一种环保无氰黄金电铸工艺制造技术

本发明专利技术涉及黄金加工的技术领域，提供了一种环保无氰黄金电铸工艺。本发明专利技术将三唑羧酸金络合物、柠檬酸铵、碳酸钾、三聚磷酸钾、磷酸二氢钾、氯化钾加入蒸馏水中制备电解液，并在50

【技术实现步骤摘要】
一种环保无氰黄金电铸工艺


[0001]本专利技术属于黄金加工的
，提供了一种环保无氰黄金电铸工艺。

技术介绍

[0002]一直以来，黄金首饰在市场上深受消费者认可，在黄金总消费量中占有较高比重。黄金具有延展性，硬度较低，容易发生塑性变形，不适合制成空心或薄壁制品，而电铸工艺的出现改变了这一现状。电铸工艺具有紧密成型能力，可用于复杂形状工件的模型复制及表面形貌精确复制，而且，电铸层的强度较高，可制备空心物件，在节约黄金用量的同时可维持较高的强度。电铸工艺制备的3D硬金可满足美观性、个性化、高性能的综合需求。
[0003]黄金电铸体系分为氰化体系和无氰体系。氰化体系常采用含氰化亚金钾的电解液，其稳定性高，是目前主流的黄金电铸工艺，但是，由于氰化物有剧毒，威胁生产人员的健康，而且危害环境，氰化体系被无氰体系取代是黄金电铸行业的必然发展趋势。
[0004]目前，研究较多的无氰电铸体系是亚硫酸盐体系，但亚硫酸盐与金离子的络合物具有稳定性差的缺陷，不仅络合物容易发生分解，而且亚硫酸根容易被氧化为硫酸根。公知的，电沉积制备厚金制品的时间周期较长，通常在15
‑
20h，因而金离子络合物的稳定性非常重要，若络合物发生分解，不仅使电沉积过程不稳定，而且会明显影响黄金制品的成色（即降低金含量）。近年来，电沉积行业在不断寻找新的金离子络合物，以实现既满足环保要求，又具有良好的稳定性。

