主要用化学法和电解法精炼,前者适于小批量生产,后者规模较大。
1.化学精炼
常用草酸还原法。粗金用王水、HCl/Cl2、HCl/H2O2溶解,溶液加热至70℃,用20%NaOH溶液调pH=1-1.5,还原反应式为:
2HAuCl4+3H2C2O4====2Au↓+8HCl+6CO2
搅拌下加入过量一倍的固体草酸,反应平稳后再用碱液调整并保持pH=1-1.5,补加适量草酸直至反应完全。产出的海绵态金用1:1HN03和纯水洗涤,金纯度99.9%-99.99%以上,回收率>99%。
2.电解精炼
含Au>90 % , Ag 0.1%-0.5%的粗金熔铸为阳极,用纯金片或钦板作阴极,在含Au 250-300g/L, HCl 150-300 g/L的酸性HAuCl4溶液中电解。阳极溶解时,Cu、Pb、Pd、Pt等杂质金属同时溶解并在电解液中积累,会污染阴极产品。当电解液含(g/L)Au90、Cul0、Pb1、Pt10、Pd1时应更换送去净化。难溶氯化物(PbCl2、AgCl)黏附在阳极表面会造成阳极钝化,常使槽电压升高电解难以进行。为此,电解时还需周期性地输入交流电压,形成非对称脉动电流,使AgCl疏松脱落。阳极一般需套上布袋收集阳极泥。电解液温度50-70℃,电流密度300A/m2,交直脉动电流电解为500-1000A/m2,电流密度过低会生成HAuCl并分解出泥状金粉。槽电压取决于阳极成分、极间距等因素,在0.3-0.8V之间。电流效率一般达95%。残极率15%-20%,残极经仔细清除阳极泥后重熔为阳极返电解。阳极泥主要成分为金及银、铅氯化物、少量铂族金属,用硫代硫酸钠溶解氯化银后残剩的金粉返熔铸阳极。
中国纯金质量标准(GB4134-84)如表。
中国纯金质量标准/% | ||||||||
种类 | Au | Ag | Cu | Fe | Pb | Bi | Sb | 总和 |
一号金 Au-1 | 100 | 0.01 | 0 | 0.002 | 0.001 | 0.002 | 0.002 | 0.01 |
二号金 Au-2 | 100 | 0.03 | 0.02 | 0.003 | 0.003 | 0.002 | 0.002 | 0.05 |
三号金 Au-3 | 99.9 |
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| 0.1 |
国际上还通用K金(Karat)纯度单位,纯Au为24K。中国入民银行规定1K的含金量为4.1666%。K值与含金量的对应标准如下:
K值 | 24 | 22 | 20 | 18 | 14 | 12 | 10 | 9 | 8 |
含金量/% | 99.9984 | 91.6652 | 83.332 | 74.9988 | 58.3324 | 49.9992 | 41.666 | 37.4994 | 33.3328 |