用含银废液制备硝酸银及纯度分析

1、题目：用含银废液制备硝酸银及纯度分析U!学生姓名：李海艳 学号 09407111系 部：化学与材料科学系专业年级：化学专业2009级一班指导教师：申湘忠摘要：银是国有重金属之一，弃去含银废液，不仅浪费资源，而且污染水。目前国内高校化学 实验室中排放的废物最主要是废液。这些废液中往往含着大量的金属离子，直接排放不但污 染环境、危害人体健康，而且是资源的浪费。因此实验室废液的回收与处理成为化学实验一 项重要的环节。鉴于实验室废液放种类过多，因此本文是在对实验室含银废液的回收处理从 而寻找出一种适合高校化学实验室回收银最佳方案，并为其他贵重金属的回收提供有利借 鉴。贵金属资源匮乏，矿产资源属于不可再

2、生资源。特别是金、银工业储藏量较少。而生产 与生活中，产生含银废液的行业有银电镀、照相业以及各个化学实验室等诸多领域。因此含 银废液的再次利用不仅可以对资源的回收利用，还可以取得可观的经济价值，同时也起到对 环境保护的的重要作用。关键词：含银废液处理前言含银废液的处理方法从含银废水中回收银的方法主要有沉淀法、电解法、还原取代法、离子交换法和吸附法。早期还使用过反渗透法和电渗析法。本实验主要采用电解法。实验方法的选择根据以往实验结论表明，目前流行的多数回收方法不适合高校化 学实验室的使用。譬如，沉淀法在回收废液过程中有严重污染，其金 属银会产生大量的有毒气体玦，（硫化氢）；电解法回收银投资高，

3、耗费电能过多；而离子交换法和吸附法对仪器与实验要求都比较苛 刻，在实际操作中受到的局限也较大。因此本文采用的回收银试液是 以传统的电解法为基础，并在此基础上对原有的装置进行改进精简， 初步预算仅为一千元，而在消耗电能方面，本实验克服原有耗能大的 缺点，该装置即便长期使用，耗能也不会太大。本问所使用的电解法 还具有设备简单、操作方便、工作时间短、回收率高、产品纯度高等 优点；电解法多用于废定影液和镀银废液。其最大的优点是不引入杂 质。同时由于银的电极电位高（+0.799V）,因此在电解过程中，其它金 属离子不易析出，故能回收到纯度较高的金属银，对于电镀废液，还 能在回收银的同时破除一部分氤。但由

4、于电解法在低金属离子浓度条 件下无法进行，回收银时，回收槽中银的质量浓度宜控制在200mg/L 以上，故此方法不适用于银离子浓度低的含银废液的银回收。有时为 了发挥电解法的优势，常将它与其它银回收方法联合使用。实验部分1.实验仪器电解槽（定制）；不锈钢板阴极；石墨电极；直流稳压电源；导线；烧杯; 玻璃棒；细滤器；电子天平；恒温磁力搅拌器；2.试剂氯化钠（分析纯）；氨水（分析纯）；无氨水；明胶；石蜡；3.实验步骤3.1含银废液的前期处理分析实验产生的含银废液，通常主要含有:Na+和NO3,少量K+和CiO24-,极少 量的Ag+、CT等，废液的沉淀物中主要是AgCl和少量Ag2CrO4o所以将废

5、液和废 渣过滤洗涤后取滤渣，在酸性条件下,用饱和NaCl溶液将Ag2CiO4完全转化为 AgCl并用O.Olmol/L稀硝酸洗涤AgCl 23次，以除去其中的杂质，蒸儒水冲洗干 净，过滤得纯AgCl烘干备用。3.2银的电解回收321、电解原理阳极:4OH-e=2H2O+O2 E=0.401V阴极:2H-+2e=H2E=O.OOOV阴极:2H+2e=H2E=O.OOOVAg+e=Ag E=0.7991V3.2.2、电解槽示意图图23.2.3、银的电解回收将氯化银沉淀放入电解槽(图2的进料斗中，加入适量氨水和少量明胶，使 部分氯化银溶解成饱和的Ag (NH3) 2溶液”。打开活塞，让其流入密闭的电

6、解 槽中”通入直流电控制槽电压为2.5V,阴极电流密度15-20niAAcm2-,阳极电流 密S 5-10niAcm2-,进行电解)。很快，在不锈钢板阴极上有银析出，同时在石 墨棒阳极上析出气体，为了迅速除去阳极上的气泡，使电解电流顺利通过在阳 极下配置电磁搅拌，由于电解槽处于密闭状态，故槽内的氨水便沿着塑料导管压 回到进料斗，适时打开活塞，让重新溶解氯化银成饱和的Ag (NH3) 2溶液的氨 水再流入电解槽中，再进行电解，如此循环直到电解完毕取出阴极将银剥下、洗 净、干燥，即可回收银。银的回收率及纯度确定将电解废液用硝酸酸化后用佛尔哈德法，测定残留的银，结合电解回收银的 量，计算银的回收率，

