Tính chất hóa lý của Ammonium Bifluoride (NH₄HF₂):
-
Tính chất vật lý:
- Công thức hóa học: NH₄HF₂
- Khối lượng mol: 57.04 g/mol
- Hình dạng: Tinh thể không màu hoặc trắng, dễ tan trong nước.
- Điểm nóng chảy: Khoảng 125.6°C (phân hủy trước khi nóng chảy hoàn toàn).
- Tính tan: Tan tốt trong nước, tạo ra dung dịch có tính axit mạnh do phân ly thành HF và NH₄⁺.
- Mùi: Có mùi đặc trưng của amoniac và axit flohydric nhẹ.
-
Tính chất hóa học:
- Phản ứng phân ly: NH₄HF₂ ⇌ NH₄⁺ + HF₂⁻
- HF₂⁻ tiếp tục phân ly thành HF và F⁻ trong nước, tạo môi trường axit mạnh.
- Tính ăn mòn: Có khả năng ăn mòn thủy tinh và các vật liệu chứa silica do tạo thành hợp chất SiF₄ dễ bay hơi.
- Phản ứng phân ly: NH₄HF₂ ⇌ NH₄⁺ + HF₂⁻
Tính ổn định: Ổn định ở nhiệt độ phòng nhưng có thể phân hủy ở nhiệt độ cao thành NH₃, HF và F₂.
Ứng dụng của NH₄HF₂ trong các ngành công nghiệp:
-
Ngành khai khoáng và luyện kim:
- Chiết tách vàng (Au) từ quặng: NH₄HF₂ được dùng như một tác nhân ăn mòn và hòa tan các khoáng chất chứa silica để giải phóng vàng, đặc biệt trong các quặng chứa khoáng chất silicat.
- Tinh chế kim loại quý: NH₄HF₂ giúp loại bỏ các tạp chất silica trong quá trình tinh chế vàng và các kim loại quý khác.
-
Ngành sản xuất thủy tinh và gốm sứ:
- Ăn mòn và khắc thủy tinh: Dung dịch NH₄HF₂ được dùng để khắc hoa văn trên thủy tinh hoặc làm mờ bề mặt thủy tinh.
- Làm sạch bề mặt thủy tinh và gốm sứ: Loại bỏ các lớp oxit và cặn bẩn trên bề mặt trước khi xử lý tiếp theo.
-
Ngành hóa chất:
- Sản xuất hóa chất chứa flo: NH₄HF₂ là tiền chất trong tổng hợp các hợp chất flo hữu cơ và vô cơ.
- Chất xúc tác trong một số phản ứng hữu cơ: Nhờ vào khả năng tạo môi trường axit mạnh và hoạt tính flo hóa.
-
Ngành điện tử và bán dẫn:
Làm sạch và xử lý bề mặt silicon: Loại bỏ lớp oxit silicon (SiO₂) trên các tấm wafer bán dẫn trong sản xuất vi mạch.
Chiết tách vàng (Au) từ quặng bằng NH₄HF₂ và Gold Dressing Agent (GDA):
-
Gold Dressing Agent (GDA) là gì?
- GDA là một chất chiết tách vàng thân thiện với môi trường, được phát triển như một giải pháp thay thế cho cyanide. GDA thường là hỗn hợp các hợp chất hữu cơ có khả năng tạo phức với vàng trong điều kiện kiềm, giúp hòa tan vàng hiệu quả mà không gây độc hại.
-
Nguyên lý chiết tách vàng bằng NH₄HF₂ và GDA:
- NH₄HF₂ được sử dụng để hòa tan các khoáng vật chứa silica và các thành phần cứng trong quặng, giúp giải phóng vàng hoặc làm lộ các hạt vàng để GDA có thể tác dụng hiệu quả hơn.
- GDA hoạt động bằng cách tạo phức hòa tan với vàng trong dung dịch kiềm, thường kết hợp với một chất oxy hóa nhẹ như hydrogen peroxide (H₂O₂) để tăng hiệu suất.
-
Quy trình chiết tách vàng kết hợp NH₄HF₂ và GDA:
-
Bước 1: Chuẩn bị quặng
Nghiền nhỏ quặng chứa vàng để tăng diện tích bề mặt tiếp xúc. -
Bước 2: Xử lý bằng NH₄HF₂
Ngâm quặng trong dung dịch NH₄HF₂ để hòa tan các thành phần chứa silica và các tạp chất khó tách, làm lộ các hạt vàng. -
Bước 3: Chiết tách bằng GDA
Chuyển quặng đã xử lý vào dung dịch chứa GDA với pH kiềm (thường từ 10-11). Thêm chất oxy hóa như H₂O₂ để hỗ trợ quá trình hòa tan vàng. -
Bước 4: Thu hồi vàng
Sau khi vàng được hòa tan, lọc lấy dung dịch và hoàn nguyên vàng bằng phương pháp kết tủa (thường dùng bột kẽm) hoặc điện phân.
-
-
Ưu điểm của phương pháp này:
- Thân thiện môi trường: GDA không gây ô nhiễm như cyanide, dễ xử lý sau quá trình chiết tách.
- An toàn: Giảm nguy cơ phơi nhiễm hóa chất độc hại cho người lao động.
- Hiệu quả cao: Khi kết hợp NH₄HF₂ và GDA, quá trình chiết tách đạt hiệu suất cao, đặc biệt với các loại quặng chứa nhiều silica hoặc khoáng vật khó xử lý.
-
Lưu ý khi sử dụng:
- Kiểm soát nồng độ NH₄HF₂: Quá trình ăn mòn mạnh có thể làm hư hại thiết bị nếu không kiểm soát tốt.
- Quản lý chất thải: Mặc dù GDA an toàn hơn cyanide, nhưng vẫn cần xử lý đúng cách để tránh ảnh hưởng đến môi trường.
- Chất liệu thiết bị: Do tính ăn mòn của NH₄HF₂, nên sử dụng các thiết bị bằng vật liệu chống ăn mòn như nhựa hoặc thép không gỉ đặc biệt.
Dịch
