説明

連続電気めっき装置のスラッジ分離処理装置

【課題】連続電気めっき処理を中断させることなくめっき液からスラッジを効率よく除去してめっき液を清浄な状態に保つことができる連続電気めっき装置のスラッジ分離処理装置を提供する。
【解決手段】電極間を走行する被めっき材に連続電気めっき処理をする連続電気めっき処理槽1と、連続電気めっき処理槽1との間でめっき液を連続的に循環させるめっき液循環槽2と、めっき液循環槽2から一部抜き出されて液送されたスラッジを含むめっき液に凝集沈殿剤を添加し、撹拌混合してめっき液中のスラッジを沈降させるスラッジ沈殿槽4と、スラッジ沈殿槽4から液送された上澄み液を貯蔵し、貯蔵されためっき液をめっき液循環槽2へ補給するめっき液貯蔵槽6とを備えた連続電気めっき処理装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、連続電気めっき装置において、連続電気めっき処理を中断させることなく並行してめっき液からスラッジの分離が可能な連続電気めっき装置のスラッジ分離処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
連続電気めっき処理槽内に所定の間隔で対向して配設されている電極間を金属条や帯を走行させてその表面を電解処理することにより連続的に錫等を電解めっきする連続電気めっき装置が利用されている。
【0003】
連続電気めっき装置では、金属条や帯の連続電解処理に伴いめっき液中にスラッジ(固形物微粒子)が増加してくると、金属条や帯などの被めっき材にスラッジが付着して品質が低下するので、めっき液からスラッジを分離除去している。
【0004】
スラッジの分離除去に、例えばフィルターを用いた方式が知られている。図8に示すように、連続めっき装置は、連続電気めっき処理槽1、めっき液循環槽2、めっき金属(錫)の溶解槽3、スラッジ沈殿槽4、フィルター5から構成されている。めっき液はめっき液循環槽2から連続電気めっき処理槽1へ供給され、連続電気めっき処理槽1から流出するめっき液はめっき液循環槽2へ戻されるルートによりめっき液が連続電気めっき処理槽1とめっき液循環槽2の間を連続的に循環する。
【0005】
めっき液循環槽2からはめっき液の一部が抜き出され、めっき金属の溶解槽3を経てスラッジ沈殿槽4へ送られ、スラッジ沈殿槽4のめっき液はフィルター5を通して循環させてスラッジが除去され、スラッジ沈殿槽4の上澄み液はめっき液循環槽2に戻される。しかし、フィルター5によりスラッジを完全にろ別することは困難であった。また、フィルター5が目詰まりを起こすようになり、頻繁にフィルター交換もしくは逆洗作業を実施する必要があった。
【0006】
また、スラッジ分離が困難な場合、ろ過助剤を使用するなどしてろ過性能を確保している。しかしながら、ろ過助剤の混入を完全に防ぐことはできずに、被めっき材の表面処理品質の低下を招く場合がある。
【0007】
そこで、特許文献1には、フィルターに代えて遠心力を用いた遠心分離機を組み込んでスラッジを分離し回収する方式が開示されている。この方式は、めっき液がめっき液循環槽を通して連続電気めっき処理槽に循環される。めっき液循環槽からめっき液の一部は抜き出され、溶解槽を経てスラッジ沈殿槽に送られ、フィルターに代えて、遠心分離機にてスラッジとめっき液とに分離し、めっき液は最終的にめっき液循環槽に戻すものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特許第3080886号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
前記特許文献1の遠心分離機を使ってスラッジを分離除去する方法は、めっき液を清浄な状態に保つためには遠心分離機への液循環量を大きくしなければならないが、遠心分離を行うためには一定の条件を満たす必要があり、一方錫溶解条件からの循環液量の制約もあり十分な効果を得ることができない。さらに、スラッジの粒子径が小さくかつめっき液に添加される添加剤(界面活性剤)の分散作用により分離が困難である。
【0010】
また、めっき液中のスラッジが微細でかつめっき液に添加される添加剤の分散作用により通常のフィルターや遠心分離機では分離が困難な場合、めっき液に凝集沈殿剤を投入する方法がとられる。しかし、凝集沈殿剤を投入する場合は、凝集沈殿剤の効果により凝集したスラッジが被メッキ材の表面に付着するためにめっき表面の品質低下が生じるので、めっき作業を中断してスラッジ凝集・沈殿させた上でスラッジを分離・排出しなければならない。そのため、めっき液からのスラッジ分の遠心分離には、操業の停止後、めっき液を沈降槽へ移し、凝集沈殿剤を添加し、沈降処理していた。
