Для чего нужна бура при плавке золота
Прием черного и цветных металлов 8 968 326-31-25 САО Клязьминская улица
Черный и цветной металл.Вывоз лома от 100 кг. 8 968 326-31-25
Аффинаж золота какие химреактивы нужно приобрести?
Для аффинажа необходим еще цинк разрыхлитель. Золото это очень устойчивый металл к разнообразным агрессивным средам и кислотам и растворить его можно только в царской водке еще можно в растворе солей цианистой кислоты.
Возьмем даже очень низкопробные сплавы золота и в большей части реагируют примеси содержащиеся в том или ином золотосодержащем материале это серебро, медь, латунь.
фото цинк разрыхлитель
Молекулы металлов так скажем не благородных, находящиеся внутри золотосодержащего материала/слитка/брусочка и ни как не могут вступить в реакцию с кислотой, и для этого и существует цинк-разрыхлитель что бы добраться до всех химических элементов, и очистить золото от различных примесей.
Делаем аффинаж золота с цинком
Для очистки пяти граммов золота или золотого лома любой пробы 375 или 585 и что бы его очистить отмерим с запасом около 6.5 грамма цинка. Тигель при этом должен быть хорошо просушен и прокален.
Добавим буру в прогретый тигель и разгоняя пламенем стараемся покрыть всю или большую внутреннюю часть емкости для плавления, где будет происходить плавка золота.
После этого переносим при помощи пинцета золото, которое будем очищать от примесей и соответственно повышать пробу этого благородного металла.
Греем золотой металл до покраснения и сыплем сверху немного буры и продолжаем греть дальше, разгоняя расплавленную буру по всему металлу золота.
Фото расплавленного золота с цинком под увеличением.
После расплавления золотого металла, добавляем понемногу в тигель маленькие кусочки цинка (большие кусочки могут привести к разбросу золотого материала в разные стороны) размеры кусочков цинка не более 5 мм в квадрате-это самый безопасный размер расщепляющего золота цинка.
ДОбавляем медленно, после растворения уже положенного ранее кусочка и ни как не спешим. Когда весь цинк добавили в тигель с расплавленным золотом, нужно слегка перемешать расплавленную смесь металлической спицей при этом температура будет понижаться до 500-х градусов.
Температуру металла из смеси золота и цинка можно и нужно регулировать насыщением пламени то удаляя пламя, то приближая его.
В это время нужно быть очень внимательным и иметь некоторый опыт или пробовать несколько раз для достижения нужного результата. При этом нужно потрагивать покалывая пинцетом кусочки для того что бы понять, схватился золотой металл или нет а бура еще должна быть расплавленной, что бы взять кусочек и опустить в воду.
Если кусочек еще не сформировался, он распадется на кусочки и вы будете их ловить и при этом бура в тигеле может остыть и склеить все компоненты и придется начинать все заново.
Все эти манипуляции с золотым ломом совершаем только для того что бы смешать золото с цинком т.е. для процесса аффинажа (при этом кусочки золота с цинком приобретает ярко серебристый цвет и они довольно хрупки) и золото потом плавят в чистом тигеле-емкости.
И тут главное перед началом следующего процесса очистки золотого лома, нужно растолочь этот материал желательно чем мельче, тем лучше. Делают это в каменной ступке растирая полученные кусочки сплава золота с цинком в пыль практически.
Для наших пяти граммам+ пять цинка=10 граммов, нужно будет азотной кислоты 100 грамм 65% концентрации.
При соединении азотной кислоты и сплава золота в цинком происходит бурная реакция и выдеоления вредных и удушливых газов. Для этого аффинаж проводят в отдельных помещения специально для этих целей с вытяжкой подведенной прямо непосредственно к емкости реакции смешивания.
Чаще всего смешивание азотной кислоты со сплавом золота и цинка производят на улице в проветриваемом месте с маской на лице и защитными очками.
