Фильтрование раствора химического никелирования
Вопрос.
Здравствуйте! Прошу помочь в следующем вопросе.
Процесс химического никелирования деталей на нашем предприятии осуществляется на установке УХН-200 с многократным использованием раствора. Для поддержания раствора в чистоте и рабочем состоянии мы его каждую неделю фильтруем (вручную). На данный момент приобрели фильтрующую установку. Когда отфильтровали раствор через нее, он вышел из строя (закипел), пробовали фильтровать несколько раз, и каждый раз после фильтрации через установку он закипал. Однако после ручной фильтрации он вновь заработал.
Как мы предполагаем дело в фильтрующем элементе (картридж). Использовали картриджи из вспененного полипропилена пористостью 1 мкм.
Подскажите, пожалуйста, какие картриджи надо использовать? Возможно, есть данные какие фильтры применяют на других предприятиях? Спасибо!
C уважением, Юлия, г. Санкт-Петербург
Ответ.
Здравствуйте Юлия.
Причина саморазложения раствора химического никелирования может быть не только в фильтрующем картридже.
Процесс химического никелирования основан на способности никеля восстанавливаться на поверхности, обладающей каталитическими свойствами.
Катализаторами восстановления никеля являются все металлы группы железа и многие другие. Без анодной защиты каталитическое действие может оказывать даже титан и нержавеющая сталь.
Все элементы системы фильтрации (насос, трубопроводы, патрубки, материал самого фильтра) не должны иметь контакта с материалами, обладающими каталитическим действием на процесс восстановления никеля.
Таким образом, если, например, крыльчатка насоса или даже только ось крыльчатки изготовлены из металла, то вероятность инициирования саморазложения очень велика.
Все элементы системы фильтрации, контактирующие с раствором, должны быть изготовлены из полимерных материалов или футерованы ими.
Наиболее подходящим материалом для изготовления и футеровки является фторопласт.
Сущность саморазложения (вскипания) раствора заключается в том, что если при случайном контакте с катализатором в растворе появилось хотя бы несколько микроскопических частиц никеля, то на их поверхности сразу же начнётся процесс восстановления, как никеля, так и водорода. В результате восстановления никеля в объёме образуется огромное количество новых частиц, Процесс образования новых частиц идёт по цепному механизму. Их количество растёт экспоненциально. Выделяющийся на поверхности частиц водород создаёт эффект кипения. В результате саморазложения раствор быстро истощается как по никелю, так и по восстановителю.
Если в процессе фильтрации было инициировано восстановление никеля и образовался порошок, то часть порошка, конечно, отфильтровалась и осталась на картридже фильтра. При последующей фильтрации на картридже неизбежно вновь будет инициироваться восстановление никеля. Таким образом, картридж нужно будет либо заменять, либо растворять осаждённый на его поверхности никель.
Существенно снизить вероятность саморазложения можно в том случае, если фильтровать охлаждённый раствор. Перед фильтрацией раствор желательно охлаждать хотя бы до цеховой температуры.
При организации непрерывной фильтрации раствор нужно отбирать из нижней, более холодной части УХН. Желательно раствор ещё дополнительно охладить во фторопластовом теплообменнике. После фильтрации раствор необходимо нагревать до рабочей температуры и подавать в верхнюю рабочую часть УХН.
Охлаждение раствора также позволит более полно отфильтровать и накапливающиеся в растворе малорастворимые фосфиты, растворимость которых снижается с понижением температуры.
При такой организации процесса фильтрации фильтровальный картридж может эксплуатироваться многократно без опасения саморазложения.
Более подробно о процессе химического никелирования изложено в книге «Никелирование». Информацию смотрите на сайте www.galvanicrus.ru
Желаю удачи!
10.04.2021
