Что такое сквозное извлечение золота

Опубликовано: 22.04.2024

Аффинажем называется очистка металла от примесей.

Этот процесс состоит из ряда последовательных процессов отделения лишних компонентов физическими и химическими способами.

Некоторые из методов аффинажа, применяемые в промышленности, можно реализовать и в домашних условиях, однако порой затраты на осуществление реакций превосходят прибыль от полученного благородного металла.

В данной статье мы расскажем, как снять и отделить золото от радиодеталей и достать его из микросхем, как сделать это безопасно своими руками.

Где содержится данный драгоценный металл?

Сотни тонн золота ежегодно используются при производстве радиодеталей и компьютерных микросхем. Контакты из этого металла отличаются высокой электропроводимостью, они не подвержены окислению, поэтому нашли широкое применение.

Золото
содержится в следующих компонентах:

диодах;
транзисторах;
стеклянных электродах;
реле;
портах;
перемычках;
модулях памяти материнских плат.

Отметим, что на практике в радиодеталях золота может быть гораздо меньше, чем должно быть по документам (особенно в технической продукции, сделанной после 1989 года).

Процесс аффинажа золота в домашних условиях

Аффинаж золота, проводимый дома, требует обустройства рабочего места. Обязательно наличие вытяжного шкафа и средств защиты кожи. Предварительно придётся приготовить все необходимые инструменты и реактивы.

Сырьё

В качестве сырья для очистки золота могут служить:

Золотосодержащий лом подойдет в качестве сырья для аффинажа

Золотосодержащий лом – технологический или из ювелирных изделий.
Концентраты, полученные на приисках добычи золота.
Шламы, полученные в процессе электролитической очистки цветных металлов (медь, никель, цинк и т. д.).
«Серебристая пена», полученная на свинцовых заводах посредством проведения процесса Паркесса.
Разнообразные элементы электроники – микросхемы, транзисторы, карты памяти и другие.

Чаще всего в домашних условиях золото добывается из компьютерных материнских плат и всевозможных радиодеталей.

Подготовка

Любой материал, выбранный в качестве сырья для выделения из него золота, должен быть предварительно подготовлен. Подготовка может заключаться в измельчении или дроблении сырья, сплавления его с цинком или обжига.

Подготовка к аффинажу — распайка телефонных плат

Приспособления

Для извлечения золота дома пригодятся:

Специальный тигель – сосуд, предназначенный для нагрева, обжига или сжигания чего-нибудь на сильном огне и расплавления металлов.
Прочный и удобный пинцет для переноса (например, цинка в золото).
Титановая палочка, трёхмиллиметровая по толщине.
Стальная спица, чтобы помешивать раствор.
Термостойкая колба (из огнеупорного стекла).
Электрическая спиральная плитка, требуется для нагрева золотосодержащего раствора или кислот.
Горелка, необходимая для плавки металлов.
Ёмкость, марля, бумага для фильтрации и колпак с отверстием снизу.

Реактивы

Очищать золото можно разными методами, для которых могут пригодиться следующие химические вещества:

Царская водка (ЦВ), представляющая собой специальную смесь из концентратов двух кислот (азотной и соляной) в соотношении 1:3 – 1 часть HNO3, азотная кислота (65-68%) и 3 части HCl, соляная кислота (32–35%).
Медь, которая будет служить разрыхлителем (при наличии в золоте серебра).
Хлорид олова – необходим для проведения восстановления.
Цинковые элементы (6*6*6 мм).
Железный купорос.
Хлор или калиевая селитра – применяется в сухом методе.
Хлорид натрия, который нужен для разрушения хлорида золота.
Цианид натрия – пригодится для выщелачивания «жёлтого металла».
Дистиллированная и обычная вода.

Способы очистки от примесей

Основной способ выделения чистого металла из смесей, в том числе из различных радиодеталей, заключается в химическом рафинировании. Очень распространено растворение в царской водке (смеси азотной и соляной кислоты) с последующим пропусканием через фильтр и восстановлением.

Метод электролиза

При методе электролиза золото из радиодеталей или любое другое, подвергнутое воздействию серной или соляной кислоты, осаждается на катоде при прохождении через раствор электрического тока.

В промышленности применяют катод из уже очищенного золота, дома можно использовать железный или свинцовый.

Падение силы тока – сигнал, что процесс растворения завершен. Данный метод также является действенным и поэтому достаточно распространенным.

Очистка с помощью йода

Для вытравливания золота с поверхности радиодеталей применяют самый обычный аптечный раствор Люголя – он представляет собой смесь йода и йодида калия. В процессе реакции образуются комплексные анионы, содержащие молекулы золота.

Для увеличения скорости химики добавляют серную или азотную кислоту. Процесс растворения может продолжаться сутками.В дальнейшем благородный металл осаждается из раствора разными способами.

Использование отбеливателя «Белизна»

Популярный бытовой отбеливатель состоит преимущественно из гипохлорида натрия.

Это вещество в смеси с соляной кислотой позволяет получить хлор, который в дальнейшем используют для растворения золота с образованием хлорида золота.

После этого в раствор добавляют бисульфат натрия.

По окончании реакции на дне сосуда остаются серые частицы – это и есть золото, которое приобретет естественный цвет после переплавки.

Другой вариант – смешать «Белизну», столовую соль (хлорид натрия) и аккумуляторный электролит, которые представляет собой не что иное, как серную кислоту. Полученная при реакции хлорноватистая кислота растворяет золото – его в дальнейшем нужно восстановить.

