Золото

Мокрые методы аффинажа золота

Химические способы аффинажа золота из лабораторных и технических остатков

Способ кратования золота.

Это самый простой способ, выделения золота из технических остатков. Метод основан на инертности золота к действию азотной кислоты. Остатки золотых сплавов: опилки, стружки, обрезки и т.д. – необходимо, прежде всего, прокипятить в разбавленной азотной кислоте, промыть, высушить и сплавить.

Сплавлять металл лучше в невысоком огнеупорном керамическом тигле поместив его в муфельную печь или при помощи газовой или бензиновой горелки, в смеси с бурой (1:1 обьемн.%).
Температура муфельной печи при этом должна составлять 960-980°С. Если сплавление производится открытым пламенем горелки, то очень мелкие опилки лучше смешивать с порошком прокаленной буры (не обезвоженная бура сильно вспенивается при нагреве, что приводит к выносу мелких опилок из плавильной зоны тигля). Опилки с бурой перед помещением в плавильный тигель заворачиваются во влажную бумажную салфетку или скатываются с мягким воском в небольшой шарик.

Получившийся после сплавления слиток металла взвешивается и при этом желательно знать приблизительную пробу сплава.

Эффективное растворение в азотной кислоте всех прочих составляющих сплав металлов кроме золота и платины, возможно лишь при условии, что весовой % золота в сплаве будет составлять лишь четвёртую его часть, т.е. проба сплава должна быть не выше 250%о.

В реальности квартование означает уменьшение пробы любого драгоценного металла при помощи разбавления другим металлом (реагирующим с азотной кислотой) путем плавления.
Для простоты подсчёта процесса кратования сплава можно воспользоваться следующей тактикой: если золота в полученном слитке 500 весовых частей (проба сплава = 500%о), то кратность его равна 2, и разбавлять сплав нужно двумя весовыми частями меди (латунь, цинк); если проба 750%о, то кратность сплава равна единице и добавить необходимо три весовые части лигатуры от первоначального веса слитка и т.д.

Затем расплав выливают в воду для образования гранул (мелких зерен металла), воду сливают, а гранулы заливают разбавленной азотной кислотой (до 2/3 объема реакционного сосуда).

Вес кислоты должен превышать вес металла в три раза. Сосуд медленно нагревают (при протекании реакции выделяются ядовитые пары двуокиси азота). При этом серебро, медь и другие примеси растворяются, а золото остается в осадке Для полного удаления примесей полученный осадок повторно кипятят в чистой порцией NOз.

После чего темно-бурый осадок металла отстаивают и промывают несколько раз в воде до чистого слива. Извлеченный из реакционной емкости порошок золота смешивают с бурой (с малым ее количеством), заворачивают в бумажную салфетку, отжимают, плавят и получают слиток чистого золота.
Однако химический контроль золота, полученного квартованием показывает, что аффинированный металл не имеет пробу 999,9%о и содержит тысячные доли других металлов.

Выход чистого металла в процессе аффинажа, зная пробу и первоначальный вес (до кратования) золотого сплава подвергшегося рафинированию, можно подсчитать по не сложной формуле (см. Рис), где: Реп — вес сплава; Рч — вес чистого золота; 0,°- после запятой числовое значение пробы сплава.

Пример 1. Первоначальный вес золотого сплава подвергшегося рафинированию 10 г (Реп = 10); проба сплава 585%о (0,° = 0,585); нужно найти выход чистого золота после реакции рафинирования (Рч)

Реп •0,° = Рч
10* 0,585 = 5,85
Рч = 5,85г Au

Эта же формула также позволяет вычислить – сколько необходимо ввести в полученное чистое золото лигирующих металлов (Рл) для получения, например, золотого сплава 900%о пробы.

Пример 2. Бес чистого золота равен 5,85 г (Рч = 5,85); из которого необходимо получить сплав 900%о пробы (0,° = 0,900); нужно вычислить необходимый вес лигатурных добавок (Рл).

Рч ; 0 °-Рч=Рл
5,85 / 0,900 – 5,85 = 0,65
Рл = 0,65 г лигатуры

В конечном итоге получаем 6,5 г золотого сплава 900%о пробы (5,85чистое + 0,65лигатура = 6,5СппавХ т.е. в идеале, после проведения химического рафинирования 10 г золотого сплава 585%о пробы можно получить 6,5 г золотого сплава 900%о пробы.

Процентное соотношение между необходимыми лигирующими компонентами (серебро, медь и т.д.) для конкретного сплава вычисляется из справочных данных по составам золотых сплавов с задаваемыми параметрами (проба, температура плавления, жёсткость, цвет и т.п.).

• Аффинаж золота, серебра и металлов платиновой группы, Золото, Радиодетали, Способ извлечения драгоценных металлов

Сухие методы аффинажа золота

Рафинирование селитрой (сухой метод аффинажа золота)

Расплавленный высокопробный сплав золота обрабатывают калиевой селитрой (KNO₃). Металл плавится открытым пламенем бензиновой или газовой горелки в жаропрочном керамическом тигле с постоянным перемещением и помешиванием расплава давлением пламени.
Селитра подсыпается небольшими порциями в расплав и после реакции, приводящей к пенообразованию и вспучиванию получающихся оксидов наиболее активных металлов находящихся в сплаве, расплав пересыпается порцией буры.
Цикл повторяется до тех пор пока вновь введённая порция селитры не перестает создавать активное вспенивание и отшлаковывание оксидов. Этим способом можно удалить следы свинца, висмута, кадмия, олова, цинка.

Образующиеся при этом окислы металлов примесей всплывают и, сплавляясь с бурой, удаляются из тигля кварцевой или керамической палочкой или же сгоняются пламенем горелки за пределы плавильной зоны тигля.

Аффинаж при помощи хлора по методу Миллера (сухой метод аффинажа золота)

Этот метод основан на следующем явлении; при прохождении через расплав золотосодержащей массы газообразный хлор воздействует прежде всего на металлы, которые снижают пробу золота и в последнюю очередь на золото и платину.

Примерный порядок воздействия хлора на металлы: цинк, железо, сурьма, олово, мышьяк, медь, свинец, висмут, серебро, теллур, селен, золото, платина.
Преимущество метода — доведение пробы золота за несколько часов до 994-996%о, оборудование занимает мало места.
Недостаток — необходимость защиты оператора и окружающей среды от воздействий хлора, ядовитого и коррозийного газа.
Применяется для золота пробой выше 700%о с высоким содержанием прежде всего серебра. Хлор, выходя из расплава уносит с собой хлориды металлов, золото и другие соединения, которые в больших или меньших количествах откладываются на внутренних стенках вытяжной вентиляции.

• Аффинаж золота, серебра и металлов платиновой группы, Золото, Радиодетали, Способ извлечения драгоценных металлов