[发明专利]一种亚硫酸金钠溶液的制备方法

说明书

本发明公开了一种亚硫酸金钠溶液的制备方法，不采用王水溶金，利用隔膜电解法制备得到金液，可以避免氮氧化物污染产生，可以提高效率、降低能耗、减少环境污染及设备腐蚀。另外，本发明方法没有引入雷酸金，雷酸金易造成潜在爆炸风险，采用本发明方法安全可靠。本发明方法采用乙醇反溶剂沉淀、洗涤，可以有效去除亚硫酸金钠中的氯离子，使最终产品中的氯离子含量低于30ppm。

技术领域

本发明涉及金化合物制备技术领域，具体涉及一种亚硫酸金钠溶液的制备方法。

背景技术

镀金层因其耐变色性能强，可作为一种装饰性镀层。同时，镀金层具有耐腐蚀、耐磨损、接触电阻低、可焊性好等优良性能，又可作为功能性、防护性镀层，广泛用于印制线路板、半导体电子元器件制造和尖端军事设备等领域。

常用的镀金工艺有氰镀金和无氰镀金两大类。有氰镀金工艺是以氰化物为络合剂，其络合常数大，镀液体系稳定性好。然而由于氰化物有剧毒性，给操作安全、废液处理和环保等带来诸多问题。同时，在微电子制造工艺中存在氰化物镀金液中游离氰根腐蚀光刻胶问题，应用受到一定限制。无氰镀金体系则可以很好解决上述问题。目前，无氰镀金体系主要有亚硫酸盐镀金、硫代硫酸盐镀金、丁二酰亚胺镀金和乙内酰脲镀金等，工业应用较为成熟的是亚硫酸盐镀金。

亚硫酸金钠是亚硫酸盐镀金体系主要使用的金盐。专利CN113046800A采用氯酸金直接还原法，通过王水溶金——调pH——亚硫酸钠络合制备亚硫酸金钠。该方法成品率低，同时含有大量氯离子，而氯离子易腐蚀电镀挂具及槽体。专利CN105568269A采用王水溶金——氢氧化钠调碱——氢氧化金沉淀——洗涤氯离子——亚硫酸钠络合的方法制备亚硫酸金钠。该工艺方法虽存在着固液分离，能够除去氯离子，但由于氢氧化金是两性物质，存在产率低的问题。专利CN114164465A采用王水溶金——氨水调碱——雷酸金沉淀——洗涤氯离子——亚硫酸钠络合的方法制备亚硫酸金钠。该工艺虽然可以去除氯离子，但是雷酸金作为易爆炸三价金盐，在生产制造过程中潜在很大的安全隐患。同时，以上工艺均采用王水溶金，过程中产生大量的氮氧化物，易污染环境，对设备及气体吸收装置要求高。因此，有必要开发更安全且高效的亚硫酸金钠制备方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种亚硫酸金钠溶液的制备方法，利用隔膜电解法造液避免氮氧化物污染产生，通过乙醇反溶剂沉淀、洗涤有效去除氯离子，可以实现亚硫酸金钠的产率大于90％，亚硫酸金钠溶液中氯离子含量低于30ppm。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种亚硫酸金钠溶液的制备方法，包括如下步骤：

S1、将高纯金作为阳极，惰性电极作为阴极，以盐酸作为电解液，采用隔膜电解法进行造液，制备出金液；

S2、将步骤S1中制得的金液过滤去除金泥后，向滤液加入碱溶液调节pH；然后将调节pH后的金液缓慢滴加至亚硫酸钠溶液中，当溶液变为浅黄色时，暂时停止滴加金液，待溶液变为无色透明后，再继续滴加金液，直至金液滴加完全为止，即可得到亚硫酸金钠溶液；

S3、加入乙醇至步骤S2所得的亚硫酸金钠溶液，反溶剂沉淀出晶体产物，固液分离后再用乙醇对晶体产物进行多次洗涤，得到亚硫酸金钠晶体；

S4、将步骤S3所得的亚硫酸金钠晶体溶解于去离子水中配制成亚硫酸金钠溶液，同时加入亚硫酸钠并控制溶液pH，得到最终的亚硫酸金钠溶液。

进一步地，步骤S1中，盐酸的质量浓度为10％-30％。

进一步地，步骤S1中，所述金液的金的质量浓度按计为50g/L-200g/L。

进一步地，步骤S2中，所述碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸钠溶液、碳酸钾溶液、碳酸氢钠溶液、碳酸氢钾溶液中的一种或多种。

进一步地，步骤S2中，调节pH控制至4.0-6.0。