Аффинаж что это

Аффинаж что это

АФФИНАЖ

аффинаж м. Металлургический процесс получения благородных металлов высокой чистоты.

Методы А. разделяются на электролитические, мокрые и сухие. Электролитич. м е т о д ы применяются в основном для А. золота и серебра; состоят в осаждении чистого металла на катоде с одновременным выделением примесей в виде шлама. Золото, полученное по этому методу, имеет пробу не ниже 999,9. Преимущество электролитич. методов А. заключается в более низкой стоимости процесса, высокой степени очистки металлов, благоприятных условиях для работающих и возможности получения металлов платиновой группы в качестве побочных продуктов (при добавлении к отработанному электролиту хим. агентов).

Мокрые методы А. применяются для получения платины, палладия, иридия, родия и др. металлов этой группы по сложной схеме с растворением металлов в царской водке и последовательным выделением их из раствора различными реагентами (хлористый аммоний, аммиак, сахар и др.).

Лит.: Плаксин И. Н., Металлургия благородных металлов, М., 1958.

Источник

Значение слова «аффинаж»

Аффинаж что это

Золото очищают «сухим» методом — насыщением расплава хлором (хлориды неблагородных металлов становятся летучими, а хлориды благородных металлов всплывают на поверхность) или серой, электролизом (чистый металл осаждается на катоде) и химически.

Серебро очищают купелированием, электролитически и химически.

Платина и металлы платиновой группы (палладий, иридий, родий) очищаются «влажным» методом — растворением в минеральных кислотах и выделением из раствора специальными реагентами.

Проба полученного в результате аффинажа золота достигает 99,65 %, серебра — 99,90 %.

Аффинаж производится на специализированных предприятиях, обладающих необходимым оборудованием и технологиями. К примеру, драгоценные металлы в России аффинируются на Новосибирском аффинажном заводе, Екатеринбургском заводе по обработке цветных металлов, Приокском заводе цветных металлов, Щёлковском заводе вторичных драгоценных металлов, Колымском аффинажном заводе (проводится процедура банкротства в связи с кражей 2 тонн золота), Московском заводе специальных сплавов, Красноярском заводе цветных металлов имени Гулидова.

В Казахстане процесс аффинажа применяют на металлургических предприятиях в городах Усть-Каменогорск и Балхаш.

аффина́ж

1. металл. процесс получения благородных металлов высокой чистоты путём их разделения и отделения загрязняющих примесей

2. металл, полученный в результате такого процесса

Делаем Карту слов лучше вместе

Аффинаж что этоПривет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!

Спасибо! Я обязательно научусь отличать широко распространённые слова от узкоспециальных.

Насколько понятно значение слова сандальный (прилагательное):

Источник

Аффинаж

Смотреть что такое «Аффинаж» в других словарях:

Аффинаж — (фр. affinage, от affiner очищать) металлургический процесс получения высокочистых благородных металлов путём отделения от них загрязняющих примесей. Один из видов рафинирования металлов, который наиболее распространен не только… … Википедия

аффинаж — а, м. affinage m. Металлургический процесс получения благородных металлов высокой чистоты. БАС 2. Интересны также работы по аффинажу платины, производившиеся в 40 50 х годах <19 в.> на Монетной дворе. Природа 1925 7 9 137. В 1867 году был… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

Аффинаж — процесс отделения драгоценных металлов от примесей с целью получения конечного продукта высокой пробы. Извлечение драгоценных металлов выполняется на специализированных аффинажных предприятиях. По английски: Affinage См. также: Драгоценные… … Финансовый словарь

аффинаж — афинаж, рафинирование, аффинирование, очистка, процесс Словарь русских синонимов. аффинаж сущ., кол во синонимов: 5 • афинаж (3) • … Словарь синонимов

Аффинаж — получение благородных металлов высокой чистоты. Вид рафинирования металлов. Словарь бизнес терминов. Академик.ру. 2001 … Словарь бизнес-терминов

АФФИНАЖ — (франц. affinage от affiner очищать), получение благородных металлов высокой чистоты. Разновидность рафинирования металлов … Большой Энциклопедический словарь

АФФИНАЖ — (от франц. affinage очистка) процесс отделения металлов (золота, платины, серебра) от примесей с целью получения конечного продукта высокой пробы, например извлечение драгметаллов с элементов вычислительной техники отечественного производства… … Экономический словарь

Аффинаж — процесс получения металлов высокой чистоты путём их разделения и отделения от них примесей. Термины атомной энергетики. Концерн Росэнергоатом, 2010 … Термины атомной энергетики

аффинаж — Совокупность ме таллургич. процессов получения благородных металлов (Ag, Аи) высокой чистоты разделением их смеси и отделением примесей. В завис ти от состава исходного материала применяются пиро и гидрометаллургии, операции очистки в разной… … Справочник технического переводчика

аффинаж — а; м. [от франц. affinage очистка]. Спец. 1. Процесс получения благородных металлов (золота, платины, серебра) высокой чистоты путем отделения от них примесей. А. золота. Разработать новый метод аффинажа платины. 2. Металл, полученный в… … Энциклопедический словарь

Источник

АФФИНАЖ

Смотреть что такое «АФФИНАЖ» в других словарях:

Аффинаж — (фр. affinage, от affiner очищать) металлургический процесс получения высокочистых благородных металлов путём отделения от них загрязняющих примесей. Один из видов рафинирования металлов, который наиболее распространен не только… … Википедия

аффинаж — а, м. affinage m. Металлургический процесс получения благородных металлов высокой чистоты. БАС 2. Интересны также работы по аффинажу платины, производившиеся в 40 50 х годах <19 в.> на Монетной дворе. Природа 1925 7 9 137. В 1867 году был… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

Аффинаж — процесс отделения драгоценных металлов от примесей с целью получения конечного продукта высокой пробы. Извлечение драгоценных металлов выполняется на специализированных аффинажных предприятиях. По английски: Affinage См. также: Драгоценные… … Финансовый словарь

аффинаж — афинаж, рафинирование, аффинирование, очистка, процесс Словарь русских синонимов. аффинаж сущ., кол во синонимов: 5 • афинаж (3) • … Словарь синонимов

Аффинаж — получение благородных металлов высокой чистоты. Вид рафинирования металлов. Словарь бизнес терминов. Академик.ру. 2001 … Словарь бизнес-терминов

АФФИНАЖ — (франц. affinage от affiner очищать), получение благородных металлов высокой чистоты. Разновидность рафинирования металлов … Большой Энциклопедический словарь

Аффинаж — процесс получения металлов высокой чистоты путём их разделения и отделения от них примесей. Термины атомной энергетики. Концерн Росэнергоатом, 2010 … Термины атомной энергетики

