Аффинаж (фр. affinage, от affiner — очищать) — металлургический процесс получения высокочистых благородных металлов путём отделения от них загрязняющих примесей.
Рафинирование металлов — очистка «грязных» металлов от примесей.
Существует три основных метода рафинирования металлов — электролитический, химический и пирометаллургический.
Аффинаж драгоценных металлов — комплекс технологических мер, направленных на получение драгоценных металлов высочайшей чистоты. Аффинаж включает в себя ряд стадий очистки, среди которых преобладают методы химической обработки, физической обработки, концентрирования, и в конечном итоге получение металла заданной химической чистоты.
Серебро
Основные направления использования серебра:
– Изготовление зеркал и и источников питания
– Изготовление монет и ювелирных изделий
– Изготовление серебранной посуды и приборов
– Фотоматериалы (фотобумага и расходные растворы)
– Изготовление линз и светочувствительных стекол.
Основные методы аффинажа серебра:
– Сухие методы аффинажа серебра
– Способ купелирования.
– Метод соды.
– Мокрые методы аффинажа серебра.
– Химические способы извлечения серебра из лабораторных и технических остатков.
– Химические способы извлечения серебра из отработанных фиксажных растворов.
– Электролитический метод аффинажа серебра
Золото
Основные направления использования золота:
– драгоценный металл
– ювелирная промышленность
– электронная промышленость
– стоматология
Основные методы аффинажа золота:
-Сухие методы аффинажа золота
-Рафинирование селитрой
-Аффинаж при помощи хлора по методу Миллера
-Мокрые методы аффинажа золота
-Химические способы аффинажа золота из лабораторных и технических остатков
-Способ кратования.
-Способ аффинажа из раствора хлористого золота, восстановлением золота сернокислым железом.
-Осаждение золота солянокислым гидразином.
-Переработка шлифовальных золотосодержащих порошков.
-Восстановление золота из фотографических остатков.
-Переработка изделий из цветных металлов и сплавов, покрытых золотом.
-Электролитический аффинаж
Палладий
Основные направления использования золота:
– катализ
– ювелирная промышленность
– электронная промышленость
– стоматология
Основные методы аффинажа паладия:
-Методы получения чистого металлического палладия
-Способы аффинажа из технических остатков
-Палладиевая губка.
-Получение коллоидного палладия
-Получение палладиевой черни
Платина
Использование платины
– катализ
– ювелирная промышленость
– электронная промышленость
– стоматология
Методы аффинажа платины
Способ аффинажа царской водкой
Рафинирование лабораторных платиновых остатков
Платиновая чернь из ненасыщенных растворов
Методы цементации из растворов
Платина (исп. Platina) — 78 элемент периодической таблицы, атомная масса 195,08; благородный металл серо-стального цвета.
Платина, особенно в мелкодисперсном состоянии, является очень активным катализатором многих химических реакций, в том числе используемых в промышленных масштабах. Например, платина катализирует реакцию присоединения водорода к ароматическим соединениям даже при комнатной температуре и атмосферном давлении водорода. Еще в 1821 немецкий химик И. В.Дёберейнер обнаружил, что платиновая чернь способствует протеканию ряда химических реакций; при этом сама платина не претерпевала изменений. Так, платиновая чернь окисляла пары винного спирта до уксусной кислоты уже при обычной температуре. Через два года Дёберейнер открыл способность губчатой платины при комнатной температуре воспламенять водород. Если смесь водорода и кислорода (гремучий газ) ввести в соприкосновение с платиновой чернью или с губчатой платиной, то сначала идет сравнительно спокойная реакция горения. Но так как эта реакция сопровождается выделением большого количества теплоты, платиновая губка раскаляется, и гремучий газ взрывается. На основании своего открытия Дёберейнер сконструировал «водородное огниво» — прибор, широко применявшийся для получения огня до изобретения спичек.
Иридий
Использование иридия:
– гиподермические иголки
– медицина
Иридий — химический элемент с атомным номером 77 в периодической системе, обозначается символом Ir (лат. Iridium). Иридий — очень твёрдый, тугоплавкий, серебристо-белый переходный металл платиновой группы, обладающий высокой плотностью и уступающий по этому параметру только осмию. Имеет высокую коррозионную стойкость даже при температуре 2000 °C.
