Как выбрать флюс для плавки золота

Перед тем как золото и другие драгоценные металлы могут быть преобразованы в ювелирные изделия и использованы для различных целей, они должны пройти процесс рафинирования, чтобы получить пригодную для использования форму. Это необходимо для повышения чистоты и текучести металла, что облегчает его формование в разные формы.

Плавка является неотъемлемой частью процесса рафинирования золота и других драгоценных металлов. Это основной этап рафинирования, при котором драгоценный металл (в данном случае золото) извлекается из руды. Рудные металлы часто содержат множество других элементов и примесей, поэтому плавка важна для их удаления.

Во время процесса плавки в руду часто добавляют флюс для плавки золота. В этом посте мы обсудим важность флюса для плавки золота и его применение в процессе плавки. Самое главное — вы узнаете, как выбрать правильный флюс для плавки золота для ваших проектов плавки.

Зачем добавляют флюс при плавке золота?

Традиционно плавка проводится при температуре от 1150 до 1450 °C в течение примерно 2 часов. После этого сплав золота и серебра оседает на дно, так как он тяжелее, а шлак всплывает и удаляется. Несмотря на эти экстремальные условия, отделить некоторые примеси бывает сложно.

Часто золото задерживается в плавающем шлаке. С другой стороны, некоторые примеси и сопутствующие элементы могут прилипать к чистому металлу и оседать вместе с ним. Эти две аномалии могут привести к образованию нечистых слитков, а также к потере чистого металла вместе со шлаком.

Вот почему флюс для плавки золота так важен. Флюс — это химическое вещество или смесь химических веществ, которые добавляют в строго регулируемых количествах к руде с драгоценным металлом. Он помогает решить все вышеупомянутые проблемы и обеспечить максимальную чистоту слитков. Ниже перечислены некоторые способы, которыми использование флюса повышает эффективность процесса плавки:

• Флюс снижает температуру плавления: Если руда, из которой надо извлечь золото, содержит элементы и примеси с высокой температурой плавления, процесс становится энергоёмким, так как требуется высокая температура для расплавления смеси. Добавление флюса эффективно снижает температуру плавления руды.
• Катализ: Так как флюс состоит из химических веществ, он может служить катализатором, ускоряя процесс селективного окисления. Это помогает быстрее отделять шлак от драгоценного металла.
• Без флюса поток расплавленного драгоценного металла на дно замедлен, что может привести к смешению и усложнить отделение шлака.
• Селективная реакция: Золото — практически неактивный элемент. Флюс использует это свойство, реагируя только с примесями, превращая их в нитраты, которые легко отделяются.
• Флюс облегчает удаление металлических оксидов, что устраняет ещё один источник примесей.

Это значительно повышает эффективность плавки, обеспечивая максимальную чистоту отделяемого драгоценного металла и конечного слитка.

Флюс снижает температуру плавления, плотность и вязкость расплава; улучшает текучесть; облегчает удаление металлических оксидов; снижает потери драгоценных металлов и облегчает разрушение шлака.

Виды флюсов и их применение при плавке золота

Это видео демонстрирует использование буры в небольших масштабах при извлечении золота.

Бура. Фото предоставлено: (источник изображения)

Кремнезём

Кремнезём по своим свойствам в качестве флюса для плавки золота очень похож на буру. Он избирательно растворим в золоте и серебре и также способствует лёгкому отделению чистого металла от шлака. За счёт образования силикатов с оксидами металлов кремнезём обеспечивает стабильность, однородность и низкую вязкость шлака.

Кроме того, некоторые руды уже содержат кремнезём из-за использования диатомовой земли в процессе добычи. Поэтому дополнительное добавление кремнезёма в качестве флюса должно производиться с осторожностью. Кремнезём также влияет на повышение вязкости и текучести шихты, позволяя расплавленному золоту легко стекать вниз.

Кремнезём. Автор фото: (источник изображения)

Литарг

Флюорит

Флюорит не является ни кислотным, ни основным; это нейтральный флюс, который особенно полезен для снижения потерь драгоценных металлов при плавке тугоплавких руд. Подобно кремнезему, флюорит увеличивает вязкость и способствует свободному течению как чистого расплавленного золота, так и шлака. Он также способствует разложению, обеспечивая большую текучесть и улучшая общий поток шлака и чистого металла.

Несмотря на перечисленные преимущества, при использовании флюорита следует проявлять осторожность. Он может начать реагировать и разъедать тигель, если добавляется в неконтролируемых количествах. Флюорит также может мешать образованию оксидов буры при их совместном использовании.

