專利名稱：：氰化亞金鉀的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種氰化物的制備方法，具體涉及一種氰化亞金鉀的制備方法。
背景技術(shù)：
：氰化亞金鉀(KAu(CN)2)，俗稱金鹽，主要用于鍍金工藝中。氰化亞金鉀的純度直接決定了鍍金的效果，氰化亞金鉀的純度通常用氰化亞金鉀中金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示。氰化亞金鉀中金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，其純度越高，所含雜質(zhì)越少。理論計(jì)算中，氰化亞金鉀中金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為68.367%。而氰化亞金鉀中金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為68.3%時(shí)，對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品純度為99.9%;氰化亞金鉀中金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為68.2%，對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品純度只有99.75%。市場(chǎng)公認(rèn)的優(yōu)質(zhì)氰化亞金鉀中金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為68.3%。目前，氰化亞金鉀的生產(chǎn)方法主要有雷酸金法、氰化亞金法、鼓氧氰化法、控制電位直接合成法以及隔膜電解法。其中雷酸金法和氰化亞金法是生產(chǎn)氰化亞金鉀的傳統(tǒng)方法，但是這兩種方法存在的最大缺點(diǎn)就是產(chǎn)品純度低，產(chǎn)品中金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)遠(yuǎn)達(dá)不到68.3%。另外，還存在生產(chǎn)周期長(zhǎng)、成本高、不適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)等缺點(diǎn)。鼓氧氰化法的原理是金在有氧存在時(shí)可溶于氰化鉀溶液，其反應(yīng)式為4Au+02+8KCN+2H20=4KAu(CN)2+4K0H。該法在氰化時(shí)的工藝條件為反應(yīng)溫度為80，反應(yīng)時(shí)間為48h，金粉過量10%，空氣預(yù)先凈化。該法的優(yōu)點(diǎn)是不需要特殊設(shè)備，產(chǎn)品純度略好于雷酸金法和氰化亞金法。缺點(diǎn)則是反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，使得氰化鉀在80的高溫下分解顯著，影響產(chǎn)品質(zhì)量。并且原料金的損耗高達(dá)O.3%?？刂齐娢恢苯雍铣煞ㄊ墙陙硪环N新的制備氰化亞金鉀的方法，中國專利文獻(xiàn)CN1141252C和中國專利文獻(xiàn)CN1180982C均公開了該種方法。該方法是將純金粉、水、氰化鉀以及過氧化氫溶液通過攪拌并控制溶液電位直接合成氰化亞金鉀母液，然后經(jīng)過過濾、結(jié)晶、洗滌、干燥得到產(chǎn)品。該方法生產(chǎn)周期短，效率高。但是為了提高反應(yīng)速度，必須使用超細(xì)金粉，因此原料要求很高，并且該方法對(duì)攪拌的要求也相當(dāng)高。隔膜電解法是采用離子交換膜將電解槽隔開，通直流電后使純金溶于作為陽極液的KCN溶液中生成氰化亞金鉀。中國專利文獻(xiàn)CN1699628A和中國專利文獻(xiàn)CN101289746A均公開了一種隔膜電解法。它們是采用薄金片為陽極，不銹鋼片為陰極，陽極液和陰極液均為KCN溶液，電解時(shí)需要將電解槽放置于加熱器上，電解溫度為75。