Аффинаж «без кислоты»

Распространенные в интернете рецепты получения из радиодеталей и растворения золота «без кислоты» по сути вводят читателей в заблуждение, поскольку кислота (обычно соляная) образуется в результате реакции других веществ.

Кроме того, не все знают о том, что применяемый в подобных случаях аккумуляторный электролит также является кислотой.

Использование перекиси водорода

Извлечение золота из радиодеталей перекисью водорода осуществляется следующим образом.

Данное вещество, по-другому именуемое пергидролем, реагирует с соляной кислотой, растворяя золото. Для этого золотосодержащее сырье заливают кислотой и добавляют перекись.

Образовавшаяся золотохлористоводородная кислота в дальнейшем разлагается на элементы.

Для этого можно использовать термический способ (направить на вещество синее пламя горелки) либо химический. Последний состоит в восстановлении золота путем добавления сульфата железа.

Другие методы извлечения

Существует множество других способов аффинажа, которыми можно собрать золото с микросхем, например, электролитом и аммиачной селитрой.

В данном случае электролит смешивается с аммиачной селитрой – так называется соль азотной кислоты. Полученный состав способен растворить благородный металл.

Большая часть других способов также основана на растворении золота и его последующем восстановлении.

Процессы различаются по:

стоимости;
доступности компонентов;
скорости реакции.

Что не стоит использовать в процессе?

Есть также вещества, с которыми нет смысла проводить эксперименты, потому что они или не дадут абсолютно никакой реакции, или усугубят процесс восстановления. В этот перечень входят:

Цианид калия. Способ подходит только для восстановления из нейтрального раствора хлорида золота. В остальных случаях реакции не произойдет.
Гидрат аммиака и карбонат аммония. Вещества не стоит использовать в процессе. Если осаждение и произойдет — высушивать полученное золото опасно для здоровья. В результате процесса получается гремучее золото, которое имеет свойство неожиданно взрываться.
Нитрат ртути. При осаждении получается мелкодисперсный осадок, а пары, которые возникают в процессе, смертельно опасны.
Цитраты, тартраты и ацетаты калия не помогут восстановить золото из царской водки.

И хотя в результате всех действий можно получить золото 999 пробы. Восстановление металла — трудоемкий процесс, который не покорится с первого раза новичкам. Важно соблюдать все сроки и пропорции. Поэтому при его выполнении следует обязательно заботиться о собственной безопасности, поскольку цена эксперимента может оказаться действительно высокой.

Пошаговая инструкция добычи металла из радиодеталей и микросхем

Для извлечения золота из микросхем и радиодеталей целесообразно воспользоваться царской водкой.

Чтобы аффинировать золото данным способом необходимо осуществить действия в указанной ниже последовательности:

измельчить компоненты механическим путем, отделив части, в которых содержится золото;
избавиться от органических веществ путем обжигания или прокаливания;
открыть в помещении окна для лучшего проветривания;
для экспериментов приготовить сосуд из боросиликатного стекла;
заготовки поместить в концентрированную смесь 36% соляной (3 части) и 95% азотной кислоты (1 часть) небольшими порциями – до 3 грамм за раз, на 100 г сырья потребуется 500 мл царской водки;
раствор нагреть при постепенном доливании азотной кислоты;
наличие золота проверить хлоридом олова;
раствор отфильтровать, затем из него удалить азотную кислоту.

В дальнейшем золото может быть восстановлено с помощью железного купороса, пергидроля, щавелевой кислоты или сульфата гидразина. Полученное золото переплавляется в слиток с использованием тигля.

Отметим, что в домашних условиях заниматься очисткой золота небезопасно из-за значительной едкости и токсичности используемых веществ и выделяющихся летучих соединений.

Кроме того, потребуются углубленные познания в химии.

Как сделать самому царскую водку

Для приготовления царской водки надо соединить 3 части соляной кислоты с 1 частью азотной кислоты. Смешивать компоненты необходимо только перед применением, так как в процессе хранения летучие продукты испаряются, снижая активность растворителя.

Растворение золота возможно и в хлороводородной кислоте, но скорость реакции низкая. Азотка выступает в роли катализатора реакции. Поэтому сначала в стеклянную емкость следует залить НСl, поместить в нее золотосодержащие предметы. И только теперь постепенно добавлять азотную.

Важно не перелить азотку, так как это затруднит процесс осаждения Аu из раствора.

Куда сдать полученный материал и по какой цене?

Полученный в результате очистки золотой слиток (королёк) чаще всего имеет незначительный вес. Однако даже в таком количестве он представляет интерес для скупщиков.

Объявления о покупке золота можно без труда найти в интернете или местных газетах.

Зачастую цельный металл приобретают те же фирмы, что занимаются скупкой радиодеталей.

Золотом могут заинтересоваться и скупщики других металлов (например, алюминия или латуни).

Если покупатель находится в одном городе с продавцом, сделка совершается при визите по указанному адресу.

Скупщик сам взвешивает металл и проверяет его качество, после чего назначает цену. Разумеется, если есть возможность, желательно проверить все предложения на рынке, чтобы выбрать самое выгодное. В другой город слиток можно отправить по почте наложенным платежом.

Некоторые ломбарды также готовы принять товар такого рода. Чтобы выяснить, по какой цене заведение готово будет приобрести золото, обратитесь к работнику ломбарда. Другой вариант – самому подать объявление. В этом случае вам лишь придется ждать звонка от потенциального покупателя.

