一种金属银的提纯工艺的制作方法

1.本技术涉及金属银制备的领域，更具体地说，它涉及一种金属银的提纯工艺。


背景技术：

2.银作为重要的工业原料，其用途十分广泛。高纯银具有良好导电、导热性能，是优异的导电体和导热体。
3.随着经济的发展，对银纯度的要求也越来越高，极高纯度的银具有许多重要的工业应用，其中在金、银等贵金属首饰的生产加工中，贵金属经过各种不同的加工方式才制作成首饰，这些加工或多或少会导致贵金属的损耗与杂质的增加。由于贵金属首饰中金、银含量较高，故回收价值相对较高。
4.目前提纯银的方法较多，如电解法、化学法、离子交换法和萃取法等。其中，由于电解法绿色环保、效率较高，因此电解法提纯效果更佳。通过电解法电解出来的产品含银大于99.0％，经洗涤、烘干后，熔铸成锭含银在99.99％以上。
5.现有的银电解以金银合金作阳极，外套隔膜袋，以纯银片、钛或不锈钢片作阴极，并以硝酸银溶液作电解液，利用各元素的电位不同进行除杂质精炼，电位较银高的杂质不溶解成为阳极泥，电位较银低的元素变成离子溶解而留在母液中。然而目前虽然通过控制电解参数获得了纯度高达99.9999％的高纯银，但是其对原料要求高，因此对于贵金属首饰制品的回收大多采用化学法进行冶炼提纯，如需提高银的纯度，还需要进行多次提纯，工艺复杂。


