Что значит понятие аффинаж?
Аффинаж (Affinage, что значит «очищать») – это процесс очистки благородных металлов от примесей в промышленных масштабах.
Соответственно, аффинированные драгметаллы — это элементы, полученные одним из этих методов. Некоторые способы аффинажа драгоценных металлов осуществимы в домашних условиях.
В качестве сырья применительно для частного сектора используется электро- и радиооборудование, потерявшие практическое применение, позолоченные предметы: мобильных устройств можно аффинировать 1 кг серебра и около 150 г золота. Из килограмма потерявших практический интерес компьютерных процессоров можно «добыть» 4 – 12 г «желтого» металла 999,9 пробы. Для сравнения, предприятие, занимающееся аффинажем в промышленных масштабах, извлекает из 1 т руды всего 5 г золота.
Видео
Как провести аффинаж микросхем в домашних условиях
Несмотря на сложность аффинажной процедуры, провести ее можно дома самостоятельно. Можно аффинировать как ювелирный и бытовой, так и технический лом, те же микросхемы, которые людьми обычно выбрасываются. Главное – создать соответствующие условия, правильно подготовить сырье и необходимое оборудование.
Необходимые инструменты, материалы и сырье
Какие золотосодержащие детали можно использовать?
- транзисторы серий КТ 101, 103, 117, 603, 613;
- микросхемы из старых телевизоров, магнитофонов, радиоприемников;
- разъемы советского производства;
- радиолампы, содержащие не только золото, но и серебро и платину: из одной лампы можно добыть до 16 грамм чистейшего драгметалла;
- полупроводники, диоды, светодиоды, стабилитроны, тиристоры, конденсаторы;
- компьютерные детали: разъемы, микросхемы в процессорах, особенного драгметалла много в старых моделях;
- покрытие наручных металлических часов советского производства;
- сим-карты.
Весь этот хлам может годами валяться где-то на чердаке или на даче, а хозяин даже не будет подозревать, насколько он богат золотом.
Золотосодержащие детали Что еще необходимо, помимо микросхем?
- белизна обычная;
- натрия бисульфат.
Или:
- белизна;
- электролит аккумуляторный;
- столовая соль.
Смешивая данные ингредиенты, можно получить хлорноватистую кислоту, отделяющую драгоценный металл из компонентов.
Также процедуру можно провести с помощью железного купороса. Для этого нужны:
- сернокислое железо: его получают путем растворения купороса в воде, также туда добавляют ржавые гвозди;
- хлорид натрия;
- соляная кислота.
Способы очистки аффинированного золота
Мы уже договорились, что аффинированное золото — и так чистое. Такое чистое, что дальше некуда. Но что с ним теперь делать? Как очистить юридически, так сказать? Я упоминал: официально продать полученные кустарным способом аффинированные драгметаллы не получится. Предприятиям запрещено покупать подобные изделия.
Вероятно, можно найти серые схемы, но, во-первых, тогда будет сложно получить реальную цену. Во-вторых, дело это хлопотное и небезопасное.
На мой взгляд, проще отдать свое богатство на официальную переработку. И дома чище, и на лишнюю кислоту (химию для унитазов) тратиться не придется. Решайте сами.
Методы рафинирования серебра
Технология очистки серебра выбирается в зависимости от исходного количества сырья, состояния перерабатываемого материала и возможностей непрерывного производства. Как и в случае золота, это может быть и химический способ, и электролиз, и купелирование.
Электролитический аффинаж необходим, когда есть ежедневная потребность в металлическом серебре с высокой пробой. Формы из песчаника заполняются раствором нитрата серебра и азотной кислотой, анодами служат фрагменты загрязнённого серебряного сырья, а катодами — полоски нержавеющей стали. Специальные холщовые чехлы, надеваемые на аноды, собирают нерастворимые примеси, а на поверхности катода образуется кристаллический слой серебра, который регулярно счищают.
Низкую пробу серебряных сплавов повышают купелированием — окислительным плавлением в пламенных печах при температурах до 1000 °C. Под действием нагнетаемого кислорода, свинец и другие неблагородные металлы окисляются. Смесь жидких оксидов поглощается покрытием печи, которое выполнено из пористой глины с добавками мергеля, а чистое серебро остаётся на поверхности. Радужная окраска стенок с серебристыми проблесками свидетельствует об окончании процесса купелирования.
В условиях домашней лаборатории наиболее доступен химический способ, когда серебро из растворов сульфатов и хлоридов извлекается путём последовательных манипуляций. Если безводный хлорид серебра смешать с карбонатом натрия в пропорции 1:1 и медленно нагревать до расплавления в специальном тигле, то жидкое серебро соберётся на дне посуды. А если к хлориду серебра добавить алюминий или железо, залить 20%-й серной или соляной кислотой и дождаться прекращения выделения водорода, то получится серый порошок серебра. Его необходимо промыть, высушить и переплавить.