аффинаж — Совокупность ме таллургич. процессов получения благородных металлов (Ag, Аи) высокой чистоты разделением их смеси и отделением примесей. В завис ти от состава исходного материала применяются пиро и гидрометаллургии, операции очистки в разной… … Справочник технического переводчика

аффинаж — а; м. [от франц. affinage очистка]. Спец. 1. Процесс получения благородных металлов (золота, платины, серебра) высокой чистоты путем отделения от них примесей. А. золота. Разработать новый метод аффинажа платины. 2. Металл, полученный в… … Энциклопедический словарь

Источник

Аффинаж золота, пошаговая инструкция всего процесса

Аффинаж золота и его особенности

В данной статье хочу рассказать про очень интересный и в то же время сложный процесс, который называется аффинаж. Этот процесс используется в ювелирной промышленности. Рассмотрим именно аффинаж золота, ведь этот металл самый красивый и самый распространённый в ювелирной и стоматологической сфере. Аффинаж – это процесс очищения металла, в нашем случае золота, от других более дешёвых металлов.

Аффинаж что это

Цель аффинажа — чистое золото

Очень часто золото очищают в зубопротезной сфере, для изготовления золотых зубов. В ювелирном же деле этот процесс применяют при изготовлении изделий с более высокой пробой металла, например 750 проба.

Ведь для создания, какого либо ювелирного шедевра, необходимо иметь абсолютно чистое золото наивысшей пробы, чтобы посредством внесения лигатуры других металлов получить сплав, нужного оттенка и нужной пробы.

Описание процесса аффинажа

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.

Аффинаж что это

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.

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.

Материалы необходимые для аффинажа

Аффинаж что это

Бура

2) Также потребуется концентрированная азотная кислота (HNO3) – примерно 65 – 70% процентная.

3) Совсем немного потребуется соляной кислоты (HCL) – концентрация 36 – 38%. Она необходима только на отбеливатель, с помощью которого будем очищать металл. Состав отбеливателя должен быть следущим: 20 мл HCL (соляная кислота) + 10 мл HNO3 (азотная кислота) + 500мл Н2О (вода).

4) Для аффинажа необходим цинк-разрыхлитель. Поясню, что означает слово разрыхлитель. Золото такой металл, который очень устойчив к агрессивным средам, и растворить его можно только в Царской водке или в растворах солей цианистой кислоты.

Аффинаж что это

Металл цинк

Аффинаж золота с цинком

Перед началом плавки металла обязательно нужно сначала просушить, а после прокалить на электроплите приготовленный тигель, который также можно купить в магазине ювелирных товаров. Его цена обычно колеблется от 35 до 100 рублей.

Аффинаж что это

Тигель шамотный

Ни в коем случае, нельзя накалять влажный тигель, так как он может лопнуть. Тем более в нем категорически нельзя плавить металл, ведь он вместе с золотом, разлетится на мелкие кусочки, и вы никогда его не соберёте полностью. Начинать надо с того, что кончиком синего пламени горелки, хорошо прогреваем дно и стенки тигля.

Затем добавляем буру в прогретое углубление тигля и плавим её. По мере сжижения буры разгоняем её пламенем горелки по всему тиглю, до тех пор, пока большая его часть не покроется бурой, а лучше покрыть всю поверхность углубления тигля.

Затем, с помощью пинцета, переносим наши 10 грамм золотосодержащего лома в тигель и греем металл до покраснения. Далее берём щепотку буры и посыпаем лом ею и продолжаем греть дальше так, чтобы бура покрыла весь металл в тигле пленкой. Бура нужна для того, чтобы не дать окисной пленки образоваться на поверхности разогреваемого металла, так как она более тугоплавкая, чем расплавляемый металл.

Аффинаж что это

Электрическая плита

Кусочки цинка должны быть маленького размера потому, что существует большая разница температур плавления сплава золота и цинка, примерно около 500 градусов. Поэтому большой кусок цинка может привести к выбросу сплава из тигля. Самый оптимальный размер кусков цинка, составляет не более 6х6х6 мм.

Каждый следующий кусочек цинка, следует добавлять только после того, как в жидком золоте растворится предыдущий. Когда весь цинк внесен полностью, необходимо жидкий металл помешать спицей. В это самое время температура плавления полученного сплава золота и цинка существенно понижается, примерно до 500 градусов иногда ниже, соответственно греть расплав надо меньше.

Температуру нагрева металла можно регулировать, то приближая, то удаляя пламя горелки. После этого надо вытащить полученный сплав из тигля. Его необходимо тихонько покалывать пинцетом, для того чтобы увидеть тот момент, когда металл, схватился, а бура ещё нет и его можно взять и опустить в воду.

Если возьмёте раньше, то слиток распадется на отдельные кусочки, и пока вы будете их извлекать по одному, бура застынет, и некоторые кусочки приклеится к тиглю и придется опять греть тигель с металлом.

Аффинаж что это

Надо помнить, что тигель, в котором вы смешивали золото и цинк, будет служить только исключительно для этих целей. Чистое золото после всего процесса аффинажа, плавят в другом чистом тигле. После смешивания цинка и золотого лома, полученный сплав становится очень хрупкий и имеет серебристый цвет.

Перед началом следующего этапа очистки золота от примесей, нужно размельчить полученный сплав, чем мельче, тем лучше. Оптимальный вариант растолочь полученный кусок металла в ступке до порошкообразного состояния.

Ступку можно приобрести в хозяйственном магазине. Полученный металл очень хрупок, поэтому растолочь его совсем не трудно, однако перед этим необходимо ступку накрыть материей, предварительно проделав в ней небольшое отверстие для пестика, которым будете размельчать металл.

Это обязательно следует сделать, так как от ударов пестика о металл мелкие кусочки сплава обязательно будут вылетать из ступки, и вы останетесь без металла. Из расчета того, что металл, который мы получили весит около 20 грамм, азотной кислоты 65% концентрации, потребуется около 200мл.

Предупреждение: в процессе реакции между азотной кислотой и сплавом золота с цинком происходит нагревание и обильное выделение удушливых, вредных для здоровья человека паров азотной кислоты, поэтому аффинаж нужно проводить на улице, в защитной маске, чтобы пары не попали в легкие. Идеальным вариантом, для аффинажа золота является дачный участок или огород в частном доме, куда есть возможность протянуть удлинитель, чтобы подключить электроплитку.

Аффинаж что это

Наступил момент перехода непосредственно к аффинажу. Полученный порошок из металла золото с цинком помещаем в стеклянную колбу, которую желательно сразу установить на электроплитку. После, необходимо залить в колбу с порошком 60-70мл концентрированной азотной кислоты. Сразу же пойдёт реакция, из колбы мгновенно повалит цветной пар. Следует держаться от него подальше.

