CN104047024A - 一次电解精炼制备高纯金的工艺 - Google Patents

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刘学山
王造吉
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Abstract

本发明涉及一种一次电解精炼制备高纯金的工艺，尤其涉及一种一次电解精炼制备99.999％高纯金的工艺，该工艺包括：S1：配制电解液，所述电解液主成分为金氯络离子，其中含金100g/l、分析纯盐酸150g/l、水；S2：制取电解极板，其中，阳极板为以99％纯度的金锭所制成，阴极板由钛板所制成；S3：开始电解，其中电解液温度为60-70℃；S4：完成电解后，得到阴极金，使用水冲洗所述阴极金，然后烘干；S5：高纯金锭的熔铸，将烘干后的阴极金放入不含金属杂质的钳埚中，进行高温熔化，然后浇铸成高纯金锭。本工艺强化了金氯络离子的扩散速度，提高了电解的电流密度，提高了单位电解槽体积的生产能力，减少了生产过程中的黄金占压数量，节省了流动资金。

Description

一次电解精炼制备高纯金的工艺
技术领域
本发明涉及一种一次电解精炼制备高纯金的工艺，尤其涉及一种一次电解精炼制备99.999％高纯金的工艺。
背景技术
99.999％高纯金的工业用途，主要应用于航天航空工业的特殊高精部件的制造，以及用于电子行业的键合金丝的拉拔。在民用方面，近年来随着黄金首饰业的发展以及人民消费水平的提高，消费者对黄金制品的纯度有更高的追求，99.999％高纯黄金首饰、金条、工艺品等新产品陆续推出，使99.999％黄金的需求量增加。
现有99.999％高纯金的主要生产方法一般有：(1)萃取法、(2)多次电解精炼法。
萃取法：黄金原料为99％纯度的金锭。首先将原料金锭粉化或压成薄片，在王水(硝酸、盐酸配成的混合酸)中溶解，金以金氯络离子形式溶解在溶液中。使用乙醚为萃取剂对该溶液进行萃取分离。金氯络离子被萃取进入有机相，其余杂质离子保留在无机相中。利用比重差异分离出载金的有机相。使用还原剂还原有机相中的金离子得到粉状的单质金。洗涤、烘干金粉，熔铸成金锭，得到99.999％纯度的高纯金产品。但是，萃取法存在如下缺点：1.生产成本高：乙醚是易挥发物质。生产过程中的挥发增加了乙醚的用量，使生产成本增加。2.黄金损耗大：载金的有机相和无机相分离时，有机相在无机相中有少量的溶解度，分离不能完全彻底，导致有少量的载金有机相损耗在无机相中难以回收。3.危险性大：乙醚易挥发，易燃易爆，并对操作人员身体有害。
多次电解精炼法：黄金原料为99％纯度的金锭。大部分金锭铸造成电解精炼的阳极，少量金锭制备电解液(主要组成为金氯络离子、高纯盐酸、高纯水)。一次电解得到99.95％以上纯度的黄金产品。以这种较高纯度的黄金为原料，铸造阳极，配制电解液，进行二次电解或三次电解，电解得到的纯金阴极，再分别使用氨水、硝酸对阴极金进行洗涤，最终得到99.999％纯度的高纯金产品。但多次电解法存在如下缺点：需要进行2次或3次的反复提纯精炼。成本高，黄金损耗大，生产流程长，生产周期长，占用资金量大。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新的提炼高纯金的工艺，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种一次电解精炼制备高纯金的工艺，该工艺可降低生产成本，减少黄金损耗，缩短生产周期减少资金占用。
本发明的一次电解精炼制备高纯金的工艺，包括如下步骤：
S1：配制电解液，所述电解液含金100g/l、分析纯盐酸150g/l、水；
S2：制取电解极板，其中，阳极板为以99％纯度的金锭所制成，阴极板由钛板所制成；
S3：开始电解，其中电解液温度为60-70℃；
S4：完成电解后，得到阴极金，使用水冲洗所述阴极金，然后烘干；
S5：高纯金锭的熔铸，将烘干后的阴极金放入不会与金元素发生化学反应的钳埚中，进行高温熔化，然后浇铸成高纯金锭。
进一步的，所述高纯金锭的含金量为99.999％。
进一步的，在所述步骤S1中，所述电解液中还含有添加剂A，其中，加剂A为骨胶。
进一步的，在所述步骤S1中，所述电解液中还含有添加剂B，其中，添加剂B为磺酸钠。
进一步的，在所述步骤S3中，通过在高电流密度金炼电解槽内进行电解。
进一步的，所述高电流密度金精炼电解槽具有电解整流器，所述电解整流器的规格为1000A/3V。
进一步的，在所述步骤S3中，在电解时所采用的参数为：电流密度为1000A/m2，槽电压约为1-2V，电解液循环速度1.5l/min。
进一步的，在所述步骤S3中，所述电解所用的电解周期为16h。
进一步的，在所述步骤S5中，所述钳埚为石英钳埚。
进一步的，在所述步骤S5中，所述钳埚为由氧化铝所制成的钳埚。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：本工艺强化了金氯络离子的扩散速度，提高了电解的电流密度，提高了单位电解槽体积的生产能力，减少了生产过程中的黄金占压数量，节省了流动资金。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明一次电解精炼制备高纯金的工艺的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明的一次电解精炼制备高纯金的工艺用以提炼高纯度金，该工艺包括步骤S1至S5。