【0011】
このように、フィルターや遠心分離機によるスラッジの分離方式では、スラッジを分離、排出するためにめっき作業を中断しなくてはならないので、その分生産性が低下するという問題があった。
【0012】
そこで、本発明は、連続電気めっき処理を中断させることなく並行してめっき液に凝集沈殿剤を添加・混合してめっき液からスラッジを効率よく除去してめっき液を清浄な状態に保ってスラッジによる表面処理品質の低下を防止・抑制することができる連続電気めっき装置のスラッジ分離処理装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
請求項1の発明は、対向する電極間を走行する被めっき材に連続電気めっき処理をする連続電気めっき処理槽と、前記連続電気めっき処理槽との間でめっき液を連続的に循環させるめっき液循環槽と、前記めっき液循環槽から一部抜き出して液送されたスラッジを含むめっき液に凝集沈殿剤を添加し、撹拌混合してめっき液中のスラッジを沈降させるスラッジ沈殿槽と、前記スラッジ沈殿槽から液送されてきた上澄み液を貯蔵し、貯蔵されためっき液を前記めっき液循環槽へ補給するめっき液貯蔵槽を備えたことを特徴とする連続電気めっき処理装置である。
【0014】
請求項2の発明は、前記めっき液循環槽から連続電気めっき処理槽へめっき液を供給する配管から分岐されたスラッジを含むめっき液を液送する配管がスラッジ沈殿槽に接続されていることを特徴とする請求項1記載の連続電気めっき処理装置である。
【0015】
請求項3の発明は、前記めっき液循環槽とスラッジ沈殿槽とが、めっき液循環槽からスラッジを含むめっき液を液送する配管で接続されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の連続電気めっき処理装置である。
【0016】
請求項4の発明は、前記スラッジ沈殿槽内に沈殿したスラッジを分離し、分離しためっき液をスラッジ沈殿槽に戻す沈殿スラッジ分離装置を備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載連続電気めっき処理装置である。
【0017】
請求項5の発明は、スラッジ沈殿槽に凝集沈殿剤添加装置および凝集沈殿剤とめっき液の撹拌装置が配置されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の連続電気めっき処理装置である。
【0018】
請求項6の発明は、前記めっき液循環槽がめっき金属を溶解するめっき金属溶解槽を備えていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の連続電気めっき処理装置である。
【発明の効果】
【0019】
本発明により、連続電気めっき処理槽での連続めっき操業を中断することなく、並行してスラッジの分離が可能となる。
【0020】
本発明は、めっき液循環槽のほかにスラッジ沈殿槽とめっき液貯蔵槽を設けることにより、スラッジを多く含むめっき液とスラッジを除去した清浄な液の入替えを容易にすることができるため、スラッジの付着による汚れや傷の発生を防止、抑制できるので、処理材の表面品質を一定以上に保つことが出来る。
【0021】
本発明は、めっき液中の分離除去が困難なスラッジを、凝集沈殿剤を投入することで清浄な上澄み液と沈殿スラッジを含む液に分離することができ且つ上澄み液を移送した後、沈殿スラッジを含む残液から効率的にスラッジ分を分離除去し系外へ排出できる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の連続電気めっき処理装置の全体概略図である。
【図2】本発明において、めっき液をスラッジ沈殿槽に送液する工程を示す図である。
【図3】本発明において、スラッジ沈殿槽に凝集沈殿工程を示す図である。
【図4】本発明において、スラッジ沈殿槽から上澄み液をめっき液貯蔵槽へ送液する工程を示す図である。
【図5】本発明において、スラッジ沈殿槽に沈殿したスラッジを分離する工程を示す図である。
【図6】本発明のスラッジ処理のタイムスケジュールである。
【図7】本発明の連続電気めっき処理装置の別実施例の全体概略図である。
【図8】従来の連続電気めっき処理装置の全体を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例1】
【0024】
