线路板湿法提金实验方案
一、 实验思路
二、 实验内容
2.1.硫脲提金工艺（剥金工序+还原工序）
2.1.1剥金工序
主要反应：
Au(CS(NH2)2)2++e=Au+2SC(NH2)2
工艺参数：
液固比为10:1，硫脲浓度12g/L，Fe2(SO4)3浓度:0.8%，PH 1.5，反应时间60min，浸取温度32℃。Au浸出率达95.1%。
2.1.2 还原工序
主要反应：
Zn+2Au(Tu)2+=Zn2++2Au+4Tu
工艺参数：
上述浸出液，无需处理，搅拌速度300r/min。Zn/Au质量比为303，加入NH4F 0.04mol/L，室温下反应，反应时间30min，置换效率93.1%。 工序说明：
氧化剂离子Fe3+的不利影响:Fe3+离子的存在本身对贱金属就有一定的消耗，而且Fe3+离子的存在，构成了硫脲一硫酸一Fe3+离子的浸金体系，可能导致沉淀金的再次溶解， Fe3+离子的水解产物氢氧化铁易造成贱金属的钝化，反应表面积下降，这都将造成置换率的下降。 常用的Fe3+离子的掩蔽剂有OH-、F-、PO43-、S2-、酒石酸盐、柠檬酸盐、草酸盐等。在置换体系中加入NH4F以克服离子的不利影响。
工艺评述：
硫脲浸金速度快，试剂易再生；干扰离子少，不受Cu、Pb、As、Ti 的干扰。对金选择性
浸出，工艺流程短，节约设备和成本，同时在酸性条件下，能防止硫脲分解成二硫甲脒，降低硫脲消耗，避免金的钝化，可提高金的回收率。但浸出工序在酸性的条件下进行，对实验设备的腐蚀性较强，硫脲具有一定的毒性，在置换工序，Zn与硫脲浸出液反应中会放出氢气，鉴于硫脲浸出液的酸性环境，对酸有相当的消耗。
2.1.3生产成本分析
以1t线路板粉末为例，在最佳浸金条件下，所用试剂及价格、费用，估算如表所示。
1t线路板处理所用药剂成本
| 所用试剂 | 单价（元/吨） | 耗量（吨） | 费用（元） | 总花费（元） |
剥金工序 | 硫脲 | 12000 | 0.12 | 1440 | 1720.4 |
Fe2(SO4)3 | 3000 | 自动脱水拖把 0.08 | 240 |
H2SO4 | 660 | 0.0158 | 10.4 |
工业用水 | 3 | 10 | 剑式机器人30 |
还原工序 | Zn粒 | 15000 | 0.03 | 450 批量控制器 | 568.4 |
NH4F | 8000 | 0.0148 | 118.4 |
| | | | | |
注：Zn粒耗量是以电路板中含金100g计算得到
合计：1720.4+568.4=2288.8（元）
2.2 硫代硫酸盐浸金工艺（剥金工序+还原工序）
2.2.1剥金工序
主要反应：
Au+4S2O32-+[Cu(NH3)4]2+→[Au(S2O3)2]3-+[Cu(S2O3)2]3-+4NH3
工艺参数：
一个圆柱形玻璃容器
固液比为1∶5，浸取温度60℃，反应时间2h，硫代硫酸钠浓度0.4mol/L，硫酸铜浓度0.04mol/L，氨水浓度0.45mol/L，pH =9.5，添加0.2%的亚硫酸钠，空气进气速率1L/min。金的浸出率为93.2%。
工序说明：
硫代硫酸钠的稳定性：反应体系中，S2O32-的稳定性影响因素较多，S2O32-的损失率基本上随Cu2+浓度和NH4+浓度的增大而增大。控制溶液pH在9.5左右，往溶液中添加适量的NH3·H2O，添加适量的Na2SO3，可以提高S2O超高压食品32-的稳定性，降低其损失率。
Cu(NH3)42+作氧化剂对金的浸出有很强的促进作用，充氧对浸金过程有一定的促进作用，但Cu(NH3)42+浓度和充氧量都应适量，否则会加快硫代硫酸盐的消耗。
2.2.2还原工序
主要反应：
3Cu+Au(S2O3)23－+8NH3+2H2O+O2→Cu(S2O3)23－+2Cu(NH3)2+4OH－+Au↓
工艺参数：
氨浓度0.1mol/L，pH 9.7，硫代硫酸盐浓度0.06mol/L，温度25℃，铜金质量比200，0.04mol/L的EDTA-二钠，金的置换率为95.6%
