一种无氰镀金用的亚硫酸金钠溶液的制备方法与流程

本发明涉及一种水溶性金盐的制备方法，尤其涉及一种无氰镀金用的水溶性金盐的制备方法，更具体是涉及一种无氰镀金用的亚硫酸金钠溶液的制备方法。

背景技术：

目前，国内外常用的镀金工艺有氰化物镀金工艺和无氰镀金工艺两大类。由于氰化物类溶液的稳定性高，适用条件宽，所以氰化物镀金工艺长期以来被人们广泛使用，但由于镀液中存在剧毒氰化物，会严重污染环境和对人体造成巨大伤害，并且会对抗蚀剂造成不良影响，因而逐渐被淘汰。虽然国家发展改革委员会在2013年发布暂缓淘汰含氰镀金工艺的通知，但不管是政府还是业界，仍对无氰镀金工艺有着强烈的要求，镀金无氰化将是不可逆转的趋势。目前的无氰镀金工艺，主要有亚硫酸盐镀金、卤化物镀金、硫代硫酸盐镀金和硫代苹果酸镀金等，较为成熟的无氰镀金工艺是亚硫酸盐镀金。

申请号为200910227579.4的中国发明专利申请，公开了一种无氰镀金用亚硫酸金钠络合物的制备方法，该方法的步骤是“制备氯金酸—碱中和—加入亚硫酸钠—过滤浓缩得沉淀物—沉淀物干燥粉碎得产品”，由于该方法在碱中和后没有进行固液分离，产品中带有大量氯化物，造成产品纯度不高，另外，碱中和是将Au³⁺沉淀为氢氧化金的形式，而氢氧化金不稳定，容易脱水转化为氧化金，进而分解成单质金，造成黄金的利用率低。

申请号为201510942820.7的中国发明专利申请，公开了一种无氰镀金试剂亚硫酸金钠的制备方法，该方法的步骤是“黄金碾压-清洗金块-黄金溶解-赶硝过程-碱化-固液分离-清洗-络合反应-浓缩结晶”，虽然上述方法在碱化后有进行固液分离，但由于碱中和后得到的氢氧化金沉淀稳定性差，不便于洗涤分离，要得到杂质含量低的产品，工艺繁杂，并且氢氧化金与亚硫酸钠络合为亚硫酸金钠的转化率不高，会造成贵重金属黄金的利用率低。

技术实现要素：

为解决以上存在的问题，本发明的目的是提供一种无氰镀金用的亚硫酸金钠溶液的制备方法，该方法工艺简单、产品纯度高和贵重金属黄金的利用率高。

为实现以上目的，本发明的无氰镀金用的亚硫酸金钠溶液的制备方法，依次包括如下步骤：

（1）在容器中投入单质金，加入王水，在温度40~70℃下将黄金完全溶解；

（2）将步骤（1）得到的溶液在温度≤90℃下减压浓缩，浓缩至溶液中金的质量浓度为40～50%，停止加热，冷却至室温，析出氯金酸结晶；

（3）加纯水溶解氯金酸结晶至溶液中金的质量浓度为10～25%，在搅拌下加入质量浓度为20～40%的硫代硫酸钠溶液，反应3-4小时，得到硫代硫酸亚金钠溶液，硫代硫酸钠的加入量为氯金酸溶液中金重量的1.5-2.5倍；

（4）在搅拌下往硫代硫酸亚金钠溶液中加入2～5倍硫代硫酸亚金钠溶液体积的乙醇溶液，硫代硫酸亚金钠以沉淀析出，待沉淀不再析出时，将沉淀滤出，得到硫代硫酸亚金钠固体；

（5）在硫代硫酸亚金钠固体中加入质量浓度为20%的亚硫酸钠溶液，加热至30～50℃，保温密闭搅拌2～8小时，亚硫酸钠的加入量为硫代硫酸亚金钠结晶所含黄金重量的0.5-0.8倍；

（6）往步骤（5）得到的溶液中加入活性炭，过滤，用纯水调整金含量，得到亚硫酸金钠溶液。

为进一步纯化硫代硫酸亚金钠结晶，更好提高产品的纯度，在上述步骤（4）得到硫代硫酸亚金钠固体中加入2～5倍固体重量的纯水溶解后过滤，再向滤液中加入2～5倍滤液体积的乙醇，析出纯化后的硫代硫酸亚金钠结晶。

