本發(fā)明涉及金加工的
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體而言，涉及一種提純金屬金的方法。
背景技術(shù)：
：金的化學(xué)元素符號(hào)為Au，是一種軟的，金黃色的，抗腐蝕的貴金屬。金是首飾業(yè)、電子業(yè)、現(xiàn)代通訊、航天航空業(yè)等部門(mén)的重要材料。目前，對(duì)金屬金的提純方法主要有王水法、Boliden工藝(氯化法)、萃取法、電解法四種。王水法是指將粗金溶解在王水中(由物質(zhì)量比為4:1的鹽酸和硝酸混合而成)，待趕走硝酸后，再還原。Boliden工藝是指將粗金溶解在鹽酸和氯氣中，再還原。萃取法是將粗金溶解在王水中，再萃取反萃，最后還原。電解法是指將粗金溶解在鹽酸中，再電解還原。以上現(xiàn)有技術(shù)中，提純金屬金的方法普遍存在廢氣廢水量大，對(duì)環(huán)境的污染較大。另外，提純的純度均有限。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明一方面在于提供一種提純金屬金的方法，該方法更為環(huán)保，提純的純度較高。一種提純金屬金的方法，包括以下步驟：(1)使粗金在酸性條件下同含有氯離子和次氯酸離子的混合液發(fā)生氧化反應(yīng)，形成含有溶解態(tài)金的金鹽溶液；(2)使所述溶解態(tài)金同還原劑發(fā)生還原反應(yīng)，得到提純金。進(jìn)一步地，步驟(1)中所述酸性的pH為4～7。進(jìn)一步地，步驟(1)中所述氧化反應(yīng)的溫度為40～60℃，氧化反應(yīng)的時(shí)間為90～120min。進(jìn)一步地，步驟(1)中，以粗金的物質(zhì)量為1計(jì)，氯離子的用量為2.5～4，次氯酸離子的用量為2～3。進(jìn)一步地，步驟(2)中所述還原反應(yīng)包括被雙氧水還原以及之后的被聯(lián)氨還原。進(jìn)一步地，所述被雙氧水還原所采用的雙氧水的用量為2～2.5，以所述溶解態(tài)金的物質(zhì)量為1計(jì)。進(jìn)一步地，所述被雙氧水還原的溫度為55～65℃。進(jìn)一步地，所述被聯(lián)氨還原的溫度為50～60℃。進(jìn)一步地，所述步驟(1)之后且在步驟(2)之前還包括使所述金鹽溶液為堿性的步驟，所述堿性的pH為9.5～10.0。進(jìn)一步地，所述粗金為粒度為100目以下的金粉。本發(fā)明提純金屬金的方法，首先將粗金在酸性條件下溶解在含有氯離子和次氯酸離子的混合液，再將溶解形成的溶解態(tài)金用還原劑還原。該溶解的產(chǎn)物除了溶解態(tài)金和水，無(wú)其它任何的廢氣產(chǎn)生。另外，本發(fā)明經(jīng)提純的金屬金的純度不低于99.99％。具體實(shí)施方式為了便于理解本發(fā)明，下面合實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。如本文所用，術(shù)語(yǔ)：“質(zhì)量份”指表示多個(gè)組分的質(zhì)量比例關(guān)系的基本計(jì)量單位，1份可表示任意的單位質(zhì)量，如可以表示為1g，也可表示2.689g等。假如我們說(shuō)A組分的質(zhì)量份為a份，B組分的質(zhì)量份為b份，則表示A組分的質(zhì)量和B組分的質(zhì)量之比a：b。或者地，表示A組分的質(zhì)量為aK，B組分的質(zhì)量為bK(K為任意數(shù)，表示倍數(shù)因子)。不可誤解的是，與質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的是，所有組分的質(zhì)量份之和并不受限于100份之限制。“一個(gè)”、“一種”和“所述”可交換使用并指一個(gè)或多個(gè)?！昂?