После всех этих действий наступает момент непосредственно аффинажа-выделению чистого золота.
После того как реакция станет совсем не активной и вялой, нужно включить электроплитку и довести раствор в колбе до кипения т.е. 100 градусов и кипятить его до тех пор пока пар станет белым как из кипящего носика чайника с водой
Наступил этап промывания полученного осадка из золотых хлопьев, добавляя в колбу половины объема чистой холодной воды, поболтав немного отделяем хлопья золота отдельно от жидкости и других частей, если они есть.
Лучше всего делать это убедившись, что молекулы золота станут дальше друг от друга несколько раз, пока жидкость будет совершенно прозрачной.
Чистая вода в колбе указывает на то, что цинк и его молекулы полностью растворены и удалены и то, что останется в колбе будет как раз и 999 проба золота или приближенная к этим величинам.
Все это при минимальном количестве воды, высыпаем золотой материал в небольшую удобную тарелку с положенной туда двойной марлей.
Фото емкости с хлопьями золота для плавки
После того как все из колбы мы высыпали в тарелку, посыпаем весь этот материал бурой и завязываем марлю в узел и промокнув от оставшейся жидкости, ложим узелок в чистый тигель для плавки 999 пробы золота в слитки или шарики, кому как удобно.
После этого ставим на включенную электроплитку или на газ, нагреваем его до того, что бы весь этот материал склеился в небольшой кусочек и ждем пока марля истлеет, после этого начинаем плавить этот кусочек время от времени посыпая бурой, помогающий убрать посторонние металлы из шарика золота на дне.
Это значит, что перед нами золото чистейшей пробы.
Для чистоты плавления золота следует несколько раз проверить чистоту плавленного материала в данном случае золота 999 пробы.
И заканчивая весь этот сложный процесс очищения т.е. аффинажа, золото нужно отбелить в растворе соляной (20 мл.) и азотной кислот (10 мл.), прокипятив полученный расплавленный кусочек золота в полулитре воды.
Затем завершающий этап очистки аффинажа золота, прополаскиваем его в чистой воде, протираем тряпочкой ветошью и все очищение золота готово.
Плавка золота с применением буры
Бура (тетраборат натрия) — весьма распространенное вещество, широко используется в быту: входит в состав чистящих средств, в некоторые формулы отбеливания зубов и т.д. Бура не токсична, что подтверждено исследованиями Департамента сельского хозяйства США в 2006 году. Она не наносит особого вреда ни окружающей среде, ни здоровью человека, даже при потреблении внутрь. (Возможны некоторые негативные последствия при неправильной работе с этим веществом, например, раздражение глаз, которое, однако, безболезненно и быстро проходит).
На Филиппинах кустарные золотодобытчики широко используют буру при извлечении золота. Бура легкодоступна, стоит недорого. Старатели обнаружили, что с ее помощью удается извлекать золота больше, чем другими методами, например, амальгамацией. Золотодобытчики из филиппинской провинции Бенгет отладили каждый этап этого процесса.
После дробления руду пускают на дальнейшее измельчение. Его осуществляют в металлических барабанах с твердыми металлическими прутьями или шарами. Ртуть не добавляют. Затем измельченную руду промывают на шлюзе. Не только в разных странах, но даже в разных поселениях кустарных золотодобытчиков на Филиппинах используют различные виды этого промприбора. Устройство на рис. 1 считается здесь наиболее эффективным, хотя в других регионах мира, например, в Танзании, можно встретить еще более простые модификации шлюзов.
Материал в шлюзе двигается по дну, покрытому специальной тканью — современным эквивалентом руна. Лучше использовать войлок: он может «захватывать» тяжелые частицы (золото) из пульпы. Когда ткань заполняется тяжелым материалом, ее промывают в баке (рис. 2).