为了使黄金易于溶解，同时避免王水的过量，上述步骤（1）中黄金与王水的投料重量比为1:5～8。

为了更好蒸馏过量的王水，上述步骤（2）的减压浓缩是在真空度低于-0.08Mpa的条件下减压浓缩。

为了尽量赶除氯金酸溶液中的硝酸，上述步骤（2）在浓缩至馏出速度较慢时,分多次加入适量盐酸至没有红棕色气体产生，多次加入的盐酸总量为溶液所含黄金重量的1-3倍。

上述盐酸加入的次数优选3-4次。

为了使亚硫酸金钠溶液储存更加稳定，上述步骤（6）中亚硫酸金钠溶液用纯水调整至金浓度为80～100g/L。

本发明的无氰镀金用的亚硫酸金钠溶液的制备方法，先制备氯金酸溶液，再在氯金酸溶液中加入硫代硫酸钠，形成硫代硫酸亚金钠，加入乙醇析出沉淀，分离沉淀，再加入亚硫酸钠络合，然后过滤调整金含量得成品，由于氯金酸和硫代硫酸钠反应生成的硫代硫酸亚金钠收得率高、损失少，且硫代硫酸亚金钠稳定易于分离，与亚硫酸钠络合转化率高，因而由本发明方法得到的产品不仅纯度高，而且贵金属黄金的利用率也高。本发明的制备方法，工艺简单，利用硫代硫酸亚金钠在亚硫酸钠的络合环境下，自身发生歧化反应而制得的亚硫酸金钠溶液更为稳定，有利于推动无氰镀金的工业化进程。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但这些实施例并非用以限制本发明的保护范围，在不脱离本发明理念的前提下，如对氯酸金制备步骤或工艺参数的改变，均应属于本发明的保护范围。

实施例1

（1）切割8.2g黄金（含金99.99%），缓慢放入带有酸尾气吸收装置的烧瓶中，加入新配制的王水50g，在搅拌下缓慢加热至60℃，保温至黄金完全溶解；

（2）接上减压装置，控制真空度低于-0.08Mpa,开启水浴加热，将上述溶液控制在90℃以内减压浓缩，浓缩至馏出速度较慢时，分3次加入盐酸16g，至没有氮氧化物的红棕色气体产生，继续浓缩，直至检测到溶液中的金浓度为48%，停止加热，冷却至室温，析出氯金酸结晶；

（3）往氯金酸结晶中加入24g纯水溶解，调整金浓度为20%，在搅拌条件下加入54.7g浓度为30%的硫代硫酸钠溶液，室温搅拌反应3小时，生成硫代硫酸亚金钠；

（4）在搅拌条件下往上述溶液中加入95%乙醇250ml，硫代硫酸亚金钠以沉淀析出，将沉淀滤出，在滤出的沉淀中加50g纯水溶解后过滤，在搅拌下向滤液中加入95%乙醇200ml，析出精制的硫代硫酸亚金钠结晶，滤出备用；

（5）将精制的硫代硫酸亚金钠结晶投入烧瓶，加纯水50g溶解,再加入20%亚硫酸钠溶液24g，加热至45℃，密闭保温搅拌6小时，转化成亚硫酸金钠溶液并析出少量硫；

（6）往溶液中加入0.5g活性炭，搅拌半小时后过滤除硫，用纯水调整含量，得到无色澄清的亚硫酸金钠溶液100ml，含金80.3g/L。

实施例2

（1）切割8.3g黄金（含金99.99%），缓慢放入带有酸尾气吸收装置的烧瓶中，加入新配制的王水50g，在搅拌下缓慢加热至55℃，保温至黄金完全溶解；

（2）接上减压装置，控制真空度低于-0.08Mpa,开启水浴加热，将上述溶液控制在90℃以内减压浓缩，浓缩至馏出速度较慢时，分4次加入盐酸20g，至没有氮氧化物的红棕色气体产生，继续浓缩，直至检测到溶液中金的浓度为45%，停止加热，冷却至室温，析出氯金酸结晶；

（3）往氯金酸结晶中加入25g纯水溶解，调整金浓度为20%，在搅拌条件下加入55g浓度为30%的硫代硫酸钠溶液，室温下搅拌反应4小时，生成硫代硫酸亚金钠；

（4）在搅拌条件下往上述溶液中加入95%乙醇300ml，硫代硫酸亚金钠以沉淀析出，将沉淀滤出，在滤出的沉淀中加入50g纯水溶解后过滤，在搅拌下向滤液中加入95%乙醇250ml，析出精制的硫代硫酸亚金钠结晶，滤出备用；

（5）将精制的硫代硫酸亚金钠结晶投入烧瓶，加纯水50g溶解,再加入20%亚硫酸钠溶液25g，加热至50℃，密闭保温搅拌7小时，转化成亚硫酸金钠溶液并析出少量硫；

（6）往溶液中加入0.5g活性炭，搅拌半小时后过滤除硫，调整含量，得到无色澄清的亚硫酸金钠溶液100ml，含金80.4g/L。

将上述实施例1-2制得的产品，对其含量和纯度进行检测，检测结果如下表：

由上表可以看出，本由发明制备方法获得的产品，纯度高，黄金利用率达到96%以上，且各项指标均达到国际知名企业的同产品技术指标。