技术实现要素：

6.为了能够有效地简化银提纯工艺的步骤及得到纯度符合要求的银，本技术提供一种金属银的提纯工艺。
7.第一方面，本技术提供一种金属银的提纯工艺，采用如下的技术方案：一种金属银的提纯工艺，包括如下步骤：步骤一、将破碎后纯度为99%以上的银料按比例添加至含硝酸容器中，搅拌溶解形成溶液a；步骤二、将砷酸二氢钠与乙二胺四乙酸二钠按比例添加至步骤一的溶液a中，形成溶液b；步骤三、将破碎后纯度为99%以上的银料装入过滤袋内并放入电解槽中作为阳极，将银片作为阴极，并添加步骤二中的溶液b作为电解液进行电解；步骤四、在过滤袋内的银颗粒剩余三分之二左右时继续补充银颗粒，电解2h-2.5h后，并在阴极上得到纯度为99.9999%以上的金属银；步骤五、将步骤四的金属银取出洗涤，干燥后存放。
8.通过采用上述技术方案，利用砷酸二氢钠、乙二胺四乙酸二钠作为导电盐来与硝酸银之间进行协同配合，以能够有效地提高电流效率和电解效率并减少电解液中杂质的析
出，相对于现有的电解提纯银的工艺，能够在直接采用经过破碎后的银首饰原料来进行电解提纯的同时，还能够有效地使经过电解提纯的银的纯度满足99.9999％的高纯银的要求，极大地提高了生产效益。
9.优选的，所述步骤二中砷酸二氢钠与乙二胺四乙酸二钠的质量比为（2.4-3.2）: 1。
10.优选的，所述溶液b中硝酸银的浓度为180g/l-200g/l、砷酸二氢钠的浓度为5.3 g/l-7.2g/l、乙二胺四乙酸二钠的浓度为1.3g/l-4.5g/l通过采用上述技术方案，对溶液b中的硝酸银、砷酸二氢钠与乙二胺四乙酸二钠的浓度以及相关物质之间的质量配比进行控制后，能够更好地提升砷酸二氢钠、乙二胺四乙酸二钠复配后与硝酸银之间的协同配合效果，从而进一步地增大电解时溶液b中的电流效率和电解效率。
11.优选的，所述步骤三中电解液的ph值为3.0-4.0。
12.优选的，所述步骤三中电解液在温度为20℃-40℃的条件下周期反向电解处理。
13.优选的，所述周期反向电解处理的条件为：正向电流密度为300a/m
2-450a/m2，电流脉宽高电平时长为15ms-30ms，电流脉宽低电平时长为1ms-10ms；反向电流密度为120a/m
2-220a/m2，电流脉宽高电平时长和低电平时长均为1ms-4ms。
14.通过采用上述技术方案，利用周期反向电解的方法可以有效地减少杂质析出，同时提高电流密度与阴极的沉积速率，另外，将电解液的ph值控制在3.0-4.0的同时控制电流的强度，能够更好地降低铜与铅等杂质元素在阴极的析出，以进一步达到提升银纯度的目的。
15.优选的，所述步骤三进行电解时，槽电压为1-1.5v，电流密度为300～400a/
㎡
。
16.通过采用上述技术方案，将电压与电流的大小控制在指定的范围后，可以进一步地增强砷酸二氢钠、乙二胺四乙酸二钠两者复配后与硝酸银之间的协同配合效果，从而有利于达到提升电解效率的目的。
17.优选的，所述银料经破碎后的粒度为280目-550目。
18.优选的，所述银料为银手镯、银耳饰、银项链中的至少一种。
19.通过采用上述技术方案，将回收的银手镯、银耳饰、银项链作为银料并经过破碎后至特定的粒度范围，能够有效地缩短提纯时间，从而更好地提高本技术对回收银料提纯效率。
20.综上所述，本技术具有以下有益效果：1、通过利用砷酸二氢钠、乙二胺四乙酸二钠作为导电盐来与硝酸银之间进行协同配合，以能够有效地提高电流效率和电解效率并减少电解液中杂质的析出，相对于现有的电解提纯银的工艺，能够在直接采用经过破碎后的银首饰原料来进行电解提纯的同时，还能够有效地使经过电解提纯的银的纯度满足99.9999％的高纯银的要求，极大地提高了生产效益；2、通过对溶液b中的硝酸银、砷酸二氢钠与乙二胺四乙酸二钠的浓度以及相关物质之间的质量配比进行控制后，能够更好地提升砷酸二氢钠、乙二胺四乙酸二钠复配后与硝酸银之间的协同配合效果，从而进一步地增大电解时溶液b中的电流效率和电解效率；3、通过利用周期反向电解的方法可以有效地减少杂质析出，同时提高电流密度与
阴极的沉积速率，另外，将电解液的ph值控制在3.0-4.0的同时控制电流的强度，能够更好地降低铜与铅等杂质元素在阴极的析出，以进一步达到提升银纯度的目的；4、通过将电压与电流的大小控制在指定的范围后，可以进一步地增强砷酸二氢钠、乙二胺四乙酸二钠两者复配后与硝酸银之间的协同配合效果，从而有利于达到提升电解效率的目的。
具体实施方式
21.以下结合实施例及对比例对本技术作进一步详细说明。
22.以下实施例及对比例中所用原料均为市售产品。
实施例
23.实施例1一种金属银的提纯工艺，包括如下步骤：步骤一、将纯度为99%的银手镯银料经过清洗、除油后破碎，并过220目筛，获得平均粒度为220目的银颗粒，并将一部分银颗粒按反应比例添加至含硝酸容器中，搅拌溶解形成溶液a；步骤二、将砷酸二氢钠与乙二胺四乙酸二钠按2:1的质量比添加至步骤一的溶液a中，再添加硝酸搅拌混合后形成ph值为4.5，硝酸银、砷酸二氢钠和乙二胺四乙酸二钠的浓度分别为170g/l、7.5g/l和5g/l的溶液b；步骤三、将步骤一中剩下的另一部分银颗粒装入过滤袋内并放入电解槽中作为阳极，以银片作为阴极，且添加步骤二中的溶液b作为电解液，并在槽电压为2.5 v、电流密度为500 a/
㎡
进行电解；步骤四、在过滤袋内的银颗粒剩余三分之二左右时继续补充银颗粒，持续电解2h，并在阴极上得到金属银；步骤五、将步骤四的金属银取出洗涤，干燥后存放。