Далее материал из бака промывают на лотке. Для того чтобы чешуйчатое золото при промывке не сносилось с лотка, добавляют немного мыла (для снижения поверхностного натяжения воды). Промывать надо тщательно для получения высокого содержания золота в получившемся концентрате (рис. 3).
Затем концентрат с лотка помещают в небольшой пластиковый пакетик с бурой и небольшим количеством воды (рис. 4).
Пакетик кладут в глиняную чашку вместе с несколькими кусками древесного угля, которые затем поджигают. С помощью ручного или электрического вентилятора раздувают пламя, температура огня повышается. Спустя несколько минут расплавленное золото скапливается на дне чашки (рис. 5). Успех этого метода обеспечивает тот факт, что бура снижает точку плавления золота до уровня, доступного в условиях ограниченных возможностей мелкомасштабной золотодобычи.
Использование буры для извлечения золота дает три основных преимущества для мелкомасштабных добытчиков:
1. Не используется сильный токсин — ртуть.
2. Степень извлечения золота выше, чем при амальгамации
3. Данный метод дешевле амальгамации.
Остановить использование ртути мелкомасштабными золотодобытчиками—задача не только региональная, но и глобальная. Имеющихся доводов, касающихся опасности для здоровья и окружающей среды, недостаточно, чтобы убедить кустарных старателей сменить технологию амальгамации на плавку с бурой. Одна из главных причина этому — добытчик придает высочайшее значение экономическому выживанию своей семьи или общины в ущерб личному здоровью. Однако можно показать рабочим, что с помощью буры удается извлекать намного больше золота, чем используя ртуть, при этом не увеличивается трудоемкость или стоимость добычи.
Следует отметить, что метод плавки концентрата с бурой пригоден не для всех типов золотых руд (мелкозернистых, богатых серой и т.д.) Разумно предварительно проверить, подходит ли для данного типа руды эта технология.
Как организовать обучение: пример из Калинга (Северные Филиппины). Метод плавки с бурой малоизвестен среди кустарных старателей мира и даже в других сообществах золотодобытчиков на Филиппинах. Для распространения знаний об этой технологии в 2011 году в двух поселениях старателей-кустарей была реализована программа, которая включала следующее:
Обучение методу плавки с бурой вместо амальгамации.
Анализ текущих проблем, вызванных использованием ртути при золотодобыче, и уровня здравоохранения в выбранных поселениях.
Обучение проводилось в районе Калинга на острове Лусон. Инструктор, проводивший его, успешно применяет плавку с бурой не один десяток лет. Демонстрация всего процесса была организована следующим образом.
В течение нескольких дней случайным образом было отобрано 16 мешков золотой руды общим весом 50 кг. Далее из одного мешка извлекали золото амальгамацией (удалось извлечь 1,2 г), из другого — с помощью буры (извлечение увеличилось до 3,5 г). Процесс повторили несколько раз.
Всего с помощью амальгамации из 7 мешков извлекли 8,4 г золота. Метод с бурой позволил извлечь из оставшихся 7 мешков 23 г.
В результате добытчики из Калинга поняли, что у них есть возможность за меньшие деньги с помощью буры извлекать почти в 3 раза больше золота, чем с помощью ртути. И сегодня данная технология в этих поселениях — обычное дело.
Этот метод извлечения золота еще не распространился из Северного Лусона в другие части Филиппин. Однако был разработан и начат 3-летний образовательный проект, финансируемый правительством Дании. В проекте вместо ориентировки на здоровье и безопасность для окружающей среды при использовании буры особый акцент делается на экономические плюсы этой технологии для мелкомасштабных добытчиков. Сравнивая степень извлечения золота при использовании ртути и буры, старатели выяснили, что они могут получить больше золота с помощью второго метода. Более того, его применение не потребует ни большего количества времени, ни новых вложений. Цель образовательного проекта — убедить 1500 кустарных золотодобытчиков по всему Лусону принять данный метод. Затем эту деятельность следует развернуть в других частях Филиппин и по всему миру. Стоит отметить, что для более точных методических и практических рекомендаций в области применения и ограничения метода плавки с бурой, конечно же, требуются дальнейшие научные исследования.