工序说明：
在硫代硫酸盐浸金过程中，二价铜离子的存在对金的浸出产生积极效应，通常浸金体系中都含有二价铜离子，在置换沉淀金的过程中，须考虑二价铜离子对置换剂置换沉淀硫代硫酸盐浸金溶液中金的负面影响。为了克服二价铜离子的负面影响，在溶液中加入乙二胺四乙酸二钠。
工艺评述：
硫代硫酸盐法浸金具有无毒、浸金速度快、对杂质不敏感以及对设备无腐蚀等优点。在60℃下氨的挥发明显增加，使氨耗量增加，而且在此温度下， 硫代硫酸盐不稳定， 耗量势必增大。置换后的铜溶液可以用于浸出阶段而被循环利用。
2.2.3 成本分析
以1t线路板粉末为例，在最佳浸金条件下，浸出工序所用试剂及价格、费用，估算如表所示。
1t线路板处理浸出工序所用药剂成本
| 所用试剂 | 单价（元/吨） | 耗量（吨） | 费用（元） | 总花费（元） |
剥金工序 | Na2S2O3·5H2O | 5500 | 0.496 | 2728 | 3780.5 |
CuSO4·5H2O | 17000 | 0.05 | 850 |
NH3·H2O | 2000 | 0.07875 | 157.5 |
Na2SO3 | 3000 | 0.01 | 30 |
工业用水 | 3 | 5 | 15 |
还原工序 | Cu粉 | 55000 | 0.02 | 1100 | 1899.2 |
EDTA-二钠 | 10800 | 0.074kg | 799.2 |
| | | | | |
注：金属防水接头Cu粉耗量是以电路板中含金100g计算得到，EDTA-二钠含量是以剥金浸出液体积作为还原工序液体体积计算得到。
合计：3780.5+1899.2=5679.7（元）
2.3草酸还原金
（1） 铜阳极泥的湿法冶金过程：用氯化法浸金， 然后再用草酸还原金
主要反应：
3H2C2O4+2HAuCl4=2Au+8HCl+6CO2
工艺参数（氯化分金液）：
草酸用量为金量的5倍，pH值在2.5～3.0范围内，氯离子浓度应控制在1mol/L以上。
草酸由于还原选择性好，速度快，而常被用于从氯化分金液中还原金。
（2）含金废料处理
工艺过程：
硝酸溶解粗金渣→王水浸金→二丁基卡必醇（C12H26O3）萃取金→草酸还原金
主要反应：
2[ROH]AuCl4+3H2C2O4=2Au+2ROH+8HCl+6CO2
含金废料中用草酸提金法一般所得金粉纯度为99.5%，而粗金中的金回收率高达99%。
草酸还原浸金过程，试剂用量少，试剂价格低廉，工艺流程短，金属回收率高，还原选择性好，产物所含杂质少，生产成本低，可以考虑将线路板按此方法处理。
2.4电解精炼工艺
主要反应：
阳极：Au+3Cl-+HCl-3e=HAuCl4
阴极：HAuCl4+3H++3e=Au+4HCl
工艺参数：
阳极金质量分数90％以上；电解液成分Aul00g/L~250g／L，HCl 300g/L~400g/L；电解液温度50℃~70℃；极间距90~100mm；槽电压1~1.5V；阴极电流密度500~1500A／m2；精炼周期24~72h；黄金回收率99.95％以上，产品金纯度可稳定在99.99％以上，产品质量达国标Au一1。
工序说明：
利用高电流密度，可大幅度压缩电解时间，缩短精炼周期，减少产品积压。金离子浓度高有利于提高电流密度，缩短生产周期，但其弊端在于会增加金在电解液中积压量，降低金的直收率，影响企业资金周转。酸度是氯金酸的稳定基，保持一定酸度可以防止金离子因非电化学反应析出而导致金浓度贫化，同时具有提高电解液导电性作用。提高电解液温度几乎对所有电解技术指标都有积极影响，弊端在于溶液蒸发量较大，操作环境恶化。极间距小可以降低电解液使用量，减少黄金积压，但不可过小，以免发生电解袋击穿现象。
工序评述：
金电解精炼优点在于：生产指标稳定，作业环境较好，工程投资较小。其不足主要表现在：生产周期长，流程中积压产品，对原料适应性差等。
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