S1：配制电解液，所述电解液含金100g/l、分析纯盐酸150g/1、水，该电解液配制在电解槽内，电解槽为高电流密度金炼电解槽，该高电流密度金精炼电解槽具有电解整流器，电解整流器的规格为1000A/3V。在电解槽中，金以金氯络离子的方式存在，该金氯络离子的原料为纯度99％的金锭。
在电解液中，还可以添加添加剂A和/或添加剂B。该添加剂A为骨胶，其目的在于：可使在后续步骤中，使金在阴极析出的形状光滑整齐，减少阴极金中对杂质金属的夹杂。添加剂B为磺酸钠，其作用在于：使在后续步骤中，凝聚电解液中的微量混浊物，减少杂质粘附到阴极金上。
S2：制取电解极板，其中，阳极板为以99％纯度的金锭所制成，阴极板由钛板所制成。
S3：开始电解，其中电解液温度为60-70℃。本步骤通过在电解液的高电流密度金炼电解槽内进行电解。电解时所采用的参数为：电流密度为1000A/m2，槽电压约为1-2V，电解液循环速度1.5l/min，电解所用的电解周期为16h。
S4：完成电解后，得到阴极金，使用水冲洗所述阴极金，然后烘干。
S5：高纯金锭的熔铸，将烘干后的阴极金放入不含金属杂质的钳埚中，进行高温熔化，然后浇铸成高纯金锭。在本步骤中，所述钳埚为石英钳埚，在其他实施方式中，该钳埚还可以为由氧化铝所制成的钳埚。最后取样化验。
通过上述工艺所制得的高纯金锭的含金量为99.999％，与原料99％黄金相比，每克的价格增加￥5元以上，每吨产品增值￥500万元。
下面请结合图1和一实施例对本发明的工艺进行详细说明。
S1：配制电解液。
S11：取纯度99％的黄金4000g，盐酸6l，硝酸1-2l，在钛反应釜中加热搅拌溶解黄金，反应结束后，过滤；
S12：取添加剂A8g，添加剂B2g，加水500ml溶解。混合以上溶液，再加纯水稀释至40l，加入电解槽中作为电解液。其中该添加剂A为骨胶，添加剂B为磺酸钠。
S2：制取电解极板。
S21：阳极板铸造：取11000g原料黄金。在中频炉中熔化，浇铸成10块阳极板，每块重量约1100g。
S22：阴极板制作：取钛板材料制成阴极板。
S3：开始电解，阳极板连接到阳极导电棒上，阴极板固定到阴极导电棒上。阳极导电棒和阴极导电棒分别通过导电铜排连接到电解整流柜的输出正、负极上。开启电解液加热器，控制电解温度为60-70℃。开启电解整流柜，控制电流为400A，电压为1-2V。开始电解，16h之后，电解结束。
S4：完成电解后，取下阴极板，冲洗阴极板上的电解液，将阴极上析出的阴极金板与钛板分离，阴极金板再用纯水洗涤，烘干。阳极残极返回熔铸阳极板。
S5：高纯金锭的熔铸：将烘干后的阴极金装入石英坩埚，在高频炉中进行高温熔化，然后在火焰保护下浇铸成1kg的标准金锭(含金量为99.999％)。浇铸过程中取样，送化验室化验。
S6：打号、整形、装箱出厂。化验结果符合99.999％高纯金标准，金锭打号，整形。
综上所述，本工艺强化了金氯络离子的扩散速度，提高了电解的电流密度，提高了单位电解槽体积的生产能力，减少了生产过程中的黄金占压数量，节省了流动资金。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种一次电解精炼制备高纯金的工艺，其特征在于：所述工艺包括如下步骤：
S1：配制电解液，所述电解液含金100g/l、分析纯盐酸150g/l、水；
S2：制取电解极板，其中，阳极板为以99％纯度的金锭所制成，阴极板由钛板所制成；
S3：开始电解，其中电解液温度为60-70℃；
S4：完成电解后，得到阴极金，使用水冲洗所述阴极金，然后烘干；
S5：高纯金锭的熔铸，将烘干后的阴极金放入不含金属杂质的钳埚中，进行高温熔化，然后浇铸成高纯金锭。
2.根据权利要求1所述的一次电解精炼制备高纯金的工艺，其特征在于：所述高纯金锭的含金量为99.999％。
3.根据权利要求1所述的一次电解精炼制备高纯金的工艺，其特征在于：在所述步骤S1中，所述电解液中还含有添加剂A，其中，加剂A为骨胶。
4.根据权利要求1所述的一次电解精炼制备高纯金的工艺，其特征在于：在所述步骤S1中，所述电解液中还含有添加剂B，其中，添加剂B为磺酸钠。
5.根据权利要求1所述的一次电解精炼制备高纯金的工艺，其特征在于：在所述步骤S3中，通过在高电流密度金精炼电解槽内进行电解。
6.根据权利要求5所述的一次电解精炼制备高纯金的工艺，其特征在于：所述高电流密度金精炼电解槽具有电解整流器，所述电解整流器的规格为1000A/3V。
7.根据权利要求5所述的一次电解精炼制备高纯金的工艺，其特征在于：在所述步骤S3中，在电解时所采用的参数为：电流密度为1000A/m2，槽电压约为1-2V，电解液循环速度1.5l/min。
8.根据权利要求5所述的一次电解精炼制备高纯金的工艺，其特征在于：在所述步骤S3中，所述电解所用的电解周期为16h。
9.根据权利要求1所述的一次电解精炼制备高纯金的工艺，其特征在于：在所述步骤S5中，所述钳埚为石英钳埚坩埚。
10.根据权利要求1所述的一次电解精炼制备高纯金的工艺，其特征在于：在所述步骤S5中，所述钳埚为由氧化铝所制成的钳埚。
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