電鍍黃金是材料表面處理中一項重要技術(shù)，其應(yīng)用可追溯至200多年前。隨著黃金資源的緊缺和黃金用量的增加，黃金價格的不斷上漲，廢棄電子產(chǎn)品提取黃金將是一個蘊含著巨大經(jīng)濟效益的產(chǎn)業(yè)。

    本文將介紹一種化學(xué)法退除黃金鍍層的高效濃縮黃金鍍層退鍍液，其配方中無機催化劑——鉍化合物的使用，以及助劑——D-葡糖酸鉀和檸檬酸鉀配合使用，使?jié)饪s液具有獨特的高效特性，技術(shù)方法具有創(chuàng)新性。

    高效濃縮退鍍液制備

    1  主要試劑和儀器

    試劑：硝基化合物（對硝基苯磺酸鈉）、無機催化劑（Fe3+，Co3+，Ni2+，Bi3+）、氫氧化鉀、D-葡糖酸鉀、檸檬酸鉀。

    儀器：3000mL 玻璃燒杯、500~1000w 封閉式電爐、藥物天平。

    2 配制方法

    以制備1升濃縮退鍍液為例，進(jìn)行配制。

    根據(jù)退鍍液配方設(shè)計，每升水中加入量為：硝基化合物100~150克，無機鉍催化劑0.05~0.12克，氫氧化鉀30~50克，D-葡糖酸鉀12~20克，檸檬酸鉀25~50克。其中鉍催化劑先溶解于鹽酸中，再加入。

    稱取配方中所列出試劑，置于燒杯中，加入去離子水，加熱、攪拌溶解，定容至1升。配制的退鍍液即為高效濃縮液。

    3 退鍍濃縮液性能特點

    所配制的退鍍濃縮液為淡黃色液體，呈堿性，性質(zhì)穩(wěn)定，常溫下保存。濃縮液無毒無腐蝕性，可以長途運輸、大量存放，使用有效期為18個月。如果存放較長時間后發(fā)現(xiàn)有部分沉淀物，可以加熱后使用。濃縮退鍍液需配制成工作液才能退除電子元件上的黃金鍍層。

    退鍍工作液配制及使用

    1 退鍍工作液配制

    以配制10升退鍍工作液為例：將350—400克氰化鉀（或氰化鈉）置于7升水中溶解；然后加入1升濃縮退鍍液，繼續(xù)用水稀釋至10升，即形成退鍍工作液。

    2 退鍍工作液使用方法

    在室溫下將欲退鍍元件浸入退鍍工作液中，直至電鍍黃金層完全退除，顯示出元件底層顏色為止。

    當(dāng)退鍍液經(jīng)使用后趨于飽和、退除黃金鍍層速度下降時，可補加濃縮退鍍液和氰化鉀（或氰化鈉）。

    3 退鍍工作液使用效果

    退鍍工作液對于黃金鍍層的退除效果良好，退除厚度為1μm黃金鍍層約需30秒鐘時間，每升退鍍工作液的退除黃金量約為300克，按照常規(guī)方法回收黃金，提純后的黃金純度可達(dá)99.9%。退鍍工作液對鎳或鍍鎳基體無腐蝕現(xiàn)象，對銅基體有輕微腐蝕。

    4退鍍工作液使用溫度要求

    退鍍工作液在8℃以上即有優(yōu)良的退除黃金鍍層的效果，建議最佳使用溫度20-35℃。退除黃金鍍層工作完成后，即可按照常規(guī)方法回收退除的黃金。

    5退鍍工作液使用注意事項

    由于退鍍工作液中含有氰化物，因此在使用退鍍工作液時務(wù)必非常注意安全防護(hù)工作。

    結(jié)果與討論

    1 硝基化合物選擇及用量

    經(jīng)過試驗，配方中最佳用量為每升100~150克。

    2無機催化劑選擇及用量

    配方中無機催化劑經(jīng)過反復(fù)研究，選用傳統(tǒng)配方中常用無機催化劑（鐵、鈷、鎳、銅、釩）以及極少用到的無機鉍鹽催化劑進(jìn)行對比研究，發(fā)現(xiàn)無機鉍鹽（Bi2O3）在黃金退鍍液中有更加突出的使用效果，而且無機鉍鹽只需要在常溫常壓下就可以起到催化作用，短時間內(nèi)完全退鍍。

    表1  無機催化劑選擇

    表2   無機鉍催化劑添加量選擇

    圖1   Bi3+加入量對退鍍速度的影響

    如圖1所示，在濃縮退鍍液研制中選用無機鉍鹽作為無機催化劑，其添加量為每升0.05~0.12克，在室溫時進(jìn)行退鍍，1μm厚度的黃金鍍層30秒內(nèi)可以完全退除。

    3 助劑的選擇及用量

    配方中選用D-葡萄糖酸鉀和檸檬酸鉀的組合代替單一的檸檬酸鉀是快速、高效退除金鍍層的最佳方案，不但能夠快速退除金鍍層，而且能夠保護(hù)基底材料不受侵蝕。

    這兩種物質(zhì)經(jīng)常被用作電鍍添加劑。在本文研究的退鍍液中配合使用，增強了退除黃金鍍層的速度，而且保護(hù)了鍍層基底不被腐蝕。

    表3    助劑用量選擇

    圖2    助劑用量對退鍍速度的影響

    在研發(fā)過程中經(jīng)過數(shù)次方案調(diào)整得到最終的原料配比組合，即D-葡糖酸鉀 12~20g/L，檸檬酸鉀25~50g/L。

    結(jié)束語

    選擇鉍化合物代替?zhèn)鹘y(tǒng)的無機催化劑，用于合成退鍍液有機化學(xué)反應(yīng)的催化劑，結(jié)果表明，退鍍速度顯著加快，并且對提取退鍍液中的貴金屬沒有任何影響。選用D-葡萄糖酸鉀和檸檬酸鉀的組合代替單一的檸檬酸鉀是快速、高效退除金鍍層的最佳方案，不但能夠快速退除金鍍層，而且能夠保護(hù)基底材料不受侵蝕。

    本文研究的高效濃縮黃金退鍍液屬于國家發(fā)明專利產(chǎn)品，其配方原料易得，配制工藝簡便，便于運輸和儲存。黃金退鍍工作液在常溫下即可使用，并且在短時間內(nèi)每升工作液可以快速退除電子線路板、黃金工藝品表面黃金鍍層，退除的黃金可以從退鍍工作液中完全提取出來。

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責(zé)任編輯：王元

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