高纯硝酸银的工业制备及生产过程控制张圣南1,李仕雄2(11郴州市金贵有色公司,湖南郴州423000;21中南大学,湖南长沙410083)摘要:文章介绍了国内外硝酸银产品质量状况,通过采用独特的除杂技术和高效耐腐的生产装置,获得银回收率9918%、每吨硝酸银仅耗银01635t、工艺条件适宜、反应周期短、产品质量达到国际先进水平的高纯硝酸银。关键词:高纯硝酸银;工业化生产;过程控制:TQ57211:1003-5004(2006)04-0025-03文献标识码:A银盐感光材料在信息记录、转换、传递、贮存和再现过程中,由于失真小、信息量丰富而被广泛用于科技、军事、医疗、遥测、印刷、勘探等领域,随着现代感光材料1,2生产技术的发展,对硝酸银的质量及其杂质的含量提出越来越高的要求,用来生产感光材料的高纯硝酸银绝大部分的杂子离子都要求在011μl/L左右。1985年原化工部曾拟定了一个照相乳剂用硝酸银的部颁标准,但最终未能发布实施,究其原因,一是因为现有硝酸银生产工艺水平和设备性能落后,无法生产出符合高标准的产品;二是因为检测仪器和检验方法不适合检验痕量杂质。因此改变国内硝为750t,特别是在大批量生产多层彩色感光材料过程中,对于各种原材料,包括硝酸银在内都提出更严格的质量要求。为此在上世纪90年代前后,各国硝酸银生产企业对于精制硝酸银的各种生产工艺进行广泛探索和研究后,可以将硝酸银中有害的重金属与贵金属的杂质含量降低至纳克(ng)级,而且检验手段已经普遍改进为无焰石墨炉原子吸收光谱仪。国内硝酸银质量与国外发达国家相比差距较大,从硝酸银产品的国家标准来分析,还存在检测的元素少,杂质含量高,目前世界上许多发达国家对高纯硝酸银生产技术、产品质量标准守口如瓶,国内不少科研院校一直在研究开发高纯硝酸银,但大多未能提供出实用的产业化科研成果;高纯硝酸银制备技术由中国科学院感光化学研究所于1992年研制成功,并于1995年在河南、江苏、广东等地由中科院感光化学研究所提供技术并协建高纯硝酸银生产,但由于资金、管理、质量、成本等多方面原因,工业化批量生产举步艰难,高纯硝酸银未能满足国内市场需求,更不能抢占国外市场。我国已是世贸组织成员,为了抢占市场制高点,国内硝酸银生产企业需加大资金和科技投入,产品质量要接近甚至超过国际先进水平,必须研制出与工业化相匹配的生产设备、先进的工业化1国内外硝酸银产品的质量状况上世纪50年代中期,各国照相工业广泛采用浸沉涂布旧工艺,主要是采取电解银与硝酸银二次结晶的精制方法,缺乏有效除杂手段,而且检验手段是普通的化学分析方法,其中杂质的检出限度为毫克(mg)值。上世纪60年代末至上世纪70年代初柯达公司研究出Ag2O悬浮液精制方法的专利,检验手段改进为火焰原子吸收光谱仪,其中杂质的检出限度为微克(μg)值3,可以达到GB670—86中优质纯的质量标准。上世纪80年代中期,柯达公司建成第32高纯硝酸银的工业制备211生产规模、主要原料生产规模为100t/a,主要原料含1#(或2#、3#)银、工业硝酸、自来水、化学纯氢氧化钠等。作者简介:张圣南(1969-),男,工程师,主要从事化工技术、生产管理和纳米抗菌产品研究与开发工作。26湖南有色金属第22卷212工艺流程简介高纯硝酸银制备工艺流程如图1所示。图1高纯硝酸银制备工艺流程投料前,制备好符合标准的精制硝酸和去离子水,将1#(或2#)银用去离子水洗净加入反应釜中,加入适量的去离子水和精制硝酸,抽真空,升温至适当温度,反应至终点后,银保持一定的过量,再升温至100℃以赶去多余的硝酸,再降温至70℃、测pH值和浓度,通过一级过滤进入除杂釜,加入适当的专用除杂剂,控制反应条件和搅拌转速,静置分层后通过二级过滤进入蒸发釜,加入一种试剂除去溶液带来少量除杂剂,控制酸度、真空度、比重和温度,浓缩至终点后,降温出料至结晶槽结晶,过滤甩干,再返回除杂釜溶解进二次浓缩结晶,即可得到高纯硝酸银。213高纯硝酸银制备的关键技术生产高纯硝酸银的关键技术主要有以下四个方面:11通过优化工艺条件和严格生产管理,降低消耗、控制成本,银的回收率为9918%,银的消耗为01635(t/t),从而生产高纯硝酸银有较大的利润空间,提升了产品在国内外市场上的竞争力,保证企业生存和持续发展。21精心选取和研制适用于硝酸银生产工艺的设备及器...