水合肼湿法还原金试验研究

第３３卷　第４期　有　色　冶　金　设　计　与　研　究　２０１２笠　８　月　

水合肼湿法还原金试验研究　

梁正霖　

（紫金矿业集团股份有限公司，福建上杭３６４２００）　

［摘要］选取水合肼作为还原剂还原王水溶金，考查了反应温度、时间、水合肼浓度配比、王水酸度、水合　肼用量等因素对金泥杂质Ｃｕ　含量及含金废水金含量影响，获得了优化工艺条件。在优化工艺条件下开展了　

工业试验，并与常用的Ｎａ２ＳＯ，还原进行对比，结果表明，用水合肼还原王水溶金其杂质Ｃｕ、Ａｇ含量分别为　０．００２　９％和０．０１２　４％，略高于Ｎａ２ＳＯ，还原，不会对金泥的品质造成影响。但其优势却颇为明显：无需加热，不会　

分解成ＳＯ　、不带入杂质、还原废水中金含量降低５７％，且操作简单，劳动强度小。　

［关键词］水合肼；还原；金；工艺条件　中图分类号：ＴＦ８３１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００４—４３４５（２０１２）０４—００１４—０３　

Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｇｏｌｄ　Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｂｙ　Ｈｙｄｒａｚｉｎｅ　Ｈｙｄｒａｔｅ　ｉｎ　Ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ　Ｍｅｔｈｏｄ　

ＬＩＡＮＧ　Ｚｈｅｎｇ－ｌｉｎ　（Ｚｉｊｉｎ　Ｍｉｎｉｎｇ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｎｇ，Ｆｕｊｉａｎ　３６４２００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｈｙｄｒａｚｉｎｅ　ｈｙｄｒａｔｅ　ｗａｓ　ｓｅｌｅｃｔｅｄ　ｔｏ　ｒｅｄｕｃｅ　ｇｏｌｄ　ｉｎ　ａｑｕａ　ｒｅｇｉａ．Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔｉｍｅ，ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｙｄｒａｚｉｎｅ　ｈｙｄｒａｔｅ，ａｃｉｄｉｔｙ　ｏｆ　ａｑｕａ　ｒｅｇｉａ　ａｎｄ　ｈｙｄｒａｚｉｎｅ　ｈｙｄｒａｔｅ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｎ　Ｃｕ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｎ　ｇｏｌｄ　ｓｌｉｍｅ　ａｎｄ　ｇｏｌｄ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｎ　ｇｏｌｄ—　ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｗａｓ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍａｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｔｅｓｔ　ｗａｓ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ｕｎｄｅｒ　ｔｈａｔ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｕ　ａｎｄ　Ａｇ　ｉｎ　ｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ　ｉｓ　０．００２　９％ａｎｄ　０．０１２　４％．ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ａ　ｌｉｔｔｌｅ　ｈｉｇｈｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈａｔ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　Ｎａ￣ＳＯ３　ａｓ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ａｇｅｎｔ　ａｎｄ　ｗｉｌｌ　ｎｏｔ　ａｆｆｅｃｔ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｇｏｌｄ　ｓｌｉｍｅ．Ｔｈｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｕｓｉｎｇ　ｈｙｄｒａｚｉｎｅ　ｈｙｄｒａｔｅ　ａｒｅ　ｏｂｖｉｏｕｓ　ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｎｏ　ｎｅｅｄ　ｆｏｒ　ｈｅａｔｉｎｇ，ｎｏ　ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ＳＯ　２，ｎｏ　ａｄｄｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｍｐｕｒｉｔｙ，ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ｓｏｌｄ　ｉｎ　ｒｅｄｕｃｅｄ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｃａｎ　ｂｅ　ｄｅｃｒｅａｓｅｄ　５７％ａｎｄ　ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｓｉｍｐｌｅ　ｗｉｔｈ　ｓｍａｌｌ　ｌａｂｏｒ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　ｈｙｄｒａｚｉｎｅ　ｈｙｄｒａｔｅ；ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ；ｇｏｌｄ；ｐｒｏｃｅｓｓ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　

０前言　

目前国内外黄金精炼提纯方法主要有【ｑ：王水法、　

电解法、液氯法，其中，电解法虽然流程简单、污染少，　但技术条件要求高，需要积压大量黄金，给矿山资金　

周转及安全工作带来一定困难；液氯法主要是通入　氯气作为氧化剂，氯气通人少时，氧化不彻底，影响回　收率．氯气通人多时，逸出的氯气对人体有害。王水　

法具有操作简单、回收率高等优点得到广泛应用。其　工艺均采用王水溶金，再加入还原剂将金还原，或加　

入掩蔽剂络合干扰物质．再进行萃取提取。因此。还原　剂的选择尤为重要，直接决定了黄金提纯的质量和　成本。　用于金氯酸溶液还原的还原剂种类很多【　：有　草酸、抗坏血酸、甲醛、氢醌、水合肼、二氧化硫、硫酸　

