[发明专利]氢氧化铬、其制造方法、使用该氢氧化铬的含有三价铬的液体和镀铬方法

说明书

技术领域

本发明涉及氢氧化铬及其制造方法。本发明还涉及使用该氢氧化 铬的含有三价铬的液体以及镀铬方法。

背景技术

镀铬应用于装饰用以及工业用的多种产业领域。由于镀铬在大气 中不被腐蚀、且不失去光泽，所以广泛用作装饰镀。另外，由于具有 高硬度和低摩擦系数，所以广泛用于要求耐磨损性的机械部件等。用 于该电镀法的镀液使用大量的六价铬。由于六价铬可能对人体有影响， 所以处理电镀废液时，不能向环境中排出，必须在非常严格的条件下 将其还原为三价铬。因此，希望开发出一种使用毒性小的三价铬代替 六价铬的镀液。

作为使用三价铬的镀液，例如，在专利文献1中记载了一种作为 装饰用电镀的镀液，使用氯化铬、硫酸铬、氨基磺酸铬等三价铬化合 物的镀铬液。但是，在使用氯化铬或硫酸铬等无机盐的三价铬作为铬 源时，铬在电镀中被消耗，而作为铬盐的平衡阴离子的氯离子或硫酸 根离子则残留在镀液中。并且，由于镀液必须保持该液体的组成，因 而适当追加相当于消耗的铬的量的铬源再使用，所以氯离子或硫酸根 蓄积在镀液中。因此，最终无法保持一定的液体组成，必须将其全部 换成新的镀液，使用完毕的镀液作为废液进行处理。

作为解决该问题的方法，在专利文献2中，提出以下镀三价铬的 方法：使用含有氯化铬和氯化铵的镀液进行三价铬镀时，使镀液的一 部分在冷却装置中循环，在该冷却装置中使氯化铵的一部分结晶析出 并将其除去，从而控制镀液中的氯化铵浓度同时进行电镀。

另外，还提出了通过使用含水凝胶状态的、不蓄积平衡阴离子的 化合物氢氧化铬作为三价铬源，解决该问题的方法(参照专利文献3)。 但是，氢氧化铬通常在水中的溶解性低，在通常用作镀液的酸性水溶 液中的溶解性也低。因此，调制镀液需要在加温的条件下进行长时间 的搅拌。另外，补充消耗的铬时，溶解补充的氢氧化铬也需要长时间。 因此，这期间电镀作业被中断，在镀液的调制以及电镀作业中出现问 题。

作为现有技术中制造氢氧化铬的方法，已知有以下(1)～(3) 的方法(参照专利文献1～3)。

方法(1)：

在从镀铬工序等中排出的含有铬离子的水性液体中，预先添加还 原剂，将该液体中的铬酸离子还原成三价铬离子，再在其中添加氢氧 化钠，得到氢氧化铬的沉淀(专利文献4)。但是，这样得到的氢氧化 铬大多附着有硫酸根离子等杂质离子，为了适用于各种用途必须进行 精制。专利文献4中记载了在pH9.5以上的条件下进行水洗的方法。

方法(2)：

在含有三价铬的硫酸盐水溶液中添加尿素，将该溶液加热至约 90℃至该水溶液的沸点的范围的温度，通过尿素的分解，提高液体的 pH，并且在此期间将该水溶液中的硫酸根离子的浓度保持在约1摩尔/ 升以下，从而使碱性硫酸铬析出和/或分离。接着，将生成的碱性硫酸 铬与尿素一起加热至上述温度范围，或者用碱金属、碱土金属或铵的 氢氧化物或者碳酸盐进行中和，制造氢氧化铬(专利文献5)。在专利 文献5中记载了通过中和制造氢氧化铬时，从铬的氯化物水溶液开始 反应的方法比较容易。但是，对于得到的氢氧化铬的溶解性以及中和 时的添加顺序则没有记载。

方法(3)：

用氢氧化钠或氨水中和三价的铬盐水溶液。从得到的氢氧化铬的 浆料中过滤分离沉淀物。使分离得到的沉淀物悬浊在水中，形成浆料。 将该浆料通入离子交换树脂，与不溶于水的杂质吸附并分离(专利文 献6)。在专利文献6中记载了用氢氧化钠或氨水中和生成的硫酸铬或 氯化铬的水溶液，从得到的氢氧化铬的浆料中过滤分离沉淀物，之后 进行洗净去除杂质离子。但是，实际制造时，采用在硫酸铬水溶液中 添加氢氧化钠的方法。并且，对得到的氢氧化铬的溶解性没有记载。

与以上的制造方法不同，在专利文献7中公开了各种无机酸的铬 (III)盐，但是没有关于氢氧化铬的记载。

专利文献1：JP9-95793A

专利文献2：JP2002-322599A

专利文献3：JP2006-249518A

专利文献4：JP52-35794A

专利文献5：JP53-132499A

专利文献6：JP2-92828A

专利文献7：US2007/0086938A1

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种溶解性高的氢氧化铬及其制造 方法。