Есть надежда, что чем больше золотодобытчиков узнает о данном методе, тем шире он будет распространяться. Еще один способ эффективно пропагандировать эти знания — это видео: в 2011 году студией «Heinemann Media» был снят фильм на английском и тагальском (официальный язык Республики Филиппины) языках, в котором описывается применение технологии использования буры.
Технология проведения аффинажа золота
Процесс аффинажа представляет собой достаточно сложный механизм получения драгоценного металла более высокой пробы. В результате правильно проведенной процедуры из золота выводятся примеси других металлов, которые непосредственно влияют на его качество и стоимость.
Инструменты и расходные материалы
Аффинаж золота, будучи сложным процессом, требует немалой подготовки, особенно если процедура будет выполняться в домашних условиях. Итак, потребуются:
Материалы для аффинажа
Последовательность аффинажа золота: плавка металла
Прежде чем провести аффинаж золота железным купоросом, сделаем небольшие расчеты. Допустим, что очистки требует 10 г золота различной пробы, это может быть металл 585 и 333 пробы. Для его рыхления потребуется 10 г цинка. Однако как показывает практика, стоит позаботиться о небольшом запасе в 2-3 грамма.
Все работы по плавке в домашних условиях проводятся только после тщательной просушки и прокалки приготовленного тигля. Обратите внимание на то, что накалять непросушенный тигель нельзя, в противном случае велика вероятность его растрескивания. Кончиком синего пламени, которое производит горелка, аккуратно начинайте прокалку со стенок и дна тигля.
Только после прогрева емкости можно переходить к следующему этапу. В углубление тигля засыпьте буру. В процессе сжигания материала важно разогнать его по всей поверхности. Достигнув достаточного покрытия, перенесите золотой лом в емкость и продолжайте процесс нагревания.
После того как металл обретет красный цвет, засыпьте его бурой и продолжайте воздействовать высокими температурами. Преимущество использования буры для очистки в том, что она предотвращает образование окисной пленки, которая появляется в процессе нагревания металла. Такое действие буре под силу благодаря ее физико-химическим свойствам, которые сделали ее более тугоплавким материалом, чем золото.
Для плавки золота 999 пробы потребуется не менее 1068°С. Если вам приходится проводить рафинирование золота, которое имеет примеси меди и серебра и отмечено 500 пробой, необходима температура в 970°С, 333 пробы — 900°С.
Последовательность аффинажа золота: добавление цинка
Процесс нагревания продолжается до тех пор, пака на дне емкости не образуется небольшой шарик. После этого небольшими порциями (не более 6х6х6 мм) добавляется цинк. После добавления первой порции необходимо продолжать нагревание сплава. Необходимость закладывать небольшие кусочки цинка связана с разностью температур плавления цинка и золота, которая достигает более чем 500°С. Несоблюдение данной рекомендации может привести к выбросу сплава из емкости.
К каждому следующему кусочку стоит переходить только после полного растворения предыдущего. Внеся последний кусочек цинка, тщательно перемешайте массу подготовленной заранее спицей. В этот момент температура плавления опускается до 500°С, поэтому сплав не требует длительного и интенсивного нагревания.
Вытащив сплав из тигля, аккуратно прокалывайте его при помощи пинцета. Данным методом вы сможете вовремя определить момент схватывания металла и выбрать время для его опускания в воду. Если выполнить процедуру раньше положенного времени, велика вероятность того, что полученный слиток расколется на массу мелких элементов. Доставая мельчайшие частички, вы рискуете пропустить момент застывания буры, из-за которой кусочки приклеятся к стенкам емкости, и потребуется повторный нагрев для их извлечения.
