「镀金针1斤能出多少金子」，2添加量是影响金沉积率的一个重要因素
电沉积法从含金废液中回收金
宋卫锋，林梓河，刘书敏，罗丽丽
广东工业大学「镀金针1斤能出多少金子」环境科学与工程学院，广州
摘要：在自制的电解槽内，利用电沉积法进行含金废液中金的回收试验，分别考察电流密度、流速、、23浓度等因素对金电沉积速率的影响。结果表明：电流密度是影响金电沉积速率的主要因素，电流密度越大，沉积速率也就越快；流速和对金沉积速率影响较小；加入2/的23后，电沉积效率有明显的提高。
关键词：电沉积；含金废液；回收
在金的工业1使用，过程和回[2]，收，过程2中都，会产，生含2
金废液[1]，并且金的含量多数较低、甚至是微量、痕量。因此它们的回收在技术上比较困难经济上往往不划算，在早期常被排放、弃置或堆存。目前黄金价格昂贵和资源稀少需要回收而且往往也是为了满足环保要求，必须对废液进行无害化处理。
电沉积法即在一定条件下「镀金针1斤能出多少金子」通过电流作用可将废液中的贵金属离子还原为金属沉积在阴极上回收的方法，与其他回收技术相比它生产效率高金属回收较彻底，成本低现已广泛应用于从细磨的金、银矿石浸出液中回收金和银。用于从稀溶液或废液中回收贵金属的主要是在提高电流效率、改善物质传递，设计高效电解槽等方面进行了大量的研究工作[3-5]。
作者简介：宋卫锋1972-，男，博士，副教授
2的析出2，有-可能造成2己沉积的金-反溶进入1溶液2，金在氰化物溶液中以2络合离子形式存在，在电解槽中进行氰化金稀溶液的电解时，可发生下列反应[6-7]：
2++2-1
22+22+2-2
4-2+22+432-+--+2+24其中反应2是阴极的主要竞争反应，在金的大多数电积生产中，大部分电流用于析出氢，所以电流效率不高，而反应4在动力学上是缓慢的，只有在有催化剂参加的条件下才能正常进行，另外，阳极上
为了解决这个问题，通常考虑以离子交换膜隔开阳极区和阴极区，也可考虑向电解液中加入23，实现氰化金稀溶液的无隔膜电解。
1试验材料与方法
11试验材料
试验的含金废液是由某企业提供的镀金废液
已经过厂方做过金回收处理，废液中金的浓度为80/，其它金属离子浓度较低，主要还有和阴离子表面活性剂，对金的电沉积基本没影响。
电解槽是采用有机玻璃自制的箱式电解槽，尺
寸50×100×100，总容积500，实际电解有效容积为300。极板有效几何面积为50×60，阳极材料：镀辽钛网；阴极材料：不锈钢片，不锈钢网及活性炭纤维。
12试验方法
试验采用-1501型直流稳压电源电压范围为0~20，取1原水进行电沉积试验，电沉积液温度为室温，阴、阳极距保持在3左右，电沉积尾液返回电积，循环反复若干次，至总电积时间为6。每次试验是在固定电流密度的情况下进行的，槽电压则随着电解的进行而有所变化。金的分析方法为原子吸收分光光度法。
2结果与讨论
211电2沉积时间的确定
在相同试验条件下，比较3种材料对金沉积率的影响，试验条件：溶液流速20/、电流密度50/、115、亚硫酸钠添加量2/。每次试验取原废液1，每隔1取样一次，总电解时间
为7，试验结果见图1。
从图1可看出，活性炭纤维作为阴极材料时，金电沉积效率最高，经过7的循环电解后，金沉积率接近90%。3种阴极材料在电解过程中都呈现相同的趋势，在电解5~6后金的沉积速率开始明显下降，电解6和7的效果接近，因此取电沉积时间为6。
22电流密度对金电沉积速率的影响
虽然电极反应速度与电流密度成正比关系，但阴极上除了金的电沉积反应外，还有析氢反应和其他杂质的电沉积，因此金电沉积的速率与电流密度并不是成正比关系。电流密度对金沉积速率的影响试验结果见图2。
由图2可看出，金的电沉积速率随着电流密度的增加而加快。尽管随着电沉积的进行，金的电沉
图1不同阴极材料对金沉积的影响
图2电流密度对金电沉积速率的影响