C10(TC。含金量為68.3%。中國專利文獻(xiàn)CN1241832C也公開了一種隔膜電解法。它是采用金屬金為陽極，不銹鋼網(wǎng)或石墨片或鍍鉑的鈦金屬網(wǎng)為陰極，KCN溶液為陽極液，KCN溶液或者KCN與碳酸鉀的混合溶液為陰極液，電解槽為方形。氰化鉀濃度為O.1N10N，電流密度為l毫安/平方厘米5000毫安/平方厘米。上述三個(gè)專利文獻(xiàn)均采用純金作為陽極，這樣會(huì)使得電解反應(yīng)隨著金的溶解完全而終止，產(chǎn)品中金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最多也只有68.3%，即純度最多也只有99.9%。并且上述專利文獻(xiàn)的方法均不適合規(guī)模生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服上述問題，提供一種既能夠使產(chǎn)品中金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于68.3%又能夠規(guī)模生產(chǎn)的氰化亞金鉀的制備方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種氰化亞金鉀的制備方法，所采用的裝置包括電解槽、隔膜槽、陽極板以及由石墨或者不銹鋼制作成的陰極板。電解槽由槽底板和固定在槽底板周圍的壁板組成。隔膜槽包括上方開口的槽主體以及密封固定在槽主體兩側(cè)的離子交換膜，槽主體的兩側(cè)設(shè)有柵孔，隔膜槽將電解槽分隔成陽極室和陰極室。該裝置陽極板由涂層鈦板制作而成，包括位于電解槽的槽底板上的底板、位于電解槽的壁板的一側(cè)槽壁內(nèi)側(cè)的側(cè)板以及延伸出電解槽的外板，外板上固定有陽極棒。隔膜槽設(shè)置在陽極板的底板的上端面上。陰極板包括位于隔膜槽內(nèi)的鉛垂板、位于隔膜槽外且平行于陽極板的底板的橫板以及延伸出電解槽的外板，外板上固定有陰極棒。采用上述裝置制備氰化亞金鉀的步驟如下①將黃金軋成若干薄金片后各自繞成團(tuán)分散放置于隔膜槽周圍的陽極板的底板上，每塊薄金片的厚度為O.lmm0.2mm，寬度為2cm4cm，長(zhǎng)度為lm3m，這樣增大了金片的表面積，加快了金片的溶解。②然后向陽極室中加入氰化鉀溶液，向陰極室中加入氫氧化鉀溶液，加熱至4(TC65。C后通電電解，直至電流突降。③將電解后陽極室中的氰化亞金鉀溶液進(jìn)行后處理即得氰化亞金鉀。本發(fā)明的電解溫度選擇4(TC65'C，這樣可以使得最后產(chǎn)品的純度較高。因?yàn)闇囟忍?小于4(TC)的話，離子電導(dǎo)率低，電解速度慢，產(chǎn)品容易析出；溫度太高(大于65。C)的話，雖然可以縮短反應(yīng)時(shí)間，增加母液濃度，但同時(shí)也會(huì)增加氰化鉀的熱分解，降低母液質(zhì)上述的涂層鈦板為鈦鍍銥鹽板、鈦鍍鉑板或者鈦鍍釕板。涂層鈦電極使用壽命長(zhǎng)；電流效率高，可以承受更高的電流密度；抗腐蝕性能強(qiáng)，不會(huì)對(duì)電鍍液造成污染，尺寸穩(wěn)定性好;性價(jià)比高。上述的電解槽的槽底板的形狀呈腰圓形。上述步的陽極棒上固定連接有厚金片，厚金片厚度為2mm4mm，寬度為2cm5cm，長(zhǎng)度為0.3m0.5m，該厚金片與陽極板共同構(gòu)成電解用的陽極，這樣可以增加導(dǎo)電性，縮短電解時(shí)間。上述步驟中的黃金的純度》99.99%，含Ag量《10卯m。因?yàn)辄S金中雜金屬多的話，會(huì)隨著黃金溶解下來，與氰離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，這樣在結(jié)晶時(shí)必將影響產(chǎn)品的純度。多次結(jié)晶也就影響收率，增加了廢母液的回收量。而該純度的黃金可以保證母液套用二十次左右上述步驟②中的氰化鉀溶液的濃度為1.5N1.8N，氰化鉀溶液中的氰化鉀與黃金的摩爾比為l:2.11:2.3。