Содержание иридия в земной коре ничтожно мало (10−7 масс. %). Он встречается гораздо реже золота и платины и вместе с родием, рением и рутением относится к наименее распространённым элементам. Однако иридий относительно часто встречается в метеоритах и не исключено, что реальное содержание металла на планете гораздо выше: его высокая плотность и высокое сродство к железу (сидерофильность) могли привести к смещению иридия вглубь Земли, в ядро планеты, в процессе её формирования из расплава.
Из чистого иридия делают тигли для лабораторных целей и мундштуки для выдувания тугоплавкого стекла. Можно, конечно, использовать иридий и в качестве покрытия. Однако здесь встречаются трудности.
Чистый металлический иридий
Осмий
Использование осмия:
– реакции кактализа
– часовая промышленость
– ювелирная промышленость
Осмий — химический элемент с атомным номером 76 в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, обозначается символом Os (лат. Osmium). При стандартных условиях представляет собой серебристо-голубоватый хрупкий переходный металл. Относится к группе платиновых металлов.
Получение
Осмий выделяют из обогащённого сырья платиновых металлов путём прокаливания этого концентрата на воздухе при температурах 800—900 °C. При этом количественно сублимируют пары весьма летучего тетраоксида осмия OsO4, которые далее поглощают раствором NaOH.
Упариванием раствора выделяют соль — перосмат натрия, который далее восстанавливают водородом при 120 °C до осмия:
Na2[OsO2(OH)4] + 3H2 = 2NaOH + Os + 4H2O.
Осмий при этом получается в виде губки.
Чистый металлический осмий
Родий
Родий (лат. Rhodium; обозначается символом Rh) — элемент побочной подгруппы восьмой группы пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 45. Простое вещество родий (CAS-номер: 7440-16-6) — твёрдый переходный металл серебристо-белого цвета. Благородный металл платиновой группы.
Родий — твёрдый металл, серебристо-серого цвета. Имеет высокий коэффициент отражения электромагнитных лучей видимой части спектра, поэтому широко используется для изготовления «поверхностных» зеркал.
– Ювелирная промышленость
– Катализаторы (Родий применяется в катализаторах, в том числе в каталитических фильтрах-нейтрализаторах выхлопных газов автомобилей, Сплав родия с платиной очень эффективный катализатор для производства азотной кислоты окислением аммиака воздухом и до сих пор его применению нет альтернативной замены)
– Конструкционный материал (при производстве стекла (сплав платина-родий — фильеры для стеклонитей, для жидкокристаллических экранов). В связи с ростом производства жидкокристаллических устройств потребление родия быстро растёт (в 2005 в производстве стекла было использовано 1,55 тонны родия, в 2003 — 0,81 тонны).
– Термопары
– Материал контактных пар
Холодный белый блеск родия хорошо сочетается с бриллиантами, фианитами и др. вставками. Так же родий добавляют в качестве легирующей, укрепляющей добавки в платину и палладий. Нанесение на ювелирное изделие родиевого покрытия уменьшает износ и увеличивает твердость изделия, защищая от царапин, и придает яркий блеск.
Чистый металлический родий
Рутений
Использование рутения:
– автомобильная промышленость
– електротехника
– ювелирная промышленость
Рутений — элемент побочной подгруппы восьмой группы пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 44. Обозначается символом Ru (лат. Ruthenium). Простое вещество рутений (CAS-номер: 7440-18-8) — переходный металл серебристого цвета. Относится к платиновым металлам.
Происхождение названия
В 1844 году профессор Казанского университета Карл Карлович Клаус открыл новый химический элемент и назвал рутений в честь Руси (Ruthenia — латинское название Руси). История открытия Рутения напечатана в Бюллетенях Академии наук СССР.
Получение
Значительным источником рутения для его добычи является выделение его из осколков деления ядерных материалов (плутоний, уран, торий) где его содержание в отработанных ТВЭЛах достигает 250 граммов на тонну «сгоревшего» ядерного топлива.
Чистый металлический рутений
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Алгоритмы разделения любого сплава по его отдельным благородным составляющим.