Прежде чем продолжить аффинаж, необходимо измельчить материал. Оптимальным решением для данной процедуры будет изготовление порошка с помощью ступки.
Перед тем как приступить к процедуре, обязательно накройте ступку марлей, поскольку мельчайшие частички золота будут вылетать под ударами, вы рискуете потерять значительную часть драгоценного металла.
Промывка золота
Стеклянную колбу тщательно закрепите над электроплитой. В пробирку пересыпьте полученный порошок, аккуратно добавьте концентрат азотной кислоты в количестве 60-70 мл. Реакция взаимодействия происходит моментально, из колбы начнет выделяться цветной дым. В данный момент важно обеспечить безопасность своего пребывания рядом с колбой и держаться как можно дальше до завершения реакции. Если позволяет техническая оснащенность, выполняйте процедуру в хорошо проветриваемом помещении или на улице. На следующем этапе добавьте еще 50 мл кислоты и повторите процедуру два раза. Обратите внимание, что общий объем использованной кислоты должен ограничиваться 200 мл.
После того как реакция окончательно прекратится, установите колбу на плиту и нагрейте до температуры закипания (100°С). Процесс кипячения должен происходить при слабом воздействии тепла до тех пор, пока пар не обретет светлый оттенок, каким обладает вода при кипячении.
После перечисленных выше действий в осадок выпадает небольшое количество золотых хлопьев, требующих промывания. После того как раствор остынет, в колбу долейте холодную воду, которая должна занимать ½ объема емкости. Аккуратно взболтайте раствор и после оседания хлопьев слейте жидкость. С особой осторожностью выполняйте последнюю операцию, чтобы хлопья не вылились вместе с промывочной водой. Повторять действие необходимо до тех пор, пока сливаемая вода не станет чистой и прозрачной.
Прозрачность сливаемой воды указывает на то, что золото полностью лишилось дополнительных включений и цинка. При соблюдении технологии на дне колбы останется золото высочайшего качества с пробой не ниже 999.
Получение слитка
Аффинаж золота заканчивается формированием золотого слитка. На данном этапе золото выглядит совсем не так, как все привыкли его представлять, это всего лишь осадок в виде коричневых хлопьев. Чтобы качественно его собрать, потребуется обычная фарфоровая тарелка. Дно тарелки выстелите марлей, сложенной вдвое. Содержимое колбы вылейте в центр марли. Если на дне или стенках емкости остались хлопья, извлеките их, налив небольшое количество чистой воды.
Весь осадок, который оказался на марле, обильно посыпьте бурой, а марлю завяжите в тугой узел. Узелок поместите в тигель, который предварительно необходимо просушить и прокалить. Процедура прокаливания должна занимать не менее часа. В противном случае остаток влаги превратится в пар и спровоцирует растрескивание стенок сосуда.
На дно тигля насыпьте буру и в таком состоянии установите на поверхность электроплиты для нагревания. Нагревать содержимое необходимо до тех пор, пока не истлеет марля, а бура не склеит осадок в единый ком. На данном этапе можно снять колпак и продолжать нагревание до момента, пока осадок не превратится в красный шарик на дне сосуда. Систематически посыпайте образовывающийся шарик бурой, которая поможет избавиться от остаточных загрязнений.
Электролитический способ с применением буры имеет существенное преимущество — он до последнего момента позволяет контролировать остаточные примеси в драгоценном металле. Если на завершающем этапе переплавки в слиток бура обретает синий или зеленый оттенок, значит, еще происходит процесс взаимодействия с окислами. Данный факт не зависит от пробы золота, которое использовалось для переплавки.
О завершении последнего этапа можно говорить только тогда, когда при остывании золото начнет твердеть, приобретая чистую и блестящую поверхность. Если же взору открывается иная картина — заметная пленка, легкая матовость и блеклость, то золото требует дальнейшего нагревания с использованием буры.
