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对丙尔金的再认识和推广应用
中国电子科技集团公司第五十五所 张仲仪
【摘要】清洁镀金新材料丙尔金是一种新的化合物，而不是混合物。它安全，不属危险化学品；它无害，属实际无毒产品；它环保，废水排放没有环境风险；它应用，质量完全可以达到各种电子元器件所需标准。为此，我们应积极响应国家发改委21号令，为迎接2014年淘汰含有毒有害氰化物镀金工艺早做准备，让镀金清洁生产进一步发扬光大。
【关键词】新材料 丙尔金 化合物 安全无毒 清洁生产 推广应用
从上世纪六十年代起，在有电镀的行业内，人们一直在关注无氰电镀的研发和进展，先后看到了无氰镀锌和无氰镀铜工艺的问世及应用，也期盼着电镀金、银、铜基合金及预镀铜打底工艺能早日实现无氰化。现在人们终于盼到了：盼到了清洁镀金新材料——丙尔金的问世。它有望在2014年完全取代有毒有害氰化物镀金工艺，将大力推进镀金清洁生产的进程。
正是因为丙尔金的问世和国家将在2014年要“淘汰含有毒有害氰化物镀金工艺（氰化金钾电镀金及氰化亚金钾镀金）”，在此背景下，不少人因曾看过《认定丙尔金镀金新材料、加快推进镀金清洁生产进程》文章而向我咨询。咨询内容无外乎是：丙尔金为何物？它是怎样研发出来的？它的安全性怎样？环境风险怎样？以及它在实际生产应用中的情况等等。对此，我进一步查询了有关资料，并向有关专家请教，从而更加深了我对丙尔金的认识。
一、丙尔金为何物
丙尔金是一种在特殊条件下合成的新的化合物，而不是混合物。这是在中国科学院、 清华大学、成都电子科技大学微电子固体学院和四川华丰企业集团、成都宏明双新科技股份有限公司以及众多科技人员参与配合下，对丙尔金中的金含量，结晶水量，碳、氢、氮元素含量，碳与氢的连接方式，碳的存在类型，晶体结构，有机官能团等内容进行了全面测试后所得出的结论。因为有权威机构的检测结果作依据，我们应坚信无疑。另外，权威机构在测试的基础上，经分析判断出了丙尔金的分子式为KAu2N4C12H11O8，结构式为：
其名称是根据国际纯粹与化学联合会（IUPAC1970）的命名规则命名的，中文名称是：一水合柠檬酸一钾二(丙二腈合金（Ⅰ）)，英文名称是：di-(propanedinitrile gold(Ⅰ)) potassium citric monohydrate 。之所以我们把一水合柠檬酸一钾二(丙二腈合金（Ⅰ）)称之为丙尔金，乃是中文名
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称太长，读起来也不方便，故用丙二腈的谐音代之，即称丙尔金。
二、丙尔金的合成过程
丙尔金的合成过程是：先把黄金溶于“王水”中，金就会与“王水”中的氯离子结 合生成三氯化金，然后三氯化金在临界状态下与丙二腈、柠檬酸发生络合反应，就生成了一种新的有机金化合物，即：一水合柠檬酸一钾二(丙二腈合金(Ⅰ))，简称丙尔金[1]。
三、丙尔金的安全性
丙尔金有毒有害吗？对此，中国表面工程协会清洁生产指导委员会，在2006~2011年间，每年都要去丙尔金用户处取样，分别送国家安全生产监督管理总局化学品登记中心和中国疾病预防控制中心职业卫生与中毒控制所检测，最终得出了：丙尔金不属危险化学品，属实际无毒产品的结论。对此，我们坚信无疑[1]。
四、丙尔金的环境风险
既然丙尔金不属危险化学品和属实际无毒产品，那丙尔金溶在水中，其受纳水体肯 定不会有毒有害，不会对水环境带来危害。尽管丙尔金镀金溶液中会有残留的丙二腈（低毒）存在，但残留的丙二腈无论是在酸性或碱性条件下，都会逐步水解为腈基乙酸铵和更彻底的丙二酸铵等溶于水的无毒物质[2] [4]。更何况对浓度很低的需要外排的镀金清洗废水而言，那残留的丙二腈数量只会更少，难怪清华大学环境质量检测中心对丙尔金电镀废水进行检测，其总氰含量也才只有0.01mg/l。即使再放宽一步，按国家环保部2010年103号公告中所言：“使用新材料镀金后，排放废水的氰化物低于0.3mg/l”，也就是说，该废水不经处理就可以达到GB21900-2008《电镀污染物排放标准》中的表2标准（0.3mg/l），“若再经次氯酸钠破氰可低于0.1mg/l”，这就比上述《电镀污染物排放标准》中表3的0.2mg/l标准还要低。由此可见，丙尔金镀金废水对水环境不存在环境风险。
五、丙尔金镀金废水中为什么还能检测出氰化物的存在
在丙尔金镀金废水中本不应该检测出有毒有害的氰化物存在，因为在合成丙尔金的 原辅材料中，就根本没有用到氰化物，试问氰化物从何而来呢？后经分析和了解才明白：①在丙尔金镀金废水中，总会有或多或少的、微量的、没有完全分解的丙二腈存在；②目前我国在产品分析检验方法中，所含的有机腈是能够测出来的，但其含量都要计入到氰化物总量的分析结果中[5]。因此，在丙尔金镀金废水的检测报告中，就出现了氰化物，但该氰化物绝不是无机氰化物，而应该是丙二腈还原后的残留物。
六、丙尔金镀金新材料的实际应用效果
任何新材料、新产品、新设备、新工艺最终能否进入市场，关键是看它的实际应用