亚铁、亚硫酸钠等。生产实践中根据金溶液中的含杂　质情况选择还原剂种类，必要时选择还原能力强弱　

不同的两种或多种还原剂组合还原，以产生较佳还　原效果。目前工业主要使用亚硫酸钠作为还原剂进　行还原。但用亚硫酸钠作还原剂时需加热至７５℃左　

右，耗费能源，在还原过程中还会产生大量ＳＯ　污染　环境。且还原时相应的会引入少量的杂质。如钠离子　

在还原过程中生成相应的Ｎａ￣ＳＯ　和ＮａＣ１等盐类，并　进入金粉中影响金泥质量。因此．新型还原剂的应用　

一直是黄金提纯领域研究的重点。　

收稿日期：２０１２—０４—０９　基金项目：国家重点基础研究发展规划项目ｆＮｏ．２０１２ＣＢ７２４２０２）。　作者简介：梁正霖（１９７３－），男，工程师，主要从事冶金新技术及综合回收管理和研究工作。

　第４期　水合肼湿法还原金试验研究　・　１５・　

１试验　

１．１试验原理　水合肼（Ｎ２Ｈ　・Ｈ２０）是一种很强的液体还原剂，在　不同酸度条件下能把许多金属盐还原成金属，尤其　

对贵金属还原容易，贱金属还原较难。还原过程中，当　水合肼被氧化成氮气和水时释放出氢离子。水合肼　

与金的还原反应方程式为：　

４ＨＡｕＣ１４＋３Ｎ２Ｈ４。Ｈ２０＝４Ａｕ　＋３Ｎ２　Ｔ＋１６ＨＣ１＋　

３Ｈ２０　（１）　依据反应原理。影响试验的因素可能有反应温　度、反应时间、还原剂的用量、还原剂浓度配比、王水　

酸度等，分别对各可能的影响因素进行试验。分金王　水中主要杂质为Ｃｕ＋和Ａ　，而Ａｇ　主要以ＡｇＣＩ形式　

沉降，因此试验中主要考查杂质ｃｕ　各影响因素的　

关系以及含金废水中金的含量，从而找出最佳试验　条件。　

１．２试剂与装备　试验采用的原料有分金王水，水合肼，亚硫酸钠，　

氢氧他肭，蒸铭冰等。谢鬻　备有水浴匾温锅１　０００　ｍＬ、　

３　０００　ｍＬ烧杯若干、电炉、温度计、搅拌器、过滤漏　斗等。　

１．３试验方法　将水合肼按一定配比与水混合，取一定量的分金　

王水装入１　０００　ｍＬ的烧杯中，用搅拌器搅拌，然后缓　

慢加入配好的水合肼试验药剂，开始计时。反应结束　沉降一段时间后．将金泥过滤烘干称重，最后将金泥、　

过滤水样分析杂质Ｃｕ啥量。试验流程如图１。　

圜　．圉　

图１试验流程　

２结果与讨论　

２．１温度对金泥杂质含量的影响　

在反应时间（２　ｈ）、水合肼浓度配比（１：６）、王水酸　

度（ｐＨ＝１．５）、水合肼用量（０．５　ｍＬ／ｇ—Ａｕ）等条件不　变的情况下。考查温度对金泥杂质铜含量的影响，试　

验结果如图２。从图２可以看出，温度对金泥杂质含　

量的影响不大．不是主要影响因素，因此可以在常温　下进行还原反应。　图２温度与金泥杂质含量关系　２＿２还原时间对还原废水中金含量的影响　在室温、水合肼浓度配（１：６）、王水酸度（ｐｒｉ＝１．５）、　

水合肼用量ｆ０．５　ｍＬ／ｇ—Ａｕ）等条件不变的情况下。考查　还原反应时间对还原废水中金含量的影响，试验结　果如图３。　

时Ｉ司，ｈ　图３还原时间与还原废水中金含量关系　从图３可以看出，还原时间直接影响金的还原　

程度，即影响还原废水中金的含量。半小时还原废水　中金含量高达２０　ｍｇ／Ｌ以上。随着还原时间的延长金　逐渐被还原，２　ｈ时基本稳定在９．３　ｍｇ／Ｌ。因此。选定　

还原反应时间２　ｈ。　２．３水合肼浓度ｉｍｉ￣ｌ；ｌ：对金泥杂质含量的影响　

在室温、还原时间（２　ｈ）、王水酸度（ｐＨ＝１．５１、水　合肼用量（０．５　ｍｌｄｇ－Ａｕ）等条件不变下，考查水合肼不　

同配比对金泥杂质铜含量的影响，试验结果如图４。　

水合肼配比　图４水合肼配比与金泥杂质含量关系　图４表明，水合肼浓度高时杂质铜含量较高．如　当水合肼与水的配比为１：２时，杂质铜含量高达　

０．００３　５％，这是因为水合肼是强还原剂，

当水合肼配　・１６・　有　色　冶　金　设　计　与　研　究　第３３卷　

比浓度较高时反应剧烈造成局部过量杂质被同时还　

原的缘故。当水合肼与水的配比＞１：８时铜杂质含量　相当．因此选择水合肼配比为８。　

２．４王水酸度对金泥杂质含量的影响　在室温、还原时间（２　ｈ）、水合肼浓度配比ｆ１：８１、　

水合肼用量（０．５　ｍＬ／ｇ－Ａｕ）等条件不变的情况下，考查　王水酸度对金泥质量的影响，分别在ｐＨ＝０．５、１．０、　１．５、２．０、２．５条件下进行试验。试验结果如图５。　