雖然濃度越高，單位體積內(nèi)溶液中導(dǎo)電的離子數(shù)目則越多，這樣會(huì)增大電導(dǎo)率；但是濃度高了也會(huì)增大陰、陽離子之間的靜電引力以及降低電解質(zhì)的電離度，這樣又會(huì)減少電導(dǎo)率。而氰化鉀起始投料略過量，未反應(yīng)的氰化鉀進(jìn)入母液套用于下一批電解，只需補(bǔ)加等量即可，實(shí)際平均消耗為理論量的1.01倍。保持氰化鉀的過量有助于干燥時(shí)產(chǎn)品色澤的穩(wěn)定。上述電解槽外還固定連接有循環(huán)水泵。上述步驟③中的后處理為過濾陽極室中的氰化亞金鉀溶液，并將濾液攪拌降溫至(TC2(TC進(jìn)行結(jié)晶，然后離心脫去母液，最后干燥得到氰化亞金鉀。上述步驟②中的氰化鉀溶液為氰化鉀和去離子水形成的氰化鉀溶液、或者氰化鉀和母液形成的氰化鉀溶液。本發(fā)明的電解反應(yīng)方程式如下陽極溶金反應(yīng)Au+2CN-—e=Au(CN)2-陰極水的電解2H20+2e=20H-+H2總反應(yīng)原理為Au+2KCN+H20=KAu(CN)2+K0H+1/2H2本發(fā)明具有積極的效果(1)本發(fā)明的方法采用涂層鈦板板代替金屬金作為陽極，這樣增加了使用壽命，提高了電流效率，因?yàn)橥繉逾伆宓幕瘜W(xué)穩(wěn)定性極好，故不會(huì)對(duì)電解液造成污染。(2)本發(fā)明的方法生產(chǎn)效率高，25kg的黃金電解時(shí)間只需12h，得到的母液不必濃6縮，直接結(jié)晶。(3)本發(fā)明的方法直收率高，氰化亞金鉀的溶解度在5(TC時(shí)為385g/L，而在5。C時(shí)只有23.6g/L，經(jīng)冷凍結(jié)晶后有90%(5(TC時(shí)未飽和)的產(chǎn)品析出，母液可套用20次，需要回收的黃金僅占0.5%?；厥蘸蠼饟p耗為零，可以顯著降低生產(chǎn)成本。(4)本發(fā)明的方法新投料收率在90%以上，套用收率可達(dá)100%。金含量大于68.3%，即產(chǎn)品純度大于99.9%。(5)本發(fā)明的方法采用的電解槽為腰圓形，這樣便于電解液的循環(huán)，從而使得溶液的濃度和溫度均勻，克服方形電解槽存在死角的缺陷。(6)本發(fā)明的方法還在陽極棒上固定連接有厚金片，使金片與陽極板共同構(gòu)成陽極，從而增加導(dǎo)電性能，縮短電解溶金的時(shí)間。(7)本發(fā)明的方法在使用時(shí)將黃金軋薄并且?guī)喦笾苯又糜诘撞凵吓c陽極板接觸，電解時(shí)金片部分溶解，殘余的金片由于重力原因始終保持與陽極板的接觸并浸沒在電解液中。這樣既方便投料又能避免金片溶斷后的殘留，提高金的利用率。(8)本發(fā)明的方法在電解槽外設(shè)有四氟乙烯材質(zhì)的循環(huán)水泵，這樣既能夠防止堿性槽液的腐蝕，又能夠起到攪拌的作用，效果明顯好于普通的攪拌設(shè)備。圖l為本發(fā)明的方法所用的裝置的立體示意圖2為圖1中陽極板的示意圖3為圖1中隔膜槽以及陰極板的示意圖4為本發(fā)明的方法所用的裝置的另一種結(jié)構(gòu)的立體示意圖5為圖4中的陽極板的示意圖。上述附圖中的標(biāo)記如下電解槽l，陽極室ll，陰極室12，隔膜槽2，槽主體21，柵孔21-1，離子交換膜22，陽極板3，底板31，側(cè)板32，外板33，陰極板4，鉛垂板41，橫板42，外板43，陽極棒51，陰極棒52，循環(huán)水泵6，加熱管7，厚金片8。具體實(shí)施方式(實(shí)施例l)見圖l，本實(shí)施例的氰化亞金鉀的制備方法所采用的裝置包括電解槽l、隔膜槽2、陽極板3、陰極板4、陽極棒51、陰極棒52、循環(huán)水泵6以及加熱管7。電解槽l由形狀呈腰圓形槽底板和固定在槽底板周圍的腰圓形壁板組成，材質(zhì)為聚四氟乙烯或者有機(jī)玻璃。見圖2，陽極板3為一體式折形板，由鈦鍍銥鹽板(MM0)制作而成。陽極板3包括位于電解槽l的槽底板上的底板31、位于電解槽l的腰圓形壁板的前側(cè)槽壁內(nèi)側(cè)的側(cè)板32以及延伸出電解槽1的外板33。陽極棒51為銅棒或者銀棒。