实验室含银废液的回收利用

摘""""" 要：对高校涉化类实验室含银废液进行回收利用。通过不断优化反应温度、反应时间、搅拌速度和试剂浓度等实验条件，得出回收银的最佳条件为：含银废液加入3.0 mol·L^-1氨水和0.20 mol·L^-1抗坏血酸，调节反应温度为50 ℃，以120 r·min^-1的速度进行搅拌，反应时间25 min。银的回收率不低于90.00%。利用真彩打印设计出模型，将银渣放入石膏模具在980 ℃马弗炉中高温熔炼，制作出银制品。

关" 键" 词：含银废液；回收利用；银测定

中图分类号：X703"""" 文献标识码： A"""" 文章编号： 1004-0935（2023）08-1093-03

目前国内高校环保化学类实验室中排放的废液中含有银离子，这些含银废液主要来自氯化物和化学需氧量等常规项目的测定^[1]。因教学实验的分组和循环性等特点，学生数量多或者待测样品量多时，含银废液实际排放量也较大，造成资源的浪费^[2]。因此，从涉化类实验室含银废液中回收银并加以利用，有较好的经济效益和环境效益。笔者对实验室含银废液进行银的回收利用，结合各高校涉化类实验室的实际情况，通过不断优化多种实验条件，如试剂配比、反应时间、搅拌速度、模具选择和温度等，找出回收利用银的最佳方法，以期为实验室回收利用贵金属的研究提供参考。

1" 实验部分

1.1" 主要仪器和试剂

浓氨水（AR）；抗坏血酸（AR）；氯化钠（AR）；硝酸（GR）；99.99%的高纯氩气；5 mg·L^-1银（Ag）标准溶液；实验用水为超纯水。

DF-101S磁力搅拌器；TRL-17LB马弗炉；Ks-250DB超声波清洗机；LDO-9246A电热鼓风干燥箱；电感耦合等离子体质谱仪（美国Agilent公司7700x）；Phoenix超纯水机设备；AL204电子分析天平（梅特勒-拖利多仪器上海有限公司）。

1.2" 含银废液的预处理

向实验室收集的含银废液中加入饱和NaCl溶液，用磁力搅拌器进行搅拌，生成氯化银白色沉淀。可滴加饱和氯化钠溶液来检验银离子是否完全反应。反应完全后过滤出沉淀，用蒸馏水将沉淀冲洗干净，置于电热鼓风干燥箱中烘干备用^[3]。

1.3" 实验条件的优化

称取适量经过预处理的氯化银沉淀于烧杯中，加入适量的的氨水和抗坏血酸溶液，不断搅拌使反应充分进行，反应完成后进行过滤，过滤后在电炉上干燥，制得银渣^[4]。通过不断优化反应温度、反应时间、搅拌速度和试剂浓度等实验条件，得出实验室废液中银的最佳回收条件^[5-6]。

1.4 "模具的选择及银制品的制作

石膏外观光滑，与其他材料有很好的相容性，不对其他物质产生侵蚀作用，且成型较快，可塑性高，稳定性能良好，价格低廉。因此，确定选用石膏来制作模具。利用真彩打印设计出模型，按照石膏∶水=50∶11的体积比例制作出石膏模具，将制作好的石膏模具放在通风处进行晾干。将制备好的银渣放入石膏模具，在980 ℃马弗炉中进行高温熔炼，制作出银制品。

1.5 "电感耦合等离子体质谱法测定银含量

1.5.1" 仪器工作条件

ICP-MS主要工作参数为：射频（RF）功率：1 500 W；雾化器泵速：0.1 RPS；辅助器流量：0 L·min^-1；载气流量：1.00 L·min^-1；CCT氦气流量：4.5 mL·min^-1；雾化室温度：2 ℃；采样锥（Pt）孔径：1.0 mm；截取锥（Pt）孔径：0.4 mm；采样深度：8.0 mm；积分时间：Ag（0.3 s） ^[7]。

1.5.2" 样品预处理

采用湿式消解法消解样品，按照氢氟酸∶盐酸∶硝酸∶高氯酸=3∶6∶4∶3的体积比例进行电热板消解，消解结束待消解液完全冷却后，全部转移至容量瓶中，定容待测^[8-9]。

2" 结果与讨论

2.1" 反应温度的选择

称取适量经过预处理的氯化银沉淀于烧杯中，加入适量的的氨水和抗坏血酸溶液，反应温度分别调节为：25 ℃、30 ℃，40 ℃，50 ℃，60 ℃和70 ℃，不断搅拌使反应充分进行，反应完成后进行过滤，过滤后在电炉上干燥，制得银渣。反应温度对银提取率的影响如图1所示。由图1可知：反应温度为50 ℃时银的回收率最高。

