阅读说明：本技术 一种电镀金水制备方法 (Preparation method of electroplated gold water ) 是由 刘小平 潘勇 涂观长 邓威 于 2020-04-23 设计创作，主要内容包括：一种电镀金水制备方法,包括以下具体步骤：S1、向亚硫酸金钠溶液中添加1％-10％稀硫酸,得到pH值在8.0～10.5之间亚硫酸金钠溶液A2；S2、向亚硫酸金钠溶液A2中加入有机多胺类化合物,搅拌后得到混合溶液B；S3、向混合溶液B中加入硝基苯类化合物,搅拌后得到混合溶液C；S4、向混合溶液C中加入乙内酰脲类化合物,搅拌后得到混合溶液D；S5、将混合溶液D加热后保温,冷却后得到电镀金水E。本发明电镀金水制备方法操作简单,得到的电镀金水溶液由于多元配合物稳定性好,保存时长可达30天以上,且完全不影响后期电镀过程,使金水溶液制备成本大大降低。(The preparation method of the electroplated gold water comprises the following specific steps: s1, adding 1-10% dilute sulfuric acid into the gold sodium sulfite solution to obtain a gold sodium sulfite solution A2 with the pH value of 8.0-10.5; s2, adding an organic polyamine compound into the gold sulfite solution A2, and stirring to obtain a mixed solution B; s3, adding nitrobenzene compounds into the mixed solution B, and stirring to obtain a mixed solution C; s4, adding hydantoin compounds into the mixed solution C, and stirring to obtain a mixed solution D; and S5, heating the mixed solution D, preserving heat, and cooling to obtain the gold electroplating solution E. The preparation method of the gold electroplating solution is simple to operate, and the obtained gold electroplating solution has good stability due to the multi-element complex, the storage time can reach more than 30 days, and the later electroplating process is not influenced, so that the preparation cost of the gold electroplating solution is greatly reduced.)

一种电镀金水制备方法

技术领域

本发明涉及亚硫酸盐无氰电镀的金水制备领域，尤其涉及一种电镀金水制备方法。

背景技术

目前在黄金电镀技术行业对黄金进行电镀主要分为有氰电镀和无氰电镀。有氰电镀自从1840年建立以来，为工业发展做出了巨大贡献，但氰化物的危害给人们造成的损失亦非常严重；当今，中国之发展正朝着高科技、重视环保方向的道路前进。新立的电镀企业难以采用有氰电镀技术进行生产。

虽然有氰电镀应用较早，但人们深知氰化物的危害，寻找替代有氰电镀技术的步伐从来没有停止过。目前无氰镀金体系众多，有亚硫酸盐体系、硫代硫酸盐体系(包括亚硫酸盐与硫代硫酸盐复合体系)、卤化物体系、硫代苹果酸盐体系、焦磷酸盐体系、二甲基亚砜有机溶剂体系以及最新的乙内酰脲体系等。不过这些体系或多或少地存在一些问题，并不完全成熟，但人们短时间内还难以找到能够完全替代有氰电镀体系的无氰镀金技术，只能在现有的无氰电镀体系上加以改进。现如今在工业上，获得普遍认可，应用较多的是亚硫酸盐镀金体系。

在亚硫酸盐镀金体系中，一般采用预先制备金水的工艺，将备好的金水用作电镀液中金离子消耗的补充来源；但是直接用亚硫酸盐制备的金水不够稳定，因为亚硫酸盐金水的稳定性与游离亚硫酸根离子、溶液pH值密切相关，制作的金水中必须有足够的游离亚硫酸根离子，并且溶液pH值在8.5～9.5比较合适；亚硫酸根极易被氧化消耗掉，氧来源于空气(2Na₂SO₃+O₂＝2Na₂SO₄)，造成Au⁺游离出来。Au⁺又极易发生歧化反应生成Au³⁺和Au，在用亚硫酸盐还原的过程中，经常可以看到析出的金粒或金片；亚硫酸盐也容易分解析出S^2-，溶液极易产生黑色沉淀(2SO₃ ^2-→SO₄ ^2-+O₂↑+S^2-S^2-+2Au⁺→Au₂S↓)；为防止亚硫酸盐水解(Na₂SO₃+H₂O＝NaHSO₃+NaOH)，溶液必须保持较强的碱性。