陽極棒51上還固定連接有兩片厚金片8，每片厚金片8的厚度為2mm，寬度為2cm，長(zhǎng)度為O.5m，厚金片8與陽極板3共同構(gòu)成電解用的陽極。陽極棒51固定在陽極板3的外板33上。見圖3，隔膜槽2包括槽主體21和離子交換膜22。槽主體21的材質(zhì)與電解槽1的材質(zhì)相同。槽主體21的基本形狀為上方開口的扁長(zhǎng)方形槽體，且前側(cè)板和后側(cè)板均為格柵板，格柵板上設(shè)有柵孔21-1。離子交換膜22密封固定在前側(cè)板的內(nèi)側(cè)和后側(cè)板的內(nèi)側(cè)。隔膜槽2設(shè)置在陽極板3的底板31的上端面上。陰極板4為由不銹鋼制作而成的一體式折形板。陰極板4包括位于隔膜槽2內(nèi)的鉛垂板41、位于隔膜槽2外且平行于陽極板3的底板31的橫板42以及延伸出電解槽1的外板43。陰極棒52為銅棒或者銀棒。陰極棒52固定在陰極板4的外板43上。隔膜槽2將電解槽1分隔成陽極室11和陰極室12。電解槽l的腰圓形壁板上設(shè)有出水管口。循環(huán)水泵6進(jìn)水口通過水管與電解槽1的出水管口密閉固定連接，循環(huán)水泵6的出水口與進(jìn)水管的進(jìn)水口密閉固定相連，進(jìn)水管的出水口放置在電解槽l的上方。加熱管7放置在電解槽1的腰圓形壁板的后側(cè)槽壁內(nèi)側(cè)且固定。采用上述裝置制備氰化亞金鉀的步驟如下①制備前，先將由整流器控制的2.5伏左右的直流電源的導(dǎo)線連接在陽極棒51和陰極棒52上。然后將25kg黃金軋成若干厚度為0.2mm，寬度為3cm，長(zhǎng)度為3m的薄金片后，繞成團(tuán)分散放置于隔膜槽2周圍的陽極板3的底板31上，該黃金的純度》99.99%，含Ag量《10卯m。②然后向陽極室ll中加入18kg的氰化鉀和預(yù)熱過的150L的去離子水進(jìn)行溶解，同時(shí)開啟循環(huán)水泵6循環(huán)，得到濃度為1.8N的氰化鉀溶液。氰化鉀與黃金的摩爾比為l:2.2。然后向陰極室12中加入0.lkg的氫氧化鉀以及去離子水直至與陽極室ll液面相平。用加熱管7將電解槽1內(nèi)溫度加熱至5(TC。在陽極棒51和陰極棒52上接通直流電源，其電流強(qiáng)度為140安培，電解時(shí)電流密度從200毫安/平方厘米逐漸降為100毫安/平方厘米，這樣可以加快金片的溶解，縮短反應(yīng)時(shí)間，12小時(shí)后電流突降，團(tuán)狀薄金片幾乎溶完，2片厚金片8也開始加快溶解，直至再投入新的薄金片，這樣可以保證電解過程不間斷進(jìn)行。③趁熱過濾陽極室11中的氰化亞金鉀溶液，并將濾液攪拌降溫至1(TC進(jìn)行結(jié)晶，然后離心脫去母液(母液回收)，最后水洗后于8(TC干燥至恒重得到白色結(jié)晶33.024kg，收率為90.3%，含金量為68.36%。(實(shí)施例2實(shí)施例6)各實(shí)施例與實(shí)施例l基本相同，不同之處見表l。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>(實(shí)施例7)本實(shí)施例其余與實(shí)施例l相同，不同之處在于見圖4和圖5，陽極棒51上沒有固定連接厚金片8，這樣電流突降的時(shí)間就會(huì)延長(zhǎng)到18小時(shí)。最后得到的氰化亞金鉀的重量為33.024kg，收率為90.3%，含金量為68.36%，均與實(shí)施例l相同。權(quán)利要求1、一種氰化亞金鉀的制備方法，所采用的裝置包括電解槽(1)、隔膜槽(2)、陽極板(3)以及由石墨或者不銹鋼制作成的陰極板(4)；電解槽(1)由槽底板和固定在槽底板周圍的壁板組成；隔膜槽(2)包括上方開口的槽主體(21)以及密封固定在槽主體(21)兩側(cè)的離子交換膜(22)，槽主體(21)的兩側(cè)設(shè)有柵孔(21-1)，所述隔膜槽(2)將電解槽(1)分隔成陽極室(11)和陰極室(12)；其特征在于該裝置中的陽極板(3)由涂層鈦板制作而成，包括位于電解槽(1)的槽底板上的底板(31)、位于電解槽(1)的壁板的一側(cè)槽壁內(nèi)側(cè)的側(cè)板(32)以及延伸出電解槽(1)的外板(33)，所述外板(33)上固定有陽極棒(51)；所述隔膜槽(2)設(shè)置在所述陽極板(3)的底板(31)的上端面上；陰極板(4)包括位于隔膜槽(2)內(nèi)的鉛垂板(41)、位于隔膜槽(2)外且平行于陽極板(3)的底板(31)的橫板(42)以及延伸出電解槽(1)的外板(43)，所述外板(43)上固定有陰極棒(52)；采用上述裝置制備氰化亞金鉀的步驟如下①將黃金軋成薄金片后繞成團(tuán)置于隔膜槽(2)周圍的陽極板(3)的底板(31)上，所述的薄金片的厚度為0.1mm～0.2mm，寬度為2cm～4cm，長(zhǎng)度為1m～3m；②然后向陽極室(11)中加入氰化鉀溶液，向陰極室(12)中加入氫氧化鉀溶液，加熱至40℃～65℃后通電電解，直至電流突降；③將電解后陽極室(11)中的氰化亞金鉀溶液進(jìn)行后處理即得氰化亞金鉀。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的氰化亞金鉀的制備方法，其特征在于所述涂層鈦板為鈦鍍銥鹽板、鈦鍍鉑板或者鈦鍍釕板。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的氰化亞金鉀的制備方法，其特征在于所述電解槽(1)的槽底板的形狀呈腰圓形。4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的氰化亞金鉀的制備方法，其特征在于所述陽極棒(51)上固定連接有厚金片(8)，所述厚金片(8)厚度為2mm4mm，寬度為2cm5cm，長(zhǎng)度為O.3m0.5m，該厚金片(8)與陽極板(3)共同構(gòu)成電解用的陽極。5、根據(jù)權(quán)利要求l所述的氰化亞金鉀的制備方法，其特征在于步驟①中所述的黃金的純度》99.99%，含Ag量《10ppm。6、根據(jù)權(quán)利要求l所述的氰化亞金鉀的制備方法，其特征在于步驟②中所述的氰化鉀溶液的濃度為l.5N1.8N。7、根據(jù)權(quán)利要求l所述的氰化亞金鉀的制備方法，其特征在于步驟②中所述的氰化鉀溶液中的氰化鉀與黃金的摩爾比為l:2.11:2.3。8、根據(jù)權(quán)利要求l所述的氰化亞金鉀的制備方法，其特征在于所述電解槽(1)外還固定連接有循環(huán)水泵(6)。9、根據(jù)權(quán)利要求l所述的氰化亞金鉀的制備方法，其特征在于步驟③中所述的后處理為過濾陽極室(11)中的氰化亞金鉀溶液，并將濾液攪拌降溫至(rc2crc進(jìn)行結(jié)晶，然后離心脫去母液，最后干燥得到氰化亞金鉀。10、根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的氰化亞金鉀的制備方法，其特征在于步驟②中所述的氰化鉀溶液為氰化鉀和去離子水形成的氰化鉀溶液、或者氰化鉀和母液形成的氰化鉀溶液。全文摘要本發(fā)明公開了一種氰化亞金鉀的制備方法，該方法所采用的裝置包括電解槽、隔膜槽、陽極板以及陰極板。陽極板由涂層鈦板制作而成，包括底板、側(cè)板以及外板，外板上固定有陽極棒，隔膜槽設(shè)置在陽極板的底板的上端面上，陰極板包括鉛垂板、橫板以及外板，外板上固定有陰極棒。制備步驟如下將黃金軋成若干薄金片后繞成團(tuán)分散放置于隔膜槽周圍的陽極板的底板上；然后向陽極室中加入氰化鉀溶液，向陰極室中加入氫氧化鉀溶液，加熱至40℃～65℃后通電電解，直至電流突降。將電解后陽極室中的氰化亞金鉀溶液進(jìn)行后處理即得氰化亞金鉀。本發(fā)明的方法制備的產(chǎn)品中金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于68.3％，而且本發(fā)明的方法能夠規(guī)模生產(chǎn)。文檔編號(hào)C25B1/00GK101624706SQ20091030539公開日2010年1月13日申請(qǐng)日期2009年8月7日優(yōu)先權(quán)日2009年8月7日發(fā)明者強(qiáng)張,戴榮慶,趙瑞平申請(qǐng)人:常州化工研究所有限公司