金、银的化学法精炼-水合肼还原法

⾦、银的化学法精炼-⽔合肼还原法⽔合肼还原法,⼜称氨-肼或联氨还原法。此法使⽤⽔合肼与适量氨⽔配合的还原剂。
⽔合肼从硝酸银溶液或氯化银浆料中还原产出的银粉,具有粒度细(⼩于160⽬)、纯度⾼(⼤于99.9%)的特点,是制造各种银系列电触头等的理想材料。加之⽔合肼还原法具有⼯艺流程短、设备简单、操作容易、⽣产效率⾼、成本低等优点,因⽽是⽬前制取粉末冶⾦⽤纯银粉的⼀种很有前途的新⽅法。
⼀、⽔合肼还原银的原理
⽔合肼能把许多⾦属盐还原成⾦属,使之呈粉末状的⾮均⼀晶粒沉积于反应器壁上或基⽚上。
还原过程中,当肼被氧化成氨和⽔时能释放出氢离⼦,因⽽,它是⼀种具有速度常数K1和K-1的反应。
N 2H4 N2+4H++4e-
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微电脑时间控制器就                            A B+H+来说
-=K1(A)-K-1(B)(H)+
反应过程中,随着氢离⼦浓度的增加,K1(A)与K-1(B)(H)+两数值逐渐接近,⽽使反应速度减慢。为了保持过程中的反应速度,需向体系中加⼊适量氨⽔。
在室温下,⽔合肼从硝酸银溶液中还原银的基本反应为:
AgNO2+N2H4·H2O=Ag↓+NH4NO3+ N2↑+H2O 当加⼊氨⽔调整pH后,其反应则为:
4Ag(NH3)2NO3+N2H4=4Ag↓+N2↑+4NH3+4NH4NO3
⽔合肼从AgCl浆料中还原沉淀银的基本反应为:
4AgCl+N2H4+4OH-=4Ag↓+N2↑+4H2O+4Cl-
由于浆料中的氯化银系呈悬浮的固体状态存在,所以反应速度较慢。尽管氯化银加⽔浆化后,在不加氨⽔、加⼊氨⽔、通⼊氨⽓三种情况下的反应热⼒学计算值是相近的,但向此体系中加⼊氨⽔或通⼊氨⽓时,因能溶解部分氯化银⽽⽣成Ag(NH3)2+络离⼦,因⽽可加速反应的进⾏。
⼆、⽤⽔合肼法从合银废料中制取纯银粉
从银触头、银合⾦、镀银件、焊药、抛光废料、切削碎屑等废料中精制纯银粉,需预先⽤1∶1稀硝酸来溶解其中的银使之⽣成硝酸银液,过滤分离不溶渣,送去回收其他⾦属。
热熔胶网膜滤出的硝酸银液,多含有铜、镉、镍、铁等重⾦属杂质,需往其中加⼊盐酸使银呈氯化银沉出⽽与重⾦属杂质分离。但盐酸的加⼊量不宜过量太多,以免过量的Cl-与银⽣成不沉淀的AgCl2-、AgCl32-络阴离⼦,⽽降低银的回收率。
沉出的氧化银,过滤洗涤后加⽔浆化,再加⼊适量氨⽔调整pH=10~11。然后在室温和良好搅拌条件(不要有死⾓)下缓慢加⼊两倍理论量肼的⽔溶液,经还原30min(溶液精亮,再加少量⽔合肼,若颜⾊⽆变化是氯化银还原完全的标志),静置获得细粒海绵银。经过滤,再⽔洗、酸煮(1∶HCl)、洗涤、⼲燥和筛分,⾄产出合格银粉。
⽤此法处理含有重⾦属杂质的⼯业废酸性硝酸银,也具有很好的效果。
三、⽤⽔合肼法从块状纯银或从纯硝酸银液中制取纯银粉
从块状纯银或从纯硝酸银液中精制纯银粉⼀般不使⽤含氯含钠的药剂。块状纯银先加稀硝
酸溶解制备成纯硝酸银液。纯硝酸银液加氨⽔渊整pH⾄8~10,在室温和搅拌下缓慢加⼊两倍理论量肼的⽔溶液,还原30min,静置产出细粒海绵银。经过滤、洗涤、⼲燥、筛分产出合格银粉。
四、⽔合肼还原的⼯艺要点
经过实验室试验和⼩批量⽣产的实践证明,⽔合肼还原的⼯艺和技术要求为:
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电玉粉(⼀)⽔合肼还原银的最佳条件:原液含银浓度10~200g⁄L(氯化银的浓度对还原⽆明显影响),pH值⼀般为8~10(氯化银最好为10~11);N2H4的⽤量为理论量的两倍,在室温和良好搅拌下还原30min或更长。
(⼆)从含银废料中⽣产纯银粉,银的浸出率⼀般为96~99%,还原率⼀般在99%以上。回收率⾼,还原后的母液中含银均在0.001g⁄L以下,达到废弃程度。
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(三)⽔合肼的价格虽较贵,但它的还原⼒强,还原当量⼤。故药剂的单项成本甚⾄⽐碳酸钠、亚硫酸钠、铜粉等还原剂低。如将还原后的母液返回使⽤,还可减少肼和氨⽔的消耗。
(四)为保护环境,溶银过程中放出的NO、NO2⽓体可经稀NaOH液吸收;不返回使⽤的母液,可加⼊少量⾼锰酸钾等氧化剂氧化后排放。

本文发布于:2024-09-21 00:26:41,感谢您对本站的认可!

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