2.2" 反应时间的选择

称取适量经过预处理的氯化银沉淀于烧杯中，加入适量的的氨水和抗坏血酸溶液，反应温度50 ℃，分别控制反应时间为：10 min，20 min，25 min，30 min，60 min和120 min，不断搅拌使反应充分进行，反应完成后进行过滤，过滤后在电炉上干燥，制得银渣。反应时间对银提取率的影响如图2所示。由图2可知：反应时间为25 min时银的回收率最高。

2.3 "搅拌速度的选择

称取适量经过预处理的氯化银沉淀于烧杯中，加入适量的的氨水和抗坏血酸溶液，反应温度50 ℃，反应时间为25 min，控制搅拌速度分别为：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，反应完成后进行过滤，过滤后在电炉上干燥，制得银渣。搅拌速度对银提取率的影响如图3所示。由图3可知：搅拌速度为120 r·min^-1时银的回收率最高。

2.4" 试剂用量的选择

称取适量经过预处理的氯化银沉淀于烧杯中，加入适量的的氨水和抗坏血酸溶液，反应温度50℃，反应时间为25 min，控制搅拌速度为120 r·min^-1，调整抗坏血酸和氨水的加入量反应完成后进行过滤，过滤后在电炉上干燥，制得银渣。试剂用量对银提取率的影响如图4所示。由图4可知：加入氨水浓度为3.0 mol·L^-1和抗坏血酸浓度为0.20 mol·L^-1时银的回收率最高。

2.5 "银含量的测定及银的回收率

2.5.1 "标准曲线与样品的测定

配制Ag标准溶液质量浓度分别为：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，在预设好的工作条件下测定并绘制标准曲线，直线回归方程为：y = 0.024 0x + 0.051 7（R=0.999 8）。同样条件下测定样品，同时做空白试验^[10]。

2.5.2 "实验结果对照

对收集的三份实验室含银废液按照相同的实验方法进行测定，实验结果如表1所示，回收率不低于90.00%。

2.5.3 "方法的准确度与精密度

取标准样品6份，在同样条件下进行测定。标准参考值为（0.018±0.004）μg·g^-1，测得平均值为0.017 μg·g^-1，相对标准偏差为1.6%，标准样品的测定值和参考值在误差允许范围内，数据准确度和精密度满足样品分析的要求。

3" 结 论

通过不断优化反应温度、反应时间、搅拌速度和试剂浓度等实验条件，得出回收银的最佳条件为：含银废液加入3.0 mol·L^-1氨水和0.20 mol·L^-1抗坏血酸，调节反应温度为50 ℃，以120 r·min^-1的速度进行搅拌，反应时间25 min。银的回收率不低于90.00%。利用真彩打印设计出模型，将银渣放入石膏模具在980 ℃马弗炉中高温熔炼，制作出银制品。从涉化类实验室含银废液中回收银并加以利用，有较好的经济效益和环境效益。还可以推广应用到其他金属的回收利用，如金和铜等，应用前景较好。

参考文献：

[1] 王子超.含银废液中银的回收与利用[J].沿海企业与科技， 2022 （02）：31-33.

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[3] 刘永玉，刘海波，刘本发.金银分析实验室银废液中银的回收方法探讨[J].冶金分析，2016，36（11）：67-70.

[4] 田庆华，邓多，焦翠燕，等.银氨体系抗坏血酸还原制备超细球形银粉[J].中南大学学报（自然科学版），2015，46（12）：4404-441

[5] 罗志刚，陈敏，祝杨莉.含银废液中银的回收和利用[J].武汉轻工大学学报，2019，38（2）：91-93.

[6] 冉龙国，焦丕玉.银产品生产过程中贵金属银的综合回收工艺[J].河北化工，2019，39（02）：5-9.

[7] 张晨芳，刘献锋，胡建，等.电感耦合等离子体质谱法测定地质样品中银的研究进展[J].中国无机分析化学，2022， 12（3）：68-74.

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[9] 冯秀芳.微波消解-ICP-MS法同时测定小麦籽粒中的铅、镉、砷[J].湿法冶金，2016， 35（3）：268-270.

[10] 李芳蓉，田永峰，牛娟，等.NaCl含量测定实验中含银废液的回收和再利用研究[J].贵州大学学报（自然科学版）.2020，37（02）：119-124.

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