Дожидаемся, пока реакция начнет медленно утихать. Затем добавим ещё 40-50мл кислоты, и реакция снова заметно оживёт. Дальше можно ещё раза два повторить процедуру доливания кислоты, однако общий объём использованной кислоты не должен превышать объём 200мл.

После того, как очень бурная реакция станет, вялой, необходимо включить электроплитку и довести всё содержимое колбы до 100 градусов, то есть до кипения. Кипятить смесь надо на медленном огне до того момента, пока выходящий из колбы пар, будет светлый, такой как пар кипящей воды.

Следующим этапом, необходимо промыть получившейся осадок, состоящий из золотых хлопьев. После остывания раствора, в колбу нужно добавить чистую холодную воду, примерно до половины всего объёма колбы. Затем надо немного взболтать раствор и после оседания хлопьев золота на дно, аккуратно, не спеша, так чтобы осадок остался в колбе и не вылился вместе с жидкостью, сливаем всю жидкость в фаянсовую тарелку.

Аффинаж что это

Убедившись, что молекулы, как можно дальше друг от друга, жидкость можно слить в канализацию. Таким образом, промываем осадок до тех пор, пока вода после взбалтывания вместе с осадком золота не будет совершенно прозрачной.

Наступает заключительный этап окончательной очистки и получения золотого слитка высокой пробы. Наш осадок в колбе имеет вид коричневых хлопьев. После тщательного ополаскивания, чистую воду из колбы сливаем практически полностью, оставляя небольшую часть, чтобы она покрывала золотой осадок. Так будет намного легче вытряхнуть его из колбы.

Для качественного сбора осадка, необходимо взять суповую фарфоровую тарелку. На её дно застилают двойной слой марли. Остаток из колбы сливаем на центр марли. В случае, если из колбы вытряхнулись не все кусочки золотого осадка, то можно налить ещё немного воды, встряхнуть её и вылить снова в тарелку на марлю.

Аффинаж что это

После того, как весь осадок собрался на марле, посыпаем обильно его бурой. После чего золото завязываем в марле в тугой узелок. Узелок необходимо промокнуть фильтровальной бумагой. Теперь помещаем узелок с золотом в тигель. Напомню, что тигель обязательно должен быть идеально высушен и прокален на электроплитки в течение часа, не меньше. Иначе, во время плавки, остаток влаги превратится в пар, и тигель лопнет, а драгоценный металл разлетится в разные стороны.

Узел с золотом и углубление тигля посыпаем бурой и в таком состоянии ставим на электроплитку, а сверху тигель накрываем колпаком. Включаем электроплитку и нагреваем до тех пор, пока вся марля не истлеет, а бура расплавится и склеит весь осадок в небольшой ком.

После этого снимаем колпак, убеждаемся, что золото всё склеилось бурой и начинаем плавить его. Ком в тигле из буры и золота, греем, до тех пор, пока металл совсем расплавится и образует красный шарик на дне тигля. На раскалённое золото посыпаем немного буры, она поможет убрать остаточные загрязнения другими металлами.

Аффинаж что это

Если расплавленная бура приобретает зеленый или синий цвета, это указывает на то, что бура соединяется с остатками окислов цветных металлов. Убедимся в чистоте полученного металла. Для этого уберем пламя горелки от раскалённого металла на несколько секунд, и если золото начнет твердеть, а его поверхность останется чистой и блестящей, значит перед нами золото высшей пробы.

А если на поверхности золота появляется едва заметная пленка и присутствует легкая матовость и блеклость, то золото необходимо ещё немного погонять пламенем и посыпать чистой бурой. Полученное, чистое золото очень красивое, даже не в изделии, а в простом куске металла, от него трудно отвести взгляд.

Оно очень эластичное и мягкое. Даже при прокатке его на вальцах в тонкую пластину, края этой пластины будут абсолютно ровными, не появится ни одной трещины на краях пластины. После того, как металл затвердеет на дне тигля, вынимаем его сразу.

Слиток чистого золота необходимо очистить от буры. Для этого его надо прокипятить в растворе отбела. Состав отбела: 20мл HCL (соляная к-та) + 10мл HNO3 (азотная к-та) на 500мл H2O (воды). Полученный кусок металла помещаем в колбу, заливаем отбел и кипятим минут пять. Достаём слиток, прополаскиваем в чистой воде и золото высшей пробы готово.

Источник

Аффинаж

Аффинаж что этоАффинаж драгоценных металлов проводится как в промышленности, так и любителями в домашних условиях.

Цель мероприятия — добыть ценное сырье, очистив его от посторонних примесей.

Прежде чем перейти к описанию способов аффинажа, оборудования и реактивов, которые необходимы для процесса рециклинга сырья, определимся с терминологией.

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: часы, бижутерия и т.д.

Серебро можно аффинировать даже из битых елочных игрушек. Однако главным предметом охоты являются различные транзисторы, реле, резисторы, микросхемы и т.п.

Причем в приоритете изделия эпохи развитого социализма, так как в Союзе не жалели драгметаллы на благие цели. Особенно для оборудования, предназначенного для «оборонки».

Несмотря на то, что условия современной экономики диктуют производителям высокоточного оборудования минимальный расход драгметаллов, из 1 тонны утилизированных мобильных устройств можно аффинировать 1 кг серебра и около 150 г золота.

Какие драгметаллы можно аффинировать?

Аффинаж что это

За счет фундаментальных принципов аффинажа, соответствующего оборудования и реагентов можно получить вторичные драгоценные металлы (ВДМ) высокой пробы.

Реестр благородных металлов, которые можно получить путем очистки от посторонних примесей – других сплавов, полимеров и т.д., выглядит следующим образом:

Благодаря сравнительно простой технологии очистки и доступности сырья, наиболее популярны в народе первые два драгметалла.

Реже аффинируют платину и палладий из-за сложности процесса очистки и последующей реализации.

Все перечисленные металлы, за исключением технического серебра — дорогостоящие элементы. При владении информацией, как осуществить аффинаж в домашних условиях, каких радиодеталях или другом сырье находится наибольшее количество редкоземельных элементов, рециклинг может приносить неплохой доход.

О содержании драгметаллов в радиодеталях мы рассказывали тут. Также вам пригодится статья о том, как произвести аффинаж радиодеталей в домашних условиях. Желающим заняться снятием серебра с контактов пригодится этот материал.

Способы и реагенты

Существует несколько методов извлечения ВДМ из первоначального сырья: электролиз, «сухой» и «мокрый» способ. Рассмотрим коротко эти варианты.

