金、银的化学法精炼－水合肼还原法

水合肼还原法，又称氨－肼或联氨还原法。此法使用水合肼与适量氨水配合的还原剂。

水合肼从硝酸银溶液或氯化银浆料中还原产出的银粉，具有粒度细（小于160目）、纯度高（大于99.9%）的特点，是制造各种银系列电触头等的理想材料。加之水合肼还原法具有工艺流程短、设备简单、操作容易、生产效率高、成本低等优点，因而是目前制取粉末冶金用纯银粉的一种很有前途的新方法。

一、水合肼还原银的原理

水合肼能把许多金属盐还原成金属，使之呈粉末状的非均一晶粒沉积于反应器壁上或基片上。

还原过程中，当肼被氧化成氨和水时能释放出氢离子，因而，它是一种具有速度常数K₁和K_－1的反应。

N₂H₄ N₂＋4H^＋＋4e^－

就                             A B＋H^＋来说

－ ＝K₁（A）－K_－1（B）（H）^＋

反应过程中，随着氢离子浓度的增加，K₁（A）与K_－1（B）（H）^＋两数值逐渐接近，而使反应速度减慢。为了保持过程中的反应速度，需向体系中加入适量氨水。

在室温下，水合肼从硝酸银溶液中还原银的基本反应为：

AgNO₂＋N₂H₄·H₂O＝Ag↓＋NH₄NO₃＋ N₂↑＋H₂O

当加入氨水调整pH后，其反应则为：

4Ag（NH₃）₂NO₃＋N₂H₄＝4Ag↓＋N₂↑＋4NH₃＋4NH₄NO₃

水合肼从AgCl浆料中还原沉淀银的基本反应为：

4AgCl＋N₂H₄＋4OH^－＝4Ag↓＋N₂↑＋4H₂O＋4Cl^－

由于浆料中的氯化银系呈悬浮的固体状态存在，所以反应速度较慢。尽管氯化银加水浆化后，在不加氨水、加入氨水、通入氨气三种情况下的反应热力学计算值是相近的，但向此体系中加入氨水或通入氨气时，因能溶解部分氯化银而生成Ag（NH₃）₂^＋络离子，因而可加速反应的进行。

二、用水合肼法从合银废料中制取纯银粉

从银触头、银合金、镀银件、焊药、抛光废料、切削碎屑等废料中精制纯银粉，需预先用1∶1稀硝酸来溶解其中的银使之生成硝酸银液，过滤分离不溶渣，送去回收其他金属。

滤出的硝酸银液，多含有铜、镉、镍、铁等重金属杂质，需往其中加入盐酸使银呈氯化银沉出而与重金属杂质分离。但盐酸的加入量不宜过量太多，以免过量的Cl^－与银生成不沉淀的AgCl₂^－、AgCl₃^2－络阴离子，而降低银的回收率。

沉出的氧化银，过滤洗涤后加水浆化，再加入适量氨水调整pH＝10～11。然后在室温和良好搅拌条件（不要有死角）下缓慢加入两倍理论量肼的水溶液，经还原30min（溶液精亮，再加少量水合肼，若颜色无变化是氯化银还原完全的标志），静置获得细粒海绵银。经过滤，再水洗、酸煮（1∶HCl）、洗涤、干燥和筛分，至产出合格银粉。

用此法处理含有重金属杂质的工业废酸性硝酸银，也具有很好的效果。

三、用水合肼法从块状纯银或从纯硝酸银液中制取纯银粉

从块状纯银或从纯硝酸银液中精制纯银粉一般不使用含氯含钠的药剂。块状纯银先加稀硝酸溶解制备成纯硝酸银液。纯硝酸银液加氨水渊整pH至8～10，在室温和搅拌下缓慢加入两倍理论量肼的水溶液，还原30min，静置产出细粒海绵银。经过滤、洗涤、干燥、筛分产出合格银粉。

四、水合肼还原的工艺要点

经过实验室试验和小批量生产的实践证明，水合肼还原的工艺和技术要求为：

（一）水合肼还原银的最佳条件：原液含银浓度10～200g∕L（氯化银的浓度对还原无明显影响），pH值一般为8～10（氯化银最好为10～11）；N₂H₄的用量为理论量的两倍，在室温和良好搅拌下还原30min或更长。

（二）从含银废料中生产纯银粉，银的浸出率一般为96～99%，还原率一般在99%以上。回收率高，还原后的母液中含银均在0.001g∕L以下，达到废弃程度。

（三）水合肼的价格虽较贵，但它的还原力强，还原当量大。故药剂的单项成本甚至比碳酸钠、亚硫酸钠、铜粉等还原剂低。如将还原后的母液返回使用，还可减少肼和氨水的消耗。

（四）为保护环境，溶银过程中放出的NO、NO₂气体可经稀NaOH液吸收；不返回使用的母液，可加入少量高锰酸钾等氧化剂氧化后排放。