Аффинаж золота


Аффинаж золота - процесс отделения золота от примесей

Золото может быть очищено (отделено от других металлов) двумя способами — химическим и электрохимическим.

В ювелирном производстве при проведении аффинажа используют химический метод, второй — только для больших количеств и при постоянном применении.





Ювелир может иметь загрязненное золото в твердом виде в обломках более или менее большого размера или уже растворенным в царской водке в виде хлорида золота. Для отделения золота от раствора используют различные химикаты.

Предпочтение отдают сульфату железа (2) FeSO4 — дешевому, не токсичному веществу.

Сернокислое железо продают в виде зеленых кристаллов или кристаллического порошка, его следует хранить в хорошо закрытых сосудах, в противном случае он превращается в сульфат железа (3) Fe(SO4)3 коричневого цвета, непригодного для использования. 

 Сульфат растворяют в двойном количестве воды, если жидкость мутная — это вызвано превращением сульфата; добавляют несколько граммов, например, 5 на каждые сто граммов сульфата и на дно посуды высыпают чистые железные гвозди, весом по крайней мере равным весу добавленной кислоты. 

 Таким образом, готовят смесь для отделения золота. В общем случае необходимы 3-4 г сульфата или 9-12 г раствора сульфата на один грамм извлекаемого золота.

Ошибочно считают, что достаточно добавить сульфат железа к царской водке, содержащей золото для получения качественного отделения желаемого количества металла. Никогда нельзя полностью извлечь растворенное золото. 

 Наиболее приемлемый метод - испарение под вытяжным колпаком всего избытка азотной кислоты — царскую водку медленно нагревают в фарфоровой чашке, в которую для предотвращения разложения хлорида золота добавляют поваренная соль, между чашкой и пламенем помещают сетку из железа, покрытого асбестом. Смесь нагревают до получения консистенции густого сиропа. Являясь утомительной операцией, эта операция заслуживает внимание потому, что обеспечивает наиболее полное отделение золота. 

 Для ускорения процесса рекомендуют периодически перемешивать раствор при помощи стеклянной палочки, добавляя время от времени небольшое количество соляной кислоты. Жидкость с густотой сиропа охлаждают, добавляют небольшое количество соляной кислоты, три объема воды и фильтруют. Фильтр промывают водой, которую выливают в отфильтрованную жидкость и к ней добавляют сульфат железа.

Золото, полученное при помощи сульфата железа имеет вид красно-коричневого тяжелого порошка, оседающего на дно сосуда, его отфильтровывают и промывают водой. Золото собирают на бумажном фильтре, который затем сжигают. Если все операции проведены правильно, из раствора извлекается все золото, а получившийся металл имеет пробу 1000‰.

Для того, чтобы быть уверенным, что вместе с отработанными жидкостями не выливается также золото, к ним всегда добавляют немного сульфата железа и наблюдают за выпадением металла в осадок. В случае отсутствия осадка и других благородных металлов - платины и палладия, раствор выливают.

Более простой метод - реакция раствора кислоты в присутствии чистых гвоздей до того момента, когда количественный анализ даст признаки полного отсутствия золота. Реакция железа, переходящего в раствор, разрушает азотно-азотистые соединения.

Оставшиеся гвозди вынимают, порошок собирают, промывают и плавят.

Химический аффинаж после квартования


Квартование — доведение содержания золота до 250‰ при помощи плавления в присутствии другого металла, обычно серебра. В реальности квартование означает уменьшение пробы любого драгоценного металла при помощи разбавления другим металлом путем плавления.

Аффинаж основан на растворении металлов, сопутствующих золоту, когда их вес в три, минимум в два с половиной раза больше веса золота.

Золото должно присутствовать в количестве от 250 до 280‰, остальная часть должна быть составлена из металлов, растворимых в азотной кислоте.

Если золота присутствует больше, например, 300‰, аффинаж не происходит, если меньше 250‰, при обработке кислотой металл превращается в порошок и операция требует повышенного внимания. Для удобства расчета сплав составляют из одной части золота и 3 частей других металлов.

Этот метод может быть изменен. Вместо серебра можно использовать медь или латунь. Для сокращения времени можно выливать расплавленный квартованный сплав тонким ручейком в воду так, чтобы металл принимал форму шариков, которые затем опускают в азотную кислоту. Образование шариков необходимо, если квартованный сплав хрупок и не переносит вальцевания.

Если квартованное золото содержит максимум 10 % меди и очень малое количество свинца, вместо азотной кислоты можно растворять посторонние металлы вместо азотной кислоты концентрированной серной кислотой. Вес кислоты должен превышать вес металла в три раза. Кислоту медленно нагревают до начала реакции и одновременно перемешивают. После окончания реакции кислоту охлаждают и выливают в воду. Количество воды должно превышать вес кислоты в три раза. Золото помещают в фарфоровую чашку, несколько раз хорошо промывают дистиллированной водой сначала холодной, потом горячей и затем плавят. В пятидесятых годах на некоторых производствах проводили эксперименты растворения металлов не химическим, а гальваническим способом. Этот метод не дает достоверных результатов и не имеет преимуществ.

Химический контроль золота, полученного квартованием, показывает, что аффинированный металл не имеет пробу 1000‰ и содержит тысячные доли других металлов.

Электролитический аффинаж


Этот аффинаж следует проводить предприятиям, имеющих постоянное количество золота с пробой не менее 900. Аффинаж дает хорошие результаты, если количество серебра не превышает ста тысячных. Анодом служит аффинируемое золото, катод должен быть изготовлен из чистого золота. Раствор состоит из хлорного золота и соляной кислоты.

Аффинаж при помощи хлора по методу Миллера


Этот метод основан на следующем явлении: при прохождении через золотосодержащую массу газообразный хлор воздействует, прежде всего, на металлы, снижающие пробу золота и, в последнюю очередь, на золото и платину. Примерный порядок воздействия: цинк, железо, сурьма, олово, мышьяк, медь, свинец, висмут, серебро, теллур, селен, золото, платина. 

 Преимущество метода - доведение пробы золота за несколько часов до 994-996‰, оборудование занимает мало места. Недостаток — необходимость защиты оператора и окружающей среды от воздействий хлора, ядовитого и коррозийного газа. Применяют для золота пробой выше 700‰ с высоким содержанием, прежде всего, серебра.

Хлор, выходя из расплава, уносит с собой хлориды металлов, золото и другие соединения, в больших или меньших количествах откладывающихся на внутренних стенках вытяжной вентиляции.