积率是逐渐增加的，但从图中可以看出，在整个电解过程中，金的电沉积速率的增加幅度却是随着电解的进行而逐渐下降的。当电流密度为883/2时，前4中金的沉积速率较大，经过4电解后，溶液中金浓度为18/，回收率达到了978%；经过5电解后，金浓度降到06/，此后1由于金浓度太低，金的沉积率就很小。当电流密度较低如333/2时，金的沉积速率相对较小，经过6电解后，金浓度为159/，此时溶液中金的含量仍较高，还有回收的价值，因此可以考虑加长电沉积的时间。
为了明确低电流密度对金电沉积率的影响，分别对333/2、50/2、667/2三种低电流密度进行延长电沉积时间试验，试验条件：电积原液含金80/，溶液流速35/，亚硫酸钠添加量2/，试验结果见表1。从表1可看出，只要电沉积时间足够长，几种电流密度条件下金的电沉积率也能达到95%以上。
表1电流密度对金的电沉积率的影响
编号电流密度电解时间尾液含金电积率
/·-2·-1/%
由此可以得出：电流密度对金的电沉积速率有很大的影响，电流密度越大沉积速率也就越快，但是只要电沉积时间足够长，即使是较低的电流密度也可以将溶液中金的含量降低到1/以下。为了减少试验时间，将833/定为最佳电流密度。
23流速对金电沉积速率的影响
电解溶液的流速对金的沉积速率有一定的影响，流速增大，溶液中的搅拌作用强烈，减少了扩散层的厚度，增大了离子的传质系数，改善了受扩散控制的电解过程，提高电沉积速率。本试验选取电流
密度为/2和133132/+221，3一高一低作1对比-
试验，试验结果见图3。
由图3可看出，当电流密度较高时，流速对金电沉积速率基本没什么影响；电流密度较低时，流速越大时金沉积速率也就越快，主要原因就是流速增大，溶液中的搅拌作用强烈，从而提高了电沉积速率，但效果不是很明显，即流速对金沉积速率的影响不大。
24对金电沉积速率的影响
试验选取为105和135作对比试验，结果如图4所示。
由图4可知，越大，金沉积速率就越快，但是差异不是很大，由于在阴极上主要是2和+发生反应，越高，浓度就越低，不利于
反应4的发生，则有利于反应3的发生。
25添加剂对金电沉积速率的影响
2添加量是影响金沉积率的一个重要因素，分别对加2/和不加进行了试验，结果见图5。
图5表明，刚开始两者沉积效率相差不大，但随着反应的进行就有明显的差异。这是因为未添加23时，阳极主要析出氧气，氧气在溶液中增加
图3不同电流密度下流速对金电沉积速率的影响
图4对金电沉积速率的影响
至一定程度后，即使在有电流通过的情况下也能造成己沉积的金反溶进入溶液，从而抑制金在阴极的析出。而加入23后可以抑制阳极上析出2，同时还能与析出的2反应，从而改善金的电积过程。加入23后阳极上则可能发生下列反应：
23-+2-24-+22+25同时在阴极上还可能有：
23-+32+4223-+6-6此外，在溶液中23还可被2氧化：
23+2247试验还发现：在不通电的情况下让溶液通过电
图523添加量对金电沉积速率的影响
1522323
解槽阴极碳纤维己载金，溶液金浓度会比原来有所增加，表明此时阴极上的金有溶解，当加入
23后，可在阳极氧化，减少溶液中氧气量，有利于金的析出。3结论
1活性炭纤维为阴极电极材料时效果最好，最佳电沉积时间为6；
2电流密度是影响金电沉积速率的主要因素，电流密度越大沉积速率也越快，最佳电流密度为
833/；
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[5]彭强，魏小兰，丁静，等。三元硝酸熔盐导热系数的计算
[6]劳振花，姜兆波。液体体积弹性模量与温度关系测量实
006-0448。
[8]邹勇，陈立溁。关于离子晶体熔化和拉伸断裂时离子间
3在低电流密度条件下，流速增大，电沉积速率增大，而高电流密度条件下，流速对沉积速率没什么影响；对金的沉积率影响不大；
4向溶液加入2/23后，电沉积效率有明显的提高。
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