Brevet FR2330778A1 — publié le 19770603

La présente invention due à la collaboration de Messieurs Jacques TOUCHARD et Jean-Pierre DUHAYON a trait à un procédé de passivation chromique de pièces revêtues de zinc, de cadmium, d'étain ou d'autres métaux de cette famille. Le but d1une telle opération est de créer à la surface de ces pièces une couche de composés complexes, constitués notamment de chromates et dioxydes de métaux composant la couche superficielle, renforcant notahenient la protection anti-corrosion desdites pièces. Ceci est obtenu, selon une technique antérieurement connue en ilranergeant les objets à traiter dans un bain contenant en solution de l'acide chromique ou du bichromate de sodium ou de potassium. Au cours de cette opération, on dissout une certaine quantité du métal constitutif de la couche superficielle, le plus fréquemment en zinc, mais l'augmentation de la teneur du bain en ce métal a pour effet de contrarier son action.Il devient par suite nécessaire de renouveler le bain, en relarguant le précédent, hors d'usage, dans le milieu environnant, ce qui entrain des frais considérables et une cause de pollution non négligeable, lorsque lton sait qu'une installation usuelle entralne un rejet de plusieurs milliers de litres de solution chaque jour. La présente invention pallie les inconvénients ci-dessus en permettant un travail continu sur le mtme bain, qui est cons tannent régénéré par élimination du zinc dissout et rajout des matières consommées. Le procédé de passivation chromique utilisé selon l'in- vention consiste d'une part, à immerger pendant 30 à 40 secondes les pièces à protéger dans un bain faiblement concentré en ses constituants habituels, c'est-à-dire de 11 ordre de 0,20 à 0,25 par rapport aux bains antérieures. A titre d'exemple, on traite des pièces de boulonnerie en acier revttues dtune couche d'une dizaine de microns de zinc dans un bain de composition suivante ~ Anhydride chromique cristallisé, *03 = de 2 à 4 g/l, préférentiellement : 2,50 g/l - Acide nitrique concentré du commet HNO3 = de 4 à 6 ml/l, préférentiellement 5 ml/l - Acide sulfurique 66 Be, H2S04 = de 0,15 à 0,50 ml/l préférentiellement 0,25 ml/l - Température = de 20 à 6oC, préférentiellement 550C - pH = 1 à 1,5 .../... Les pièces sont alors rincées et séchées et leur résis- tance à la corrosion testée par exposition de 120 heures à un brouillard salin, est identique à celle des pièces traitées dans un bain conventionnel. Le procédé selon 11 invention est d'autre part caractérisé en ce que le bain circule en continu à travers un élément contenant une résine cationique forte, qui fixe le zinc dissout de la couche superficielle traitée par le bain acide et évite de ce fait son accumulation nuisible à l'efficacité du traitement. ceci est permis du fait de la faible concentration en acide chromique dans le bain qui ne regenen pas la résine. On utilise par exemple de la résine DUOLITE.C.20 vendue par la société française DIA PROVIN. L'exemple suivant illustera le procédé suivant la présente invention. Une installation de traitement de 20 tonnes de boulonnerie par jour devra éliminer quotidiennement environ 6 kg de zinc. On utilisera un bain à 55 C de 4.000 litres de la solution décrite précédemment. Pour procéder selon 11 invention à l'épuration en continu, il faudra faire circuler la solution au moyen d'un système de pompes et de canalisations adéquates connues de l'homme de l'art, à travers une colonne de 2,70 m de hauteur, dtun diamètre de 0,65m, contenant une charge de résine cationique forte de 200 litres. Le débit du liquide dans l'installation sera de lm3/heure. Lorsque la résine est saturée de zinc, on commute l'arrivée de la solution sur une deuxième installation identique, tandis que la régénération de la résine de la première colonne s'effectue au moyen d'un acide fort tel que l'acide chlo*ydrique. Le temps de saturation de la résine étant déterminé expérimentalement lors d'opérations antérieures, la commutation d'une installation à l'autre peut se faire périodiquement de façon automatique. REVENDICATIONS 1 - Procédé de passivation chromique de pièces en métal ferreux revttu d'une couche de métal de la famille du zinc, du cadmium, de llétain, etc ... par trempage de ces pièces dans un bain contenant de l'acide chromique caractérisé en ce que l'on utilise un bain faiblement concentré en acide chromique de telle manière qutil soit possible d'éliminer de façon con tinu,par passage du bain sur une résine échangeuse d'ions, les molécules de métal du revêtement superficiel de l'objet traité, entratnéZssen solution dans le bain au cours de ltopération et qui ont tendance à contrarier l'action de passi vation des pièces lors de leur accumulation dans la solution de trempage. 2 - Procédé de passivation chromique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la concentration en acide chromique du bain est de l'ordre de 4 à 5 fois plus faible que dans les bains antérieurs. 3 - Procédé de passivation chromique selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le bain utilisé comporte t - de 2 à 4 g/l d'anhydride chromique, préférentiellement 2,5 gA - de 4 à 6 ml/l dtacide nitrique concentré du commerce, préférentiellement 5 ml/l, - de 0,15 à 0,50 ml/l d'acide sulfurique à 66Be, préféren tiellement 0,25 ml/l et que la température de fontionnement se situe entre 20 et 60C, préférentiellement 55in. 4 - Procédé de passivation chromique selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la résine échangeuse d'ions est une résine cationique forte, telle que la résine DUOLITE-C.20 de la société DIA-PROSIM. 5 - Procédé de passivation chromique selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la résine cationique forte, une fois saturée en métal éliminé du bain, est régénérée par passage à son contact d'un acide fort. 6 - Procédé de passivation chromique selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la régénération du bain de passiva tion chromique est continu eut s'effectue au moyen d'un double système d'élimination du métal en solution dans le bain par passage sur la résine échangeuse dotions, fonctionnant succes sivement et monté en parallèle, de telle façon que l'un fixe le métal jusqu'à saturation, tandis que l'autre saturé est en cours de régénération par passage à son contact d'un acide fort.