氰化亚金钾的生产工艺探究

氰化亚金钾的生产工艺探究

周庆华

苏州大学

摘要：氰化亚金钾是一种工业用盐，在电子零部件镀金工艺中应用非常广泛。在氰化亚金钾实际生产过程中，工作人员需要采购优质的原材料，并选择合适的生产工艺，只有这样，才能够有效保障氰化亚金钾的纯度。基于此，本文对氰化亚金钾的生产工艺展开了分析，并探讨了电解法生产氰化亚金钾的质量控制措施。

关键词：电解法；氰化亚金钾；生产工艺；高纯度

1 引言

目前，氰化亚金钾的工业生产方法有雷酸法、电解法以及氧化法。但是通过生产实践能够得知，与电解法相比，雷酸法与氧化法的应用效果相对较差，因此，在该行业中电解法的应用越来越广泛。电解法应用于氰化亚金钾实际生产中，工艺和操作复杂度较低，其原材料为黄金、氰化钾、纯水，能源为电能，因此在实际生产中不会引入过多的其它杂质，有助于更好的保障氰化亚金钾的纯度，生产效果较为理想。

2 电解法生产氰化亚金钾的主要工艺流程

金块和氰化钾是电解法生产氰化亚金钾工艺中最为主要的两种原材料。其主要生产流程为：电解溶液→过滤→浓缩结晶→重结晶→洗涤→干燥→包装。

实际生产中，金片作为阳极，不锈钢作为阴极，氰化钾溶液作为阳极液，氢氧化钾溶液作为阴极液，阳极液与阴极液之间选择使用离子交换膜将其进行隔开。通电之后，金片会发生电化学反应，并以Au+形态进入氰化钾溶液中。在阳极液中，Au+会被离子交换膜阻隔，无法流入到阴极液，但是其它离子能够通过离子交换膜进入阴极液。这样作为阴极的不锈钢周围并不会析出金元素，只会生成氢气。随着反应时长的增加，Au+会在阳极液中累积越来越多，随着Au+的增加并达到一定浓度时，采用浓缩、冷却、结晶的方式对阳极液进行处理，从而获取到含有一定杂质的氰化亚金钾结晶体，之后对含有杂质的氰化亚金钾结晶体进行洗涤、重结晶以及干燥，最终获取到氰化亚金钾成品。

氰化钾溶液滚存使用一段时间之后，其杂质含量也会越来越高，并会对氰化亚金钾的纯度造成影响。因此，工作人员就需要换用新的氰化钾溶液，并对对循环使用后含有较多杂质的尾液进行处理。

3 电解法工艺生产氰化亚金钾的质量控制措施

3.1 严格把控原材料品质

黄金和氰化钾的品质直接影响氰化亚金钾的生产质量。如果生产中选择使用的黄金和氰化钾存在较多的杂质，那么必然会对反应效率造成不利影响。例如，假如黄金中含有锌、铁、镍、铅等杂质，这些杂志相较于黄金来讲，更容易在直流电的作用下失去电子进入到电解溶液中，并与氰化钾生成相对应的络合物。这样不但导致电能效率下降，同时还会影响氰化亚金钾的纯度。

因此，在氰化钾和黄金等原材料采购过程中，不但要尽可能的从良好信誉的企业中进行采购，同时还要对采购的原材料进行严格检验，检验合格之后才能够将其投入到实际生产中。高品质的原材料不但能够有效减少杂质的含量，还有助于延长电解液母液使用寿命，降低生产成本。

3.2 运用先进的水处理技术

先进水处理技术的应用，能够更好的保障生产用水的纯度。比如当前非常先进的RO水处理设备，原水以一定压力被送至并通过半透膜，水透过膜上的微小孔径，经收集后得到纯水。纯水电导率达到1ms/s，不但保证了生产用水的纯度，还有效避免了新杂质的进入。

3.3 严格管理工艺流程，寻找最佳的工艺条件

（1）生产前期准备工作

金块经过设备碾压成金片之后，要使用稀硝酸溶液对其进行浸泡，并经过后续的清洗以及烘干工序之后才能够放入电解槽中。另外，工作人员还需要对生产所用到的其它工器具如钛篮、电解槽、瓷桶等进行全面的清理，尽可能的避免工器具上附着有其它杂质。

