【无氰镀金】期待您的回答！
1前言
氰化物作为复杂电镀液的络合剂，是电镀工业的重要原料，在世界范围内被广泛使用。但氰化物是剧毒化学品，致死剂量只有5毫克，一旦吸收，根本无法治愈。然而，氰化物电镀液中氰化物的含量少则10克，多则100克，工作槽中的液体体积少则几十升，多则几千甚至上万升，使得这些电镀废水中含有氰化物，对环境造成污染。对此，各国都相继出台了治理方案，规定了排放标准。最终目标是取消氰化电镀，用其他工艺取代这一有毒工艺。这就是无氰电镀(无氰电镀)开始出现的原因。我国发展无氰电镀技术已有30多年，70年代达到高潮，取得了一些成果，如锌酸盐镀锌、HEDP镀铜等。由于当时政治运动中全面推广无氰电镀的需要，在实际生产中淘汰了一些镀种，虽然工艺不成熟，有些勉强上马。氰化电镀在上世纪八九十年代重新流行，随着中国产业结构的变化和国际加工产业的转移，中国的氰化电镀量不断增加。它对中国的生态环境构成了严重威胁。此外，氰化物生产、运输、储存、使用的各个环节都必须高度重视安全，不能有任何疏忽。因此，国家严格控制氰化物的销售和使用，并规定了严格的管理制度。包括限制甚至取消反向氰化物电镀工艺。
事实上，在世界各地的电镀技术界，无氰电镀的研究和发展从未停止过。并且随着相关技术的进步，以前没有的新的电镀添加剂或电镀中间体进入电镀市场，进一步提高了现有无氰电镀工艺的质量，如碱性无氰镀锌，使原有的无氰电镀工艺有了新的进展，如碱性无氰镀铜。一些镀种的无氰电镀工艺得到了不同程度的改进，但还不能完全取代这些镀种的含氰工艺。针对这种情况，有必要对无氰电镀技术的现状进行描述，供从事无氰电镀技术应用或开发的企业或单位参考。
2成熟的无氰电镀工艺
2.1镀锌
镀锌作为钢铁产品的阳极保护涂层，是世界上应用最广泛的电镀品种，中国也不例外。约占电镀产品总面积的1/3。氰化物镀锌具有分散性好、镀层细致、镀后钝化性能好、脆性低等优点，是镀锌中的主流工艺。此外，所用的原材料相对便宜，钢材的面积往往较大，所以电镀时镀锌槽的规模也较大。几万升的电镀液很常见，有的高达10万升，用于机车车辆厂电镀火车冰箱交换器。这些大规模的镀锌工艺只是选择了氰化物电镀。由于镀锌是一种常见的电镀种子，用量大，涉及面广，推广无氰镀锌意义重大。
无氰镀锌在70年代我国无氰电镀工艺中已经成熟，现在已经成为无氰电镀中最成熟的工艺。实现无氰镀锌将大大降低电镀行业的氰化物消耗，无氰镀锌有很好的技术背景。根据不同的需要和采用的不同技术，无氰镀锌可分为碱性、中性(弱酸性)和酸性三大系列。其中碱性镀锌和氰化物镀锌的性能最为接近，现有的含氰镀锌可以由低氰向无氰转化，容易被厂家接受。
碱性镀锌是一种以锌酸盐为主要成分的无氰镀锌工艺。基本成分是氢氧化钠和氧化锌，主要作用是电镀添加剂。没有这些添加剂，就不可能镀出合格的产品。从发展到现在，有、德等过程。现在从国外引进的碱性镀锌工艺很多，在镀层的分散能力、韧性、光亮性等方面都可以和氰化物镀锌相媲美。
无氰镀锌技术发展成熟的另一个系列是氯化物弱酸镀锌，这是一种光亮的添加剂基镀锌工艺，分为铵盐型和钾盐型两大类，其中钾盐在国内已经非常普及。尤其是滚镀，多采用氯化钾镀锌工艺。钾盐镀锌的亮度很高，但分散能力比碱性镀锌差，镀后钝化性能比碱性镀锌略差，脆性也略高。但仍是日常五金电镀中广泛使用的工艺。
