[发明专利]一种基于耦合作用去除镀铬溶液中杂质离子的方法

权利要求书

1.一种基于耦合作用去除镀铬溶液中杂质离子的方法，其特征在于，镀铬溶液包括金属铬段镀液和氧化铬段镀液两种，镀铬生产线新配置的金属铬段镀液和氧化铬段镀液，其中金属铬段镀液包括：CrO₃ 140～160g/L，NH₄F 3～4g/L，各杂质离子分别的浓度均不超过5mg/L；氧化铬段镀液包括：CrO₃ 60～70g/L，NH₄F 1～2g/L，各杂质离子分别的浓度均不超过5mg/L；

随着生产运行，镀液中各杂质离子逐渐聚集增多，当金属铬段镀液中同时满足全铁离子浓度大于0.8g/L，Al³⁺浓度大于0.5g/L，Ti、Si、Mg杂质离子含量分别大于0.1g/L时，镀液杂质离子对镀铬板表面金属铬层的质量有明显地影响，判断该金属铬段镀液需要净化；

当氧化铬段镀铬溶液中同时满足全铁离子浓度大于90mg/L，Al³⁺浓度大于50mg/L，Ti、Si、Mg杂质离子含量分别大于40mg/L时，镀液杂质离子对镀铬板表面氧化铬层的质量有明显地影响，判断该氧化铬段镀液需要净化；

去除两种镀铬溶液中杂质离子的净化方法包括步骤如下：

1)镀液中低价杂质离子氧化控制

将H₂O₂溶液以与待净化镀液质量比1～1.2:100加入待净化镀液中，将铬镀液中的Fe²⁺氧化为Fe³⁺；

2)杂质离子热力学耦合沉降过程

对于金属铬段镀液，其溶液pH值为0.9～1.1，利用氨水调节金属铬镀液pH值至3～5，同时，将二氧化锰以与待净化镀液质量比1～5:100加入到待净化镀液中促进残余二价铁向三价铁离子的彻底转化；并以300～500r/min的速度机械搅拌30min，在此过程中三价铁离子以氢氧化铁的形式完全沉淀；并在热力学耦合作用下，镀液中的铝离子、钛离子分别以氢氧化铝和氢氧化钛的形式进入氢氧化铁晶体内，达到热力学耦合作用的镀液中杂质离子的共沉淀；

对于氧化铬段镀液，其溶液pH值为1.2～1.5，利用氨水调节金属铬镀液pH值至5～7，同时，将二氧化锰以与待净化镀液质量比1:100～5:100加入到待净化镀液中促进残余二价铁向三价铁离子的彻底转化；并以300～500r/min的速度机械搅拌30min，在此过程中三价铁离子以氢氧化铁的形式完全沉淀；并在热力学耦合作用下，镀液中的铝离子、钛离子分别以氢氧化铝和氢氧化钛的形式进入氢氧化铁晶体内，达到热力学耦合作用的镀液中杂质离子的共沉淀；

3)液固分离过程

将步骤2)金属铬段和氧化铬段镀液分别采用离心沉降，实现固液分离，固相为沉淀的杂质颗粒，液相为无杂质离子的含铬氟镀液；

4)含铬氟滤液的应用性调控

对于金属铬段镀液，向pH值为3～5的含铬氟滤液中加入氢氟酸和铬酐，调节其pH值至0.9～1.1，其溶液含铬量达到CrO₃ 140～160g/L，含氟量达到NH₄F 3～4g/L；

对于氧化铬段镀液，向pH值为5～7的含铬氟滤液中加入氢氟酸和铬酐，调节其pH值至1.2～1.5，其溶液含铬量达到CrO₃60～70g/L，含氟量达到NH₄F 1～2g/L。

2.根据权利要求1所述的一种基于耦合作用去除镀铬溶液中杂质离子的方法，其特征在于，3)液固分离过程中：离心沉降参数1000～2000r/min。

3.根据权利要求1所述的一种基于耦合作用去除镀铬溶液中杂质离子的方法，其特征在于，1)镀液中低价杂质离子氧化控制：所加入的H₂O₂溶液的质量浓度为30％。

4.根据权利要求1所述的一种基于耦合作用去除镀铬溶液中杂质离子的方法，其特征在于，2)杂质离子热力学耦合沉降过程：用来调节镀液pH所采用的氨水的质量浓度为25％～28％。

5.根据权利要求1所述的一种基于耦合作用去除镀铬溶液中杂质离子的方法，其特征在于，4)含铬氟滤液的应用性调控，向滤液中加入的氢氟酸溶液的质量浓度为30％。