[发明专利]一种金电解液制备装置及制备方法

说明书

本发明公开了一种金电解液制备装置及制备方法，该装置包括直流电解电源和电解槽，电解槽内部通过离子交换膜相隔形成阳极区和阴极区，离子交换膜设置在具有多孔结构的双层薄板的夹层中，离子交换膜的厚度为0.18～0.22mm、膜面电阻≤0.03Ω、爆破强度≥10Kg/cm²、对AuCl₄^‑络合离子的透过率小于等于0.001％。本发明有效解决了现有技术中采用隔膜电解法应用于金电解液的制备时，离子交换膜的厚度较厚或较薄时存在内阻高、发热严重、能耗高、效率低以及易变形、膜寿命短等缺陷而不能在工业化生产中有效应用的问题，还使金电解液制备过程中不再产生氮氧化物和高浓度的氯化氢气体，避免对环境造成污染。

技术领域

本发明涉及金电解技术领域，具体涉及一种金电解液制备装置及制备方法。

背景技术

目前，传统的金电解液的制备方法有两种。一是化学试剂溶金法，其主要的溶解金反应为：Au+HNO₃+4HCl＝HAuCl₄+2H₂O+NO↑，该方法使用了大量污染性试剂HNO₃和HCl，反应过程中会释放出对环境有严重污染的氮氧化物和氯化氢气体；另一种是隔膜电解法，最初采用素烧陶瓷作为阻隔，以阻隔金离子在阴极析出而使其富集在电解液中，然而素烧陶瓷电阻高，这种技术由于电解系统内部阻抗高，发热严重，能耗大，效率低，一直未能广泛应用。

近年来，由于离子交换膜技术不断发展，新的离子交换膜能够用于金电解液的制备。然而，若采取的膜较厚时，由于膜本身的阻抗大，会导致其发热且效率不高；若采取薄型面电阻低的膜时，膜的爆破强度会变小，在使用过程中由于阴阳区显著浓度差存在，会使膜变形严重，而且膜也会经常发生破裂，使用寿命短，不能满足工业应用要求，因此离子交换膜技术在工业化生产中一直未能有效应用。

发明内容

本发明实施例提供一种金电解液制备装置及制备方法，以解决现有技术中采用隔膜电解法应用于金电解液的制备时，离子交换膜的厚度较厚或较薄时存在内阻高、发热严重、能耗高、效率低以及易变形、膜寿命短等缺陷而不能在工业化生产中有效应用的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种金电解液制备装置，包括直流电解电源和电解槽，所述电解槽内部通过离子交换膜相隔形成阳极区和阴极区，位于所述阳极区内的阳极板和位于所述阴极区内的阴极板分别与所述直流电解电源的负极和正极连接，所述阳极区和所述阴极区还分别设置有阳极液和阴极液；

所述离子交换膜设置在具有多孔结构的双层薄板的夹层中，所述离子交换膜的厚度为0.18～0.22mm、膜面电阻≤0.03Ω、爆破强度≥10Kg/cm²、对 AuCl₄^-络合离子的透过率小于等于0.001％。

作为本发明第一方面的优选方式，所述双层薄板由聚丙烯材料、聚乙烯材料或聚四氟乙烯材料中的任意一种材料制成；

所述双层薄板的孔径总面积大于等于所述双层薄板的总面积的60％，且所述双层薄板上最大孔的面积小于等于所述双层薄板的总面积的5％。

作为本发明第一方面的优选方式，所述阳极区的体积与所述阴极区的体积比为2：1～5：1。

作为本发明第一方面的优选方式，所述阳极液为氯化物盐溶液和盐酸的混合溶液，所述盐酸的浓度为1～2mol/L，所述氯化物盐溶液的浓度为1～2 mol/L。

作为本发明第一方面的优选方式，所述氯化物盐为氯化锂、氯化钠或氯化钾。

作为本发明第一方面的优选方式，所述直流电解电源的电解电流密度为 1200A/m²，所述阳极板和所述阴极板之间的距离为15cm。

第二方面，本发明实施例提供了一种金电解液制备方法，所述方法包括：