1.化学法
(1)硫酸亚铁还原法 在通风良好的条件下,将镀液加热蒸发至1/3体积,在不断搅拌下按溶液体积的1.5倍量加入盐酸,使之生成三氯化金沉淀。加入少量过氧化氢,搅拌直至黄色沉淀消失,并加热至气泡完全消失,再加入硫酸亚铁(加入量为每10g金加入100g硫酸亚铁)使金还原。除去上面的清液,洗净金沉淀,过滤后先用1∶1盐酸煮沸沉淀1h(除去锌杂质),然后用浓硝酸煮沸1h(除去银、铜杂质),清洗烘干,溶于王水配成雷酸金或加热至1150℃熔铸成金锭。
也可采用下列方法:在通风良好的条件下,于水浴中将废液浓缩到黏稠状,再用5倍体积的热水稀释。在不断搅拌下,加入预先用盐酸酸化的硫酸亚铁(一直加到不再析出沉淀为止),使金呈黑色粉末状沉淀。沉淀过滤后用盐酸酸化的蒸馏水洗涤数次,并将沉淀物溶于王水中制成氯金酸,或将沉淀物先用盐酸后用硝酸煮沸提纯,烘干加热熔铸成锭。
还原法中使用的还原剂还有硫酸亚铁铵、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、草酸铵等。
(2)锌粉或铝粉置换法 在通风良好的条件下,用盐酸将废液的pH值调为1左右,并加热至70~80℃,在搅拌下逐次少量地加入锌粉(防止反应剧烈使溶液外溅),至溶液由褐色变成半透明黄白色,且有大量黑色金粉沉淀下来为止。此过程保持pH值为1左右(此时镍、铜、银也还原为金属沉淀)。沉淀过滤洗涤后,用浓硝酸煮沸以除去多余的锌粉及其他金属杂质,再经提纯(用王水化成氯化金再用亚硫酸钠、草酸铵、硫酸亚铁还原出金),或加热熔铸成锭。也可使用铝箔进行置换,但废液pH值要先用氢氧化钠调至11~12,再加入剪成碎片的铝箔使其反应,铝箔加入量按每克金加1.5~2g计算。铝箔反应激烈,搅拌溶液,回收效果好。
(3)用硫酸及过氧化氢分解破坏氰化物使金还原析出 具体操作步骤如下:
1)在通风良好的条件下,于水溶液中将废液浓缩,加入浓硫酸调至pH值为2。搅拌下加入过氧化氢2mL/L,加热煮沸至完全沉淀并结块。
2)弃去上层黄色或黄绿色清液后,用蒸馏水洗涤黑色沉淀物。
3)再加热浓硫酸(浸没沉淀物)并煮沸,弃去黑色浓硫酸液。如此反复数次,直至煮沸后的硫酸液清澈透明为止。
4)将沉淀洗净烘干,可得黄色海绵金,然后再溶于王水或熔铸成金锭。
(4)加入适量浓盐酸 亚硫酸盐无氰镀金废液可加入适量的浓盐酸,使其pH值为3~4,即可得到土黄色金沉淀。沉淀过滤并用蒸馏水多次洗涤、烘干,回收的金粉可配成雷酸金,直接加入镀液使用。
2.电解法(www.xing528.com)
使用不锈钢板作为阴极、阳极,在电压低于15V,阴极面积∶阳极面积=1∶1.5,室温条件下,于废液中电解得到粗金,然后提纯。电解法常用于金含量较高的废液回收。
3.离子交换法
(1)离子交换树脂吸附 将镀金废液、废水集中于专门储存槽,并用耐酸泵注入高位槽中,然后注入串联的两支装有731离子交换树脂的阴柱。树脂装填高度一般为0.8m左右,交换流速小于20L/L树脂,交换终点为进出水中金含量基本相同。
(2)洗脱 使用再生剂为HCl∶H2O∶丙酮=1∶2∶8(体积比)的盐酸破坏Au(CN)2-配合离子,使金转化为AuCl。丙酮既可破坏配合物在分解时产生的HCN,也可溶解不溶于水的AuCl沉淀。洗脱温度以30℃效果最好。注意洗脱时要有良好的通风。
(3)蒸馏回收洗脱液中的原材料 洗脱液于水浴上加热回收丙酮(丙酮沸点为56.5℃),AuCl沉淀析出,并烘干。
(4)灼烧 AuCl放入坩埚中于500℃灼烧2~3h,AuCl变成粗金。
(5)粗金提纯 将金置于不锈钢锅中,加工业硝酸,加热至沸点,保持10~15min,放置过夜,弃去锅中上部清液后,用纯水洗净金子,再加入硝酸进行二次提纯、烘干。一般所回收金的纯度可达99.5%。
4.最后提纯
按上面介绍的回收方法回收的黄金,其纯度仅可达99%左右,其中还有铜、银、碳及树脂微粒等杂质,不能直接用于镀金槽,应按以下方法进一步提纯。
(1)王水溶解提纯法 将回收的粗金分别经盐酸、硝酸煮沸处理并清洗干净,用王水将粗金溶解后加热蒸发,去除其中一氧化氮和多余的硝酸;再用盐酸酸化、蒸发稀释过滤,除去氧化金沉淀和其他王水中不溶的物质,滤液用还原剂(如抗坏血酸)还原出纯金,洗净、烘干。经此法提纯,可得纯度为99.9%的纯金。
(2)金氰配合物盐提纯法 粗金用王水溶解,去除硝酸后过滤,去除沉淀物,然后于滤液中加入氨水,使金变成雷酸金沉淀。微量的铜、银杂质与氨水配合生成可溶性的铜氨配合离子、银氨配合离子等可洗涤除去。雷酸金沉淀过滤洗涤后溶于氰化钾溶液中,生成金氰化钾配合物直接回用于镀金槽中,或用王水分解氰化物,加还原剂将金还原为纯金再进一步提纯。此时金的纯度可提高到99.97%。
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