Кредиты за изображение флюорита

Мука, древесный уголь и другие восстановители

Эти вещества часто используются для разрушения литарга и извлечения металлического свинца. Освобожденный свинец способствует высвобождению молекул кислорода, которые вступают в реакцию с примесями металлов. Это облегчает образование металлических оксидов в процессе окисления, с помощью бура, кремнезема и других веществ.

Стоит отметить, что в прошлом ртуть использовалась как флюс для плавки золота. Однако из-за опасности для окружающей среды и растущих проблем с экологической защитой и изменением климата, её применение было прекращено. Кроме того, ртуть оказывает негативное воздействие на здоровье работников, подвергающихся её воздействию, поэтому безопаснее отказаться от её использования.

Всё, что нужно знать о смешанных флюсах в процессе плавки золота

Как видно из предыдущего раздела, различные флюсы выполняют разные специфические функции в процессе плавки золота. Однако существуют разные типы концентратов, и у каждого свои уникальные потребности, которые могут быть удовлетворены с помощью различных флюсов для плавки золота. В большинстве случаев требуется применение более чем одного вида флюса.

Например, заряд может иметь высокую температуру плавления, которую необходимо снизить с помощью флюса, например, карбоната калия. В этом же заряде могут присутствовать металлические примеси, для удаления которых требуется использование флюса, такого как бура, для образования металлических оксидов и удаления примесей.

Таким образом, становится необходимым комбинировать несколько флюсов, чтобы достичь требуемого уровня чистоты драгоценных металлов. В этом разделе мы рассмотрим такие комбинации.

Существует множество рецептов флюсов, которые в основном зависят от типа руды или концентратов, подвергаемых плавке. Рекомендуется обращаться к стандартной литературе и определять расчет эффективных весов и пропорций комбинаций флюсов. Однако ниже приведены несколько основных рецептов, которые, по крайней мере, укажут вам правильное направление для начала проверки.

Общий рецепт

Традиционно, для большинства руд состав смеси флюсов должен содержать от 40 до 50% буры, 10-15% соды и 5-10% кварцевого песка. Однако в большинстве случаев свойства руды будут отличаться, и потребуется изменить пропорции.

Нейтральные руды (на базе 25 г образца руды):

Для плавки 25 г концентратов в нейтральных рудах будет уместна комбинация из 25 г литарга, 20 г карбоната натрия, 1 г муки и 8 г кварца. Конечно, все эти значения веса нужно корректировать при увеличении или уменьшении массы руды.

Образцы черных песков (на базе 20 г образца руды):

[Дальнейший текст перевода отсутствует, просьба предоставить оставшийся текст для полного перевода.]

Как рекомендовано здесь, хороший рецепт для руд, добываемых из черного песка, включает 30 г литарга, 30 г карбоната натрия, 25 г буры, 5 г муки, 8 г флюорита, 30 г кремнезема и 20 г образца руды. Опять же, важно отметить, что это лишь отправные точки, а не жесткие правила.

Необходимо делать соответствующие корректировки в зависимости от веса. Также убедитесь, что вы проводите тесты для определения оптимальной комбинации флюсов для вашего конкретного образца руды. Это связано с тем, что даже руды из черного песка могут иметь небольшие различия в характеристиках, отличаясь в зависимости от месторождения.

Рецепт флюса Чапмана

Это ещё один распространённый рецепт, который используется не только для золота, но и как флюс для плавки серебра или в их комбинации. Рецепт содержит 40% буры, по 20% соды, диоксида марганца и кремнезёма. (Как предлагается для продажи здесь)

При выборе правильного рецепта для смешивания флюса для плавки золота нужно учитывать множество факторов. К ним относятся: источник руды, уровень чистоты, наличие примесей металлов в концентрате и др.

В общем, опыт часто является самым важным руководящим элементом при выборе рецепта флюса. Если у вас мало собственного опыта, вы всегда можете воспользоваться результатами работы других людей. Используя перечисленные здесь пункты как отправную точку, задавайте вопросы и делайте выводы из разных источников.

Ещё важнее — проведите тестовый процесс плавки с любым рецептом, который хотите попробовать. Это следует сделать перед применением на большом объёме драгоценных металлов, чтобы избежать потерь и перерасхода металла.

Это видео показывает использование флюса Чапмана для извлечения золота из черного песка.