ｐＨ（１￣　图５王水酸度与金泥杂质Ｇｕ＋的含量关系　

从图５可以看出，王水酸度对试验结果影响较　大，王水酸度在ｐＨ＝１．５以下对金泥质量影响不大，　其原因是当ｐＨ增高时Ｃｕ哙与ＯＨ一结合成Ｃｕ（ＯＨ）　沉淀而被带人金泥，因此，酸度在ｐＨ＝１．５以下时为　

最佳还原条件。　２．５水合肼用量对还原废水中金含量的影响　

在室温、还原时间（２　ｈ）、水合肼浓度配比ｆ１：８１、　王水酸度（ｐＨ＝１．５）等条件不变的情况下，考查水合肼　用量对废水中金含量的影响。结果如图６所示。　

水合肼崩量，ｍＬ／ｇ－Ａｕ　图６水合肼用量与还原废水金含量关系　图６表明，用水合肼还原可以使还原水样降到　

较低标准，当水合肼加入量为０．３　ｍＬｔｇ—Ａｕ以上时还　原尾液金含量为９．３０　ｍｇ／Ｌ而不影响金泥质量。　２．６工业试验　按实验室试验所确定的参数，设计还原槽，并在　

试验过程中不断完善试验条件，表１为１个月工业　试验的统计结果。并与应用亚硫酸钠还原作对比。　表１亚硫酸钠还原与水合肼还原的比较结果　

从表１数据统计结果可以看出。利用水合肼还原　时，金泥中Ｃｕ、Ａｇ含量分别为０．００２　９％和０．０１２　４％，　略高于用亚硫酸钠还原（Ｃｕ、Ａｇ含量分别为０．００２　７％　

和０．００９　６％），杂质含量变化不明显，不会对金泥的　品质造成影响。但用水合肼还原其优势却颇为明显：　１）无需加热，电能消耗量少。用水合肼还原在常温下　

进行，用亚硫酸钠还原需加热到７５℃以上；２１环境污　染小始弛蜮本低。亚硫酸钠还原金的理论用量为０．９６　ｇ　每克金，而实际用量为２．３３　ｇ每克金．余下１．３７　ｇ分解　

成ｓ０　溢出；３）用水合肼还原金，速度快，一次直收率　高。水合肼为液体，其纯度高。还原过程中不会带入　

杂质而影响金泥质量。用水合肼还原废水中金含量　平均可降至９．３５　ｍｇ／Ｌ，而用亚硫酸钠还原废水中金　

平均含量为２１．７５　ｍｇ／Ｌ，还原废水中金含量降　低５７％；４）用水合肼还原金，反应速度快，用量少，操　作简单，劳动强度小。因此，用水合肼还原金具有很好　

的前景。　

３结论　

１１实验结果表明，选取水合肼作为还原剂还原　王水溶金合适的工艺条件是：反应温度室温、时间２　ｈ、　

还原剂的用量０．３　ｍＬ／ｇ—Ａｕ、还原剂浓度配比１：８、王　水酸度（ｐＨ＝１．５１。　２）５］２业试验表明，用水合肼还原王水溶金其杂质　Ｃｕ．Ａｇ含量分别为０．００２　９％和０．０１２　４％。略高于用　亚硫酸钠还原。不会对金泥的品质造成影响。但其优　