Электролиз

Аффинаж что этоДанный способ изъятия ВДМ с помощью электролитов из утилизированного сырья применяется, как правило, для аффинирования золота и серебра путем осаждения благородных металлов на катоде с образованием примесей (шлама).

С экономической точки зрения электролиз — это самый рентабельный вариант «добычи» ВДМ.

Кроме этого, к его преимуществам относятся высокая степень очистки драгметаллов (золото не ниже 999,9 пробы), экологическая чистота и безопасность, возможность получить ВДМ платиновой группы как побочный продукт.

В качестве реагентов используются соляная или серная кислота, чистая аптечная бура для последующего плавления слитков ВДМ.

Мокрый способ

Этот процесс очистки с одинаковым успехом используется для «добычи» золота, платины, а также металлов платиновой группы (палладий, иридий и т.д.) путем растворения элементов в «царской водке» с последующим осаждением различными реагентами.

К данному методу относится вытравливание золота из обедненных руд цианидом, то есть, по сути, жидкостная экстракция.

Состав «царской водки»: концентрированная соляная и азотная кислота в соотношении 3:1. Для осаждения ВДМ используются: нитрат аммония, аммиак, йод, сахар, пищевая сода и другие реагенты. Цинк или медь применяются в качестве разрыхлителя.

Сухой метод

Этот вариант аффинажа, который также называют «методом Миллера», заключается в воздействии на расплавленное сырье хлором. В процессе все неблагородные элементы преобразуются в соли (хлориды) с последующим испарением.

Аффинаж что этоОдновременно с этим соли серебра всплывают на поверхность золота, пребывающего в расплавленном виде.

Это существенно облегчает последующую обработку, так как примеси серебра препятствуют аффинажу по мокрому методу из-за нерастворимости этого элемента в «царской водке».

На выходе получается золото 996,5 пробы, серебро (после восстановления из хлорида) 999,0.

Любой из озвученных выше вариантов добычи ВДМ подразумевает работу с летучими ядовитыми химикатами. В том числе, наименее опасный способ, которым является электролиз. Поэтому техника безопасности – краеугольный камень аффинажа.

Также обязательны средства индивидуальной защиты – прорезиненные перчатки, фартук, респиратор, очки.

Оборудование

Для различных способов очистки ВДМ потребуется соответствующее оборудование.

Предлагаем примерный список того, что обязательно найдет применение:

Все перечисленное выше оборудование можно приобрести в специализированных магазинах для ювелиров.

На тему аффинажа различных элементов вы можете прочесть следующие статьи:

Аффинаж что это

Цена и места приема ВДМ

Следует сразу оговориться: на территории РФ реализация ВДМ – противозаконное деяние (ст. 192 УК РФ), которое несет административное наказание (штраф). Если речь идет о крупных размерах, тогда грозит реальный срок (до 5 лет). Однако закон не состоятелен. Что это означает?

Дело в том, что в статье оговаривается приоритетность государства в плане скупки аффинированных драгметаллов у субъектов в том случае, если оно (государство) осуществило инвестиции — то есть авансировала структуры, вид деятельности которых заключается в рециклинге вторичного сырья.

Другими словами, если факт инвестирования не имел места быть, субъект может реализовывать аффинированные драгметаллы кому угодно.

На счет «кому угодно», целесообразней продавать ВДМ лицензированным организациям, а не разнообразным теневым структурам: скупкам, ломбардам и т.п. Именно официальные организации дадут справедливую цену.

Говоря о стоимости драгметаллов, стоит упомянуть о взлете котировок на золото вначале 2018 года. Однако радость инвесторов продлилась недолго – вскоре ранок рухнул, а вслед за золотом упали котировки на другие драгметаллы.

Картину текущего состояния цен на драгметаллы, в том числе и аффинированные, предлагаем в таблице.

Название металлаСтоимость на мировом рынке за грамм (USD)Цена за грамм, установленная Центробанком РФ (RUB)
Золото39,922 234
Серебро0,5832,49
Платина30,381700,22
Палладий25,621422,94

Более подробно том, какова цена на аффинированные драгоценные металлы и куда из можно сдать, мы рассказывали здесь.

Видео

Предлагаем вашему вниманию видео, на котором описан процесс приготовления так называемого хлорного олова, применяемого для аффинажа драгметаллов, в частности, для жидкостной экстракции золота:

Вывод

Знание способов аффинажа, а также первоначального сырья, которое содержит в себе драгметаллы в том или ином процентном соотношении, способствуют рентабельности процессов очистки ВДМ.

Главное — соблюдать технику безопасности и дружить с законодательством, если речь идет о последующем сбыте редких элементов. Кроме этого, чтобы не терять «кровные» на серых схемах теневых структур, которые осмысленно снижают реальную стоимость ВДМ, рекомендуется сотрудничать с организациями, имеющими государственные лицензии.

Это также относится к «нетерпеливым» предпринимателям, которые занимаются скупкой утиля, содержащего драгметаллы, у населения без последующего аффинажа. Сдавать всевозможные резисторы, транзисторы, микросхемы, позолоченные часы, бижутерию и т.д. целесообразней в официальные структуры.

Источник

Что значит аффинаж, и для чего это нужно драгоценным металлам

Парижская международная выставка 1925 года представила миру достижения в области науки и декоративно-прикладных искусств. Их смелое сочетание пришлось по вкусу современным модникам и модницам, а научно-технический прогресс с той поры стал оказывать значительное влияние на ювелирное производство. Аффинаж драгметаллов как метод получения высокочистых благородных металлов и сегодня позволяет украшениям соответствовать всем мировым стандартам.

Аффинаж что это

Некоторые понятия и определения

Термины «аффинаж» и «аффинирование» происходят от французского глагола affiner (очищать) и описывают в металлургии последовательность технологических процессов получения драгоценных металлов высокой степени чистоты. Известно, что популярное золото 585 пробы имеет всего 58,5% благородного исходника, а остальное — добавки, придающие ювелирным образцам необходимые качества (прочность, вес, цвет).

Аффинаж драгметаллов подразумевает очистку от всего лишнего. Различные методы направленного физического и химического воздействия дают возможность не только разделить вещества, но и изъять из состава загрязняющие примеси. Сырьём для аффинажа служит различный материал:

Аффинаж что это

Подготовка любого сырья состоит из дробления, обжига и сплавления. Например, радиоэлектронные детали предварительно демонтируются и отделяются корпуса и коммутационной части, не имеющей включений драгметаллов. Это позволяет уменьшить число экологических проблем при переработке и получить пробу золота до 996,5 (99,65%), а серебра — до 999 (99,90%).