还有硫酸盐镀锌工艺，也是电镀添加剂技术进步的产物。硫酸盐镀锌工艺几乎一直用于线材电镀行业。
因为无氰镀锌有很多工艺可以选择，而且都是比较成熟的工艺，已经可以替代原来的氰化镀锌工艺。简单的产品，氯化物电镀就够了。如果需要良好的分散性能，可以使用碱性镀锌如锌酸盐。钢丝或铸件可以用硫酸盐镀锌。有条件和产品需求的企业可以同时应用两种或三种镀锌工艺，以满足各种产品的需求。
铜电镀
氰化镀铜主要用作钢铁制品上的预镀铜层，防止镀层置换，也是其他镀层的底层，具有良好的分散能力和与基体良好的结合力。但是氰化镀铜不仅需要氰化物，还需要加热，所以人们一直在努力开发产品来替代它。在国外，焦磷酸盐镀铜比较流行，可以在钢铁基体上沉积一层结合力很好的镀层，结晶比氰化镀铜更细。由于其PH值比氰化镀铜低，特别适用于锌、铝等基材。我国沿海地区也开始被厂商采用。
目前，旨在取代无氰镀铜的无氰镀铜是一种碱性无氰镀铜工艺，国内外的电镀公司都已经在广告中推出了他们的产品。由于表面活性剂技术的进步，完全有可能开发出类似于过去已经出现的使用高效表面活性剂的碱性镀铜工艺。既然货已经推出，相信用于实际生产只是时间问题。
镀铜的另一个主要体系是光亮酸性镀铜，因为它不能直接在钢上电镀，所以不能作为氰化镀铜的替代品。然而，最近引入了可以直接电镀在钢上的酸性镀铜工艺，这是使用适合酸性条件的有效表面活性剂的例子。也有其他无氰预镀工艺替代氰化镀铜，如HEDP镀铜。
因为无氰镀铜有几种选择，而且业内也有成熟的工艺采用，取消氰化镀铜指日可待。
3开发中的无氰电镀工艺
除镀锌、镀铜外，其他氰化电镀品种有铜锡合金电镀、镀银镀金、少数军工企业储备的镀镉。其中，无氰铜锡合金电镀和镀银一直是电镀技术人员关注的焦点。
3.1铜锡合金
铜锡氰化物合金在中国曾经非常流行作为电镀种子来代替镍镀层，但由于需要机械抛光，其效率较低。镍料供应缓解后，使用人数减少，光亮镀镍技术进步很快，在很薄的镀层上也能获得光亮镀层，使用合金技术的人就更少了。但随着限制镀镍使用的法规的颁布，合金替代镍将再次兴起，无氰铜锡合金仍是一种有潜力的电镀种子。开发了无氰铜锡合金，如焦磷酸盐-锡酸盐工艺、柠檬酸盐铜锡合金等。但存在含锡量低、镀液不稳定等问题。在开发出新一代添加剂或复合物后，有望进入实用阶段。
3.2镀银和镀金
镀银和镀金有装饰涂层和功能涂层两大类。装饰涂层极薄是因为多用于首饰等饰品，电镀槽的规格也比较小。功能性涂料主要用于电子行业，用量远大于装饰性电镀。尤其是镀银，广泛应用于电子工业。从连接器到波导，很多产品和零配件都需要镀银。目前所有的镀银工艺都是氰化物工艺。尽管如此管理，世界各国仍在努力发展无氰镀银技术。上世纪70年代，国内推广了多项无氰镀银工艺，但此后一直没有进展。所有尝试无氰镀银的厂家都转回了氰化镀银。介绍了无氰镀银工艺，如黄血盐镀银、硫代硫酸盐镀银、磺基水杨酸镀银、NS镀银、烟酸镀银、丁二酰亚胺镀银(这是作者与武汉大学化学系合作开发的工艺)等。这些工艺虽然各有特点，但都不能完全替代氰化镀银，所以一直没有商业化，进入工业实用阶段。