技术实现思路

[0005]鉴于上述情况，本专利技术提出一种环保无氰黄金电铸工艺，该工艺采用无氰电铸体系，以三唑羧酸金络合物为主盐，以柠檬酸铵为辅助配位剂，既满足环保要求，又具有良好的稳定性，可满足电沉积厚金制品的长时间周期需求。
[0006]本专利技术涉及的具体技术方案如下：一种环保无氰黄金电铸工艺，将三唑羧酸金络合物、柠檬酸铵、碳酸钾、三聚磷酸钾、磷酸二氢钾、氯化钾加入蒸馏水中，搅拌均匀，用氢氧化钾溶液调节pH值至7.5
‑
8.5，得到电解液，采用该电解液在50
‑
60℃下进行电沉积，在阴极上得到黄金电铸层。
[0007]本专利技术以三唑羧酸为金离子的主配位剂，以柠檬酸铵为辅助配位剂，替代传统氰化体系。三唑类配体具有较强的δ供体及较低的LUMO反键轨道，与金属离子络合时易形成金属反馈π键，因而易与金属离子配位，并且形成的络合物具有较高的稳定性，另一方面，羧基也与金属离子具有良好的配位能力，因而，本专利技术选择三唑羧酸作为金离子的配体，在三唑基团与羧基的双络合作用下，三唑羧酸金络合物具有良好的稳定性，可满足电沉积厚金制品的时间周期。进一步的，在以三唑羧酸金络合物为主盐的同时，加入适量柠檬酸铵作为辅助配位剂，可进一步提高体系的稳定性。
[0008]优选的，所述电解液中，三唑羧酸金络合物、柠檬酸铵、碳酸钾、三聚磷酸钾、磷酸二氢钾、氯化钾、蒸馏水的质量比为4
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6：0.8
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1.2：3
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4：1
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1.5：1
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3：6
‑
8：100。
[0009]优选的，电沉积体系的阳极材料为钌铱钛网或镀铂钛网，阴极材料为涂有导电银油的模芯。
[0010]优选的，所述电沉积过程采用脉冲电源，所述脉冲电源为单向脉冲电源或双向脉冲电源。
[0011]进一步优选的，所述单向脉冲电源的电流密度为0.6
‑
1 A/dm2，占空比为40
‑
60%，脉冲频率为666
‑
1000Hz。
[0012]进一步优选的，所述双向脉冲电源的正向电流密度为0.8
‑
1.2A/dm2，反向电流密度为0.4
‑
0.6 A/dm2，正向占空比为40
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60%，反向占空比为20
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40%，正向脉冲频率为333
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666Hz，反向脉冲频率为666
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1000Hz，正向脉冲周期为10
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20ms，反向脉冲周期为5
‑
10ms。
[0013]本专利技术的无氰电沉积体系可实现长时间稳定电解，具体应用时，应根据黄金制品的所需厚度来确定电沉积的时间。对于电铸黄金工艺品来说，优选的，所述沉积时间为15
‑
20h。
[0014]上述三唑羧酸金络合物可采用现有技术进行制备，优选的制备过程如附图1所示，具体步骤为：S1、将苯并三唑、溴乙酸甲酯、碳酸钾加入丙酮中，在60℃回流反应2h，冷却至室温，抽滤，将滤液旋蒸浓缩，并用丙酮溶解，加入石油醚进行重结晶，抽滤，将滤渣溶于甲醇，再加入四氢呋喃、氢氧化锂溶液，室温反应1h析出固体，滴加盐酸直至pH值至2，此时固体消失，再旋蒸浓缩溶液，抽滤，得到三唑羧酸；S2、将三唑羧酸溶于乙醇，加入氢氧化钾，室温搅拌30min，加入四氯金酸钾的乙醇溶液，在80℃反应，直至体系由浅绿色溶液转变为棕色浑浊状态，用硅藻土抽滤，将滤液旋蒸浓缩，得到初产物，将初产物溶于二氯甲烷，加入石油醚进行重结晶，并用无水乙醚洗涤，干燥，得到三唑羧酸金络合物。
[0015]优选的，步骤S1中，苯并三唑、溴乙酸甲酯、碳酸钾、氢氧化锂的摩尔比为1：1：2：1。
[0016]优选的，步骤S2中，三唑羧酸、氢氧化钾、四氯金酸钾的摩尔比为1：1：1。
[0017]本专利技术提供了一种环保无氰黄金电铸工艺，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：本专利技术以三唑羧酸金络合物为主盐，以柠檬酸铵为辅助配位剂，构建了无氰黄金电铸体系，克服了氰化体系环保性差的缺陷，并且，由于三唑基团与羧基的双络合作用，三唑羧酸金络合物具有良好的稳定性，可满足电沉积厚金制品的长时间周期需求。
附图说明
[0018]图1为三唑羧酸金络合物的制备过程。
[0019]图2为实施例的电沉积体系的示意图。
具体实施方式
[0020]以下具体实施例是对本专利技术技术方案的进一步说明，但不应理解为本专利技术的范围仅限于以下实施例。
[0021]以下实施例中的三唑羧酸金络合物参照以下现有技术的方法进行制备：S1、将苯并三唑、溴乙酸甲酯、碳酸钾加入丙酮中，在60℃回流反应2h，冷却至室温，抽滤，将滤液旋蒸浓缩，并用丙酮溶解，加入石油醚进行重结晶，抽滤，将滤渣溶于甲醇，
再加入四氢呋喃、氢氧化锂溶液，室温反应1h析出固体，滴加盐酸直至pH值至2，此时固体消失，再旋蒸浓缩溶液，抽滤，得到三唑羧酸；S2、将三唑羧酸溶于乙醇，加入氢氧化钾，室温搅拌30min，加入四氯金酸钾的乙醇溶液，在80℃反应，直至体系由浅绿色溶液转变为棕色浑浊状态，用硅藻土抽滤，将滤液旋蒸浓缩，得到初产物，将初产物溶于二氯甲烷，加入石油醚进行重结晶，并用无水乙醚洗涤，干燥，得到三唑羧酸金络合物。
[0022]上述步骤S1中，苯并三唑、溴乙酸甲酯、碳酸钾、氢氧化锂的摩尔比为1：1：2：1。
[0023]上述步骤S2中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保无氰黄金电铸工艺，其特征在于：将三唑羧酸金络合物、柠檬酸铵、碳酸钾、三聚磷酸钾、磷酸二氢钾、氯化钾加入蒸馏水中，搅拌均匀，用氢氧化钾溶液调节pH值至7.5
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8.5，得到电解液，采用该电解液在50
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60℃下进行电沉积，在阴极上得到黄金电铸层。2.根据权利要求1所述一种环保无氰黄金电铸工艺，其特征在于：所述三唑羧酸金络合物的制备过程为，S1、将苯并三唑、溴乙酸甲酯、碳酸钾加入丙酮中，在60℃回流反应2h，冷却至室温，抽滤，将滤液旋蒸浓缩，并用丙酮溶解，加入石油醚进行重结晶，抽滤，将滤渣溶于甲醇，再加入四氢呋喃、氢氧化锂溶液，室温反应1h析出固体，滴加盐酸直至pH值至2，此时固体消失，再旋蒸浓缩溶液，抽滤，得到三唑羧酸；S2、将三唑羧酸溶于乙醇，加入氢氧化钾，室温搅拌30min，加入四氯金酸钾的乙醇溶液，在80℃反应，直至体系由浅绿色溶液转变为棕色浑浊状态，用硅藻土抽滤，将滤液旋蒸浓缩，得到初产物，将初产物溶于二氯甲烷，加入石油醚进行重结晶，并用无水乙醚洗涤，干燥，得到三唑羧酸金络合物。3.根据权利要求2所述一种环保无氰黄金电铸工艺，其特征在于：S1中，苯并三唑、溴乙酸甲酯、碳酸钾、氢氧化锂的摩尔比为1：1：2：1。4.根据权利要求2所述一种环保无氰黄金电铸工艺，其特征在于：S2中，三唑羧酸、氢氧化钾、四氯金酸钾的摩尔比为1：1：1。5.根据权利要求1所述一种环保无氰黄金电铸工艺，其特征在于：所述电解液中，三唑羧酸金络合物、柠檬酸铵、碳酸钾、三聚磷酸钾、磷酸二氢钾、氯化钾、蒸馏水的质量比为4
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【专利技术属性】
技术研发人员：韩晓艳，
申请(专利权)人：韩晓艳，
类型：发明
国别省市：