24.实施例2一种金属银的提纯工艺，与实施例1的区别在于，步骤四中的电解时间为2.5h。
25.实施例3一种金属银的提纯工艺，与实施例2的区别在于，砷酸二氢钠与乙二胺四乙酸二钠的2.4: 1。
26.实施例4一种金属银的提纯工艺，与实施例2的区别在于，砷酸二氢钠与乙二胺四乙酸二钠的3.6: 1。
27.实施例5一种金属银的提纯工艺，与实施例2的区别在于，硝酸银、砷酸二氢钠和乙二胺四乙酸二钠的浓度分别为180g/l、7.2g/l和4.5g/l。
28.实施例6一种金属银的提纯工艺，与实施例2的区别在于，硝酸银、砷酸二氢钠和乙二胺四乙酸二钠的浓度分别为200g/l、5.3g/l和1.3g/l。
29.实施例7一种金属银的提纯工艺，与实施例2的区别在于，硝酸银、砷酸二氢钠和乙二胺四乙酸二钠的浓度分别为180g/l、7.2g/l和4.5g/l。
30.实施例8一种金属银的提纯工艺，与实施例2的区别在于，步骤二中添加硝酸搅拌混合后形成ph值为4.0，同时对步骤三中电解液在温度为40℃的条件下进行周期反向电解处理，其中，正向电流密度为300a/m2，电流脉宽高电平时长为15ms，电流脉宽低电平时长为1ms，反向电流密度为120a/m2，电流脉宽高电平时长和低电平时长均为1ms。
31.实施例9一种金属银的提纯工艺，与实施例2的区别在于，步骤二中添加硝酸搅拌混合后形成ph值为3.0，同时对步骤三中电解液在温度为20℃的条件下进行周期反向电解处理，其中，正向电流密度为450a/m2，电流脉宽高电平时长为30ms，电流脉宽低电平时长为10ms，反向电流密度为220a/m2，电流脉宽高电平时长和低电平时长均为4ms。
32.实施例10一种金属银的提纯工艺，与实施例2的区别在于，步骤三中的槽电压为1.5v，电流密度为400 a/
㎡
，银料的平均粒度为550目。
33.实施例11一种金属银的提纯工艺，与实施例2的区别在于，步骤三中的槽电压为1v，电流密度为300 a/
㎡
，银料的平均粒度为280目。
34.实施例12一种金属银的提纯工艺，与实施例2的区别在于，银手镯采用银耳饰取代。
35.实施例13一种金属银的提纯工艺，与实施例2的区别在于，银手镯采用银项链取代。
36.对比例对比例1一种金属银的提纯工艺，与实施例1的区别在于，步骤二中的溶液b不含有砷酸二氢钠。
37.对比例2一种金属银的提纯工艺，与实施例1的区别在于，步骤二中的溶液b不含有乙二胺四乙酸二钠。
38.对比例3一种金属银的提纯工艺，与实施例1的区别在于，步骤二中的溶液b不含有砷酸二氢钠与乙二胺四乙酸二钠。
39.性能检测试验采用gd-ms辉光放电质谱仪检测实施例1-13和对比例1-3工艺中提纯的金属银的纯度数值。
40.表1-实施例1-13和对比例1-3的试验数据汇总纯度实施例199.99994%
实施例299.99995%实施例399.99997%实施例499.99998%实施例599.99996%实施例699.99996%实施例799.99997%实施例899.99998%实施例999.99999%实施例1099.99995%实施例1199.99996%实施例1299.99995%实施例1399.99995%对比例199.9995%对比例299.9994%对比例399.9992%根据表1实施例1和对比例3的检测数据对比可知，根据本技术技术方案所提纯得到的金属银，相比于现有的直接采用低纯度的银首饰来进行电解提纯的工艺，其纯度得到了极大程度的提升，从而能够有效地提高电解金属银纯度的同时，还能更好地节省了对银首饰提纯处理前的优化步骤，进而有效地提升生产效益，对企业的金属银提纯生产具有极大的经济价值。
41.另外，根据表1实施例1和对比例1-3的试验数据对比可知，若电解液体系中破坏了砷酸二氢钠、乙二胺四乙酸二钠的协同配合关系，会导致本技术的砷酸二氢钠、乙二胺四乙酸二钠复配后与硝酸银之间的作用无法得到发挥，从而使经过电解提纯后所得到的金属银纯度大幅度的下降，说明两者缺一不可，进而得知本技术金属银纯度能够提升的前提条件是需要两者的协同配合，以获得对硝酸银电解液更有效的增效作用。
42.根据表3中实施例2-7的检测数据对比可知，在对砷酸二氢钠与乙二胺四乙酸二钠的添加配比或对硝酸银、砷酸二氢钠和乙二胺四乙酸二钠三者的浓度进行控制后，均能够在不同程度地在实施例2的基础上进一步地提升电解金属银的纯度数值，以进一步优化本技术的提纯生产工艺。
43.根据表1中实施例2、8-9的检测数据对比可知，通过在实施例2的工艺基础上采用周期反向电解处理的方式来进行金属银提纯，并对相关的电解参数条件进行控制后，可以有效地减少杂质的析出，提高电解液中电流的密度，并提高阴极沉积速率，从而能够更大程度地获得纯度数值更高的金属银，达到提高提纯效率的目的。
44.根据表3中实施例2和10-11的检测数据对比可知，通过对电解时的槽电压、电流密度以及银料的平均粒度作进一步的控制调整后，能够在实施例2的工艺基础上得到更高纯度的电解金属银，从而更有利于对本技术的金属银提纯工艺进行优化。
45.根据表3中实施例2、12-13的检测数据对比可知，当选用银耳饰或者银项链来对实施例2中的银手镯进行取代时，其作为银料电解所能得到的金属银纯度并无差别，故本技术的电解金属银提纯工艺能够应用于对大部分银首饰的电解提纯，达到方便人们对不同种类
的银首饰的高效提纯的目的，具有极大的经济效益。
46.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。

