實(shí)驗(yàn)室含銀廢液的回收利用

摘""""" 要：對(duì)高校涉化類實(shí)驗(yàn)室含銀廢液進(jìn)行回收利用。通過(guò)不斷優(yōu)化反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、攪拌速度和試劑濃度等實(shí)驗(yàn)條件，得出回收銀的最佳條件為：含銀廢液加入3.0 mol·L^-1氨水和0.20 mol·L^-1抗壞血酸，調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度為50 ℃，以120 r·min^-1的速度進(jìn)行攪拌，反應(yīng)時(shí)間25 min。銀的回收率不低于90.00%。利用真彩打印設(shè)計(jì)出模型，將銀渣放入石膏模具在980 ℃馬弗爐中高溫熔煉，制作出銀制品。

關(guān)" 鍵" 詞：含銀廢液；回收利用；銀測(cè)定

中圖分類號(hào)：X703"""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A"""" 文章編號(hào)： 1004-0935（2023）08-1093-03

目前國(guó)內(nèi)高校環(huán)保化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室中排放的廢液中含有銀離子，這些含銀廢液主要來(lái)自氯化物和化學(xué)需氧量等常規(guī)項(xiàng)目的測(cè)定^[1]。因教學(xué)實(shí)驗(yàn)的分組和循環(huán)性等特點(diǎn)，學(xué)生數(shù)量多或者待測(cè)樣品量多時(shí)，含銀廢液實(shí)際排放量也較大，造成資源的浪費(fèi)^[2]。因此，從涉化類實(shí)驗(yàn)室含銀廢液中回收銀并加以利用，有較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。筆者對(duì)實(shí)驗(yàn)室含銀廢液進(jìn)行銀的回收利用，結(jié)合各高校涉化類實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況，通過(guò)不斷優(yōu)化多種實(shí)驗(yàn)條件，如試劑配比、反應(yīng)時(shí)間、攪拌速度、模具選擇和溫度等，找出回收利用銀的最佳方法，以期為實(shí)驗(yàn)室回收利用貴金屬的研究提供參考。

1" 實(shí)驗(yàn)部分

1.1" 主要儀器和試劑

濃氨水（AR）；抗壞血酸（AR）；氯化鈉（AR）；硝酸（GR）；99.99%的高純氬氣；5 mg·L^-1銀（Ag）標(biāo)準(zhǔn)溶液；實(shí)驗(yàn)用水為超純水。

DF-101S磁力攪拌器；TRL-17LB馬弗爐；Ks-250DB超聲波清洗機(jī)；LDO-9246A電熱鼓風(fēng)干燥箱；電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（美國(guó)Agilent公司7700x）；Phoenix超純水機(jī)設(shè)備；AL204電子分析天平（梅特勒-拖利多儀器上海有限公司）。

1.2" 含銀廢液的預(yù)處理

向?qū)嶒?yàn)室收集的含銀廢液中加入飽和NaCl溶液，用磁力攪拌器進(jìn)行攪拌，生成氯化銀白色沉淀。可滴加飽和氯化鈉溶液來(lái)檢驗(yàn)銀離子是否完全反應(yīng)。反應(yīng)完全后過(guò)濾出沉淀，用蒸餾水將沉淀沖洗干凈，置于電熱鼓風(fēng)干燥箱中烘干備用^[3]。

1.3" 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化

稱取適量經(jīng)過(guò)預(yù)處理的氯化銀沉淀于燒杯中，加入適量的的氨水和抗壞血酸溶液，不斷攪拌使反應(yīng)充分進(jìn)行，反應(yīng)完成后進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾后在電爐上干燥，制得銀渣^[4]。通過(guò)不斷優(yōu)化反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、攪拌速度和試劑濃度等實(shí)驗(yàn)條件，得出實(shí)驗(yàn)室廢液中銀的最佳回收條件^[5-6]。

1.4 "模具的選擇及銀制品的制作

石膏外觀光滑，與其他材料有很好的相容性，不對(duì)其他物質(zhì)產(chǎn)生侵蝕作用，且成型較快，可塑性高，穩(wěn)定性能良好，價(jià)格低廉。因此，確定選用石膏來(lái)制作模具。利用真彩打印設(shè)計(jì)出模型，按照石膏∶水=50∶11的體積比例制作出石膏模具，將制作好的石膏模具放在通風(fēng)處進(jìn)行晾干。將制備好的銀渣放入石膏模具，在980 ℃馬弗爐中進(jìn)行高溫熔煉，制作出銀制品。

1.5 "電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定銀含量

1.5.1" 儀器工作條件

ICP-MS主要工作參數(shù)為：射頻（RF）功率：1 500 W；霧化器泵速：0.1 RPS；輔助器流量：0 L·min^-1；載氣流量：1.00 L·min^-1；CCT氦氣流量：4.5 mL·min^-1；霧化室溫度：2 ℃；采樣錐（Pt）孔徑：1.0 mm；截取錐（Pt）孔徑：0.4 mm；采樣深度：8.0 mm；積分時(shí)間：Ag（0.3 s） ^[7]。

1.5.2" 樣品預(yù)處理

采用濕式消解法消解樣品，按照氫氟酸∶鹽酸∶硝酸∶高氯酸=3∶6∶4∶3的體積比例進(jìn)行電熱板消解，消解結(jié)束待消解液完全冷卻后，全部轉(zhuǎn)移至容量瓶中，定容待測(cè)^[8-9]。

