收藏词条 编辑词条 金电解精炼
金电解精炼(electrorefining of gold)
以粗金为阳极、纯金或钛板作阴极,往含金水溶液中通直流电电解使粗金阳极溶解,在阴极上析出更纯金的过程,为金精炼方法之一。是19世纪德国人沃尔维尔(Wohlwill)发明的方法,沿用至今。
原理 往电解液通直流电时,在粗金阳极发生金失去电子的反应:
Au+3Cl-+HCl-3e======HAuCl4
在阴极则发生金获得电子析出的还原反应:
HAuCl4+3H++3e========Au+4HCl
电解时,粗金阳极中电极电位比金更负的杂质金属铜、铅、铂和钯等电化溶解后留在电解液中。但当电解液含金、铜、铅、铂、钯量分别为90g/L,、10g/L,、1g/L,、10g/L、1g/L时,需作净化处理,以避免杂质金属污染阴极金。粗金阳极中的铑、钌、铱及PdCl2等在电解过程中不溶解,进入阳极泥。银是金电解精炼中最有害的杂质,它生成难溶的AgCl,粘附在粗金阳极表面,积累至一定数量时便会引起阳极钝化,使电解难于进行。为此,在输入直流电的同时还需输入为直流电1.1~1.5倍的交流电,形成非对称性的脉动电流,使AgCI变得疏松、多孔而落入阳极泥中。
金电解槽 采用耐酸陶瓷、玻璃或塑料制作,小型槽的结构如图,套有布袋的粗金阳极垂直挂入槽中,并依次相间挂入阴极片。槽内同极并联,槽与槽串联。电解时使电解质循环或用空气搅拌。粗金阳极一般含金在90%以上,银0.1%~0.5%,铜0.5%,(铂+钯)0.5%。阴极采用轧制或电解法制取的纯金片。
工艺金电解液有两种制备方法,一是用王水溶解金,然后除去硝酸;另一种是用粗金作阳极在盐酸溶液中进行隔膜电解使金进入溶液。
往电解槽中注入电解液,挂好电极后,调整电解液面使其略低于阳极挂钩,送电电解。直流电电解时的电流密度为300A/m。,使用交直流脉动电流时的电流密度为500~1000A/m。。电流密度过低时,金易形成一价金,分解成泥状金粉,引起金的直收率和电流效率下降。槽电压与阴极纯度、电解液成分和温度、极间距、电流密度等有关,一般为0.3~O.5V。待阴极析出金到一定厚度后(结合电解液杂质量及极间距而定),取出另换新阴极片。阳极溶解到残缺后取出更换新阳极。最后精心收集阳极袋中的阳极泥。每生产1妇金一般消耗o.3~O.4kw.h的直流电量。
阴极金用水洗净后铸锭,电解结束而未溶解的残阳极在仔细清除表面的阳极泥后,返回熔铸阳极。金电解精炼的技术经济指标列举于表。
阳极泥主要成分为金、氯化银及少量钯、铂。洗涤后用硫代硫酸钠溶液溶解氯化银,剩下的金泥返回熔铸阳极。
废电解液用SO2、FeSO4等还原金,沉淀的金返回熔铸阳极。以氨氯配合物形式沉出废电解液中的钯、铂,然后进一步精制。