PL86958B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania cyjanozlocinów metali alkalicznych o wysokim stopniu czystosci uzywanych jako odczynniki w laboratoriach oraz do galwanicznego nanoszenia powlok ze zlota, szczególnie w przemysle elektronicznym.Przemysl elektroniczny wymaga aby naniesione na wytwarzane elementy metoda galwaniczna powloki ze zlota posiadaly czystosc rzedu 99,999%. W zwiazku z tym skladniki kapieli galwanicznych nie moga zawierac metali, które w procesie elektrolizy moglyby osadzac sie razem ze zlotem. Poniewaz normalny potencjal elektrodowy zlota w kapieli cyjankowej wynosi +0,6 V szczególnie niepozadane sa zanieczyszczenia srebrem (+0,29 V), miedzia (+0,17 V) i rtecia (+0,37 V). Inne metale wystepujace normalnie w zlocie, takie jak Fe, Co, Ni, Sn, Cd, Pb maja juz mniejsze znaczenie, ale ich zawartosc w cyjanozlocinie decyduje o czasie eksploatowania kapieli galwanicznej w której w miare dosycania cyjanozlocinem i osadzania zlota na katodzie, wzrasta zawar¬ tosc zanieczyszczen wprowadzonych z cyjanozlocinem oraz pochodzacych z materialu zloconego. W obecnosci zanieczyszczen, w procesie elektrolizy zachodza procesy wtórne pogarszajace jakosc powloki. Kapiel musi wiec byc calkowicie wymieniona.Stwierdzono, ze im czystszy jest wprowadzony do kapieli galwanicznej cyjanozlocin metalu alkalicznego, tym wiecej zlota mozna z niej osadzic i tym lepsza jest osadzona powloka.Znane sposoby otrzymywania cyjanozlocinów metali alkalicznych polegaja na roztwarzaniu zlota w cyjan¬ kach metali alkalicznych metoda elektrochemiczna lub w obecnosci takich utleniaczy jak nadtlenek wodoru, nadtlenek sodowy, nadmanganian potasowy, dwutlenek magnezu itp. Powstaja tu obok cyjanozlocinów równowazne ilosci wodorotlenków. Rozdzial tej mieszaniny jest bardzo klopotliwy, a produkt zawiera wszystkie zanieczyszczenia wprowadzone z surowcami. Inna metoda otrzymywania cyjanozlocinów metali alkalicznych prowadzi poprzez tak zwane „zloto piorunujace". Polega ona na zadaniu kwasu chlorozlotowego nadmiarem amoniaku, który straca osad o zmiennym skladzie wybuchajacy przy podgrzaniu lub potarciu. Osad ten po odmyciu od chlorków, roztwarza sie w roztworze cyjanku metalu alkalicznego, roztwór zageszcza sie i wykrysta- lizowuje produkt. Metoda ta ze wzgledu na powstajace niebezpieczne produkty posrednie nie nadaje sie do2 86958 przemyslowego stosowania. Jeszcze inna metoda otrzymywania cyjanozlocinów metali alkalicznych polega na redukcji kwasu chlorozlotowego w obecnosci cyjanków metali alkalicznych reduktorami takimi jak siarczki, siarczyny, glin metaliczny itp. Osad cyjanku zlotawego odmywa sie od chlorków i roztwarza w stechiometry- cznej ilosci cyjanku potasowego. Metoda ta otrzymuje sie produkt zawierajacy wszystkie zanieczyszczenia wprowadzone do procesu z surowcami, a przede wszystkim metale ciezkie i zelazo.Otrzymane znanymi sposobami cyjanozlociny metali alkalicznych ze wzgledu na zanieczyszczenia musza byc oczyszczane. Znany sposób oczyszczania na przyklad cyjanozlocinu potasowego polega na kilku godzinnym jego ogrzewaniu w roztworze KOH i KCN w temperaturze 65-80°C, oddzieleniu wodorotlenków Fe, Cr, Zn i innych metali, ochlodzeniu roztworu do temperatury ponizej 16°Cf przekrystalizowaniu osadu z goracego roztworu KOH + KCN i przemyciu zimna woda. Jesli roztwór zawiera Au3+ redukuje sie go do Au1* przez ogrzewanie z CuCN, celem zmniejszenia wspólstracania analogicznych zwiazków Cu, Ag, Cd ustala sie pH = 8, a celem zapobiezenia stracania sie zwiazków Mg i Ca dodaje sie do roztworu niewielkie ilosci siarczanu amonowego. Realizacja tego sposobu wymaga specjalnej instalacji i aparatów, jest klopotliwa i dlugotrwala.Celem wynalazku jest znalezienie prostego i bezpiecznego sposobu otrzymywania cyjanozlocinów metali alkalicznych o wysokim stopniu czystosci, eliminujacego niedogodnosci sposobów znanych.Doswiadczalnie stwierdzono nieznany dotychczas fakt, ze roztwór cyjanozlocinu metalu alkalicznego, zanieczyszczony kompleksowymi cyjankami metali ciezkich, ogrzewany z nadmiarem cyjanku zlotawego ulega praktycznie calkowitemu oczyszczeniu od obcych metali ciezkich. Na powierzchni osadu AuCN zachodzi wiec wymiana typu: 3 AuCN + Cu(CN)^.