或”用于表示所說(shuō)明的情況的一者或兩者均可能發(fā)生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)；另外，本文中由端點(diǎn)表述的范圍包括該范圍內(nèi)所包含的所有數(shù)值(例如，1至10包括1.4、1.9、2.33、5.75、9.98等)。另外，本文中“至少一個(gè)”的表述包括一個(gè)及以上的所有數(shù)目(例如，至少2個(gè)、至少4個(gè)、至少6個(gè)、至少8個(gè)、至少10個(gè)、至少25個(gè)、至少50個(gè)、至少100個(gè)等)。本發(fā)明的提純金屬金的方法，包括以下步驟：(1)使粗金在酸性條件下同含有氯離子和次氯酸離子的混合液發(fā)生氧化反應(yīng)，形成含有溶解態(tài)金的金鹽溶液；(2)使所述溶解態(tài)金同還原劑發(fā)生還原反應(yīng)，得到提純金。上述步驟(1)中，氧化反應(yīng)的方程式為5Cl-+3ClO-+8H++2Au＝2HAuCl4+3H2O。上述術(shù)語(yǔ)“溶解態(tài)金”是指金元素在水中呈溶解的化學(xué)形式，例如可包括簡(jiǎn)單金屬離子、水合金屬離子、羥基絡(luò)合物、絡(luò)合物離子?；谏鲜鲅趸磻?yīng)的方程式，這里的溶解態(tài)金主要為[AuCl4]-。上述粗金可以為金含量不低于90wt％的金，且含有銀、鋁、砷、鉍、鈉、錳、鈉、硒、銻等一種或多種雜質(zhì)。粗金的形狀可為塊狀金，也可以金粉。為獲得較高的氧化反應(yīng)的速率，粗金為粒度為100目以下的金粉。這里，為達(dá)到100目以下的粒度，可以采用高壓水射流粉碎的方式進(jìn)行粉碎。在以塊狀金為粗金的實(shí)施方案中，可首先將塊狀金熔化，再高壓水射流粉碎進(jìn)行粉碎?；旌弦嚎梢圆捎盟芤旱男问健Ｖ劣谒挠昧靠筛鶕?jù)實(shí)際需要選擇?？梢韵胂蟮氖牵商峁┞入x子的反應(yīng)物可以為水溶性氯化物，如堿金屬或堿土金屬氯化物，如氯化鉀、氯化鈉、氯化鎂、氯化鈣等，還可以為鹽酸?？商峁┞入x子的反應(yīng)物的來(lái)源可以為堿金屬或堿土金屬次氯酸鹽，如次氯酸鉀、次氯酸鈉、次氯酸鎂、次氯酸鈣等。上述酸的來(lái)源僅限于鹽酸，至于酸的加入量為使pH為4～7的用量。例如pH可以為4、4.2、4.5、5、5.5、6、6.5、6.8或7等。氧化反應(yīng)可在攪拌的條件下進(jìn)行，以使得反應(yīng)更為均勻。至于攪拌的方式可采用機(jī)械攪拌，攪拌的轉(zhuǎn)速可采用低速攪拌，例如100～300rpm。氧化反應(yīng)的溫度以40～60℃為宜，例如40℃、41℃、42℃、45℃、50℃、55℃、58℃、59℃或60℃等。至于氧化反應(yīng)的時(shí)間，以觀測(cè)到粗金被完全溶解為準(zhǔn)。時(shí)間可參考性地為90～120min，如90min、92min、95min、100min、110min、115min、118min或120min等?？商峁┞入x子的反應(yīng)物和可提供次氯酸離子的反應(yīng)物用量，可根據(jù)上述反應(yīng)方程式可知曉來(lái)獲得其理論值。然而，為了獲得較高的粗金的轉(zhuǎn)化率，以粗金的物質(zhì)量(物質(zhì)量的計(jì)算方式為，粗金質(zhì)量與金百分含量乘積除以金原子量)為1計(jì)，可提供氯離子的反應(yīng)物的用量較好地為2.5～4，例如2.5、2.55、2.6、2.8、3、3.5、3.7、3.8、3.9或4等，優(yōu)選為3.5；可提供次氯酸離子的反應(yīng)物的用量較好的為2～3，例如2、2.05、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.8、2.9或3等，優(yōu)選為2.3。步驟(2)中，還原劑可列舉出雙氧水、聯(lián)氨、亞硫酸鹽、亞鐵鹽等，當(dāng)然還可為其它的常規(guī)還原劑。