势却颇为明显：无需加热，不会分解成ｓＯ：、不带人杂　质、还原废水中金含量降低５７％，且操作简单。劳动强　度小。　

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水合肼还原芳硝基物的研究

第18卷第4期2001年4月精细化工FINECHEMICALSVol.18,No.4Apr.2001中间体水合肼还原芳硝基物的研究󰀁

张竹霞,吕荣文,张珂珂,高昆玉(大连理工大学精细化工国家重点实验室,辽宁大连󰀁116012)摘要:以Pd󰀁C为催化剂,水合肼为还原剂研究了p󰀁硝基乙酰苯胺、p󰀁硝基氯苯以及3󰀁硝基󰀁4󰀁甲氧基乙酰苯胺的还原反应,反应在液相色谱跟踪下进行。80󰀁下p󰀁硝基乙酰苯胺及p󰀁硝基氯苯还原转化率达100%所需的条件分别为:n(p󰀁NO2C6H4NHCOCH3)󰀁n(N2H4H2O)=1󰀁0󰀁1󰀁6、催化剂用量11󰀁33g󰀁(molp󰀁硝基乙酰苯胺)、反应时间3h;n(p󰀁NO2C6H4Cl)󰀁n(N2H4H2O)=1󰀁0󰀁1󰀁8、催化剂用量10g󰀁(molp󰀁硝基氯苯)、反应时间20min;还原最终产物组成单一,均为相应的氨基物。关键词:p󰀁硝基乙酰苯胺;p󰀁硝基氯苯;3󰀁硝基󰀁4󰀁甲氧基乙酰苯胺;水合肼中图分类号:TQ246󰀁1󰀁󰀁文献标识码:A󰀁󰀁文章编号:1003-5214(2001)04-0239-04󰀁󰀁芳胺是极为重要的有机原料,它广泛应用于染料、医药、农用化学品、照相化学品、添加剂、表面活性剂、纺织助剂、螯合剂以及聚合物等的生产。芳胺一般由芳硝基化合物还原制得。目前工业上采用的还原方法有铁屑还原、硫化碱还原及催化加氢等,其中铁屑法工艺成熟、生产过程容易控制、产品质量好,但它产生大量废渣;硫化碱还原法还原效率低,一般用于特殊原料还原制芳胺,而且反应时放出有害气体,对操作者及环境都不利;随着人们环境意识的日益增强,催化加氢法以其工艺清洁、还原收率高而取代铁屑法,但它的设备投资大、生产成本高,一般仅用于大规模生产。水合肼还原硝基化合物制芳胺,具有设备投资小、反应条件温和、还原收率高、可进行部分还原、不产生废气废渣等特点,尤其适合小批量、短线芳胺的生产。随着环保呼声的日益增高以及水合肼价格的逐渐降低,用水合肼作还原剂还原硝基化合物制芳胺将成为一条环境友好、简单易行的途径。作者以p󰀁硝基乙酰苯胺、p󰀁硝基氯苯以及3󰀁硝基󰀁4󰀁甲氧基乙酰苯胺为对象,研究了硝基化合物的水合肼还原反应。1󰀁实验1.1󰀁原料与仪器主要原料:p󰀁硝基乙酰苯胺(自制);p󰀁硝基氯苯(工业品);3󰀁硝基󰀁4󰀁甲氧基乙酰苯胺(自制);水合肼(分析纯);自制Pt󰀁C催化剂:w(Pt)=0󰀁8%,w(水)=56󰀁6%。主要仪器:高效液相色谱仪(HP1050);气相色谱-质谱仪(HP6890GC󰀁5973MSD);质谱仪(HP1100)。1.2󰀁硝基物的还原在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的250mL四口瓶中加入100mL异丙醇,开动搅拌,加入5g硝基物,升温至80󰀁,加入一定量的水合肼及催化剂,保温反应3~5h。反应结束后,热过滤,滤液用减压蒸馏的方法进行分离。蒸出异丙醇后,得到产品。用高效液相色谱分析产物含量。2󰀁结果与讨论2.1󰀁p󰀁硝基乙酰苯胺的还原经初步的实验探索,分别选取反应时间(3、4.5、6h)、反应温度(50、65、80󰀁)、n(p󰀁NO2C6H4󰀁NHCOCH3)󰀁n(N2H4H2O)分别为1󰀁0󰀁1󰀁8、1󰀁0󰀁2󰀁8、1󰀁0󰀁3󰀁5,催化剂用量分别为5、10、20g󰀁(molp󰀁硝基乙酰苯胺)进行正交实验,分析实验结果得出最佳反应条件为:反应时间6h、反应温度80󰀁、n(p󰀁NO2C6H4NHCOCH3)󰀁n(N2H4H2O)=1󰀁0󰀁2󰀁8、催化剂用量为20g󰀁(molp󰀁硝基乙酰苯胺)。为降低反应成本,实验中以反应温度80󰀁、n(p󰀁NO2C6H4NHCOCH3)󰀁n(N2H4H2O)=1󰀁0󰀁1󰀁8、催化剂用量10g󰀁(molp󰀁硝基乙酰苯胺)为条件进行p󰀁硝基乙酰苯胺的Pd󰀁C催化水合肼还原反应研究,反应由高效液相色谱监控,结果见图1。从图1可知,反应初期反应迅速进行,反应3h后󰀁收稿日期:2000-08-30p󰀁硝基乙酰苯胺的转化率可达90%以上。另外,当n(p󰀁NO2C6H4NHCOCH3)󰀁n(N2H4H2O)=1󰀁0󰀁1󰀁6、催化剂用量为11󰀁33g󰀁(molp󰀁硝基乙酰苯胺)时,反应3hp󰀁硝基乙酰苯胺的转化率可达100%。

微细钴粉的研制

第２７卷第３期　２０１１年６月　有色矿冶　Ｎ０Ｎ—ＦＥＲＲＯＵＳ　ＭＩＮＩＮＧ　ＡＮＤ　ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ　Ｖ０１．２７．№３　Ｊｕｎｅ　２０１１　

文章编号：１００７—９６７ｘ（２０１１）０３—００４０—０３　

微细钴粉的研制　

刘　岩　

（沈阳有色金属研究院，辽宁沈阳１】０ｌ４１）　

摘要：：微细钴粉由于其特殊的物理、化学性能，在硬质合金、电池、催化剂、磁性材料、吸波材料、　陶瓷等领域的应用中表现出许多优异的性能。本试验采用硫酸钴为原料、水合肼和ＳＢＨ　的混合溶液作为还原剂，探讨了在弱碱性条件下微细钴粉的制备，并对其反应机理进行了　分析。　关键词：微细钴粉；湿法；水合肼　