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效果。据我所知，目前使用丙尔金的企业还很少，最多也不过500余家（因为现在还有大多数企业在等待和观望）。但从测试机构和使用过丙尔金的企业所反馈回来的信息上看：确认用丙尔金镀出的金表面层的致密性、可焊性均优于氰化亚金钾镀金，正如中国印制电路行业协会在2012年11月25日发文《对非氰镀金丙尔金创新产品的评价》[CPCA（2012）034号文]中所讲：“丙尔金产品可以替代氰化亚金钾用于印制电路行业，镀件质量完全可以达到各种电子元器件所需标准”。另外，在目前已使用过丙尔金的企业，如：日本松下电器、广天科技（广州）有限公司、上海卓凯电子有限公司、深圳市祥丰科技有限公司、苏州普瑞讯电子有限公司、苏州仓庆金属制品有限公司、昆山市华新电路板公司（集团公司）、昆山华扬电子有限公司、旭发电子（昆山）有限公司、四川华丰企业集团（原796厂）、成都宏明双新科技股份有限公司（原715厂）、石家庄850电子有限公司等以及正在对丙尔金镀层评估的企业，如：三星表面处理（昆山）有限公司、金像电子股份有限公司、苏州普讯得有限公司、苏州紫翔电子科技有限公司、欣强科技（清远）有限公司、中国台湾富士康、无锡健鼎科技有限公司、兴森快捷电路科技股份有限公司等，其废水排放也均是达标的。另外，用丙尔金镀金比用氰化亚金钾镀金更节省黄金，这是深圳亚星电子有限公司和深圳余维公司得出的结论，如有疑问可直接向他们咨询，结论会更加可靠。
七、对丙尔金镀金技术及产品又称之为非氰化物镀金技术及非氰镀金产品的看法 因合成丙尔金的原辅材料中没有氰化物，而用的是有机的丙二腈，故在工信部节[2012]586号文中把丙尔金镀金技术称之为非氰化物镀金技术，就这更加说明丙尔金中的氰并非是有毒有害的氰化物，而是另外一种非氰材料。同样，中国印制电路行业协会[2012]034号文在《对丙尔金创新产品的评价》前面加上“非氰镀金”四个字，就也更加一目了然。它们都在告诉你：丙尔金镀金技术就是非氰化物镀金技术，丙尔金新产品就是不含氰的非氰镀金产品。当然，在2013年2月16日国家发改委发布的21号令，即修改后的《产业结构调整指导目录》中，更明确是要淘汰“含有毒有害氰化物电镀工艺（氰化金钾电镀金及氰化亚金钾镀金（2014），银、铜基合金及予镀铜打底工艺（暂缓淘汰））”。显而易见，只要是有毒有害氰化物电镀迟早都要被淘汰，而非氰镀金丙尔金新材料的问世必将终止有毒有害的氰化物镀金工艺，迎来非氰电镀金的清洁生产春天。
八、怎样迎接2014年淘汰含有毒有害氰化物电镀金工艺
1、明确淘汰含有毒有害氰化物电镀工艺的必要性和重要性，客观、公正、实事求
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是看待丙尔金镀金新材料。
2、坚信国家发改委出台的21号令，是经过缜密思考、认真研究后所做出的决定。因此，21号令不会轻易变更。为此，凡现在还在用有毒有害氰化物镀金的企业都应早做准备、积极应对、千万不要消极等待。那怎么办呢？一要主动收集有关丙尔金镀金的信息和资料；二要主动去已成功应用丙尔金的单位进行调研，获取经验。
3、企业一旦决定要采用丙尔金镀金工艺后，最好先作小试，让施镀者自己先体会，然后带着问题请丙尔金生产单位的技术人员和销售人员来企业，帮其把氰化镀金转为丙尔金非氰镀金。
4、如果在试镀和正式转产（由氰化镀金转为丙尔金非氰镀金）后，发现有产品质量问题、环境安全问题应及时向丙尔金生产单位反映，并一起查找原因，让丙尔金镀金工艺在改进中更加完善。
5、凡有电镀的行业协会应主动帮助镀金企业转产（由氰化镀金转为丙尔金非氰镀金），这不仅可让国家发改委21号令能得到更好的贯彻，同时也可让有电镀工艺的企业少走弯路，早日受益。因此，建议有关行业协会要尽快抓紧拟定推进丙尔镀金的工作方案，切实承担起在政府与企业间的桥梁和纽带作用。
参考咨料：
[1]张仲仪“认定丙尔金镀金新材料、加快推进镀金清洁生产进程”《设备与材料》2013.9 第三期 [2]三门峡恒生科技研发有限公司相关检测资料、技术资料。
[3]胡文成“丙二腈镀金过程——丙二腈残留与解析分析报告”，成都电子科大微电子与固体电子学院，2012.1.20 [4]张永强“丙尔金中的丙二腈在电解过程中的分解产物探讨”，四川华丰企业集团有限公司 [5]谢洪波、张来祥、赵文德“柠檬酸金钾镀金新技术初探”，《青岛电镀》2009年第3期16页
【附作者简介】：
张仲仪，男，重庆人，高级工程师。有从事清洗、电镀十年、环保工作三十余年的经验，曾先后发表论文近50余篇，现是中国电子环境科学学会理事，中国表面工程协会清洁生产指导委员会顾问，中国印制电路行业协会环保洁净分会外聘专家，中国慧聪表面处理网高级顾问，江苏省环境科学学会固体废弃物资源化专业委员会委员，《中国电镀》杂志编委，江苏环保厅、南京市环保局建设项目环境影响评审和清洁生产审核专家。 联系电话：13951756440 E-mail:sjy02@sina.com 通讯地址：南京白下区大杨村28号文泽园12栋4单元406 邮编：210002
2013年4月11日
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