После отвердевания металла его необходимо очистить от буры, в этом поможет процесс кипячения в отбеле. Для приготовления раствора соедините 20 мл соляной кислоты, 10 мл азотной кислоты и 0,5 л воды. Слиток необходимо кипятить в течение 5 минут и по прошествии времени ополоснуть чистой водой.
Алхимика Нет
Итак, после вопроса о помощи я решил написать про плавку драгоценных металлов.
Описание довольно общее, но даст вам, по крайней мере, общее представление что к чему. Хоть когда-то я и был сварщиком четвёртого разряда, но если какие неточности, то дополняйте и исправляйте.
Плавить можно горелкой или в печи.
Электродугавая. Пожалуй, самая ядрёная печь. Температура будет создаваться как название говорит за себя при помощи электрической дуги. Температура создаваемая электродугой доходит до 5000 °С в то время как температура на поверхности солнца составляет 5700 ºC. При такой температуре можно не то что сплавить, но и выкипятить наверное почти все металлы. Например температура кипения железа 2 862°C, золота 2 970°C, платины 3825 °C и даже иридия 4428 °C.
Столь высокая температура является и проблемой (если самодельная). Если не контролировать электрическую дугу, то она способна расплавить ВСЁ. Очень сложно подобрать термоизоляцию. Из извесных мне только кипич из Индии в который добавляют какой-то там местный минерал. Ужо не помню какой.
Муфтельная. Это пожалуй самая распространённая печка для любителя, но и самая бедовая. Как основные минусы это срок жизни нагревательного элемента и довольно долгое время плавки. В последнее время можно купить подобные беды из Китая где производитель укажет мах температуру в районе 1200°С или же ещё меньше. Если вы прочитав википедию думаете что сможете без проблем расплавить золото (поскольку 1064,18 °C), то это не всегда так. Во первых невозможно сделать 100% теплоизоляцию и поскольку часть тепла будет уходить налево важна мощность печки. т.е не какую температуру она может выдать, а также «сколько температуры» за единицу времени.
Даже если отбросить теплопотери, то температура плавки «золота» как ни покажется странным не всегда 1064,18 °C. Температура плавления «золота» будет зависеть от сплава или примесей.
Допустим, вы захотите сплавить «белое золото» и в этом сплаве присутствует палладий, то плавка будет происходить при температуре плавления палладия, а это 1555°C. Так что подобная китайская печенюшечка это ни в жисть не расплавит.
Вы можете достичь немного лучших результатов, если совместите «правильный» тигель, нормальную горелку и нормальный газ. Немного это немного и чудес не следует ожидать. Как правило это будет касаться ускорения плавки, но не перехода с «не плавится» к «расплавил».
Если (после плавки) вы увидели что цвет буры сильно поменял цвет, то это значит только что у вас было (есть) слишком много примесей
Если мелкодисперсное золото не сплавилось, а застыло хлопьями (крошками) в буре как мухи в янтаре, то температура плавки была недостаточной.
Про водород и бензин сил писать нет, может в другой раз
Тигель. Тип и размер тигля имеет значение, но не супер пупер какое. Свое первое золото я сплавил в куске черепицы и особенно не заморачивался на эту тему.
Хотя плавить грамм золота в тигле рассчитанном на килограмм, немного несуразно
Застывшая бура. После того как вы сплавили золото и не вытащили его вовремя из тигля может получиться так что ваш кусок золота прилипнет к буре (или всё вместе прилипнет ещё и к тиглю). И тут вы начинаете спрашивать советов как же вам это золото отделить от прилипшей или обволокшей буры.
Самый простой и самый дешёвый вариант. После того как вы закончили плавку, подобрать момент когда золото уже застыло, а бура нет. Резким движением выплёскиваем содержимое тигля в сосуд (кастрюлю из нержавейки) с водой. Тогда золото останется как есть, а вся бура отойдёт. Сначала это может показаться сложным, но попробовав, несколько раз освоите без проблем.