中图分类号：ＴＦ１２３　文献标识码：Ｂ　

１　前言　

微细粉末作为材料领域内的一个新成员，人们　对它的认识尚待逐步深人，但它在新材料领域内已　

经发挥了重要作用，成为特殊功能材料发展的基础。　

微细钴粉由于具有极大的体积效应、表面效应和超　

细的粒度，在磁性、热阻、化学活性等方面显示出许　多特殊性质，使其应用领域不断拓宽　。　

鉴于钴粉优越的理化性能及广泛的应用领域，　

长期以来，国内外很多科学工作者一直在不断探索　钴粉的制备工艺。本文在总结总结国内外制备技术　

的基础上，探讨了以硫酸钴为原料、水合肼和ＳＢＨ　

混合液作为还原剂、碳酸钠及硫酸铵作缓冲剂，湿法　制备微细钻粉的技术。　

２　工艺选择及基本原理　

制取微细钴粉可采用快速凝固法、高能球磨法、　气流粉碎法、高温法和湿法　Ｊ，湿法制备技术较前　

几种方法有以下一定的技术优势，即：　

（１）反应条件比较温和，产品的化学活性一般　

较高，对制备各种功能材料较为有利。　（２）反应条件比较容易控制，这对于生产不同　

性质、不同形状的微细粉末材料较为理想。　

（３）规模易于扩大，有利于批量生产。　

（４）较之高温流程，湿法流程的能耗比较低。　按热力学条件从含钻溶液中可还原钴的还原剂　

种类能多，但若要求不引人其它金属杂质且易于洗　

水合肼化学还原硫酸铜制备纳米铜粉的研究

王虎

【摘要】为了制备颗粒尺寸在纳米级、大小分布均匀的纳米铜粉,采用水合肼化学还原硫酸铜的方法,并利用扫描电镜(SEM),Image-Pro Plus软件、铜离子浓度测定仪等测方法测量纳米铜粉的颗粒尺寸和铜离子的转化率.结果表明,碱性条件下,水合肼化学还原硫酸铜制备纳米铜粉满足化学反应的热力学和动力性条件;制备纳米铜粉最佳的实验参数,水合肼浓度为1.5 mol/L、CuSO 4·5 H 2 O的浓度为0.5

mol/L、EDTA和PVP质量比为3:2(EDTA浓度为30 g/L、PVP浓度为20 g/L)、反应溶液的pH值为12、反应温度为60℃、反应时间为30 min;在此条件下,获得颗粒大小均匀、颗粒尺寸为50.2 nm的纳米铜粉,Cu2+的转化率达到98.2％.

【期刊名称】《功能材料》

【年(卷),期】2019(050)007

【总页数】5页(P07066-07070)

【关键词】纳米铜粉;水合肼;颗粒尺寸;转化率

【作者】王虎

【作者单位】中铝材料应用研究院有限公司铜合金研究所,北京 102209;北京理工大学材料学院,北京 100081

【正文语种】中文

【中图分类】TF123

0 引言

纳米铜粉具有尺寸小、比表面积大、表面能高等特点，从而表现出优异的光、电、热、以及化学性质。纳米铜粉可作为高效的催化剂，应用于冶金、石油化工、汽车工业中[1-3]，而且是一种优异的固体润滑剂[4]。此外，纳米铜粉是制备纳米晶铜的原料[5]，纳米晶铜的强度比一般粗晶铜可提高10倍以上[6]，一旦解决了纳米晶铜韧性较差的问题，将在工程结构材料上获得广泛的应用。

纳米铜粉的制备包括物理法和化学法[7-8]，其中物理法制备纳米铜粉具有工艺稳定、产量高、环境友好等优点[9]，但是制备出的纳米铜粉表面活性较高，在后期处理过程中很容易因氧化而变质[10]。工业上常用化学法还原法制备纳米铜粉，使用还原剂(水合肼、硼氢化钾、草酸等)在溶液中还原硫酸铜、硝酸铜、氯化铜等[11-14]。此方法制备的铜粉粒径分布宽，大多数颗粒尺寸位于微米级[15-16]。因此，本文采用化学还原法，使用水合肼化学还原硫酸铜制备纳米铜粉，探索制备纳米铜粉的实验工艺和参数，制备颗粒尺寸在纳米级、大小分布均匀的纳米铜粉。

王水法提取黄金在实验室的应用

中国检验检测2021年第1期

王水法提取黄金在实验室的应用

曾嘉(广东顺德周大福珠宝首饰制造有限公司贵金属检测中心，佛山528308)

摘要:本文叙述了实验室采用王水法对含金物料提取的原理及方法。通过实验结果可知，利用王水法对含金物料进行提取，提取后金纯度可达999. 以上，金的平均回收率也可以达995%。。同时，王水法提取黄金工艺流程简单，操作容易掌握，一定程度上可加快金料的周转，比外部回收商的回收成本更低。关键词:王水法;含金物料提取;黄金中图分类号：065 文献标识码：A DOI： 10. 16428/j. cnki. cnlO-1469/tb. 2021. 01. 016