Если заниматься аффинажем в промышленных масштабах, то следует опираться на действующие законы.

Чтобы легально заниматься оборотом драгоценных металлов, нужно зарегистрироваться в качестве ИП или создать ООО.

При сбыте золота ориентируйтесь на его чистоту и на рыночную стоимость.

Цена за грамм драгметалла 999 пробы устанавливается Центробанком России. С 2004 года цены на него непрерывно растут. Самый значительный скачок наблюдался в 2021 году, когда стоимость превысила 3 тысячи рублей за грамм.

Суть аффинажа золота

По своей сути аффинаж золота – это его очистка от всего лишнего. Например, золото 585 пробы в реальности содержит всего 58,5% «жёлтого металла», а остальное – примеси, добавленные для придания изделию нужных свойств (прочности, цвета). Цель проведения очистки драгметалла – выделение из него всех имеющихся примесей и получение золота 999,9 пробы (99,9%).

Аффинаж золота в домашних условиях

Фото: catalogmineralov.ru

Бурное развитие золотодобывающей промышленности неуклонно приводит к постепенному истощению ресурсов. Поэтому сейчас очень остро стоит вопрос увеличения объёмов добычи, в том числе и методами извлечения золота из руд как коренных, так и россыпных месторождений. Сегодня есть несколько способов обогащения, и каждый из них проводится по индивидуальной технологии.

Гравитационное обогащение

Самым известным и «старым» способом считается гравитационное обогащение золота. Именно благодаря нему золото стало первым драгоценным металлом, о котором узнало человечество (этот момент произошёл за много тысячелетий до нашей эры).

Со временем именно с помощью гравитационного метода по всему миру начали массово извлекать драгметалл из россыпей. Позже этот способ превратился в полноценную технологию добычи золота.

Сейчас гравитационное обогащение руды золота широко применяется на многих золотоизвлекательных фабриках. В чём его суть?

В современной практике гравитационного процесса обогащения золота, как правило, прибегают к помощи отсадочных машин, концентрационных столов, барабанных концентраторов. Рассмотрим технологию извлечения гравитационным методом на отсадочной машине.

Фото: aleks-gold.ru

В основе данного способа обогащения стоит разделение измельчённой руды в зависимости от её плотности. Ключевое звено конструкции отсадочной машины – решето. Именно на него подаётся смесь измельчённой руды и жидкости (пульпа).

Перед укладкой на поверхность решета обязательно укладывают слой искусственной постели – для золотых руд, главным образом, используют металлическую дробь или гематитовую руду.

Затем в решето машины через специальные отверстия подаётся вода, при пульсации которой смесь «передвигается» вдоль решета: под силой тяжести твёрдые частицы с разной скоростью оседают на постель.

Более тяжёлые частицы проваливаются через неё и попадают под решето, а лёгкие остаются на поверхности постели. Отсадочная машина «избавляется» от них с помощью сливного порога, получая на выходе концентрат.

Гравитационное обогащение золота — весьма экономичный и экологичный способ. Он наиболее эффективен при извлечении крупных зёрен золота, что нельзя сказать о рудах мелких классов.

Флотационное обогащение

Флотационный способ обогащения золота получил распространение в 1930-ых годах. Сам термин «флотация» произошёл от английского слова «flotation», что в переводе значит плавание, всплывание. Такое название этот процесс обогащения золота получил, так как подразумевает разделение мелких твёрдых частиц в водной среде.

В основе технологии обогащения руды золота лежит избирательное закрепление минералов на границе раздела фаз и, как следствие, их смачиваемость.

Фото: commons.wikimedia.org, автор: Andreslan — Industria minera.

Флотацию проводят в механических флотационных машинах в виде ванны из листовой стали, разделённой перегородками на несколько камер кубической формы. В аппарат подаётся смесь тонкоизмельчённой руды и жидкости вместе с особыми реагентами.

Через первую камеру машины она попадает на быстро вращающуюся мешалку – колесо с лопатками из твёрдой стали, которое вращается со скоростью 275-600 об/мин, параллельно засасывая воздух.

В результате вращения пульпа перемешивается с мелкими пузырьками воздуха. Золотосодержащие частицы под воздействием реагентов теряют способность смачиваться водой.

В результате они прилипают к пузырькам воздуха и в виде пены всплывают на поверхность камер флотационной машины, а ненужный материал остаётся в пульпе. «Золотую» пену обезвоживают, получая концентрат, который отправляется на сгущение и последующую переработку.

Флотационный способ относительно дорогой и при этом наносит определённый вред окружающей среде. Но его популярность продиктована универсальностью: флотационное обогащение применимо чуть ли не для всех минералов.

Кучное выщелачивание

Первые примеры обогащения золота кучным выщелачиванием известны с давних времён – именно таким способом в середине XVII века извлекали медь на шахтах в Венгрии.

Современный метод сформировался и распространился всего пару десятков лет назад. Как сейчас выглядит схема обогащения золота методом кучного выщелачивания?

Данный способ подразумевает несколько этапов. Во-первых, нужно определённым образом подготовить золотосодержащую руду. В зависимости от индивидуальных характеристик, этот этап может включать в себя дробление, грохочение, шихтовку и прочие процессы.

Затем формируется гидроизоляционное основание: на специально отведённой площадке отсыпается и уплотняется глина, на которую укладывают полиэтиленовую плёнку с дренажным слоем, и уже потом укладывают пласты-коллекторы для сбора продуктивных растворов.