図1において、連続めっき装置は、連続電気めっき処理する連続電気めっき処理槽1、めっき液を連続電気めっき処理槽に供給するめっき液循環槽2、めっき液からスラッジを分離するスラッジ沈殿槽4、スラッジ沈殿槽4でスラッジを分離しためっき液を貯蔵するめっき液貯蔵槽6で主要部が構成される。
【0025】
連続電気めっき処理槽1とめっき液循環槽2は、めっき液を循環させるため、めっき液循環槽2からめっき液を連続電気めっき処理槽1へポンプPで供給する配管7と連続電気めっき処理槽1からめっき液をめっき液循環槽2へ戻す配管8で接続されている。
【0026】
めっき液を供給する配管7は、スラッジ分離のためにめっき液の一部を抜き出してスラッジ沈殿槽4へ送るための配管9が分岐してスラッジ沈殿槽4に接続されている。
【0027】
スラッジ沈殿槽4とめっき液貯蔵槽6は、スラッジ沈殿槽4でスラッジを分離しためっき液をポンプPでめっき液貯蔵槽6へ送る配管10で接続されている。
【0028】
めっき液貯蔵槽6とめっき液循環槽2は、貯蔵されているめっき液をめっき液貯蔵槽へ供給する配管11で接続されている。
【0029】
めっき液循環槽2にはめっき液のめっき金属を溶解するめっき金属溶解槽3がめっき液循環槽2との間でポンプPにより循環可能に配管12で接続されている。配管12には、金属溶解槽3から流出する金属粒子用のフィルター13が配置されている。
【0030】
スラッジ沈殿槽4には凝集沈殿剤をスラッジ沈殿槽4へ添加する凝集沈殿剤添加装置14および、スラッジ沈殿槽内で凝集沈殿剤とめっき液を撹拌混合する撹拌装置15が配置されている。凝集沈殿剤として、例えば、「沈降剤UTB512K(石原薬品工業製)」、「TECHNI TIN/LEAD CLEAR−A−FLOCK(TECHNIC INC.製)」を使用することができる。
【0031】
さらにスラッジ沈殿槽4は、沈殿スラッジ分離装置を備えており、沈殿したスラッジを抜き出してスラッジとめっき液を分離するスラッジ分離装置16、例えばフィルターを備え、スラッジ沈殿槽4とスラッジ分離装置16は配管17で接続され、スラッジが分離されめっき液はスラッジ沈殿槽4へ戻される。スラッジの抜き出しおよびめっき液の戻しはスラッジ沈殿槽4とスラッジ分離装置16を接続する配管17とポンプPで行う。
【0032】
次に、連続めっき処理を中断することなくめっき液からスラッジを分離する流れについて説明する。
【0033】
図1の太線で示すように、めっき処理中において、めっき液は、めっき液循環槽2からめっき液を供給する配管7を通して連続電気めっき処理槽1へ送られ、連続電気めっき処理槽1からはめっき液がめっき液循環槽2へ戻されて連続的に循環している。この状態ではめっき液はスラッジ沈殿槽4へは送られない。
【0034】
図2の太線で示すように、連続めっき処理を行うにつれてめっき液中にスラッジが増加すると、めっき液循環槽2からめっき液を連続電気めっき処理槽1へ供給する配管7から分岐しているスラッジ沈殿槽4に接続されている配管9へ循環しているめっき液の一部を抜き出してスラッジ沈殿槽4へ送る。めっき液の循環流量は、十分な流量を有しており且つ後述するとおりめっき液貯蔵槽6からスラッジを除去しためっき液が補充されるので、めっき液循環槽2から連続電気めっき処理槽1へ供給するめっき液の一部を抜き出しても連続電気めっき処理槽1とめっき液循環槽2を循環するめっき液の液量は一定の範囲に保たれるので、連続めっき処理は中断することなく操業できる。スラッジ沈殿槽4への所定量のめっき液の送液によりスラッジ沈殿槽4の液位が上昇する。
【0035】
図3に示すように、スラッジ沈殿槽4内のスラッジを含むめっき液には、凝集沈殿剤添加装置14から凝集沈殿剤が添加され、撹拌装置15により撹拌されスラッジが凝集し、沈殿する。撹拌により沈殿凝集沈殿剤とスラッジを充分反応させることで未反応の沈殿凝集沈殿剤のめっき液循環槽への混入を防止することができる。
【0036】
図4に示すように、スラッジ沈殿槽4で撹拌後の靜置によりスラッジが沈殿して清澄なめっき液になると、上澄み液が配管10を通してめっき液貯蔵槽6へ送られる。上澄み液を抜くことでスラッジ沈殿槽4内の残留沈殿物の濃度を高めることにより、スラッジ分離効率を高めることができる。
【0037】
めっき液貯蔵槽6では、一時的に上澄み液を貯留することで、上澄み液に含まれる残留スラッジ分と凝集沈殿剤が反応することによりめっき液循環槽2への残留スラッジ分の混入を抑制することができる。
【0038】
図5に示すように、スラッジ沈殿槽4の底部に沈殿しているスラッジは、配管17を通して抜き出してスラッジ分離装置16によりスラッジとめっき液が分離され、分離されめっき液はスラッジ沈殿槽4へ戻される。排出したスラッジは、粘土状で含水率は30〜40質量%である。