本發(fā)明還原劑優(yōu)選為單獨(dú)使用雙氧水和使用聯(lián)氨進(jìn)行還原。即首先使用雙氧水還原大部分的溶解態(tài)金，而后使用聯(lián)氨還原殘留的溶解態(tài)金等。對(duì)于雙氧水還原來(lái)說(shuō)，其反應(yīng)方程式為：2HAuCl4+3H2O2＝2Au+3O2+8HCl。還原的溫度以55～65℃為宜，例如55℃、56℃、58℃、60℃、62℃、63℃、64℃或65℃，優(yōu)選為60℃等。于此溫度下，還原的時(shí)間可根據(jù)實(shí)際需要作選擇。雙氧水的用量，可根據(jù)上述反應(yīng)方程式可知曉來(lái)獲得其理論值。然而，為獲得較高的溶解態(tài)金的轉(zhuǎn)化率，雙氧水的用量以2～2.5為佳，例如2、2.05、2.1、2.2、2.25、2.3、2.4、2.45或2.5，優(yōu)選為2.25，以溶解態(tài)金的物質(zhì)量為1計(jì)。這里，溶解態(tài)金的物質(zhì)量即為粗金中金的物質(zhì)量，假設(shè)粗金已全部溶解完。對(duì)于使用聯(lián)氨還原來(lái)說(shuō)，其反應(yīng)方程式為：4HAuCl4+3N2H4＝4Au+3N2+16HCL。還原的溫度以50～60℃為宜，例如50℃、51℃、53℃、55℃、58℃、59℃或60℃，優(yōu)選為60℃等。于此溫度下，還原的時(shí)間可根據(jù)實(shí)際需要作選擇。雙氧水的用量，可根據(jù)上述反應(yīng)方程式可知曉來(lái)獲得其理論值。然而，為獲得較高的溶解態(tài)金的轉(zhuǎn)化率，雙氧水的用量以0.85～1.2為佳，例如0.85、0.90、0.95、1.0、1.1、1.15、1.18、1.19或1.2，優(yōu)選為0.95，以殘留解態(tài)金的物質(zhì)量為1計(jì)。這里，溶解態(tài)金的物質(zhì)量即為粗金中金的物質(zhì)量，假設(shè)粗金已全部溶解完。在步驟(1)之后且在步驟(2)之前還可以包括使所述金鹽溶液為堿性的步驟，以一方面除去未反應(yīng)的鹽酸。此外，還可通過(guò)提供氫氧根離子與金鹽溶液中的鋁離子等雜質(zhì)反應(yīng)生成氫氧化物沉淀以達(dá)到對(duì)這些雜質(zhì)元素的去除。堿可采用諸如氫氧化鈉、氫氧化鉀等常規(guī)堿。堿的用量以pH為9.5～10.0為宜，例如9.5、9.6、9.8、10.0等。至于堿的濃度，以堿為氫氧化鈉為例，其濃度為3mol/L。經(jīng)步驟(2)的還原反應(yīng)后，金鹽溶液中所含溶解態(tài)金被還原成的金單質(zhì)以沉淀形式從溶液中析出，可過(guò)濾的方式分離出固體金。至于濾液(含有氯離子)可以進(jìn)行回收?；厥湛刹捎秒娊獾男问?。濾液用10mol/L堿(如氫氧化鈉)中和至中性，電解終點(diǎn)為NaClO濃度≥100克/升，NaCl濃度≥100克/升。本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。下面給出本發(fā)明的具體實(shí)施例，但具體實(shí)施例僅是為了進(jìn)一步詳細(xì)敘述本說(shuō)明，并不限制本發(fā)明申請(qǐng)的權(quán)利要求保護(hù)范圍。實(shí)施例1步驟一、制粉。具體為，將粗金塊熔化，用高壓水流將其粉碎制成粒度不超過(guò)100目帶下的粗金粉。步驟二、溶解。具體為，向由氯化鈉和次氯酸鈉的混合溶液投入上述粗金粉，其中，以粗金的物質(zhì)量為1計(jì)，氯化鈉的用量為2.5次氯酸離子的用量為2，再不斷攪拌攪拌反應(yīng)90min，金完全溶解，反應(yīng)過(guò)程滴加鹽酸維持pH為4。步驟三、除雜。具體為，用3mol/LNaOH調(diào)整pH值至9.5，并保溫30min。步驟四、過(guò)濾。具體為過(guò)濾出溶液體系中的沉淀(包括氯化銀、氫氧化物沉淀等)。步驟五、雙氧水還原。