〇引言据中国城市金融网数据显示2019年上半年全国黄金消费量528. 52吨。我国已成为全球最大的黄金加工国和黄金珠宝消费市场，是支撑世界实物黄金需求的重要市场。而生产制造饰品的企业，在生产过程中会产生大批量含金废料，由于这些废料无法直接使用，通常交予有资质的回收商进行回收。目前国内对黄金物料提取的主要使用方法是湿化学反应或者是电解法。电解法相对来说流程简单，也不会造成比较多的污染，而且提纯后黄金的纯度高达999. 9%c，但是这种方法对于技术上的要求比较高，周转时间较长。湿化学反应利用王水溶解，且溶金速度快，生产能力可大、可小，并具有灵活性好的特点。国标GB/T 28016-2011《金合金首饰金含量的测定重量法》，该标准适用于测定金含量 700. 0~999. 5%c的金合金首饰及制品，不适用于含铂、钯、铑等贵金属元素。实验室根据实际情况，制定了内部方法“含金银铂物料的提取湿法重量法” (以下简称“王水法”），该方法不仅适用于测定金、铂、钯、铑等贵金属元素，对样品金含量也不作具体要求。下文将具体分析用王水法对含金物料提取黄金在实验室的应用。1方法原理含金物料中加人王水溶解，过滤得到溶液，往溶液中加人无水亚硫酸钠还原出金，将还原出的金经过酸煮、洗涤、灼烧得到纯金。2试剂和仪器设备盐酸、硝酸、硫酸、实验用水（三级水），无水亚硫酸钠。1000mL，5000mL的烧杯若干；高温炉；可控温电炉；抽滤装置一套；电子天平。3实验过程王水法提取黄金流程中，如物料中含有较多银和/或其他贱金属，首先应该用硝酸进行预处理。预处理的原理主要是利用样品中的铜、银等的杂质元素可以和硝酸进行反应，并且生成可溶性盐，而金不与硝酸发生化学反应,这样就可以将绝大部分的杂质和金进行分离,最后将分离后的黄金用王水溶解。如含金物料为泥块状物体，加入王水前必须将其破碎，以加快溶解速度。含金物料加入王水后将烧杯置于可控温电炉上加热，一方面可加快金的溶解速度，另一方面因王水法溶金过程实质上是硝酸氧化盐酸产生活性氯来溶金，这种方法会产生氮氧化物，而利用加热的方法可将溶解液中的氮氧化物进行排除。待金完全溶解之后将烧杯取下冷却，冷却之后经真空泵抽滤,并用实验用水对滤渣进行洗涤，滤液用无水亚硫酸钠作还原剂将金还原。对还原后的金粉进行洗涤、酸煮，然后再洗涤至中性，最后在高温下进行熔炼成金块。4实验数据分析4.1金块成色、余液残留量分析利用王水法对CNC机切割工序所产生的含金物料进行提取回收，同时对提纯后产生的废液用 ICP光谱仪检测金元素浓度，对提取的金块依据 GB/T 9288-2006《金合金首饰金含量测定灰吹法 (火试金法）》检测金含量。实验数据如表1所示：

氯化铁水合肼还原硝基

- 1 - 氯化铁水合肼还原硝基

本实验以氯化铁水合物和肼为原料，在酸性条件下还原硝基，探究还原反应的机理和实验操作技巧。

实验装置：实验室器材、试剂。

实验步骤：

1.取一定量的氯化铁水合物和肼，放入两个干燥洁净的量筒中。

2.将量筒中的氯化铁水合物和肼分别溶解于少量蒸馏水中，得到两个溶液。

3.将两个溶液混合，加入少量浓硫酸，搅拌均匀。

4.将混合液加热至沸腾，反应进行5-10分钟。

5.反应结束后，放置冷却，过滤得到沉淀。用蒸馏水洗涤沉淀，使其洗涤至中性，然后干燥称重。

6.记录实验数据并进行分析。

实验原理：

肼是一种强还原剂，在酸性条件下可以将硝基还原为氨基。氯化铁水合物作为催化剂，可以加速反应的进行。浓硫酸的作用是加速反应的速率，同时还可以消除反应中产生的氨气。

实验操作技巧：

1.实验前要保证器材、试剂干燥洁净。

2.在混合液中加入浓硫酸时要缓慢加入，避免产生剧烈反应。

3.反应结束后要及时冷却，避免产生危险。

4.过滤时要注意滤纸的质量和过滤速度，避免沉淀损失。 - 2 - 5.称重时要精确，避免数据误差。

选择性从铜阳极泥中提取金银的工艺方法

一，方法概述

本方法介绍了选择性从铜阳极泥中提取金银的工艺方法，属于有色金属湿法冶金及二次资源回收方面的技术方法。首先将铜阳极泥磨细后进行硫酸溶液浸出脱铜，经过滤、洗涤后得到脱铜阳极泥；然后脱铜阳极泥经硫脲浸出金银得到硫脲浸出液；最后将硫脲浸出液放入隔膜电解槽中进行电沉积金银，即在钛板表面得到金银合金。该方法金、银的浸出率分别大于

95% 和 99%，电解沉积率分别大于 99. 5% 和 98. 5%，金、银直收率分别大于94% 和96%，能较有效的回收铜阳极泥中的金银，且该方法为全湿法处理过程，成本较低，对环境的污染较

二，工艺方法基本原理

选择性从铜阳极泥中提取金银的工艺方法，属于有色金属湿法冶金及二次资源回收工艺技术方法。在铜电解精炼过程中，粗铜阳极中的不溶性组分作为阳极泥沉降至电解槽的底部，当更换电解槽中的阳极时，从所述的电解槽中获得所述的铜阳极泥。