Все технологии можно грубо разделить на три условные группы:

Одни методики требуют дорогостоящего оборудования и технологий и применимы только в условиях специализированных металлургических предприятий, другие достаточно легко выполняются народными умельцами. Химический аффинаж подходит и для ювелирной мастерской, и для домашней лаборатории, но в последнем случае работы нельзя начинать без вытяжного шкафа и использования средств индивидуальной защиты. Из числа приборов и химической посуды обязательно потребуется приобрести:

Аффинаж что это

В промышленности для аффинажа золота и серебра используют «сухой» метод: загрязнённые расплавы обрабатывают хлором, а летучие продукты реакции (хлориды примесей) улавливаются специальным оборудованием.

Широко применяется электролиз, когда очищенное вещество собирается на катоде, и очистка методом купелирования, основанная на свойствах свинца реагировать с кислородом воздуха, а затем испаряться и осаждаться на стенках печи.

Химическая очистка золота

Аффинаж что это

Много веков золото служит символом успеха и универсальным платёжным агентом. Традиционные источники (разработка приисков и промывка песка) не всегда дают необходимый класс чистоты, а иногда золото буквально валяется под ногами, и получить его можно не выходя из квартиры. Известно два основных метода отделения золота от примесей. Первый — химический, применяется в ювелирных мастерских и умельцами, добывающими драгметалл из частей электрических контактов, полупроводниковых микросхем и деталей теле-, радиоаппаратуры.

Сначала при помощи магнита из общей массы отделяют включения, содержащие железо, так как переработка такого сырья происходит по другим стандартам. Если это сделать невозможно, то металлическое железо удаляется при обработке лома концентрированной серной или соляной кислотами. Оставшаяся после обезжелезивания смесь соединений золота с медью, цинком, оловом и серебром растворяется при нагревании в азотной кислоте с концентрацией от 30 до 40%.

Индикатором окончания реакции служит прекращение выделения диоксида азота при добавлении новой порции кислоты. После этого в смесь доливается насыщенный раствор хлорида натрия (обычной поваренной соли), вызывающий осаждение хлорида серебра. Отделённый при декантации золотосодержащий осадок заливается концентрированной соляной кислотой из расчёта 1:20. Смесь подогревается и кипятится, по каплям в неё добавляют азотную кислоту, пока оксиды азота не прекратят выделяться.

Упаривание с добавками соляной кислоты выполняют 3 раза, затем фильтруют, сухой остаток заливают насыщенным раствором сульфата железа, и дают смеси прогреться. Золото выделяется в виде чешуйчатых частиц красновато-коричневого цвета, которые фильтруют, промывают и кипятят в очередной порции азотной кислоты для удаления следов примесей. Остаток фильтруют, обильно промывают водой и высушивают. Полученную золотую пыль сплавляют с натриевой селитрой (нитратом натрия) и бурой (тетраборатом натрия), такие слитки называются «корольком» и содержат 99,95% чистого золота.

Электролиз и метод Миллера

Второй способ аффинирования золота — электролитический, его применяют крупные производства с большими объёмами переработки. Анодом для электролиза служит очищаемое золото массой до 2 кг, а катодом — золотая жесть толщиной от 0,1 до 0,25 мм, изготовленная из чистого металла методом прокатки и рифлёная для жёсткости на специальном прессе.

Аффинаж что это

Реакция происходит в смеси растворов соляной кислоты и хлорного золота, для чего используются небольшие фарфоровые или винипластовые ванны ёмкостью от 20 до 65 литров. Их устанавливают в водяных банях, что позволяет поддерживать температуру электролита от 50 до 60 °C. Раствор перемешивается сжатым воздухом методом барботирования, а выделяющийся во время реакции хлор удаляется посредством вытяжки. Золото осаждается на катоде в виде блестящей плёнки, скорость процесса зависит от плотности используемого тока.

Ещё один промышленный способ аффинажа — метод Миллера, использующий ядовитый газообразный хлор. Он применяется, если нужно удалить серебро из золотых сплавов и для получения золота из материалов природного или искусственного происхождения, имеющих малый процент содержания драгметалла. Измельчённое сырьё, имеющее большое количество посторонних примесей, при обработке парами хлора в первую очередь расстаётся металлами, которые слабее по окислительным способностям.

Сначала в реакцию хлорирования вступают цинк и железо, затем сурьма и олово, далее — медь и свинец. Последними в этом списке находятся серебро и золото. Преимуществом метода является отсутствие иных химических реагентов, кроме хлора, и малые габариты реактора (от 1,0 до 1,5 м).

Существенный недостаток — высокая опасность отравления образующимися летучими соединениями. Например, хлорид ртути (сулема) — опаснейший нейротоксин, накапливаясь в человеческом организме, не выводится и медленно его убивает.

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.

Аффинаж что это

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.

Перспективы развития отрасли

Не только ювелирные мастерские и домашние умельцы испытывают потребности в высокочистых драгоценных металлах. Последним, кстати, важно не забывать, что при аффинаже золота и продаже результатов химических превращений могут возникнуть разногласия с действующим законодательством, поэтому так важно не переступать грани дозволенного…

Аффинаж что это

Петербургский Монетный двор, открытый в 1724 году по инициативе и при деятельном участии Петра I, был в России того времени первым аффинажным предприятием, а сегодня эта цифра вплотную приблизилась к десяти. Большинство заводов работают с золотом, добытым на рудниках, и в число их клиентов входят крупнейшие отечественные золотодобытчики. Существенными критериями для выбора аффинажного завода являются:

Аффинаж что это

Для этого предприятиям необходимы грамотные долгосрочные стратегии, предполагающие уменьшение себестоимости аффинажа. Сюда же относится и расширение рамок сырьевой базы, внедрение инновационных энергосберегающих технологий, модернизация отсталых участков. Это не только позволит отвечать запросам самых требовательных заказчиков, но и наращивать золотовалютный запас страны.

Источник

Аффинаж

Аффинаж производится на специализированных предприятиях, обладающих необходимым оборудованием и технологиями. К примеру, драгоценные металлы в России аффинируются на Новосибирском аффинажном заводе, Екатеринбургском заводе по обработке цветных металлов, Приокском заводе цветных металлов, Щелковском заводе вторичных драгоценных металлов, Колымском аффинажном заводе, Московском заводе специальных сплавов, Красноярском заводе цветных металлов имени Гулидова.