Саму руду кладут в кучу на водонепроницаемое наклонное ложе и сверху орошают реагентом – раствором цианида, который, просочившись через кучу, выщелачивает золото.

Полученная смесь стекает по специальному желобу в пруд-отстойник, где проводится осаждение драгметалла. Для этого процесса обычно применяют активированный уголь, цемент или сернистый натрий.

В отличие от других методов обогащения золота, технология обогащения золота методом кучного выщелачивания очень популярна из-за простоты и доступности: драгметаллы извлекаются в виде осветлённого раствора, а не пульпы, поэтому быстрее и легче подвергаются дальнейшей переработке.

Во все времена добыча золота являлась трудоемким процессом, требующим разработки специальных методов его извлечения из россыпей или руды. Способы извлечения драгоценного компонента представляют систему технологий, применяемых в зависимости от состава исходного материала для переработки.

Как добывают золото?

Извлечение драгоценного компонента из недр земли является звеном золотодобычи. Освоению месторождения предшествует:

разведка;
геологическая оценка с подтверждением целесообразности промышленной разработки;
финансирование поисковых работ и связанных с ними затрат.

Способы добычи золота определяются в зависимости от формы нахождения драгоценного металла в природе. Золото встречается в первичных и вторичных месторождениях. Первичные представляют собой золотосодержащие кварцевые жилы, находящиеся непосредственно в породе.

Вторичные месторождения формируются за счет разрушения и переноса на расстояние материала, содержащего химический элемент №79.

Как добывают золото из русел рек?

В самом начале золотой лихорадки драгоценный металл добывали вручную, промывая рыхлый материал, отложенный в долинах русел рек. Этот способ предусматривал использование лотков. В настоящее время их используют на первом этапе проведения разведочных и оценочных работ по наличию драгоценного металла в отложениях и для его добычи кустарным способом.

Добыча золота своими руками является трудоемким процессом. Как правило, для этой цели используют специальное оборудование, в том числе детекторы для поиска металла. Их применение позволяет ускорить поисковые работы.

Как добывают золото из рудных месторождений?

Низкое содержание в руде ценного компонента предусматривает использование комбинированной технологии его извлечения. Для этого камень дробят до состояния порошка, а потом применяют следующие операции:

гравитационное обогащение;
амальгамирование;
перегонка в ретортах;
плавка.

Отходы производства подвергаются переработке цианидами с образованием соединений химического элемента 79. Применение смешанного способа позволяет практически без отходов в отвалы извлечь драгоценность.

Полученный ценный продукт очищают от примесей других металлов (серебра, цинка, меди, железа) методом хлорирования. Для этого расплавленный металл обрабатывают парами хлора.

При этом образуются соединения с газом второстепенных компонентов, всплывающие на поверхность расплава, которые легко удаляются. Оставшуюся часть примесей (около 0,5%) удаляют электролитическим путем.

В лабораториях для извлечения драгоценного металла из остатков применяют метод пиролиза. При этом проводят растворение остатков в царской водке и осаждение раствора сульфатом натрия.

Влияние добычи драгоценного металла на состояние мировой экономики

На колебание курса золота на мировом рынке влияет соотношение между спросом на драгоценный материал со стороны основных отраслей промышленного производства и предложением компаний, специализирующихся на добыче. Покупка акций компаний является распространенным методом инвестирования капитала, несмотря на непредсказуемость годовой добычи металла.

До недавнего времени первое место в мире по добыче драгоценного металла сохранялось за ЮАР, но сейчас лидирующее место остается за Китаем, несмотря на высокие издержки, связанные с добычей, и опасные условия работы шахтеров.

В Северной Америке добывание благородного металла шахтным способом по сравнению с предыдущими периодами сократилось почти на четверть. Низкое содержание ценного компонента в руде требует больших физических и финансовых затрат.

Даже в менее стабильных районах по добыче золота не наблюдается тенденция к увеличению темпов роста производства. Компании, специализирующиеся на добыче золота, иногда сталкиваются с вопросом нецелесообразности освоения новых месторождений.

Как выход из сложившейся ситуации предпринимаются следующие решения:

разрабатываются новые технологии по извлечению драгоценного компонента из отходов первичного производства;
наращиваются темпы добычи известных месторождений.

Добыча золота в мире достигла максимума в 2015 году. Львиная доля прироста показателя пришлась на Мексику. Мировая добыча золота влияет на показатель стоимости унции на валютной бирже, а динамика роста мировых цен положительно отражается на рентабельности производства.

Страны-лидеры по добыче золота в мире географически расположены на разных континентах. Запасы драгоценного компонента в недрах государств определяют лидирующую роль на рынке добычи.

Среди стран мира первенство принадлежит Китаю, за ним следуют Австралия, Россия, США, Канада.

Способы обогащения драгоценного металла

Содержащееся в породах золото находится в низких концентрациях. Для промышленной разработки необходимо содержание металла в горной породе, покрывающее затраты на его добычу и извлечение из горной породы.

Методы добычи золота из рудного материала разрабатываются с учетом особенностей материала, подлежащего переработке.

Для обогащения (увеличения концентрации в весовой единице) руды используются такие способы:

электрохимический;
чисто химический.

Электролитический способ извлечения отличается высокой чистотой конечного продукта. Процесс электролиза состоит в осаждении на катоде чистого металла с концентрацией примесей в электролите. Этот метод требует больших энергетических затрат.

Добыча золота из камня проводится с использованием солянокислых растворов. Недостатком метода является слабая растворимость примесей металла. Для их удаления экстракт необходимо несколько раз промыть соляной кислотой с дальнейшим восстановлением раствора до металлической фазы.