Преимущества добавления флюса при плавке золота

Использование флюса при плавке золота приносит несколько важных преимуществ:

Более высокая прибыль: Применение флюса повышает чистоту драгоценного металла, который впоследствии отливается в слитки или бруски. Это означает, что покупатели и дилеры будут готовы платить более высокую цену за ваши золотые слитки. Учитывая возросшую выручку от более высокой чистоты, затраты на приобретение флюса являются разумными и выгодными инвестициями.

Помимо краткосрочной финансовой выгоды, использование флюса приносит долгосрочную экономическую пользу — репутацию. Когда ваше производство или плавильня станет известной тем, что выпускает только высокочистые слитки, у вас появится стабильный бизнес и увеличится прибыль.

Снижение затрат на энергию: Флюс помогает понизить температуру плавления, что уменьшает потребление энергии для нагрева руды до температуры плавления. Снижение расходов на электроэнергию или топливо приводит к росту уровня прибыли.

Меньшее потребление энергии при плавке также способствует снижению углеродного следа этого процесса.

Удаление остаточного ртути: В рудах, содержащих ртуть, существует опасность для здоровья работников, так как ртуть может вызвать серьезные повреждения лёгких или даже смерть при вдыхании. Хотя в большинстве процессов рафинирования золота используется ретортинг для удаления большей части ртути из загрузки, часть ртути всё ещё остаётся и должна быть удалена в процессе плавки. Добавление флюса ускоряет удаление остаточной ртути, обеспечивая безопасность и здоровье операторов и персонала.

Пошаговое руководство по добавлению флюса в процессе плавки золота

Добавление флюса в загрузку драгоценных металлов можно рассматривать как отдельный процесс. Существует множество важных аспектов, которые необходимо учитывать, чтобы добавление флюса выполняло свою функцию и не приводило к обратному эффекту.

• Безопасность прежде всего
  Это важно, потому что некоторые флюсы могут иметь коррозионное воздействие при прямом контакте с кожей. Поэтому необходимо соблюдать все стандартные меры предосторожности: носить защитные перчатки, маски и т. д. Также важно, чтобы смешивание флюса с загрузкой проводилось в хорошо проветриваемом помещении. Это поможет предотвратить воздействие на оператора повышенной концентрации флюса или остаточных примесей в загрузке.
• Правильные пропорции
  Хотя это уже упоминалось в предыдущем разделе, стоит повторить: при выборе правильного флюса или их комбинации необходимо делать точные расчёты, консультироваться с литературой и проводить испытания. Успех процесса плавки во многом зависит от применяемого флюса. Такие показатели, как чистота получаемого драгоценного металла и количество металла, теряемого в шлаке, зависят от правильного выбора флюса. Поэтому очень важно правильно подобрать пропорции и сочетания флюсов для успешной плавки золота.
• На каком этапе процесса плавки золота следует добавлять флюс?
  Обычно процесс плавки золота начинается после ретортинга, поэтому естественно, что именно в этот момент добавляют флюс. Как только загрузка выходит из реторта, тигель необходимо предварительно нагреть. Смесь заранее подготовленных флюсов и руды затем выливают в тигли, которые помещают в печь для плавки золота. Таким образом начинается процесс плавления.
• Как реагируют флюсы во время процесса?
  Для смеси флюсов, содержащей литец (литарг), при температуре около 550°C литарг восстанавливается до свинца под действием восстановителей (например, муки). Также бура и карбонат натрия соединяются с загрузкой, образуя пористую массу. При примерно 750°C бура воздействует на металлические оксиды. Карбонат натрия реагирует с силикатами при 850°C. При 885°C оставшийся свинец превращается в оксид. К 1068°C предполагается завершение всех реакций.

Последствия отсутствия использования флюса при плавке золота

Заключение

Использование флюса для плавки золота — достаточно сложный процесс, который можно даже считать своего рода наукой. Следует отметить, что представленная здесь информация не охватывает всего необходимого, особенно при выборе правильных комбинаций флюсов. Тем не менее, это хороший отправной пункт, который поможет вам в правильном направлении и поможет подобрать подходящий флюс для плавки золота. С правильной комбинацией флюсов ваш процесс плавки золота обязательно принесёт большие доходы. Полученные чистые слитки и прутки сделают ваш бренд сильным игроком на рынке.

Ссылки
https://www.911metallurgist.com/blog/gold-smelting-refining-process
https://en.wikipedia.org/wiki/Flux_(metallurgy)
https://www.corrosionpedia.com/definition/1472/flux-metallurgy
https://www.911metallurgist.com/laboratory/guidelines-on-flux-calculation-gold-smelting/