專利名稱：一種氰化亞金鉀的制備裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氰化物的制備裝置，具體涉及一種氰化亞金鉀的制備裝置。
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 = 4 KAu (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)0.3%。 控制電位直接合成法是近年來一種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°C IO(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0. 1N ION，電流密度為1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
3利文獻(xiàn)的方法均不適合規(guī)模生產(chǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型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裝置。 實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是一種氰化亞金鉀的制備裝置，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。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。 該裝置還包括連接在電解槽外的循環(huán)水泵。 該裝置還包括固定在電解槽上，且位于電解槽內(nèi)的加熱管。 上述陽極棒上固定連接有厚金片，厚金片厚度為2mm 4mm，寬度為2cm 5cm，長(zhǎng) 度為0. 3m 0. 5m。 上述電解槽的槽底板的形狀呈腰圓形。 上述涂層鈦板為鈦鍍銥鹽板、鈦鍍鉑板或者鈦鍍釕板。 本實(shí)用新型具有積極的效果(1)本實(shí)用新型的裝置采用涂層鈦板代替金屬金作 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)本實(shí)用新型的裝置在使用時(shí)將黃金軋薄并且?guī)喦笾苯又糜诘撞?上與陽極板接觸，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。(3) 本實(shí)用新型的裝置在電解槽外設(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。(4)本實(shí)用新型的裝置的電 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。(5)本實(shí)用新型的裝置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。(6)采用本發(fā)明的裝置生產(chǎn)效 率高，25kg的黃金電解時(shí)間只需12h，得到的母液不必濃縮，直接結(jié)晶。(7)采用本發(fā)明的 裝置收率高，氰化亞金鉀的溶解度在5(TC時(shí)為385g/L，而在5t: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%。 回收后金損耗為零，可以顯著降低生產(chǎn)成本。(8)采用本發(fā)明的裝置新投料收率在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%。

圖1為本實(shí)用新型的裝置的立體示意圖； 圖2為圖1中陽極板的示意圖； 圖3為圖1中隔膜槽以及陰極板的示意圖；[0022] 圖4為本實(shí)用新型的裝置的另一種結(jié)構(gòu)的立體示意圖； 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1，陽極室11，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1) 見圖1，本實(shí)施例的裝置包括電解槽1、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1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，由涂層鈦板制作而成，該涂層鈦板可以為鈦鍍 銥鹽板、鈦鍍鉑板或者鈦鍍釕板。陽極板3包括位于電解槽1的槽底板上的底板31、位于電 解槽1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2m，寬度為2cm，長(zhǎng)度為0. 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為由石墨或者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l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1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。 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。制備時(shí)，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。然后向陽極室11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進(jìn)行循環(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的氫氧化鉀和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50°C。 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，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。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l(TC進(jìn)行結(jié)晶， 然后離心脫去母液，最后于8(TC干燥至恒重得到33. 024kg的氰化亞金鉀，收率達(dá)90. 3%， 含金量高達(dá)68. 36%。(實(shí)施例2) 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1相同。(實(shí)施例3) 本實(shí)施例其余與實(shí)施例1相同，不同之處在于向陽極室11中加入16. 54kg的氰 化鉀和150L第10次母液。最后得到的氰化亞金鉀的重量為36. 562kg，收率為100. 0%，含 金量為68. 34%。
權(quán)利要求一種氰化亞金鉀的制備裝置，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)；其特征在于所述陽極板(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；所述陰極板(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)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氰化亞金鉀的制備裝置，其特征在于還包括連接在電解槽 (1)外的循環(huán)水泵(6)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氰化亞金鉀的制備裝置，其特征在于還包括固定在電解槽 (1)上，且位于電解槽(1)內(nèi)的加熱管(7)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氰化亞金鉀的制備裝置，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2mm 4mm，寬度為2cm 5cm，長(zhǎng)度為0. 3m 0. 5m。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的氰化亞金鉀的制備裝置，其特征在于所述電解槽 (1)的槽底板的形狀呈腰圓形。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的氰化亞金鉀的制備裝置，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。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種氰化亞金鉀的制備裝置，包括電解槽、隔膜槽、陽極板以及陰極板。電解槽由槽底板和固定在槽底板周圍的壁板組成。隔膜槽包括槽主體以及離子交換膜，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。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。本實(shí)用新型的裝置制備的產(chǎn)品中金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于68.3％，而且本實(shí)用新型的裝置能夠規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C25B9/06GK201495291SQ20092030761
公開日2010年6月2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)明者張強(qiáng), 戴榮慶, 趙瑞平 申請(qǐng)人:常州化工研究所有限公司