В результате фильтрации и промывки получают материал высокого класса чистоты. Основным недостатком этого метода является использование дорогих реагентов.

Существует ряд способов извлечения драгоценного компонента из руды или шлиха, среди которых находится амальгамация. Технология предусматривает использование свойства металла образовывать химическое соединение с жидким металлом — ртутью.

Процесс предусматривает измельчение каменного материала, содержащего драгоценный химический элемент 79, с последующим добавлением ртути в порошок. В результате образовывается амальгама, которую разделяют на составляющие компоненты (ртуть и золото) в процессе дополнительной обработки. Этот способ извлечения токсичен и его практически не применяют в производстве.

Метод цианирования предусматривает использование синильной кислоты и цианидов. Западные страны активно используют способ выщелачивания ценного компонента из руды. Он является экономически выгодным и экологически безопасным.
Обогащение россыпного золота производится гравитационным способом, известным уже несколько тысячелетий. В его основе заложено физическое свойство благородного химического элемента №79 – плотность. Именно эта характеристика позволяет металлу задерживаться в специальном желобе при промывке водой рыхлого материала, содержащего частицы драгоценного металла.

Золото оседает на специально проделанных в приспособлении ячейках. Для того чтобы избежать потерь при этом виде обогащения, в ячейки помещали ртуть. Жидкий металл, взаимодействуя с золотом, образовывает соединение и позволяет повысить эффективность добычи.

Очень часто в техногенных образованиях концентрируется металл. Например, на одном из приисков при проведении планировочных работ на территории складирования отходов был найден самородок весом около 7 кг, ошибочно принятый за кусок пустой породы.

Добрый день, дорогой читатель! Давайте сегодня поговорим о том, что такое аффинаж золота, почему существует столько технологий аффинажа и какую пользу он приносит.

Золотой резерв России на начало осени 2018 года составил 1968 т. Всё это — золото очень высокой пробы, практически чистое, — в природе такое не встречается. Основной продукт добычи — не крупные самородки, а кварцевые жилы, сплавы и вымываемый водами песок (вторичные месторождения). Чтобы крупицы драгоценного металла превратились в слиток, они должны пройти целый цикл обработки.

Что такое аффинаж и зачем он нужен

Аффинаж — это процесс глубокой очистки металла от примесей, то есть повышение пробы. Его методики основаны на различиях в химических и физических свойствах металлов, присутствующих в сплаве. Золото — инертный металл (почти не реагирует с кислотами и не образует оксидов), и это упрощает процесс его выделения из полуфабриката.

Аффинируют сплавы, полученные из разных источников и обладающие разной степенью чистоты:

золотосодержащие смеси веществ, добытые в природе;
золотой лом (технический, ювелирный, бытовой);
шлам, оставшийся после очистки меди, серебра, цинка (в нашем случае — после электролиза);
отходы свинцового производства — «серебристая» (цинковая) пена с примесями благородных металлов;
золотосодержащий электронный мусор (микросхемы, карты памяти, транзисторы).

Наибольшая доля сырья, поступающая в аффинажную обработку, — это так называемое «черновое золото» — продукция предприятий, занимающихся золотодобычей и первичной переработкой руды. Черновой металл представлен главным образом шлиховым золотом (россыпью) и шламом, реже природными слитками.

Юридические аспекты

Государство контролирует сделки с драгоценными металлами, камнями и жемчугом, а их нелегальный оборот расценивается как угроза экономической безопасности. Статья 191 УК РФ предусматривает для граждан ответственность за незаконные действия:

покупку или продажу;
хранение;
транспортировку (перевозку, пересылку).

Где можно провести процедуру

Аффинированием золота занимаются специализированные предприятия. В России это АО «Уралэлектромедь», Колымский аффинажный завод, ООО «Красцветмет» и ещё несколько организаций. Основной способ очистки металла от примесей в промышленных масштабах — электролитический (разделение расплава на составные части посредством пропускания через него электрического тока).
Существуют лаборатории, располагающие нужным оборудованием и вытяжкой.
Некоторые техники аффинажа можно воспроизвести в домашних условиях, если позаботиться о материалах и инструментах.

Способы аффинажа золота

Методы очистки благородных металлов делятся на:

химические (построенные на взаимодействии веществ, бывают сухими и мокрыми);
электрохимические (электролиз).

Сухие

Говоря о сухом методе очистки золота, имеют в виду метод Миллера. Он применяется только в промышленных условиях из-за токсичности и коррозионной активности хлора и его соединений, которые в избытке выделяются при проведении реакции.

Суть способа: через измельчённую массу обрабатываемого вещества пропускается газообразный хлор. Соединения неблагородных металлов с хлором летучи и удаляются из сплава, повышая пробу золота.

Метод Миллера эффективен за счёт того, что благородные металлы реагируют с хлором в последнюю очередь (первыми выводятся цинк и железо, последними — золото и платина). Его преимущества:

он недорог;
не требует больших площадей для размещения оборудования;
недолог — занимает несколько часов;
удаляет почти всю лигатуру, повышая содержание золота в сплаве до 99,5–99,9 %.

Процесс аффинажа происходит в тигле (огнеупорной плавильной ёмкости), куда через трубу поступает хлор. Лишние компоненты удаляются из смеси, а хлорид серебра поднимается на поверхность сплава — это позволяет дополнительно отделить друг от друга благородные металлы. Метод Миллера помогает получить золото и из многокомпонентного сплава, и из сплава с серебром.