在实际生产中，保持溶液pH值在8.5～9.5范围内易于做到，但亚硫酸盐的用量受到限制，如果加大亚硫酸盐用量，电镀液饱和速率上升，很快将使电镀无法继续进行；可见，如果直接用亚硫酸盐制备金水，由于金水稳定性不佳，极易发黑，导致存放周期短，严重影响企业生产。

为此，本发明主要解决亚硫酸盐电镀金水的稳定性不佳，极易发黑，不易存放的问题，依据本发明制作的金水存放期完全能够满足企业生产周期的需要。

发明内容

(一)发明目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种电镀金水制备方法，本发明电镀金水制备方法操作简单，得到的电镀金水溶液由于多元配合物具有很高的稳定性，保存时长可达30天以上，且完全不影响后期电镀过程，极大地方便企业生产，同时使金水溶液制备成本大大降低。

(二)技术方案

本发明提供了一种电镀金水制备方法，包括以下具体步骤：

S1、取亚硫酸金钠溶液A1备用；向亚硫酸金钠溶液A1中添加1％-10％稀硫酸，得到pH值在8.0～10.5之间亚硫酸金钠溶液A2；

S2、向亚硫酸金钠溶液A2中加入有机多胺类化合物，搅拌后得到混合溶液B；其中，有机多胺类化合物与亚硫酸金钠溶液A1中金的重量份比为：(1～50):100；

S3、向混合溶液B中加入硝基苯类化合物，搅拌后得到混合溶液C；其中，硝基苯类化合物与亚硫酸金钠溶液A1中金的重量份比为：(1～50):100；

S4、向混合溶液C中加入乙内酰脲类化合物，搅拌后得到混合溶液D；其中，乙内酰脲类化合物与亚硫酸金钠溶液A1中金的重量份比为：(1～50):100；

S5、将混合溶液D加热后保温，冷却后得到电镀金水E。

优选的，有机多胺类化合物包括乙二胺、丙二胺、丁二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的一种或多种。

优选的，硝基苯类化合物包括硝基苯甲酸钠、硝基苯磺酸钠、4-硝基-邻苯二甲酸和三硝基苯酚中的一种或多种。

优选的，乙内酰脲类化合物包括1-甲基乙内酰脲(MH)、5,5’-二甲基乙内酰脲(DMH)、1,5,5’-三甲基乙内酰脲(TMH)和1,3-二羟甲基-5,5’-二甲基乙内酰脲(DMDMH)中的一种或多种。

优选的，有机多胺类或硝基苯类或乙内酰脲类由两种以及两种以上的化合物组合时，各种类的化合物之间的重量份比为任意比例。

优选的，S5中混合溶液D的加热温度为50～60℃，保温时间为2～5h。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

本发明与现有的金水溶液的制备模式不同，跳出传统的制备工艺，在金水溶液制备过程中预先加入几种化合物，使其形成多元配合物，彻底把金水溶液稳定下来，并且可以依据生产需要调节金水的稳定周期；由于加入化合物的用量较少，不至于影响后期电镀液的最佳浓度，极大地方便了企业生产，并且大幅降低企业金水生产成本；

本发明对金水溶液的制备简单，制得的金水溶液能稳定的保存30天以上，保存周期长，且该金水溶液对后期电镀过程没有不利影响。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明提出的一种电镀金水制备方法，包括以下具体步骤：