<»3 AufCN)^ + CuCN! mimo, ze AuCN jest trudniej rozpuszczalny w wodzie od CuCN. Zjawisko to wytlumaczy sie wieksza trwaloscia - kompleksowego jonu Au(CN2 od wiekszosci kompleksowych jonów cyjankowych metali ciezkich.Wykorzystano to w nowej metodzie produkcji cyjanozlocinów metali alkalicznych o wysokim stopniu czystosci polegajacej na przeprowadzeniu reakcji syntezy cyjanozlocinu z cyjanku zlotawego i cyjanku metalu alkalicznego z zastosowaniem nadmiaru cyjanku zlotawego.Zachodzi wówczas reakcja: KCN + AuCN—D*. KAu(CN)2 Wskutek zastosowania nadmiaru cyjanku zlotawego, metale ciezkie obecne w cyjanku zlotawym nie przechodza do roztworu, a obecne w roztworze cyjanku metalu alkalicznego kompleksowe jony cyjankowe metali ciezkich ulegaja wymianie na jon cyjanozlocinowy.Po odsaczeniu nadmiaru cyjanku zlotawego zawierajacego skoncentrowane na nim zanieczyszczenia (cyjanki metali ciezkich), otrzymuje sie roztwór cyjanozlocinu metalu alkalicznego pozbawiony jonów metali ciezkich, z którego po odparowaniu otrzymuje sie produkt o jakosci odpowiadajacej wymaganiom stawianym przez przemysl elektroniczny.Do syntezy cyjanozlocinów stosuje sie cyjanek zlotawy otrzymany znanymi metodami, swiezo stracony i odmyty od substancji rozpuszczalnych w wodzie. Ilosc dodawanego AuCN i czas ogrzewania roztworu z nadmiarem AuCN zaleza od stopnia zanieczyszczenia surowców metalami ciezkimi. Przykladowo dla cyjanku zlotawego 99,9% w przeliczeniu na sucha mase oraz dla cyjanku potasowego w gatunku „czysty" wystarcza 5% nadmiar AuCN w stosunku do ilosci stechiometrycznej, oraz ogrzewanie zawiesiny do temperatury 80°C w ciagu 2 godzin. W wypadku zastosowania surowców o wiekszej zawartosci zanieczyszczen nadmiar AuCN i czas ogrzewania musza byc zwiekszone.Sposób wedlug wynalazku moze byc równiez wykorzystany do czyszczenia cyjanozlocinów metali alkalicznych od jonów metali ciezkich. Roztwór cyjanozlocinu ogrzewa sie w tym przypadku z dodatkiem swiezo straconego i odmytego od substancji rozpuszczalnych w wodzie osadu cyjanku zlotawego. Ilosc potrzeb¬ nego cyjanku zlota i czas ogrzewania ustala sie doswiadczalnie. Przykladowo dla cyjanozlocinu potasowego o zawartosci 0,1% metali ciezkich wystarcza 5% AuCN w stosunku do AuCN zawartego w roztworze, oraz ogrzewanie przez 2 godziny do temp. 80°C. Odsacza sie nastepnie osad i pozbawiony metali ciezkich roztwór przerabia przez odparowanie i krystalizacje, wzglednie innymi znanymi sposobami na produkt staly.Zaleta sposobu wedlug wynalazku w stosunku do znanych sposobów otrzymywania cyjanozlocinów metali alkalicznych jest to, ze uzyskany produkt spelnia wymagania jakosciowe stawiane przez przemysl elektroniczny i nie wymaga dodatkowego oczyszczenia na przyklad przez powtórna krystalizacje.Przyklad I. 3,93 kg 30% roztworu kwasu chlorozlotowego zadac roztworem wodnym zawierajacym 0,2 kg wodorotlenku potasowego, 0,226 kg cyjanku potasowego i 0,271 kg siarczku sodowego. Mieszanine ogrzewac do calkowitego wytracania AuCN i siarki. Osad odmyc woda na filtrze do zaniku reakcji na chlorki86958 3 i zadac 0,200 kg KCN w roztworze wodnym. Roztwór z osadem ogrzewac 2 godziny, odsaczyc od osadu zawierajacego nadmiar AuCN i siarke, przesacz odparowac i wykrystalizowac produkt.Przyklad II. Roztwór zawierajacy 0,150 kg cyjanozlocinu sodowego w 1 I mieszac w ciagu 3 godzin w temp. 80°C z 0,006 kg swiezo straconego i odmytego od soli rozpuszczalnych w wodzie cyjanku zlotawego.Roztwór odsaczyc od osadu i odparowac do uzyskania krystalicznego proszku. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania cyjanozlocinów metali alkalicznych o wysokim stopniu czystosci przez kontakto¬ wanie stalego cyjanku zlotawego z roztworem cyjanku metalu alkalicznego, znamienny tym, ze stosuje sie okolo 5% nadmiar w stosunku do stechiometrii swiezo straconego i odmytego od substancji rozpuszczalnych w wodzie osadu cyjanku zlotawego i mieszanine ogrzewa do temperatury okolo 80°C w ciagu 1-4 godzin, po czym nadmiar cyjanku zlotawego zawierajacy stracone cyjanki metali ciezkich oddziela sie i przerabia roztwór znanymi sposobami na produkt staly.
2. 2. Sposób otrzymywania cyjanozlocinów metali alkalicznych o wysokim stopniu czystosci, znamien¬ ny tym, ze uprzednio wytworzony znanym sposobem roztwór cyjanozlocinu metalu alkalicznego ogrzewa sie do temperatury okolo 80°C przez 1-4 godzin z 5% w stosunku do zawartego w roztworze cyjanozlocinu dodatkiem cyjanku zlotawego, w postaci swiezo straconego i odmytego od substancji nierozpuszczalnych w wodzie osadu, po czym oddziela osad cyjanku zlotawego zawierajacy stracone cyjanki metali ciezkich a roztwór przerabia znanymi sposobami. PL