80年代，美国推出了多项无氰镀银的专利，主要使用有机胺络合剂，包括丁二酰亚胺、磺酰胺、马来酰亚胺等。专利号为4246077的专利的标题清楚地说明了它是一种无氰光亮银电镀浴银化合物(银化合物和制造银化合物的方法)。说明美国非常重视无氰镀银的发展。这与美国是电子通讯行业最发达的国家是分不开的。在今年的上海国际表面处理技术展览会上，美国电化学产品公司将E-Brite50/50环保高科技产品列入其产品目录，据称是世界领先的无氰镀银工艺。但是，它没有提供详细的说明。据说成本很高，不知道有没有工业实用价值。在今年的深圳电子电镀展上，美国一家公司也推出了无氰镀银技术，似乎是同一技术来源。国内已经有几家公司在和他们洽谈代理，但都担心费用太高，用户接受不了。
目前，随着国家淘汰落后无氰电镀工艺最后期限的临近，许多电镀企业和单位开始更加重视无氰电镀技术。由于有镀锌、镀铜等成熟工艺可供选择，开发者的关注点转向了镀银这一难题，一些较早开发的无氰镀银技术的改进报告也开始出现在专业杂志或网上。这是一个可喜的现象，相信我们自己的无氰镀银工艺很快就会出来。
无氰镀金比镀银好。柠檬酸盐镀金已被许多用户采用，但金盐仍使用金和氰化钾。碱性亚硫酸盐完全无氰镀金是一种理想的无氰镀金工艺。其缺点是使用不溶性阳极，需要经常补充金盐。
4分批逐步淘汰氰化物电镀工艺
从根本上说，环境保护是为了全人类的长远利益而制定的利他政策，有时会与当前利益发生冲突。与此同时，它有时成为国际关系中的一种武器。现在，发达国家正在把他们当地的污染工业或加工工业转移到第三世界，这就是一个例子。当发达国家可以在自己的产品中实现全绿色产品化时，他们以环保为由拒绝来自第三世界的含有有害物质的产品或采用污染环境的工艺，设置“绿色壁垒”保护本国产业。这是一个我们不能不关注的问题。
首先当然要坚持环保国策，加大技术开发力度，让我们的工业技术赶上发达国家水平，落后就要挨打。这是最根本的问题。
同时，在涉及国计民生的重要行业，要具体问题具体分析，分期分批替代氰化电镀工艺，不能一刀切的简单处理。比如镀镉要用在对氢脆极其敏感的零件上，而镉是一种毒性比铅、汞更大的重金属，各国都严格禁止。而且镀镉只有氰化物工艺可行，这种双料毒工艺在一些军工企业不得不保留。当然也要相应采取严格的环保措施。
另外，信息产业和大型电子工业企业，包括军工电子行业，立即停止氰化镀银和镀金也不现实。对于这类企业，可以限期淘汰老工艺，逐步采用无氰电镀工艺，最终淘汰氰化电镀。
实事求是地说，在所有电镀污染物中，氰化物相对容易处理，容易氧化分解，无残毒。其主要问题是如何防止运输、储存和使用中的损失危害社会安全。加强管理，制定严格的采购、运输、储存和使用程序是非常必要的。
另一个不容忽视的问题是，当我们引入新技术来替代旧的污染技术时，可能会产生我们尚未意识到的新的污染。比如一些新的合成有机添加剂，经过长期积累后，是否对包括人类在内的大自然有害，这是值得研究的。但是，这也是符合人类认知的过程，或者说是一种无奈。因为人类要解决迫切的问题，要关注当下的利益，哪怕是伤害未来。过去和现在都有很多这样的例子，以后也不会有这样的例子。只是希望随着人类认识的提高，这样的无奈会越来越少。