См. также

Ссылки

Полезное

Смотреть что такое «Аффинаж» в других словарях:

аффинаж — а, м. affinage m. Металлургический процесс получения благородных металлов высокой чистоты. БАС 2. Интересны также работы по аффинажу платины, производившиеся в 40 50 х годах <19 в.> на Монетной дворе. Природа 1925 7 9 137. В 1867 году был… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

Аффинаж — процесс отделения драгоценных металлов от примесей с целью получения конечного продукта высокой пробы. Извлечение драгоценных металлов выполняется на специализированных аффинажных предприятиях. По английски: Affinage См. также: Драгоценные… … Финансовый словарь

аффинаж — афинаж, рафинирование, аффинирование, очистка, процесс Словарь русских синонимов. аффинаж сущ., кол во синонимов: 5 • афинаж (3) • … Словарь синонимов

Аффинаж — получение благородных металлов высокой чистоты. Вид рафинирования металлов. Словарь бизнес терминов. Академик.ру. 2001 … Словарь бизнес-терминов

АФФИНАЖ — (франц. affinage от affiner очищать), получение благородных металлов высокой чистоты. Разновидность рафинирования металлов … Большой Энциклопедический словарь

АФФИНАЖ — (от франц. affinage очистка) процесс отделения металлов (золота, платины, серебра) от примесей с целью получения конечного продукта высокой пробы, например извлечение драгметаллов с элементов вычислительной техники отечественного производства… … Экономический словарь

Аффинаж — процесс получения металлов высокой чистоты путём их разделения и отделения от них примесей. Термины атомной энергетики. Концерн Росэнергоатом, 2010 … Термины атомной энергетики

аффинаж — Совокупность ме таллургич. процессов получения благородных металлов (Ag, Аи) высокой чистоты разделением их смеси и отделением примесей. В завис ти от состава исходного материала применяются пиро и гидрометаллургии, операции очистки в разной… … Справочник технического переводчика

аффинаж — а; м. [от франц. affinage очистка]. Спец. 1. Процесс получения благородных металлов (золота, платины, серебра) высокой чистоты путем отделения от них примесей. А. золота. Разработать новый метод аффинажа платины. 2. Металл, полученный в… … Энциклопедический словарь

Источник

Аффинаж золота: суть процесса в промышленном масштабе и в домашних условиях, юридическая сторона добычи драгметалла

Аффинаж что это
Аффинаж драгоценных металлов проводится как в промышленности, так и любителями в домашних условиях.
Цель мероприятия — добыть ценное сырье, очистив его от посторонних примесей.

Прежде чем перейти к описанию способов аффинажа, оборудования и реактивов, которые необходимы для процесса рециклинга сырья, определимся с терминологией.

Что означает аффинаж золота в ювелирном деле

Итак, что же такое аффинаж золота? Так называется процесс чистки металла. Не внешней чистки, когда изделию возвращают былую чистоту и блеск. Аффинаж или аффинирование – это удаление из золота дополнительных примесей. Также этот процесс можно называть рафинированием. Рафинированное золото, как и сахар, — это идеально очищенный элемент.

Аффинаж что это

Аффинаж добытого золота на заводе
К примеру, при добыче сложно найти идеально чистые золотые слитки. Чаще всего это крупицы, смешанные с другими породами или просто землей. Также важно знать, что драгоценные металлы, те же золото и серебро, добывают из одних и тех же руд. Поэтому всегда присутствуют в примесях друг друга.

Добытый драгметалл обрабатывается на заводе, там оно и подвергается аффинажу.

Результатом является получение аффинированного золота – металла 999,9-ой пробы.

Соответственно, использованные золотые изделия также имеют дополнительные примеси – другие металлы. Поэтому их нужно аффинировать. Так, из украшений 585 пробы вполне можно получить 999 пробу.

Вывод

Знание способов аффинажа, а также первоначального сырья, которое содержит в себе драгметаллы в том или ином процентном соотношении, способствуют рентабельности процессов очистки ВДМ.

Главное — соблюдать технику безопасности и дружить с законодательством, если речь идет о последующем сбыте редких элементов. Кроме этого, чтобы не терять «кровные» на серых схемах теневых структур, которые осмысленно снижают реальную стоимость ВДМ, рекомендуется сотрудничать с организациями, имеющими государственные лицензии.

Это также относится к «нетерпеливым» предпринимателям, которые занимаются скупкой утиля, содержащего драгметаллы, у населения без последующего аффинажа. Сдавать всевозможные резисторы, транзисторы, микросхемы, позолоченные часы, бижутерию и т.д. целесообразней в официальные структуры.

Сырье для аффинажной обработки

Чтобы получить аффинированное золото, работают с определенным сырьем. Это золотосодержащие материалы:

Аффинаж что это
Россыпное золото
Как видно, золото – это не только продукт добычи в рудниках. Благородный металл присутствует в жизни каждого человека: в украшениях и бытовых предметах.

Цена и места приема ВДМ

Следует сразу оговориться: на территории РФ реализация ВДМ – противозаконное деяние (ст. 192 УК РФ), которое несет административное наказание (штраф). Если речь идет о крупных размерах, тогда грозит реальный срок (до 5 лет). Однако закон не состоятелен. Что это означает?

Дело в том, что в статье оговаривается приоритетность государства в плане скупки аффинированных драгметаллов у субъектов в том случае, если оно (государство) осуществило инвестиции — то есть авансировала структуры, вид деятельности которых заключается в рециклинге вторичного сырья.

Другими словами, если факт инвестирования не имел места быть, субъект может реализовывать аффинированные драгметаллы кому угодно.

На счет «кому угодно», целесообразней продавать ВДМ лицензированным организациям, а не разнообразным теневым структурам: скупкам, ломбардам и т.п. Именно официальные организации дадут справедливую цену.

Говоря о стоимости драгметаллов, стоит упомянуть о взлете котировок на золото вначале 2022 года. Однако радость инвесторов продлилась недолго – вскоре ранок рухнул, а вслед за золотом упали котировки на другие драгметаллы.

Картину текущего состояния цен на драгметаллы, в том числе и аффинированные, предлагаем в таблице.

Название металлаСтоимость на мировом рынке за грамм (USD)Цена за грамм, установленная Центробанком РФ (RUB)
Золото39,922 234
Серебро0,5832,49
Платина30,381700,22
Палладий25,621422,94

Более подробно том, какова цена на аффинированные драгоценные металлы и куда из можно сдать, мы рассказывали здесь.

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.

Аффинаж что это

Чистка металла электролизом

Оборудованные лаборатории

Если аффинирование проводится небольшими масштабами, то подойдут специально оборудованные лаборатории.