S1、取亚硫酸金钠溶液A1备用；向亚硫酸金钠溶液A1中添加1％-10％稀硫酸，得到pH值在8.0～10.5之间亚硫酸金钠溶液A2；其中，稀硫酸的浓度小于1％时，调节亚硫酸金钠溶液A1的pH值时，稀硫酸用量太大，亚硫酸金钠溶液A1浓度变稀，不利于电镀过程中金离子的补充，一般亚硫酸金钠溶液A1中金的浓度为50g/L左右；稀硫酸的浓度大于10％，调节亚硫酸金钠溶液A1的pH值时，亚硫酸金钠溶液A1局部pH值下降太快，极易引起一价金离子发生歧化反应，以及亚硫酸根的转化反应，析出黑色沉淀，降低金水中一价金离子的有效浓度，为此稀硫酸的浓度为1％-10％；

进一步的，亚硫酸金钠溶液A2的pH值为8.5～10，

更进一步的，亚硫酸金钠溶液A2的pH值为9～9.5；

S2、向亚硫酸金钠溶液A2中加入有机多胺类化合物，搅拌后得到混合溶液B；其中，有机多胺类化合物与亚硫酸金钠溶液A1中金的重量份比为：(1～50):100；

进一步的，有机多胺类化合物的添加量低于每克金0.01g，几乎对亚硫酸金钠溶液A2没有效果，有机多胺类化合物的添加量高于每克金0.5g，亚硫酸金钠溶液A2稳定性不受影响，但对电镀液的最佳浓度影响较大；

进一步的，有机多胺类化合物与亚硫酸金钠溶液A1中金的重量份比为：(1～10):50；

更进一步的，有机多胺类化合物与亚硫酸金钠溶液A1中金的重量份比为：2～3:50；

S3、向混合溶液B中加入硝基苯类化合物，搅拌后得到混合溶液C；其中，硝基苯类化合物与亚硫酸金钠溶液A1中金的重量份比为：(1～50):100；

进一步的，硝基苯类化合物的添加量低于每克金0.01g，几乎对混合溶液C没有效果，硝基苯类化合物的添加量高于每克金0.5g，混合溶液C稳定性不受影响，但对电镀液的最佳浓度影响较大；

优选，硝基苯类化合物与亚硫酸金钠溶液A1中金的重量份比为：1～8:20；

更优选，硝基苯类化合物与亚硫酸金钠溶液A1中金的重量份比为：1～3:10；

S4、向混合溶液C中加入乙内酰脲类化合物，搅拌后得到混合溶液D；其中，乙内酰脲类化合物与亚硫酸金钠溶液A1中金的重量份比为：(1～50):100；

进一步的，乙内酰脲类化合物的添加量低于每克金0.01g，几乎对混合溶液D没有效果，乙内酰脲类化合物的添加量高于每克金0.5g，混合溶液D稳定性不受影响，但对电镀液的最佳浓度影响较大；

优选，乙内酰脲类化合物与亚硫酸金钠溶液A1中金的重量份比为：3～30:100；

更优选，乙内酰脲类化合物与亚硫酸金钠溶液A1中金的重量份比为：1～5:25；

S5、将混合溶液D加热后保温，冷却后得到电镀金水E。

在一个可选的实施例中，有机多胺类化合物包括乙二胺、丙二胺、丁二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的一种或多种。

在一个可选的实施例中，硝基苯类化合物包括硝基苯甲酸钠、硝基苯磺酸钠、4-硝基-邻苯二甲酸和三硝基苯酚中的一种或多种。

在一个可选的实施例中，乙内酰脲类化合物包括1-甲基乙内酰脲(MH)、5,5’-二甲基乙内酰脲(DMH)、1,5,5’-三甲基乙内酰脲(TMH)和1,3-二羟甲基-5,5’-二甲基乙内酰脲(DMDMH)中的一种或多种。

在一个可选的实施例中，有机多胺类或硝基苯类或乙内酰脲类由两种以及两种以上的化合物组合时，各种类的化合物之间的重量份比为任意比例。

在一个可选的实施例中，S5中混合溶液D的加热温度为50～60℃，保温时间为2～5h。

本发明对上述具体实施方式中的技术方案进行以下实践：

实践例1

取亚硫酸金钠溶液的量为2L(含金约100g)，用4％的稀硫酸调节亚硫酸金钠溶液的pH值为9；

按质量份取乙二胺4g、硝基苯甲酸钠20g以及5,5’-二甲基乙内酰脲(DMH)20g，对上述质量份添加物混合后，用水溶解，得到混合溶液100ml，将100ml混合溶液添加到亚硫酸金钠溶液中，得到混合溶液；对得到的混合溶液加热至60℃并保温3小时后冷却过滤，得到无色透明的电镀金水。电镀金水溶液稳定时间见表1；

实践例2

取亚硫酸金钠溶液的量为2L(含金约100g)，用6％的稀硫酸调节亚硫酸金钠溶液的pH值为9.5；

按质量份取丙二胺6g、硝基苯甲酸钠20g以及1,5,5’-三甲基乙内酰脲(TMH)4g，对上述质量份添加物混合后，用水溶解，得到混合溶液100ml，将100ml混合溶液添加到亚硫酸金钠溶液中，得到混合溶液；对得到的混合溶液加热至60℃并保温2小时后冷却过滤，得到浅黄色透明的电镀金水。电镀金水溶液稳定时间见表1；

实践例3

取亚硫酸金钠溶液的量为2L(含金约100g)，用5％的稀硫酸调节亚硫酸金钠溶液的pH值为9；

按质量份取丁二胺5g、三硝基苯酚10g以及1,3-二羟甲基-5,5’-二甲基乙内酰脲10g，对上述质量份添加物混合后，得到混合溶液100ml，将100ml混合溶液添加到亚硫酸金钠溶液中，用水溶解，得到混合溶液；对得到的混合溶液加热至55℃并保温4.5小时后冷却过滤，得到无色透明的电镀金水。电镀金水溶液稳定时间见表1；

实践例4

取亚硫酸金钠溶液的量为2L(含金约100g)，用6％的稀硫酸调节亚硫酸金钠溶液的pH值为9.5；

按质量份取二乙烯三胺4g、硝基苯甲酸钠30g以及5,5’-二甲基乙内酰脲(DMH)10g，对上述质量份添加物混合后，用水溶解，得到混合溶液100ml，将100ml混合溶液添加到亚硫酸金钠溶液中，得到混合溶液；对得到的混合溶液加热至55℃并保温3.5小时后冷却过滤，得到浅黄色透明的电镀金水。电镀金水溶液稳定时间见表1；

实践例5

取亚硫酸金钠溶液的量为2L(含金约100g)，用6％的稀硫酸调节亚硫酸金钠溶液的pH值为9.5；

按质量份取三乙烯四胺6g、硝基苯磺酸钠10g以及1-甲基乙内酰脲(MH)15g，对上述质量份添加物混合后，用水溶解，得到混合溶液100ml，将100ml混合溶液添加到亚硫酸金钠溶液中，得到混合溶液；对得到的混合溶液加热至50℃并保温5小时后冷却过滤，得到浅黄色透明的电镀金水。电镀金水溶液稳定时间见表1；

实践例6

取亚硫酸金钠溶液的量为2L(含金约100g)，用5％的稀硫酸调节亚硫酸金钠溶液的pH值为9；

按质量份取四乙烯五胺5g，4-硝基-邻苯二甲酸30g以及1-甲基乙内酰脲(MH)10g，对上述质量份添加物混合后，用水溶解，得到混合溶液100ml，将100ml混合溶液添加到亚硫酸金钠溶液中，得到混合溶液；对得到的混合溶液加热至50℃并保温5小时后冷却过滤，得到无色透明的电镀金水。电镀金水溶液稳定时间见表1；

表1电镀金水溶液稳定时间表

实践例	1	2	3	4	5	6
							时间(D)	40	31	32	32	33	32

上述表1中得到的电镀金水溶液的稳定时间是以溶液刚出现发黑现象视为稳定结束；通过上表可知通过本发明制得的电镀金水溶液的稳定时间达到31～40天，制得的溶液稳定时间长。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改，等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。