Мокрые

Отделять благородный металл от лигатуры удобно растворением либо самого металла, либо примесей.

Самый популярный метод аффинажа заключается во взаимодействии лома с царской водкой (смесью азотной и соляной кислот — одним из немногих составов, растворяющих золото). Раствор подвергается выпариванию, а золото осаждается с помощью железного купороса (он также подходит для восстановления из хлорида), щавелевой кислоты, пиросульфита натрия или гидразина.

Если реакция восстановления проведена правильно, потери чистого вещества на выходе будут минимальными, а проба достигнет 999.

Существует способ растворения золота раствором Люголя — соединением калия с йодом.

Применяется также квартование (от лат. quarta — четвёртая) — сплавление золота в пропорции 1:3 с другим металлом (латунью, цинком, медью), который впоследствии растворяется в азотной кислоте. Примеси не растворятся качественно, если их содержание менее ¾ объёма, поэтому полуфабрикат квартуется. Теоретически вы можете попробовать сделать это дома, но учитывайте, что при растворении выделяется очень ядовитый оксид азота.

Если у вас есть золото в виде раствора, его легко аффинировать порошком хлорида олова. Через сутки после начала процесса золото осядет на дно посуды, в которой вы оставили его. Способ с хлорным оловом хорош тем, что при его использовании организм оператора не подвергается опасности, как при работе с летучими хлоридами или кислотой.

Электролитический

Электролиз предполагает выделение составных компонентов сплава на электродах в результате прохождения электрического тока через электролит. При аффинаже анодом (электродом с положительным потенциалом) выступает золотосодержащий сплав, а катодом (электродом с отрицательным потенциалом) — тонкая прокатная золотая (999) жесть. Электролит — раствор хлорного золота и кислоты, которая растворяет анод.

Исходная проба анода — минимум 900. Процесс происходит в небольших фарфоровых ваннах (

25 л), установленных на водяные бани для сохранения температуры 50–60 °С. Частицы золота оседают слоями на катоде. После окончания процесса анодный шлам отправляют на дальнейшую обработку: отделяют серебро и переплавляют в аноды для серебряного электролиза.

Какие способы аффинирования можно провести в домашних условиях

Конечно, провести опыт с хлором дома вы не сможете. Но можно попробовать добыть золото из лома или компьютерных отходов с помощью хлорного олова и кислот. Умелые алхимики могут воспользоваться электролитическим методом. Но не забывайте о технике безопасности!

Как извлечь золотой металл из карт памяти, микросхем и радиодеталей

Технический мусор вроде транзисторов и микросхем действительно содержит золото, тонким слоем покрывающее контакты и разъёмы. Корпуса деталей покрыты коваром — сплавом железа с никелем и кобальтом, — поэтому извлечение золота заключается в растворении ковара азотной кислотой (в которой золото, как мы уже знаем, не растворяется).

Из полученного материала остатки ковара выбираются мощным магнитом (лучше использовать неодимовый).

Процесс аффинажа золота в домашних условиях

Если решено провести опыт дома, нужно подготовиться. В первую очередь — подумать о технике безопасности: понадобятся маска для защиты от испарений, перчатки и осторожность. Экспериментировать можно только в отлично проветриваемом помещении, куда не имеют доступа дети и животные.

Необходимое сырье, приспособления и реактивы

Представим, что мы смогли достать всё необходимое для работы и решили попытаться. Займёмся квартованием: доведём пробу золота до 200–250, разбавив исходный материал медью, а потом растворим лигатуру. Цинк растворился бы быстрее меди, но сплав с ним очень хрупкий, а медь проще контролировать новичку.

Для аффинажа нам понадобятся:

золотой лом, пробу которого будем повышать;
два тигля (можно купить или самостоятельно вылепить из шамотной глины и обжечь);
медь 999 пробы (удобно купить гранулированную из расчёта N×3–m, где N — примерная масса золота в нашем ломе, а m — примерная масса лигатуры);
азотная кислота (тоже продаётся, её количество должно в 10 раз превышать общее количество металла);
соляная кислота;
бура (антисептик тетраборат натрия, есть в аптеке);
горелка для плавления;
деревянная (берёзовая, осиновая) палочка для размешивания расплава (некоторые ювелиры рекомендуют брать графитовые карандашные стержни);
длинный пинцет;
марля;
колпак с отверстием для накрывания тигля;
электроплитка;
стеклянная огнеупорная колба для кипячения.

Подготовка

Допустим, у нас есть 20 г ювелирного золота 585-ой пробы, то есть сплавленные 11,7 г чистого металла и 8,3 г примесей. Для квартования потребуется медь в количестве 26,8 г (11,7×3–8,3).

Измельчаем лом — например, с помощью кусачек.
Просушиваем и прокаливаем тигли, иначе есть риск, что они лопнут.
В исходное золото пинцетом добавляем медные гранулы и размешиваем до равномерного расплава, не прекращая нагревать. Каждый новый кусочек берём после того, как расплавлен предыдущий.
Массу раскатываем или гранулируем, вылив в воду тонкой струйкой (сплав с цинком можно измельчить даже в ступке).

Процесс аффинирования

Важно: эта часть процесса проводится только на свежем воздухе, в противном случае она опасна для жизни! Идеальный вариант — дачный участок, на который дотягивается удлинитель для подключения электроплитки.