具體為，以所述溶解態(tài)金的物質(zhì)量為1計(jì)，采用2雙氧水還原經(jīng)步驟四處理的金鹽溶液，維持溶液溫度不低于60℃，還原出大部分金。步驟六、聯(lián)氨還原。具體為，將殘余金用聯(lián)氨還原，維持溫度50℃，檢驗(yàn)合格后過(guò)濾。步驟七、濾液送電解槽電解再生。濾液用10mol/LNaOH中和至中性電解終點(diǎn)：NaClO濃度≥100克/升，NaCl濃度≥100克/升。步驟八、系統(tǒng)少許金粉洗水主要含NaCl，經(jīng)濃縮并入電解槽。也可析出NaCl儲(chǔ)存。實(shí)施例2步驟一、制粉。具體為，將粗金塊熔化，用高壓水流將其粉碎制成粒度不超過(guò)100目以下的粗金粉。步驟二、溶解。具體為，向由氯化鈉和次氯酸鈉的混合溶液投入上述粗金粉，其中，以粗金的物質(zhì)量為1計(jì)，氯化鈉的用量為4次氯酸離子的用量為3，再不斷攪拌攪拌反應(yīng)120min，金完全溶解，反應(yīng)過(guò)程滴加鹽酸維持pH為4。步驟三、除雜。具體為，用3mol/LNaOH調(diào)整pH值至9.5，并保溫30min。步驟四、過(guò)濾。具體為過(guò)濾出溶液體系中的沉淀(包括氯化銀、氫氧化物沉淀等)。步驟五、雙氧水還原。具體為，以所述溶解態(tài)金的物質(zhì)量為1計(jì)，采用2～2.5雙氧水還原經(jīng)步驟四處理的金鹽溶液，維持溶液溫度不低于60℃，還原出大部分金。步驟六、聯(lián)氨還原。具體為，將殘余金用聯(lián)氨還原，維持溫度60℃，檢驗(yàn)合格后過(guò)濾。步驟七、濾液送電解槽電解再生。濾液用10mol/LNaOH中和至中性電解終點(diǎn)：NaClO濃度≥100克/升，NaCl濃度≥100克/升。步驟八、系統(tǒng)少許金粉洗水主要含NaCl，經(jīng)濃縮并入電解槽。也可析出NaCl儲(chǔ)存。實(shí)施例3步驟一、制粉。具體為，將粗金塊熔化，用高壓水流將其粉碎制成粒度不超過(guò)100目帶下的粗金粉。步驟二、溶解。具體為，向由氯化鈉和次氯酸鈉的混合溶液投入上述粗金粉，其中，以粗金的物質(zhì)量為1計(jì)，氯化鈉的用量為2.5次氯酸離子的用量為2，再不斷攪拌攪拌反應(yīng)100min，金完全溶解，反應(yīng)過(guò)程滴加鹽酸維持pH為7。步驟三、除雜。具體為，用3mol/LNaOH調(diào)整pH值至10.0，并保溫30min。步驟四、過(guò)濾。具體為過(guò)濾出溶液體系中的沉淀(包括氯化銀、氫氧化物沉淀等)。步驟五、雙氧水還原。具體為，以所述溶解態(tài)金的物質(zhì)量為1計(jì)，采用2.5雙氧水還原經(jīng)步驟四處理的金鹽溶液，維持溶液溫度不低于60℃，還原出大部分金。步驟六、聯(lián)氨還原。具體為，將殘余金用聯(lián)氨還原，維持溫度60℃，檢驗(yàn)合格后過(guò)濾。步驟七、濾液送電解槽電解再生。濾液用10mol/LNaOH中和至中性電解終點(diǎn)：NaClO濃度≥100克/升，NaCl濃度≥100克/升。步驟八、系統(tǒng)少許金粉洗水主要含NaCl，經(jīng)濃縮并入電解槽。也可析出NaCl儲(chǔ)存。實(shí)施例4步驟一、制粉。具體為，將粗金塊熔化，用高壓水流將其粉碎制成粒度不超過(guò)100目帶下的粗金粉。步驟二、溶解。具體為，向由氯化鈉和次氯酸鈉的混合溶液投入上述粗金粉，其中，以粗金的物質(zhì)量為1計(jì)，氯化鈉的用量為3.7次氯酸離子的用量為2.5，再不斷攪拌攪拌反應(yīng)100min，金完全溶解，反應(yīng)過(guò)程滴加鹽酸維持pH為5.5。步驟三、除雜。具體為，用3mol/LNaOH調(diào)整pH值至9.8，并保溫30min。步驟四、過(guò)濾。具體為過(guò)濾出溶液體系中的沉淀(包括氯化銀、氫氧化物沉淀等)。步驟五、雙氧水還原。