技术特征：
1.一种金属银的提纯工艺，包括如下步骤：步骤一、将破碎后纯度为99%以上的银料按比例添加至含硝酸容器中，搅拌溶解形成溶液a；步骤二、将砷酸二氢钠与乙二胺四乙酸二钠按比例添加至步骤一的溶液a中，形成溶液b；步骤三、将破碎后纯度为99%以上的银料装入过滤袋内并放入电解槽中作为阳极，将银片作为阴极，并添加步骤二中的溶液b作为电解液进行电解；步骤四、在过滤袋内的银颗粒剩余三分之二左右时继续补充银颗粒，电解2h-2.5h后，并在阴极上得到纯度为99.9999%以上的金属银；步骤五、将步骤四的金属银取出洗涤，干燥后存放。2.根据权利要求1所述的一种金属银的提纯工艺，其特征在于，所述步骤二中砷酸二氢钠与乙二胺四乙酸二钠的质量比为（2.4-3.2）: 1。3.根据权利要求1所述的一种金属银的提纯工艺，其特征在于，所述溶液b中硝酸银的浓度为180g/l-200g/l、砷酸二氢钠的浓度为5.3 g/l-7.2g/l、乙二胺四乙酸二钠的浓度为1.3g/l-4.5g/l。4.根据权利要求1所述的一种金属银的提纯工艺，其特征在于，所述步骤三中电解液的ph值为3.0-4.0。5.根据权利要求4所述的一种金属银的提纯工艺，其特征在于，所述步骤三中电解液在温度为20℃-40℃的条件下周期反向电解处理。6.根据权利要求5所述的一种金属银的提纯工艺，其特征在于，所述周期反向电解处理的条件为：正向电流密度为300a/m
2-450a/m2，电流脉宽高电平时长为15ms-30ms，电流脉宽低电平时长为1ms-10ms；反向电流密度为120a/m
2-220a/m2，电流脉宽高电平时长和低电平时长均为1ms-4ms。7.根据权利要求1所述的一种金属银的提纯工艺，其特征在于，所述步骤三进行电解时，槽电压为1-1.5v，电流密度为300～400a/
㎡
。8.根据权利要求1所述的一种金属银的提纯工艺，其特征在于，所述银料经破碎后的粒度为280目-550目。9.根据权利要求1所述的一种金属银的提纯工艺的制备方法，其特征在于，所述银料为银手镯、银耳饰、银项链中的至少一种。

技术总结
本申请具体公开了一种金属银的提纯工艺，包括如下步骤：首先将破碎后纯度为99%以上的银料按比例添加至含硝酸容器中，搅拌溶解形成溶液A；然后将砷酸二氢钠与乙二胺四乙酸二钠按比例添加至步骤一的溶液A中，形成溶液B；其次将破碎后纯度为99%以上的银料装入过滤袋内并放入电解槽中作为阳极，将银片作为阴极，并添加步骤二中的溶液B作为电解液进行电解；接着在过滤袋内的银颗粒剩余三分之二左右时继续补充银颗粒，电解2h-2.5h后，并在阴极上得到纯度为99.9999%以上的金属银；最后将步骤四的金属银取出洗涤，干燥后存放，从而能够在直接采用纯度较低的银首饰原料来进行电解提纯的同时，还能够有效地使银的纯度满足高纯银的要求，极大地提高了生产效益。极大地提高了生产效益。


技术研发人员：张华
受保护的技术使用者：深圳市金正龙科技有限公司
技术研发日：2023.04.18
技术公布日：2023/10/19