在所述的铜阳极泥中，通常含有铜、镍、铅、银、金、硒、碲、砷、锑、铋及少量的铂族金属等。目前，国内外铜阳极泥处理仍以传统的火法工艺为主，因其操作环境差、污染严重、生产周期长、有价金属不易综合利用等诸多问题而面临挑战。此外，火法工艺对中小企业来说，投资大、设备利用率低、铅害难解决。因此，采用湿法冶金从铜阳极泥中选择性从铜阳极泥中提取金银的工艺方法过程中的重要课题。1986 年7月在有色金属冶炼刊物清华大学华老师与席教授介绍的“从铜电解阳极泥中提取金、银的萃取工艺”，提出了用二（2- 乙基己基）硫醚萃取金、银的处理铜阳极泥的工艺流程，包括如下主要工序：物料预处理，硝酸浸出银，萃取提取银，王水浸出硝酸浸银渣中的金，萃取提取金。此文需用硝酸浸银与王水浸金，两种浸出液中杂质很多，虽然经过萃取能将金、银与大部分杂质进行分离，但是对于浸出液中其他有价元素的回收以及萃取剂的净化带来一定的麻烦，且所用的硫醚类萃取剂味臭，操作环境不好。1997年 9 月昆明贵金属研究所杨老师等人发明的“从高砷铜阳极泥提取金银及有价金属的方法”，提出包括利用

金的湿法分析与火试金比较

在金的湿法分析与火试金比较治炼工艺中，矿物中的金被氰化物浸出，而活性炭作为良好吸附剂，吸附浸出液中的金后被称为载金炭。载金炭含金量既是活性炭吸附性能的重要指标，也是生产中金属平衡和贸易双方经济结算的依据，同时由于金的昂贵金属特性，使得载金炭中金量的准确测定尤为重要。

目前，载金炭中金量的主要测定方法是火试金法。该方法具有富集效果好，准确度高、物料适应性广、代表性好等特点，但操作麻烦，劳动强度较大，成本高，容易铅中毒，且需要专门的设备。与火试金法相比，湿法富集分离-火焰原子吸收光谱法具有操作简便、快速的特点，且富集回收率在99.9%以上。为此，笔者将湿法富集分离-火焰原子吸收光谱法应用于载金炭中金量的测定，实验考察了取样量代表性、样品富集分离、测定介质及共存离子影响等条件，并与火试金法进行对照实验，其结果表明，该方法简便快速、成本低且结果准确。

一、实验部分

1.试剂

2.仪器及工作条件

3.实验方法

准确称取50.0g样品于干燥的250mL焙烧皿中，置于低温马弗炉中缓慢升温，稍开炉门，在有氧条件下于650℃灼烧3～4h，直至灰化完全，取出焙烧皿冷却至室温。把残渣倒入500ml烧杯中，用少量水润湿烧杯中残渣，缓慢加入50mL王水（1∶1），于低温电炉或电热板上加热至残渣全部溶解（样品含砂子和泥巴不能溶解）（焙烧皿用10%王水低温加热清洗，洗液一并倒入烧杯中），取下冷却至室温。用抽滤漏斗过滤掉不溶解的砂子和泥巴等杂质，用10%的王水洗净滤渣和布氏漏斗，滤液移回原烧杯中，再用10%的王水洗净过滤器，洗水并入烧杯中，最后加水控制王水浓度在15%左右。边搅拌边往烧杯中缓慢加入1mL水合肼，使金还原完全，然后放在电炉上加热煮沸使海绵金完全凝聚沉降、溶液变清亮，抽取少量清液，加入1～2滴水合肼验证金是否还原完全，如不再产生黑色沉淀时即为还原完全，冷却至室温，静置30分钟，再把上清液倒掉（缓慢倒不要把海绵金倒出）。用蒸馏水把海绵金清洗干净，置于100 mL 烧杯中，加30ml浓硫酸放在电炉上加热至冒浓烟，取下冷却后把硫酸倒出，用蒸馏水清洗至中性。加入25 mL 王水（1：1），低温加热至完全溶解，取下冷却至室温，移入250mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，在火焰原子吸收光谱仪上测定。如果金量过高时，需稀释后再测定。

八面体氧化亚铜纳米晶体的制备和表征

1. 引言 ....................................... 4

2. 实验部分 .................................... 6

2.1 实验仪器和试剂 .................................... 6

2.2 实验步骤 ......................................... 6

2.2 表征 ............................................. 7

3. 结果与讨论 ................................... 7

3.2 制备条件对产物形貌的影响 .......................... 8

3.2.1 CTAB用量对产物的影响 ......................... 8

3.2.2 表面活性剂种类对产物的影响 .................. 10

3.2.4 氯化铜和氢氧化钠摩尔比对产物的影响 .......... 12

3.2.5 氯化铜和水合肼摩尔比对产物的影响 ............ 13

4. 结论 ...................................... 14

2 八面体氧化亚铜纳米晶体的制备和表征

摘要：本文采用水合肼还原法成功制备出了正八面体氧化亚铜纳米晶体，并利用X射线衍射（XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对产物进行了表征，确定了在常压条件下制备正八面体氧化亚铜纳米晶体的最佳反应条件。通过常压下的单因素实验，结果发现常压下制备氧化亚铜的主要影响因素有反应温度、表面活性剂的种类和用量，氯化铜和氢氧化钠的摩尔比以及氯化铜和水合肼的摩尔比等，得出常压下制备正八面体氧化亚铜纳米晶体的最佳实验条件为:反应温度20℃，以十六烷基三甲基溴化铵为分散剂，用量为800毫克,且反应起始氯化铜和氢氧化钠摩尔比为1：6、氯化铜和水合肼摩尔比为1:17.6，得到产品的颜色为砖红色，产物较纯净，粒径在12.7nm左右。