Добавляем в колбу с измельчённым металлом 60–70 мл азотной кислоты По мере утихания реакции добавляем ещё 40–50 мл, чтобы взаимодействие возобновилось (общий объём кислоты не должен превышать 200 мл). Процедуру повторяем 2–3 раза, после чего доводим колбу до кипения.

Осадок промываем чистой водой, добавляя её в колбу, пока смесь не станет прозрачной, и аккуратно сливая. После с небольшим количеством воды, обильно посыпав бурой, помещаем золото в чистый тигель (удобно для этого воспользоваться марлей — получится «узелок» из золотых хлопьев).

Тигель с завёрнутым золотом, посыпанным бурой, прикрыв колпаком, держим на огне, пока марля не истлеет. Убедившись, что смесь буры и золота стала более или менее однородной, переходим к плавлению. Расплавленный металл снова посыпаем бурой.

Процесс аффинажа можно считать завершённым, когда начинающее застывать золото не мутнеет, а остаётся блестящим. Пока этого не происходит, продолжаем плавить его и посыпать бурой.

Чистое золото плавится очень красиво. Как плавят его профессиональные ювелиры, можно увидеть на видео:

Способы очистки аффинированного золота

Когда слиток затвердеет, нужно будет очистить его от буры составом:

20 мл соляной кислоты;
10 мл азотной кислоты;
500 мл дистиллированной воды.

Слиток помещается в колбу, заливается смесью воды и кислот и кипятится в течение пяти минут.

После этого нам останется только промыть золото водой.

Заключение

Конечно, не каждый из нас рискнет экспериментировать с аффинажем дома, но знать, как сделано кольцо ручной работы, которое мы хотим подарить подруге, тоже интересно. Поэтому следите за новостями и не забывайте, что я рад каждому подписчику!

Золото можно найти практически в любой точке планеты, и основной ключ к успешному его извлечению является знание того, к какому типу золото относится. Все месторождения золота разделены на два основных типа:

Россыпные месторождения, где золото под действием атмосферных осадков и эрозии находится в свободном виде.
Коренные месторождения, где золото все еще находится в сростках и внутри вмещающих пород.

Технологии (методы) извлечения золота для этих двух типов месторождений очень разнообразны от простого промывания на старательском лотке до сложной технологической схемы состоящей из операций измельчения, гравитационного обогащения, флотации, выщелачивания и т.д.

Глядя на все это множество способов извлечения золота всегда появляются вопросы — когда и какой процесс извлечения золота будет самый оптимальный?

Россыпные месторождения золота:

Россыпные месторождения содержат золото которое уже освобождено от вмещающих пород и сконцентрировано естественным образом самой природой (физического и химического выветривания, а также деятельности рек, морей, ледников). Золото из россыпей можно легко добывать без применения буровзрывных работ, а также дробления и измельчения.

Промывка золота на лотке — это самый простой способ извлечения золота, который широко используется среди частных старателей. Данный метод относится к гравитационным методам обогащения в котором разделение минералов основанно на том, что минералы с меньшим удельным весом (кварц, полевые шпаты, слюды и т.д. ) сносятся потоком воды дальше минералов с большим удельным весом (золото, платина, касситерит, циркон, ильменит и т.д.).

Промывка золота на лотке очень увлекательное занятие, но не очень практичное с точки зрения извлечения золота в промышленных масштабах.

При извлечении золота из россыпей в промышленных масштабах используют сочетание технологий гравитационного обогащения и подготовки материала к обогащению. Если в россыпном месторождении нет большого количества глины, то из материала удаляют крупные камни и валуны на грохотах (механические сита), затем для извлечения золота используют отсадочные машины и/или шлюзы.

Для россыпных месторождений с высоким содержанием глины материал сначала направляются в барабанный дезинтегратор (скруббер) где происходит его дезинтеграция (отделение камней, частиц золота и прочего от глины), а уже потом выделение крупных камней и валунов и извлечение золота на шлюзах, винтовых сепараторах, отсадочных машинах и другом обогатительном оборудовании.

Необходимо отметить, что если значительная часть частиц золота имеет крупность менее 250-300 мкм, то вместо отсадочных машин и шлюзов довольно часто используют винтовые сепараторы и гравитационные концентраторы.

Коренные месторождения золота:

Золото находящееся внутри твердых пород в виде с ростков с другими минералами довольно часто называют рудным золотом и для извлечения его необходимо вскрыть при помощи буровзрывных работ, дробления и измельчения. Коренные месторождения золота подразделяют на легкообогатимые, сульфидные и труднообогатимые (упорные).

Легкообогатимые золотосодержащие руды

Руды считаются легкообогатимыми если при их измельчении золото легко высвобождается из сростков. Золото в легкообогатимых рудах на 90% извлекается при сочетании технологий гравитационного обогащения и цианидного выщелачивания с минимальным расходом реагентов. В зависимости от содержания золота в руде эти руды разделяются на бедные и богатые, что в дальнейшем позволяет определить наиболее экономически и технологически выгодный метод извлечения золота.

Бедные руды как правило содержат менее 1 г/т золота. Основная технология переработки таких руд — кучное выщелачивание, когда руда дробится, укладывается в штабель (кучи) и поливается цианидом для выщелачивания золота. Несмотря на то, что степень извлечения золота при кучном выщелачивании ниже чем при гравитационно-цианистом процессе, экономия на капитальных затратах позволяет экономически эффективно перерабатывать бедные месторождения.