Перспективы развития отрасли

Не только ювелирные мастерские и домашние умельцы испытывают потребности в высокочистых драгоценных металлах. Последним, кстати, важно не забывать, что при аффинаже золота и продаже результатов химических превращений могут возникнуть разногласия с действующим законодательством, поэтому так важно не переступать грани дозволенного…

Аффинаж что это

Петербургский Монетный двор, открытый в 1724 году по инициативе и при деятельном участии Петра I, был в России того времени первым аффинажным предприятием, а сегодня эта цифра вплотную приблизилась к десяти. Большинство заводов работают с золотом, добытым на рудниках, и в число их клиентов входят крупнейшие отечественные золотодобытчики. Существенными критериями для выбора аффинажного завода являются:

Аффинаж что это

Для этого предприятиям необходимы грамотные долгосрочные стратегии, предполагающие уменьшение себестоимости аффинажа. Сюда же относится и расширение рамок сырьевой базы, внедрение инновационных энергосберегающих технологий, модернизация отсталых участков. Это не только позволит отвечать запросам самых требовательных заказчиков, но и наращивать золотовалютный запас страны.

Методы аффинажа

Очистить драгметалл или выделить его из примесей можно двумя способами:

Первый способ связан со взаимодействием веществ, второй – с электрическим током. Рассмотрим каждый из методов аффинажа.

Химические методы

Существует методы, которые применимы в домашних условиях. Но некоторые способы допустимы только в лабораториях ввиду повышенной опасности. Например, аффинирование осуществляют посредством сильнейшего реактива гидрата гидразина с формулой N2H4•H2O.

Перечислим и разберем, как проводят простейшие химические методы аффинирования.

Аффинаж что это

Химический раствор для аффинажа золота

Сухая очистка методом Миллера

Данный способ аффинажной обработки драгоценных металлов применяется лишь промышленностью, так как используемый при аффинаже хлор обладает высоким уровнем токсичности и коррозийности. Собственно, сам способ: все сырье измельчается, через него пропускается газообразный хлор. Все неблагородные соединения соединяются с хлором и испаряются. Проба металла тем самым повышается. Из плюсов метода Миллера стоит выделить:

Для очистки сырья необходим тигель – это емкость, обладающая огнеупорностью. Когда золотосодержащие компоненты начинают плавиться, в тигель через специальную трубу поступает хлор, а затем лишние примеси выпариваются вместе с ним, хлорид благородного металла выступает на поверхности. Такой метод позволяет аффинировать золото даже из сплавов, состоящих из сложных компонентов.

Мокрый метод с царской водкой

Мокрый метод позволяет аффинировать золото от лигатуры посредством растворения определенными жидкостями. Например, один из популярных аффинажных методов – растворение золотого лома царской водкой.

Для справки: царская водка – это смесь концентрированных кислот: азотной и соляной. Кстати, царская водка – это редкое вещество, которое благородный металл растворяет.

Как выглядит процесс аффинажа? Царская водка вместе с металлом и медным купоросом нагревается, в результате чего происходит осаждение золота. При правильном процессе на выходе получается металл чистой 999-ой пробы.

Химическая очистка золота

Аффинаж что это

Много веков золото служит символом успеха и универсальным платёжным агентом. Традиционные источники (разработка приисков и промывка песка) не всегда дают необходимый класс чистоты, а иногда золото буквально валяется под ногами, и получить его можно не выходя из квартиры. Известно два основных метода отделения золота от примесей. Первый — химический, применяется в ювелирных мастерских и умельцами, добывающими драгметалл из частей электрических контактов, полупроводниковых микросхем и деталей теле-, радиоаппаратуры.

Сначала при помощи магнита из общей массы отделяют включения, содержащие железо, так как переработка такого сырья происходит по другим стандартам. Если это сделать невозможно, то металлическое железо удаляется при обработке лома концентрированной серной или соляной кислотами. Оставшаяся после обезжелезивания смесь соединений золота с медью, цинком, оловом и серебром растворяется при нагревании в азотной кислоте с концентрацией от 30 до 40%.

Индикатором окончания реакции служит прекращение выделения диоксида азота при добавлении новой порции кислоты. После этого в смесь доливается насыщенный раствор хлорида натрия (обычной поваренной соли), вызывающий осаждение хлорида серебра. Отделённый при декантации золотосодержащий осадок заливается концентрированной соляной кислотой из расчёта 1:20. Смесь подогревается и кипятится, по каплям в неё добавляют азотную кислоту, пока оксиды азота не прекратят выделяться.

Упаривание с добавками соляной кислоты выполняют 3 раза, затем фильтруют, сухой остаток заливают насыщенным раствором сульфата железа, и дают смеси прогреться. Золото выделяется в виде чешуйчатых частиц красновато-коричневого цвета, которые фильтруют, промывают и кипятят в очередной порции азотной кислоты для удаления следов примесей. Остаток фильтруют, обильно промывают водой и высушивают. Полученную золотую пыль сплавляют с натриевой селитрой (нитратом натрия) и бурой (тетраборатом натрия), такие слитки называются «корольком» и содержат 99,95% чистого золота.

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?

Весь этот хлам может годами валяться где-то на чердаке или на даче, а хозяин даже не будет подозревать, насколько он богат золотом.

Аффинаж что это

Золотосодержащие детали
Что еще необходимо, помимо микросхем?

Смешивая данные ингредиенты, можно получить хлорноватистую кислоту, отделяющую драгоценный металл из компонентов.

Также процедуру можно провести с помощью железного купороса. Для этого нужны:

Оборудование

Для различных способов очистки ВДМ потребуется соответствующее оборудование.

Предлагаем примерный список того, что обязательно найдет применение:

Все перечисленное выше оборудование можно приобрести в специализированных магазинах для ювелиров.

На тему аффинажа различных элементов вы можете прочесть следующие статьи:

Аффинаж что это

Аффинированное серебро

Для аффинажа серебряного драгметалла применяют электролитический и химический методы, а также способ купелирования.

В условиях квартиры для получения аффинированного серебряного металла возможно применение лишь химического метода. При этом серебро выделяется из раствора в виде сульфата, имеющего черную окраску. Если добавить в раствор хлорид аммония или обычную поваренную соль, то металл можно получить в виде хлорида. Полученный жидкий субстрат отстаивают до разделения на мутную и прозрачную фракции. Аффинированное серебро необходимо будет извлечь из осадка.

Источник

Аффинаж золота, пошаговая инструкция всего процесса

Аффинаж что это
Аффинаж драгоценных металлов проводится как в промышленности, так и любителями в домашних условиях.
Цель мероприятия — добыть ценное сырье, очистив его от посторонних примесей.

Прежде чем перейти к описанию способов аффинажа, оборудования и реактивов, которые необходимы для процесса рециклинга сырья, определимся с терминологией.

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: часы, бижутерия и т.д.

Серебро можно аффинировать даже из битых елочных игрушек. Однако главным предметом охоты являются различные транзисторы, реле, резисторы, микросхемы и т.п.