水合肼湿法还原金试验研究

第３３卷　第４期　有　色　冶　金　设　计　与　研　究　２０１２笠　８　月　

水合肼湿法还原金试验研究　

梁正霖　

（紫金矿业集团股份有限公司，福建上杭３６４２００）　

分解成ＳＯ　、不带入杂质、还原废水中金含量降低５７％，且操作简单，劳动强度小。　

非铁磁性超细镍粉的制备研究

８　四川化工　第１５卷２０１２年第２期　非铁磁性超细镍粉的制备研究　包锐谢克难廖立龙沁刘华玉邢利利　（四川大学化学工程学院，成都，６１００６５）　摘　要　研究了在碱性条件下，使用特殊的络合剂、分散剂Ｔｘ一１Ｏ，以及冰水浴室工艺条件，以水合肼　作为还原剂制备非磁性镍粉的方法，其中反应物Ｎｉ　＋浓度为ｌｍｏｌ／Ｌ，控制反应温度９５℃，并使用　引发剂。采用ＸＲＤ、ＳＥＭ等手段对样品进行了表征，结果表明：制得的镍粉纯度高，磁饱和强度　低，球形度好且表面光滑，分散性好，平均粒径约为３５０ｎｍ。在水溶液中制备非铁磁性高分散性球　形超细镍粉的方法，在国内外尚未见相关报道。　关键词：超细镍粉非磁性液相还原分散剂球形　１　引言　超细镍粉是一种用途非常广泛的粉末材料，其　具有表面活性高、比表面积大等一系列超细粉末自　身的特性。除此之外，它还具有许多独特的理化性　质，如化学活性以及良好的导电性和磁性等，因此被　广泛应用在冶金、化工、电子、国防、航天等领　域［１　］。目前，制备超细镍粉的方法有很多种，如羰　基镍热分解法嘲、水热法　、电解法　、高压氢气还　原法［８］、液相还原法［９　等。其中液相还原法操作简　便、原料易得、条件温和，适合于工业投产，成为目前　研究的趋势。这种方法制得的镍粉形貌易于控制，　生成的镍粉一般具有磁性。而在反应中使用特定的　还原剂和加入特定的分散剂能够使其磁性在宏观上　完全消失，从而在工业生产中具有其特殊的用途。　ＷＣ硬质合金是以钴作粘结剂ｌ１引，而镍代钴这一课　题在硬质合金的制备中具有极其重要的战略意义，　作为粘结相的金属镍粉末由于具有铁磁性，自身易　团聚、难分散，和主体ＷＣ相混合不均匀，从而影响　ＷＣ硬质合金的质量［１　，若采用非铁磁性的金属镍　粉末作粘结相，将克服这一难题取得突破。电子工　业中的部分磁性元件需用无磁性的模具生产［１　，深　入而细致的研究清楚镍粉的粒径与其磁性之间的内　在联系，对于无磁模具钢的开发与制备具有至关重　要的意义。本研究选用水合肼作为还原剂，通过改　变分散剂种类、反应物浓度、反应温度等工艺参数，　制备出了平均粒径小、非铁磁性高分散性球形超细　镍粉。　２　实验部分　２．１试剂与仪器　试剂：六水硫酸镍（ＮｉＳ０４・６Ｈ。Ｏ），成都市科　龙化工试剂厂，分析纯；乙二胺（Ｃ２ＨｓＮ　），成都市科　龙化工试剂厂，分析纯；氨水（ＮＨ。・ＨｚＯ），成都市　科龙化工试剂厂，分析纯；水合肼（Ｎ　Ｈ　・Ｈ　Ｏ），成　都市科龙化工试剂厂，分析纯；氢氧化钠（ＮａＯＨ），　成都市科龙化工试剂厂，分析纯；ＯＰ一８，ＴＸ－１０，成都　市科龙化工试剂厂，分析纯。　表征仪器：Ｐｈｉｌｉｐｓ　Ｘ　Ｐｅｒｔ型Ｘ＿射线衍射仪　（ＸＲＤ）；ＪＥＯＬ　ＪＳＭ－５９００ＬＶ型扫描电子显微镜　（ＳＥＭ）。　２．２实验过程　在缓慢搅拌条件下，将适量的ＮｉＳＯ４・６Ｈｚ　Ｏ　溶解在蒸馏水中，随后按一定比例加人适量的乙二　胺及分散剂。将混合溶液水浴加热至一定温度，加　入水合肼并保温，随后加人一定量的水合肼和引发　剂。随着反应的进行，混合溶液突然变黑，继续搅拌　

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