Оборудование
Для различных способов очистки ВДМ потребуется соответствующее оборудование.
Предлагаем примерный список того, что обязательно найдет применение:
- прочный большой пинцет, который понадобится для погружения в расплавленную субстанцию кусочков сырья и выемки элементов ВДМ;
- для размешивания необходима длинная, 2-, 3-милимметровая по толщине металлическая спица;
- лабораторная колба объемом не менее 500 мл, обладающая жаростойкими характеристиками;
- электроплитка, оборудованная закрытой спиралью;
- тигли – керамические емкости для плавки ВДМ;
- колпак с отверстием в нижней части, который нужен для накрывания сырья, содержащего ВДМ во время прокалки в тигле непосредственно перед процедурой плавления;
- фарфоровая посуда, химическая воронка и т.д.
Все перечисленное выше оборудование можно приобрести в специализированных магазинах для ювелиров.
Места проведения очистки металла
Подвергнуть золото аффинажу можно, соблюдая специальные условия. В каких местах проводится такая процедура?
Промышленная очистка на предприятиях методом электролиза
Аффинажную обработку драгметалла проводят промышленные предприятия, специализирующиеся на этом процессе. Аффинируют золото посредством электролиза. Этот процесс представляет собой проведение через электрический ток сырья, в результате чего оно разделяется на части. Из них благородный металл отделить легко. Таких предприятий совсем немного. Российские предприятия: «Уралэлектромедь», «Красцветмет», Колымский аффинажный завод, Новосибирский аффинажный в Казахстане.
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!
Описание процесса аффинажа
Для очищения золота от примесей, сначала необходимо его смешать с цинком. Поэтому понадобится чистый тигель, его нужно будет пометить, чтобы в дальнейшем использовать его только для этой процедуры. Ничего другого в нём делать больше нельзя.
Также понадобится пинцет большой и прочный, он пригодится для переноса в расплавленное золото кусочков цинка и для выемки уже застывшего, но ещё очень горячего слитка. Спица из черной стали или титановая палочка толщиной 2-3 мм нужна для размешивания расплава в тигле. Её можно приобрести в специализированных магазинах для ювелиров.
Мерная колба
Колба из огнеупорного стекла лабораторная, объёмом 500 мл, чтобы в ней можно было кипятить. Обычно такие колбы имеют знак — матовый кружочек на боку. Ещё нужна электроплитка с закрытой спиралью. Она нужна для подогрева раствора во время процесса аффинажа золота. Также необходим колпак с небольшим отверстием в донышке. Им надо будет накрывать тигель при прокалки золотосодержащего остатка непосредственно перед его плавкой.
Его можно изготовить самостоятельно, слепить из смеси размоченного листового асбеста и гипса, в пропорции 1:1. Размер колпака должен быть такой, чтобы закрывал тигель полностью.
Необходим также аппарат для плавки металла. Самый оптимальный вариант использовать горелку газосварочную, ацетиленовую или пропановую. Самая удобная пропановая горелка, потому что не придётся возиться с карбидом, и постоянно запускать ацетиленовый генератор.
Сырье для аффинажной обработки
Чтобы получить аффинированное золото, работают с определенным сырьем. Это золотосодержащие материалы:
- Природные смеси с содержанием драгоценного металла. Это могут быть минералы, горные породы и даже речной песок.
- Лом золота. Использованные золотые изделия и элементы. Например, ювелирный лом – это серьги, кольца, цепочки, браслеты, кулоны, броши. Технический – отходы радиотехники, радиодетали, микросхемы. Бытовой лом – монеты, посуда, часы, значки, медали. Сюда же можно отнести некоторые виды холодного оружия (сабли, мечи, кинжалы), сувенирные и антикварные изделия.
- Отходы после очистки медицинского сплава. Например, золотое напыление, нанесенное путем золочения.
- Концентраты свинцового производства. Свинец содержит благородные металлы – золото и серебро. Чтобы их отделить, используется цинк. При накаливании он образует серебристую пену, которая забирает благородные металлы и отделяется от свинца.
- Черновое золото. Этот вид сырья составляет наибольшую долю, подвергающуюся аффинажу. Это весь добытый драгоценный металл. Он поступает на перерабатывающие заводы, где и проходит аффинажную обработку.
Как видно, золото – это не только продукт добычи в рудниках. Благородный металл присутствует в жизни каждого человека: в украшениях и бытовых предметах.