2" 結(jié)果與討論

2.1" 反應(yīng)溫度的選擇

稱取適量經(jīng)過(guò)預(yù)處理的氯化銀沉淀于燒杯中，加入適量的的氨水和抗壞血酸溶液，反應(yīng)溫度分別調(diào)節(jié)為：25 ℃、30 ℃，40 ℃，50 ℃，60 ℃和70 ℃，不斷攪拌使反應(yīng)充分進(jìn)行，反應(yīng)完成后進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾后在電爐上干燥，制得銀渣。反應(yīng)溫度對(duì)銀提取率的影響如圖1所示。由圖1可知：反應(yīng)溫度為50 ℃時(shí)銀的回收率最高。

2.2" 反應(yīng)時(shí)間的選擇

稱取適量經(jīng)過(guò)預(yù)處理的氯化銀沉淀于燒杯中，加入適量的的氨水和抗壞血酸溶液，反應(yīng)溫度50 ℃，分別控制反應(yīng)時(shí)間為：10 min，20 min，25 min，30 min，60 min和120 min，不斷攪拌使反應(yīng)充分進(jìn)行，反應(yīng)完成后進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾后在電爐上干燥，制得銀渣。反應(yīng)時(shí)間對(duì)銀提取率的影響如圖2所示。由圖2可知：反應(yīng)時(shí)間為25 min時(shí)銀的回收率最高。

2.3 "攪拌速度的選擇

稱取適量經(jīng)過(guò)預(yù)處理的氯化銀沉淀于燒杯中，加入適量的的氨水和抗壞血酸溶液，反應(yīng)溫度50 ℃，反應(yīng)時(shí)間為25 min，控制攪拌速度分別為：20 r·min^-1，60 r·min^-1，100 r·min^-1，120 r·min^-1，180 r·min^-1和200 r·min^-1，反應(yīng)完成后進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾后在電爐上干燥，制得銀渣。攪拌速度對(duì)銀提取率的影響如圖3所示。由圖3可知：攪拌速度為120 r·min^-1時(shí)銀的回收率最高。

2.4" 試劑用量的選擇

稱取適量經(jīng)過(guò)預(yù)處理的氯化銀沉淀于燒杯中，加入適量的的氨水和抗壞血酸溶液，反應(yīng)溫度50℃，反應(yīng)時(shí)間為25 min，控制攪拌速度為120 r·min^-1，調(diào)整抗壞血酸和氨水的加入量反應(yīng)完成后進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾后在電爐上干燥，制得銀渣。試劑用量對(duì)銀提取率的影響如圖4所示。由圖4可知：加入氨水濃度為3.0 mol·L^-1和抗壞血酸濃度為0.20 mol·L^-1時(shí)銀的回收率最高。

2.5 "銀含量的測(cè)定及銀的回收率

2.5.1 "標(biāo)準(zhǔn)曲線與樣品的測(cè)定

配制Ag標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度分別為：5.020 3 μg·L^-1、9.990 0 "μg·L^-1、19.806 7 μg·L^-1、40.037 7 μg·L^-1和79.280 8 μg·L^-1，在預(yù)設(shè)好的工作條件下測(cè)定并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，直線回歸方程為：y = 0.024 0x + 0.051 7（R=0.999 8）。同樣條件下測(cè)定樣品，同時(shí)做空白試驗(yàn)^[10]。

2.5.2 "實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)照

對(duì)收集的三份實(shí)驗(yàn)室含銀廢液按照相同的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示，回收率不低于90.00%。

2.5.3 "方法的準(zhǔn)確度與精密度

取標(biāo)準(zhǔn)樣品6份，在同樣條件下進(jìn)行測(cè)定。標(biāo)準(zhǔn)參考值為（0.018±0.004）μg·g^-1，測(cè)得平均值為0.017 μg·g^-1，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.6%，標(biāo)準(zhǔn)樣品的測(cè)定值和參考值在誤差允許范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度和精密度滿足樣品分析的要求。

3" 結(jié) 論

通過(guò)不斷優(yōu)化反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、攪拌速度和試劑濃度等實(shí)驗(yàn)條件，得出回收銀的最佳條件為：含銀廢液加入3.0 mol·L^-1氨水和0.20 mol·L^-1抗壞血酸，調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度為50 ℃，以120 r·min^-1的速度進(jìn)行攪拌，反應(yīng)時(shí)間25 min。銀的回收率不低于90.00%。利用真彩打印設(shè)計(jì)出模型，將銀渣放入石膏模具在980 ℃馬弗爐中高溫熔煉，制作出銀制品。從涉化類實(shí)驗(yàn)室含銀廢液中回收銀并加以利用，有較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。還可以推廣應(yīng)用到其他金屬的回收利用，如金和銅等，應(yīng)用前景較好。

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Recovery and Utilization of Silver Waste Liquid in Laboratory

FENG Xiu-fang LYU Jian-hua YUAN Kai YU Chun-yuan

（1. Henan Institute of Technology， Xinxiang Henan 453002， China;

2. Huixian Branch of Xinxiang City Ecological Environment Bureau， Huixian Henan 453600， China）

Abstract：" The silver waste liquid in chemical laboratories in colleges was recycled. By continuously optimizing the experimental conditions such as reaction temperature， reaction time， stirring speed and reagent concentration， the best conditions for recovering silver were determined as follows： adding 3.0 mol·L^-1 ammonia and 0.20 mol·L^-1 ascorbic acid to the silver waste liquid， adjusting the reaction temperature to 50 ℃， stirring at the speed of 120 r·min^-1， and the reaction time was 25 min. The recovery rate of silver was not less than 90.00%. The model was designed by using true color printing， and the silver slag was put into the gypsum mold and melted in 980 ℃ muffle furnace to make silver products.

Key words：" Silver waste liquid; Recovery and utilization; Silver determination