【0039】
以上の手順により、本発明では、めっき液を循環させながら連続めっき処理を中断することなく、スラッジを含むめっき液からスラッジを分離し、スラッジを分離しためっき液を再循環させることができる。スラッジ沈殿槽及びめっき液貯蔵槽を設けることでめっき液循環槽の液の交換ができる。
【0040】
<スラッジ処理の一例>
(1)スラッジ処理のタイムスケジュール(図6参照)
次の(a)〜(f)の工程を約1サイクル/24hとして順次実施していく。
(a)めっき液循環槽→スラッジ沈殿槽:0.5h
(b)めっき液貯蔵槽→めっき液循環槽:0.5h
(c)凝集沈殿剤投入 :0.2h
(d)スラッジ沈殿槽沈降靜置 :18h
(e)スラッジ分離 :4.5h
(f)スラッジ沈殿槽→めっき液貯蔵槽:0.5h
【0041】
(2)処理量およびスラッジ濃度
(a)スラッジ発生量(1サイクル) :1.6g/L(20mにおいて)
(b)処理量 :20m/回
(c)スラッジ平衡濃度 :5g/L以下
(d)上澄みスラッジ濃度 :1g/L以下
【0042】
以上のタイムスケジュールで、図6のライン操業の結果に示されるように、連続電気めっき処理槽での連続めっき操業を中断することなく、並行してスラッジ処理の実施が可能であった。
【実施例2】
【0043】
実施例1では、めっき液を連続電気めっき処理槽1へ供給する配管7を分岐した配管9によりめっき液をスラッジ沈殿槽4へ送液していたが、本実施例は、図7に示すように、めっき液循環槽2からめっき液の一部を抜いて配管18によりスラッジ沈殿槽4へ送液する。
【0044】
本実施例では、スラッジ沈殿槽4への送液を、連続電気めっき処理槽1へめっき液を循環させる配管7を使用しないで独立しているので、循環量の調整が容易となる利点がある。
【符号の説明】
【0045】
1:連続電気めっき処理槽
2:めっき液循環槽
3:めっき金属溶解槽
4:スラッジ沈殿槽
5:フィルター
6:めっき液貯蔵槽
7:配管
8:配管
9:配管
10:配管
11:配管
12:配管
13:フィルター
14:凝集沈殿剤添加装置
15:撹拌装置
16:スラッジ分離装置
17:配管
18:配管

【特許請求の範囲】
【請求項1】
対向する電極間を走行する被めっき材に連続電気めっき処理をする連続電気めっき処理槽と、
前記連続電気めっき処理槽との間でめっき液を連続的に循環させるめっき液循環槽と、
前記めっき液循環槽から一部抜き出して液送されたスラッジを含むめっき液に凝集沈殿剤を添加し、撹拌混合してめっき液中のスラッジを沈降させるスラッジ沈殿槽と、
前記スラッジ沈殿槽から液送されてきた上澄み液を貯蔵し、貯蔵されためっき液を前記めっき液循環槽へ補給するめっき液貯蔵槽を備えたことを特徴とする連続電気めっき処理装置。
【請求項2】
前記めっき液循環槽から連続電気めっき処理槽へめっき液を供給する配管から分岐されたスラッジを含むめっき液を液送する配管がスラッジ沈殿槽に接続されていることを特徴とする請求項1記載の連続電気めっき処理装置。
【請求項3】
前記めっき液循環槽とスラッジ沈殿槽とが、めっき液循環槽からスラッジを含むめっき液を液送する配管で接続されていることを特徴とする請求項1又は3に記載の連続電気めっき処理装置。
【請求項4】
前記スラッジ沈殿槽内に沈殿したスラッジを分離し、分離しためっき液をスラッジ沈殿槽に戻す沈殿スラッジ分離装置を備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の連続電気めっき処理装置。
【請求項5】
スラッジ沈殿槽に凝集沈殿剤添加装置および凝集沈殿剤とめっき液の撹拌装置が配置されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の連続電気めっき処理装置。
【請求項6】
前記めっき液循環槽がめっき金属を溶解するめっき金属溶解槽を備えていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の連続電気めっき処理装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2012−188715(P2012−188715A)
【公開日】平成24年10月4日(2012.10.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−54524(P2011−54524)
【出願日】平成23年3月11日(2011.3.11)
【出願人】(306022513)新日鉄エンジニアリング株式会社 (897)
【Fターム(参考)】