² на 1 л. раствора. В генераторе поддерживается концентрации щелочи выше, чем в рабочей ванне – 140-150 г/л. Генератор снабжён циркуляционным насосом 4-5 объёмов/час. При комнатной температуре концентрация цинка в генераторе может достигать 50-60 г/л и скорость растворения цинка замедляется. Однако для удержания цинката в растворе необходим избыток щелочи и стремиться к предельным значениям концентраций не следует.

В холодное время года, когда температура в цехе низкая, потребность в подогреве раствора щелочи становится необходимой. В противном случае скорость растворения цинка падает столь значительно, что делает использование генератора неэффективным.

В рабочую ванну цинкования, получаемый концентрированный раствор цинка добавляется периодически по данным анализа.

Схема работы генератора цинка

Таким образом, для поддержания скорости растворения цинка, необходимо поддерживать достаточную концентрацию щелочи, циркуляцию раствора для отвода продуктов растворения цинка, важна также температура раствора.

Для ускорения растворения цинка, некоторые зарубежные фирмы, специализирующиеся в производстве генераторов цинка, применяют также стальные корзины с «каталитическим покрытием».

Итак, отработку технологии работы ванны цинкования с генератором цинка, следует проводить в следующих направлениях:

определиться с расходом щелочи адекватному растворению цинка;
определиться с температурой раствора генератора для достижения приемлемой скорости его работы;
определиться с циклом работы генератора – периодичностью откачки концентрата в рабочую ванну – с учетом получаемых концентраций цинка и щелочи;
наладить аналитический контроль (цинк, щелочь, температура) на всех стадиях процесса.

Вопрос применять или не применять генератор цинка зависит от характера и масштаба производства.

Если характер производства стабильный, то, после отработки технологии, взаимодействие на стадии "ванна цинкования - генератор цинка" также придет к устойчивому ритму и не будет доставлять проблем.

В.В. Окулов

04.02.2014