Богатые руды дробятся, измельчаются и направляются в гидроциклон, который классифицирует частицы по крупности и удельному весу. Мелкие и легкие частицы выходят через сливной патрубок, расположенный в верхней части гидроциклона (слив циклона), а крупные недоизмельченные частицы (пески циклона) выходят через песковую насадку — в нижней части гидроциклона.

Мелкие и легкие частицы направляются на цианирование (выщелачивание золота), золото перейдя в раствор в дальнейшем осаждается (сорбируется) на активированный уголь, из которого в результате последующей операции десорбции оно переходит уже в насыщенный золотом раствор, из которого электролизом и дальнейшей плавкой получаются слитки из сплава Доре. Сплав Доре — это золото-серебряный сплав, содержащий не менее 70% золота.

Крупные и недоизмельченные частицы из песковой части гидроциклона возвращаются обратно в мельницу на доизмельчение, но перед тем как туда попасть, эти частицы пропускают через центробежный концентратор. Центробежный концентратор позволяет извлечь из потока частиц частицы золота, которое затем поступает на доводку на концентрационные столы или на интенсивное цианирование. Поток частиц пройдя через концентратор поступает в мельницу.

Золото извлеченное центробежным концентратором направляется на доводку на концентрационных столах и после объединяется с золотом на плавке, или направляется на интенсивное выщелачивание и уже в виде раствора поступает в электролиз.

Стандартная схема переработки богатых золотосодержащих руд:

Гравитационно-цианистая схема переработки золотосодержащих руд

Сульфидные золотосодержащие руды

Существенная часть золота встречается в ассоциации с сульфидными минералами, такими как арсенопирит, пирит и халькопирит. Золото ассоциированное с сульфидами часто очень тонкое (мелкое) и его трудно отделить полностью от сульфидов. Однако, да же в этом случае есть эффективные и экономически выгодные способы его извлечь.

Часть золота связанного с сульфидами раскрывается (освобождается) при измельчении и его можно извлечь по представленной выше схеме, но значительная часть золота так и остается в сульфидах и схема представленная выше не позволяет его извлечь, что требует применения других методов. Часть золота находящаяся в сульфидах как правило извлекается методом пенной флотации.

Схема гравитационно-флотационного обогащения, предназначенная для извлечения золота связанного с сульфидами, начинается также как и процесс выше, с дробления и измельчения. Отличие заключается в том, что слив циклона поступает не на цианирование (выщелачивание), а на флотационное обогащение. При флотационном обогащении частицы смешиваются с химическими реагентами которые придают поверхности золотосодержащих сульфидных минералов свойство гидрофобности («отталкивания» воды). После смешения с реагентами частицы направляются во флотомашину в которую также подается воздух. Пузырьки воздуха всплывая на поверхность прикрепляются к гидрофобной поверхности минералов и захватывают их с собой. Таким образом сконцентрированные сульфидные минералы (с золотом) плавают на поверхности где могут быть собраны и отправлены на плавку.

Пески циклона также как и в предыдущей схеме направляются на доизмельчение в мельницу через центробежный концентратор для извлечения золота.

Гравитационно-флотационная схема переработки золотосодержащих руд

Упорные золотосодержащие руды

Наиболее сложной задачей извлечения золота является переработка упорных золотосодержащих руд. К этому типу руд относятся все золотосодержащие руды которые не поддаются переработке по вышеуказанным схемам, например медно порфировые руды, сочетания сульфидов, арсенопирит и свинцово-цинковые руды. Ультратонкие частицы золота в этом случае находятся в кристаллической решетке и не освобождаются даже при очень мелкой крупности помола.

Три основных причины приводят к тому, что золото будет считаться упорным (трудно извлекаемым): природная инкапсуляция, химическая интерференция и прег-роббинг (Preg-Robbing). Но даже в этом случае есть методы обработки руды которые позволят в дальнейшем извлечь золото с помощью цианирования (выщелачивания).

Природная инкапсуляция — это когда черезвычайно мелкие частицы золота (менее 10 мкм) заперты в непроницаемом и нереакционноспособном минерале. Как правило в этом случае применяют ультратонкое измельчение способное раскрыть частицы золота или обеспечить к ним доступ выщелачивающих растворов и реагентов. Однако не всегда применение ультратонкого измельчения выгодно. Во многих случаях если золото инкапсулировано в сульфидах, то используется окисление сульфидных минералов путем обжига, окисления под давлением или биоокисления.

Химическая интерференция — это когда в руде есть минералы, которые в первую очередь потребляют большое количество цианида и кислорода. Эти минералы мешают процессу выщелачивания и должны быть удалены или видоизменены до применения цианирования.

Прег-роббинг — это когда в руде присутствует графит или углеродистое вещество. Золото в процессе выщелачивания переходит в раствор, но затем поглощаются шламистыми частицами графита или углеродистого вещества. Для успешного извлечения золота углерод может быть предварительно сожжен, сфлотирован или дезактивирован другими химическими веществами. В последние годы в качестве эффективного метода удаления углерода применяется гравитационное обогащение в том числе на винтовых сепараторах и в гравитационных концентраторах с высокими центробежными полями (G>150-200 ед.).

Таким образом для оптимального и эффективного извлечения золота необходимо знать тип руды / месторождения с которым вы имеете дело.

Имея многолетний опыт извлечения золота, наши специалисты готовы порекомендовать вам лучшее оборудование и технологии для ваших проектов по обогащению золотосодержащих руд. Обратиться к нашим специалистам можно по электронной почте, или через форму обратной связи на странице контакты.

Читайте также: