[发明专利]氰化镀银溶液无氰转化方法

说明书

本发明涉及一种氰化电镀溶液的无氰改造方法。

长期以来，在工业生产中应用的镀银溶液，基本上都是氰化物型，这种氰化镀银溶液有着剧烈毒性，对操作者和环境有着极大的危害和污染。近年来国内外电镀行业及有关科研单位为实现无氰镀银做了许多探索和努力，取得了一定成果。约瑟夫·卡尔杰克维克在US·PAT3984292号专利中提出了利用添加各种有机添加剂来改进无氰硫代硫酸盐电镀溶液，在高电流密度范围内（起过1.5安培/分米²）获得了高光泽、高韧性的令人满意的镀银层，打破了使用无氰硫代硫酸盐电镀液效果不好的传统观念。我国广州电器科学研究所研究的以SL-80为添加剂的硫代硫酸铵镀液的效果也很好，受到了广泛的重视。但是这些研究都是着眼于制取新的高效、优质无氰镀银溶液或改进现有的各种无氰镀液。这样对于过去没有搞氰化镀银的厂家来说，当然可以直接采用无氰镀液。但是对于一直应用氰化镀银的厂家来说，采用新型无氰电镀液就面临一系列问题。最大的一个问题就是如何处理原来的氰化电镀液。要么找一个很大的容器将氰化电镀液封存起来，要么将镀液中金属银置换出来，然后将剩液倒掉。这两种处理方法都不理想，占用了放置场所白白将电镀液闲置或严重污染环境。最理想的办法是将使用中的氰化镀液转化成无氰（CN^-）镀液继续使用。但目前国内外还没有这样的方法，这一点已通过国际联机检索的结果得到进一步证实。

本发明为一种将目前使用的氰化镀银溶液转化为无氰镀银溶液的方法，有效地解决了从使用氰化镀银溶液转为无氰镀银的过程中存在的旧液处理问题。

目前使用的氰化镀银溶液的配方为：

氰化银AgCl33～39克/升;

氰化钾（总）KCN55～70克/升;

氰化钾（游离）KCN20～35克/升;

而目前较为理想的以SL-80为添加剂的无氰硫代硫酸铵镀银溶液的配方是：

从上面两个配方可以看出，氰化镀银溶液和无氰镀银溶液的主要差别在于是否含有氰化钾，如果将氰化镀银溶液中的氰化物分解掉或转化成无害物质，就实现了将氰化镀银溶液转化成无氰镀银液的目的。氰化镀液中的氰化钾不是十分稳定的，例如氰化钾溶液与硫一起煮沸，就会生成硫氰酸钾（KCNS），其反应式为：

KCN+S＝KCNS

这样（-C≡N）基团就转化为（-N＝C＝S）基团，而（-N＝C＝S）基团是无毒的。但在选择转化剂时，必须满足两个条件，一是易于发生转化反应，二是转化剂及转化生成物对镀银溶液必须是有益无害的，硫代硫酸铵则是满足这两个条件的理想的转化剂，硫代硫酸铵的分子结构式是：

两个硫原子具有不同的价（+6和-2），而其中的二价硫原子在条件具备的情况下是容易失去的，从而被还原为亚硫酸盐。反应式为：KCN+（NH₄）₂S₂O₃＝（NH₄）₂SO₃+KCNS硫代硫酸铵及反应生成物硫氰酸钾和亚硫酸铵对于银离子都是络合剂，对于镀银溶液是有益无害的。本发明的方法就是利用硫代硫酸铵作为转化剂将氰化镀银溶液转化为无氰镀液。具体作法有两种：一种是在常温下直接向氰化镀银溶液中加入过量（即超过转化反应所需数量）的硫代硫酸铵和按配方二规定的相应数量的市售SL-80添加剂（一种含氮有机化合物，广州市华德化工厂产）和辅加剂（广州市华德工厂生产）充分搅拌并静置24小时以上。这样就实现了将氰化镀银溶液转变为不含氰离子（CH^-）的镀银溶液的过程。另一种方法是在常温下向氰化镀银溶液中加入适量（略高于反应所需数量）硫代硫酸铵，然后加入其它络合剂，如硫氰酸盐、菸酸、丁二酰亚胺等，充分搅拌后静置24小时以上，这样也同样可以实现氰化镀银溶液的无氰转化，应当指出的是按本发明方法所获得的镀银溶液是一种过渡性的溶液，只要我们在溶液，只要我们在生产中按照上面所提出无氰配方进行分析调整，久之，便可过渡为上述所提出的无氰镀银溶液，上述两种方法中由于转化剂及反应生成物对于银离子都是络合剂，所以转化后的镀银溶液性能如：光亮范围，极化曲线，分散能力，深镀能力，电源效率，电导率等也得到提高。

本发明的方法解决了将氰化镀液改造为无氰镀液的问题，操作方法简便、无污染，改造所需费用低，转化后的溶液具有较好的稳定性。