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(完整版)用含银废液制备硝酸银及纯度分析
题 目：用含银废液制备硝酸银及纯度分析
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H2S(硫化氢）;电解法回收银投资高，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氰。但由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CrO24-,极少量的Ag+、Cl-等,废液的沉淀物中主要是AgCl和少量Ag2CrO4。所以将废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Ag2CrO4完全转化为AgCl并用0.01mol/L稀硝酸洗涤AgCl 2~3次，以除去其中的杂质,蒸馏水冲洗干净,过滤得纯AgCl烘干备用。
3.2银的电解回收
3.2.1、电解原理
阳极：4OH—-e=2H2O+O2 E0=0。401V
阴极:2H++2e=H2 E0=0。000V
阴极:2H++2e=H2 E0=0。000V
Ag++e=Ag E0=0.7991V
3.2.2、电解槽示意图
（—）
（+）
进料斗

气体出口

开关

阴极

导管

阳极

氨水

图2

3。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，让其流入密闭的电解槽中” 通入直流电控制槽电压为2。5V，阴极电流密度15-20mA^cm2—,阳极电流密度5-10mA^cm2—，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。
3。2.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，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：以铁铵矾［NH4Fe(SO4)2]作指示剂的一种银量滴定法.在酸性介质中，用硫氰酸铵(NH4SCN） 标准溶液直接滴定含Ag+的试液，待硫氰酸银（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I-。即加入过量硝酸银标准液，将Cl—、Br—和I-生成卤化银沉淀后，再用硫氰酸铵返滴剩余的Ag+。用该法测定Cl-时，由于氯化银(AgCl)沉淀的溶解度比硫氰酸银（AgSCN)的大,近终点时可能发生氯化银沉淀转化为硫氰酸银，将多消耗硫氰酸铵滴定剂而引入较大的误差。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NO2 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, 用蒸馏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.
3。3。3. 蒸发结晶
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 晶体。可将初次结晶体进行二次重结晶, 制备AgNO3 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馏水溶解，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%硫酸铁铵溶液, 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/g
回收率％
1 2。002

批次
废液残留
电解回收
回收率

银量/g
银量/g
%
1
2.0002
1。3270
86.43
2
2.0207
1.1117
73.10
3
3。7505
2.2571
79。96
4
2。0046
1.2257
81。24
5
5。0001
3。7631
75，26

4.2。电解法纯度：
取1。0102g银，称取NaCl M1=0.1378g M2=0.1404g
消耗硝酸银V1=4.04ml V2=4.08ml
1 mNaCl=0.02756g nNaCl=0.000471mol
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/l
2 同理MNaCl =0.02808g NNaCl =0.00048mol
在4。08ml中银离子=0.05184g
则80ml中为W`=100%,C`=0。2171mol/l
C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%
4.3。 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50-60℃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氰酸银或溴化银，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:
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