（2）结晶过程的质量控制

氰化亚金钾结晶析出的晶粒大小对其化学质量以及外观有着非常大的影响。如果结晶的晶粒过小，那么就会导致氰化亚金钾品质降低；晶粒过大，那么不容易被压碎，对其外观造成影响。生产实践中，结晶晶粒的大小会受到冷却速度、搅拌速度以及物料停留时间等因素的影响。如果冷却速度非常快，那么晶粒的生成速度将明显快于其生长速度，晶粒就会变小变细；物料停留时间不够长，那么在短时间内晶粒就会来不及长大，也会导致晶粒变小变细；如果搅拌速度过快，那么就会破坏晶粒的正常生长状态，同样使晶粒过细。为了保障结晶晶粒质量，一般都会将搅拌速度保持在4O～60r/min，物料停留时间为2～3h，在这种条件下有助于获取较为理想的晶粒形态。通常来讲，第一次结晶完成之后，氰化亚金钾晶体中含杂质量比较高，纯度无法满足工业生产需要。因此，还需要进行重结晶过程。经过溶解与重新结晶，二次结晶获得到的氰化亚金钾纯度显著提升。另外，为了将附着在氰化亚金钾晶体表面的杂质去除，还应该用冷水对其进行反复的冲洗，直至pH处于8-10之间。

（3） 加强过滤的操作

过滤是提升氰化亚金钾纯度的重要举措。通过过滤工序，能够将不溶于水的杂质进行去除，这样在保障氰化亚金钾纯度的同时还有助于保持其外观形态。在工业生产中，通常选择使用管式过滤与真空过滤的方式来对氰化亚金钾溶液与氰化钾溶液进行过滤。过滤完成之后，工作人员要对过滤效果进行查看，同时还应该定期的更换滤布和滤芯。

（4）严格控制干燥温度

氰化亚金钾晶体在干燥工序中通常会使用电热干燥箱以及油热干燥箱两种设备。这两种干燥设备相比，油热干燥箱内部温度分布更加均匀，但同时其附属设备也更加复杂，使用成本和后期维护难度也更高。干燥温度通常处于80-90℃范围内，需要注意的是，在干燥过程中，要对升温速度进行合理管控，避免由于温升过快引发的局部高温。干燥过程中，还需要对氰化亚金钾晶体进行搅拌，以避免其发生结块、喷溅以及变色问题。

（5）妥善处理废液

一般情况下，母液使用数次后，母液颜色变深，槽中结晶严重，这时就应该将母液转出，并采用合适手段回收其中残留的金。这些回收的进经过提纯之后，可以再次将其运用在阳极进行电解反应。

（6）严格产品预检以及包装防护

氰化亚金钾经过上述工序之后，在包装之前还应该对严格检验其纯度，只有确保其纯度合格之后，才能够继续进行包装入库；如果经过检测发现其纯度不合格，那么应该结合实际情况采用合理方式进行处理。氰化亚金钾的包装需要进行一定的密封处理，从而避免其在存储过程中吸收水分而发生变质。

3.4 推行5S管理体系，确保生产环境的清洁与安全

氰化亚金钾生产企业应该积极推行5S管理体系对生产现场进行管控，要求每一位员工在日常工作中都要严格依据规章制度开展工作，确保生产环境的洁净、整洁。与此同时，还需要加强对氰化钾的管理。氰化钾作为一种剧毒化学品，如果管理不当，就会对工作人员和周围环境造成严重损害，因此必须要做好氰化钾的安全仓储和使用。

4 结束语

综上所述，只有高纯度的氰化亚金钾才能够确保其应用于电子电镀工艺中，生产出高质量的电子元器件，因此，氰化亚金钾生产过程中，产物纯度是判定生产方法是否科学、合理、有效的关键指标。电解法应用于氰化亚金钾实际生产中，为了能够获取到纯度较高的终产物，需要从下面几方面采取措施：（1） 工作人员要采购高品质的原材料，严格禁止不合格的原材料进入到生产流程。（2）选择使用先进的水处理技术，避免对环境造成污染。（3）通过对生产流程的试验，寻找出最适宜的生产条件。在生产之前，要对所用到的工器具进行全面清洗，避免混入过多的杂质；电解液在使用一段时间之后，要定期对其进行更换，确保氰化亚金钾结晶体的纯度；对终产物品质进行严格检测，如果其纯度或者品质未达标，要返回进行处理。（4）推行5S管理体系，确保生产环境的清洁与安全。这些措施的采用和落实，能够有效提升氰化亚金钾的生产质量，经济效益明显。

参考文献：

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[3]付宏芳.氰化亚金钾的生产工艺[J].有色矿冶,2006(02):28-29+60.