Калий дицианоаурат ГОСТ 20573-75: цианистый комплекс золота для гальваники и аффинажа
Калий дицианоаурат по ГОСТ 20573-75 — это комплексная соль золота(I) с формулой K[Au(CN)], выпускаемая в виде кристаллического порошка или мелких кристаллов от бледно-жёлтого до светло-кремового оттенка. В отличие от золотохлористоводородной кислоты и цитратных комплексов, дицианоаурат(I) калия содержит золото в степени окисления +1 и обеспечивает устойчивый одновалентный комплекс [Au(CN)], что определяет его применение в электролитах золочения с высокой рассеивающей способностью и в гидрометаллургических схемах извлечения благородного металла.
Стандарт нормирует массовую долю основного вещества, содержание примесей металлов и влаги, а также гранулометрический состав. Именно эти показатели, а не общие свойства цианидов, определяют поведение соли в ванне золочения и в реакторах аффинажного передела.
Технические характеристики по ГОСТ 20573-75
| Показатель | Норма | Метод контроля | Влияние на процесс | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Au | не менее 68,0 % | гравиметрия | расчёт загрузки в электролит | пересчёт на сухое вещество |
| Массовая доля основного вещества | 98,0–99,5 % | титрование | стабильность плотности тока | K[Au(CN)] |
| Примеси Ag, Cu, Fe | 0,05 % суммарно | ААС / ИСП | качество покрытия | лимит по каждому металлу |
| Влага | 0,5 % | высушивание | точность навески | при 105 C |
| Нерастворимый остаток | 0,1 % | фильтрование | чистота электролита | дистиллированная вода |
Физико-химические свойства и растворимость
Калий дицианоаурат хорошо растворяется в воде — до 200 г/л при 20 C, умеренно в этаноле, практически нерастворим в диэтиловом эфире и углеводородах. Водные растворы имеют слабощелочную реакцию за счёт гидролиза цианидного лиганда. Соль устойчива в сухом виде при комнатной температуре, но разлагается при нагреве выше 200 C с выделением металлического золота и цианистых паров, что требует вытяжной вентиляции при термообработке.
Комплекс [Au(CN)] характеризуется константой нестойкости порядка 10, что обеспечивает высокую устойчивость в щелочных и нейтральных электролитах. В кислой среде при pH ниже 3 возможно выделение синильной кислоты, поэтому рабочие растворы поддерживают в диапазоне pH 4,5–6,5 для цитратно-фосфатных ванн и pH 9–12 для щелочных цианидных электролитов.
Применение в гальванотехнике и аффинаже
- Электролиты золочения для печатных плат и разъёмов: получение покрытий толщиной 0,5–5 мкм с чистотой 99,9 % Au.
- Гальванические линии нанесения золота на корпуса СВЧ-приборов и волноводные тракты.
- Аффинажные реакторы извлечения золота из цианидных растворов выщелачивания.
- Производство контактных групп слаботочных реле и штекерных соединений.
- Электроосаждение золота на подложки в производстве полупроводниковых кристаллов.
- Приготовление эталонных растворов золота для аналитического контроля.
Условия эксплуатации электролитов на основе K[Au(CN)]
Типовая ванна золочения содержит 8–15 г/л золота в пересчёте на металл, 20–40 г/л цитрата или фосфата натрия в качестве буфера и добавки блескообразователей. Рабочая температура — 40–70 C, катодная плотность тока — 0,5–3 А/дм при интенсивном перемешивании. Аноды применяют платинированные титановые или из нержавеющей стали; расход золота компенсируют периодическим введением дицианоаурата калия.
В аффинажном цикле соль используют как промежуточный продукт при цементации золота цинком или при электроэкстракции. Контроль концентрации ведут потенциометрическим титрованием или атомно-абсорбционным методом.
Упаковка, хранение и меры безопасности
Продукт поставляется в герметичных полиэтиленовых банках или стальных барабанах с внутренним полимерным покрытием, масса нетто — от 100 г до 5 кг. Хранение — в сухом вентилируемом помещении при температуре не выше 25 C, вдали от кислот и окислителей. Соль относится к веществам 1 класса опасности по ГОСТ 12.1.007; при работе применяют средства индивидуальной защиты органов дыхания и кожи, а также местную вытяжную вентиляцию.
Вопросы и ответы
Чем дицианоаурат калия отличается от золотохлористоводородной кислоты?
K[Au(CN)] содержит золото в степени окисления +1 и даёт устойчивый цианидный комплекс, тогда как HAuCl — соединение золота(III) с хлоридными лигандами. Цианидный электролит обеспечивает более высокую рассеивающую способность и мелкозернистую структуру осадка.
Какая массовая доля золота нормируется ГОСТ 20573-75?
Стандарт устанавливает массовую долю золота не менее 68,0 % для сухого вещества, что соответствует стехиометрии K[Au(CN)] с учётом допустимого содержания влаги и примесей.
При каком pH работают электролиты на основе этой соли?
Цитратно-фосфатные ванны эксплуатируют при pH 4,5–6,5, щелочные цианидные — при pH 9–12. Снижение pH ниже 3 приводит к выделению синильной кислоты и разрушению комплекса.
Как утилизируют отработанные растворы золочения?
Отработанные электролиты направляют на регенерацию: золото извлекают электролизом или цементацией, а цианиды обезвреживают щелочным хлорированием до цианатов с последующей нейтрализацией.