7、再将电解回收的银取样用硝酸溶解后，同样用佛尔哈德 法测定其纯度。佛尔哈德法：以铁铉矶NH4Fe(SO4)2作指示剂的一种银量滴定法。在酸性 介质中，用硫氤酸铉(NH4SCN)标准溶液直接滴定含Ag+的试液，待硫氤酸银 (AgSCN)沉淀完全，稍过量的SCN-与Fe3+反应生成红色络离子，指示已到达滴 定终点。采用返滴定法可测定Cl-、Br和1-。即加入过量硝酸银标准液，将C1-、 和I-生成卤化银沉淀后，再用硫氤酸铉返滴剩余的AgL用该法测定CT时， 由于氯化银(AgCl)沉淀的溶解度比硫氤酸银(AgSCN)的大，近终点时可能发生氯 化银沉淀转化为硫氤酸银，将多消耗硫氤酸铉滴定剂而引入较大的误

8、差。为避免 此现象，可加入硝基苯等试剂保护氯化银沉淀。该法较莫尔法的优点是干扰少、 应用范围广。3.3制备硝酸银3. 3. 1溶解粗银粉将粗银粉分次加入过量的1 ： 1稀硝酸(银粉与硝酸的摩尔比约为1 ： 1. 6) 中进行溶解，反应中有大量的N02气体产生(操作应置通风柜中进行)待反应 缓慢时再加入第二批银粉。依此方法，待粗银粉快要溶解完时，加热并搅拌，使 反应完全粗银粉快要溶解完时，加热并搅拌，使反应完全。3. 3. 2过滤把所得的硝酸银溶液过滤，用蒸儒水少量多次地把烧杯及滤纸充分洗涤， 并将洗液并入滤液中。将溶解后的清液蒸发浓缩，直至容器表面出现白色薄膜，然后冰水冷却，析 出AgNO3晶

9、体。可将初次结晶体进行二次重结晶，制备AgN03晶体。可将初次 结晶体进行二次重结晶，可制的较纯的AgNO3晶体，并称量晶体的质量。3. 3. 4 .溶解硝酸银晶体将上述得到的硝酸银晶体用蒸儒水溶解，并配置成100ml的稀溶液。3. 3. 5.硝酸银溶液的标定用校正过的移液管，准确移取10. 0 ml硝酸银标准溶液，加一滴1 ml 40% 硫酸铁铉溶液，用0. 1 mol / L的NH4SCN标准溶液滴定至溶液呈红色，并保 持30 s不退色。4.实验结果与讨论4.1银的回收率及纯度批次废液残留银量/g电解回收银量压回收率12.002废液残电解回批次 留 收 回收率银量/g银量/g%22.020

10、71.111773.1033.75052.257179.9642.00461.225781.2455.00013.763175, 264.2 .电解法纯度：取 1.0102g 银，称取 NaCl Mi=0.1378gM2=0.1404g消耗硝酸银 Vi=4.04ml V2=4.08ml1 mNaci=0.02756g nwci=0.00047 Imol在 4.04ml 中银离子：0.02756/585.* 108=0.05087g则 80ml 中纯度为 W=99.7% , CAg=0.2152mol/l2 同理 MNaCi =0.02808g NNaci =0.00048mol在4.08ml中

11、银离子=0.05184g则 80ml 中为 W、=100%,C=0.2171mol/lC 平均=(C+C)/2=0.2162mol/l平均含量=(w=w)/2=99.85%相对平均偏差为0.15%外界因素对电解的影响升高温度，溶液的电导率增大，有利于槽电压的降低；减少电能消耗，还能 降低气体在溶液中的溶解度，避免气体转移到阴极还原而影响银的析出提高电流 效；但温度升高，也加速了石墨棒阳极的损耗，所以温度一般控制在5060C 为宜。结论分析1）本实验含银废液中银的沉淀试剂，选用的是NaCl,也可用CaCl2来代替, 该类沉淀具有操作简单、易分离完全等优点2）回收的银粉要充分洗涤，这是提高银粉纯度

12、关键的一步。纯银粉溶于稀hno3中应得到无色溶液，溶液加水稀释不应产生浑浊现象。3）含银废液中，银的回收率不低于90%,具有较好经济效益。综上所述，用该电解法可有效回收氯化银及含银废液中的银！回收率 高，银的纯度高，而且设备简单，操作方便，很适合实验室或小型企业推广应用） 不锈钢板阴极在碱性溶液中耐腐蚀性强，使用时在其表面上涂一薄层石蜡，电解 后即可将银顺利剥下，只要定期清洗，一般可用3-5年，石墨棒阳极虽然在使 用过程中损耗较大但只要不通入过高的电流密度，也可使用数月至1年，而电解 液氨水则可反复使用，不会浪费，过量氨水还能提高溶液的碱性，抑制阳极上氯 气的析出而更有利于析氧若沉淀中含硫氤酸

13、银或漠化银，则只要增大氨水的浓 度，并重复多次溶解，也能将其中的银有效回收。而相较于Zn还原法而言，虽 然操作也较为简单，但成本较高，除了是对Zn的需求，主要是操作起来没有适 宜的环境，但电解法不同，只要将装置搭建好，可以将其放置不管，直接等一段 时间回收银即可。参考文献：1 曹绍文.从含银废液中提取银的方法J.今日科技，1995, (07)黄美荣，李振宇，李新贵.含银废液来源及其回收方法J.工业用水与废水,2005,(01).姚如富.回收处理含银废液的一种新方法U1.化学教育；1997, (08).毕建洪，万景民.含银废液制取硝酸银的研究J.安徽化工;1995, (02)Bejaiikiwar, R. S,Lokesh, K. S, and Halappa Gowda, T. P. Electiochenucal Pretreatment of Wastewater from Color Photograph Processing Unit J .Journal of Enviiomnental Engineering,