具體為，以所述溶解態(tài)金的物質(zhì)量為1計(jì)，采用2.25雙氧水還原經(jīng)步驟四處理的金鹽溶液，維持溶液溫度不低于60℃，還原出大部分金。步驟六、聯(lián)氨還原。具體為，將殘余金用聯(lián)氨還原，維持溫度55℃，檢驗(yàn)合格后過(guò)濾。步驟七、濾液送電解槽電解再生。濾液用10mol/LNaOH中和至中性電解終點(diǎn)：NaClO濃度≥100克/升，NaCl濃度≥100克/升。步驟八、系統(tǒng)少許金粉洗水主要含NaCl，經(jīng)濃縮并入電解槽。也可析出NaCl儲(chǔ)存。實(shí)施例5步驟一、制粉。具體為，將粗金塊熔化，用高壓水流將其粉碎制成粒度不超過(guò)100目帶下的粗金粉。步驟二、溶解。具體為，向由氯化鈉和次氯酸鈉的混合溶液投入上述粗金粉，其中，以粗金的物質(zhì)量為1計(jì)，氯化鈉的用量為3.5次氯酸離子的用量為2.3，再不斷攪拌攪拌反應(yīng)100min，金完全溶解，反應(yīng)過(guò)程滴加鹽酸維持pH為4～7。步驟三、除雜。具體為，用3mol/LNaOH調(diào)整pH值至9.8，并保溫30min。步驟四、過(guò)濾。具體為過(guò)濾出溶液體系中的沉淀(包括氯化銀、氫氧化物沉淀等)。步驟五、雙氧水還原。具體為，以所述溶解態(tài)金的物質(zhì)量為1計(jì)，采用2～2.5雙氧水還原經(jīng)步驟四處理的金鹽溶液，維持溶液溫度不低于60℃，還原出大部分金。步驟六、聯(lián)氨還原。具體為，將殘余金用聯(lián)氨還原，維持溫度55℃，檢驗(yàn)合格后過(guò)濾。步驟七、濾液送電解槽電解再生。濾液用10mol/LNaOH中和至中性電解終點(diǎn)：NaClO濃度≥100克/升，NaCl濃度≥100克/升。步驟八、系統(tǒng)少許金粉洗水主要含NaCl，經(jīng)濃縮并入電解槽。也可析出NaCl儲(chǔ)存。經(jīng)測(cè)試，經(jīng)本發(fā)明提純方法提純的金屬金含量大于99.99％，其雜質(zhì)元素含量如下表：雜質(zhì)元素含量(％)Ag0.00017Al0.00012As0.00058Bi﹤0.00002Cd﹤0.00002Cr﹤0.00011Cu﹤0.00004Fe0.00079Ir0.00002Mg0.00005Mn﹤0.00002Na﹤0.00006Ni0.00011Pb0.00004Pd0.00004Pt0.00011Rh﹤0.00002Sb0.00004Se﹤0.00006Sn﹤0.00012Te﹤0.00002Ti﹤0.00002Zn0.00006由于本發(fā)明中所涉及的各工藝參數(shù)的數(shù)值范圍在上述實(shí)施例中不可能全部體現(xiàn)，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員完全可以想象到只要落入上述該數(shù)值范圍內(nèi)的任何數(shù)值均可實(shí)施本發(fā)明，當(dāng)然也包括若干項(xiàng)數(shù)值范圍內(nèi)具體值的任意組合。此處，出于篇幅的考慮，省略了給出某一項(xiàng)或多項(xiàng)數(shù)值范圍內(nèi)具體值的實(shí)施例，此不應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的技術(shù)方案的公開(kāi)不充分。申請(qǐng)人聲明，本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴(lài)上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)，對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式選擇等，落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3