Причем в приоритете изделия эпохи развитого социализма, так как в Союзе не жалели драгметаллы на благие цели. Особенно для оборудования, предназначенного для «оборонки».

Несмотря на то, что условия современной экономики диктуют производителям высокоточного оборудования минимальный расход драгметаллов, из 1 тонны утилизированных 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.

Аффинаж что это Аффинаж что это Аффинаж что это Аффинаж что это Аффинаж что это Аффинаж что это Аффинаж что это Аффинаж что это Аффинаж что это

Аффинированное серебро

Для аффинажа серебряного драгметалла применяют электролитический и химический методы, а также способ купелирования.

В условиях квартиры для получения аффинированного серебряного металла возможно применение лишь химического метода. При этом серебро выделяется из раствора в виде сульфата, имеющего черную окраску. Если добавить в раствор хлорид аммония или обычную поваренную соль, то металл можно получить в виде хлорида. Полученный жидкий субстрат отстаивают до разделения на мутную и прозрачную фракции. Аффинированное серебро необходимо будет извлечь из осадка.

Какие драгметаллы можно аффинировать?

Аффинаж что это

За счет фундаментальных принципов аффинажа, соответствующего оборудования и реагентов можно получить вторичные драгоценные металлы (ВДМ) высокой пробы.

Реестр благородных металлов, которые можно получить путем очистки от посторонних примесей – других сплавов, полимеров и т.д., выглядит следующим образом:

Благодаря сравнительно простой технологии очистки и доступности сырья, наиболее популярны в народе первые два драгметалла.

Реже аффинируют платину и палладий из-за сложности процесса очистки и последующей реализации.

Все перечисленные металлы, за исключением технического серебра — дорогостоящие элементы. При владении информацией, как осуществить аффинаж в домашних условиях, каких радиодеталях или другом сырье находится наибольшее количество редкоземельных элементов, рециклинг может приносить неплохой доход.

О содержании драгметаллов в радиодеталях мы рассказывали тут. Также вам пригодится статья о том, как произвести аффинаж радиодеталей в домашних условиях. Желающим заняться снятием серебра с контактов пригодится этот материал.

Перспективы развития отрасли

Не только ювелирные мастерские и домашние умельцы испытывают потребности в высокочистых драгоценных металлах. Последним, кстати, важно не забывать, что при аффинаже золота и продаже результатов химических превращений могут возникнуть разногласия с действующим законодательством, поэтому так важно не переступать грани дозволенного…

Аффинаж что это

Петербургский Монетный двор, открытый в 1724 году по инициативе и при деятельном участии Петра I, был в России того времени первым аффинажным предприятием, а сегодня эта цифра вплотную приблизилась к десяти. Большинство заводов работают с золотом, добытым на рудниках, и в число их клиентов входят крупнейшие отечественные золотодобытчики. Существенными критериями для выбора аффинажного завода являются:

Аффинаж что это

Для этого предприятиям необходимы грамотные долгосрочные стратегии, предполагающие уменьшение себестоимости аффинажа. Сюда же относится и расширение рамок сырьевой базы, внедрение инновационных энергосберегающих технологий, модернизация отсталых участков. Это не только позволит отвечать запросам самых требовательных заказчиков, но и наращивать золотовалютный запас страны.

Способы и реагенты

Существует несколько методов извлечения ВДМ из первоначального сырья: электролиз, «сухой» и «мокрый» способ. Рассмотрим коротко эти варианты.

Электролиз

Аффинаж что это
Данный способ изъятия ВДМ с помощью электролитов из утилизированного сырья применяется, как правило, для аффинирования золота и серебра путем осаждения благородных металлов на катоде с образованием примесей (шлама).
С экономической точки зрения электролиз — это самый рентабельный вариант «добычи» ВДМ.

Кроме этого, к его преимуществам относятся высокая степень очистки драгметаллов (золото не ниже 999,9 пробы), экологическая чистота и безопасность, возможность получить ВДМ платиновой группы как побочный продукт.

В качестве реагентов используются соляная или серная кислота, чистая аптечная бура для последующего плавления слитков ВДМ.

Мокрый способ

Этот процесс очистки с одинаковым успехом используется для «добычи» золота, платины, а также металлов платиновой группы (палладий, иридий и т.д.) путем растворения элементов в «царской водке» с последующим осаждением различными реагентами.

К данному методу относится вытравливание золота из обедненных руд цианидом, то есть, по сути, жидкостная экстракция.

Состав «царской водки»: концентрированная соляная и азотная кислота в соотношении 3:1. Для осаждения ВДМ используются: нитрат аммония, аммиак, йод, сахар, пищевая сода и другие реагенты. Цинк или медь применяются в качестве разрыхлителя.

Сухой метод

Этот вариант аффинажа, который также называют «методом Миллера», заключается в воздействии на расплавленное сырье хлором. В процессе все неблагородные элементы преобразуются в соли (хлориды) с последующим испарением.

Аффинаж что это
Одновременно с этим соли серебра всплывают на поверхность золота, пребывающего в расплавленном виде.

Это существенно облегчает последующую обработку, так как примеси серебра препятствуют аффинажу по мокрому методу из-за нерастворимости этого элемента в «царской водке».

На выходе получается золото 996,5 пробы, серебро (после восстановления из хлорида) 999,0.

Любой из озвученных выше вариантов добычи ВДМ подразумевает работу с летучими ядовитыми химикатами. В том числе, наименее опасный способ, которым является электролиз. Поэтому техника безопасности – краеугольный камень аффинажа.

Все работы необходимо осуществлять в хорошо проветриваемом помещении, в идеале – в вытяжном шкафу или на свежем воздухе.

Также обязательны средства индивидуальной защиты – прорезиненные перчатки, фартук, респиратор, очки.

Аффинаж что это Аффинаж что это Аффинаж что это Аффинаж что это Аффинаж что это Аффинаж что это

История создания

Пути четверых участников сошлись в одной точке во время того, как гитарист и автор песен Михаил (Эм) Калинин пытался создать проект «аСПИД», басист Сергей (Сергеич) Шиляев играл в «Her Cold Fingers», тромбонист Александр (Ом) Евдокимов пытался создать группу «Саша Ом», а баянист Александр (без псевдонима) Корюковец самостоятельно оттачивал свой навык игры на инструменте.

Аффинаж что это

Калинина и Шиляева в 2007 году познакомила Вологда, они попробовали выступать дуэтом, но не сложилось. Переехав через несколько лет в Санкт-Петербург, ребята, в безрезультатных поисках рок-музыкантов для будущей группы, стали акустическим дуэтом под названием, которое вскоре станет известно всем как первый альбом Аффинажа: «Я и Мебиус едем в Шампань».

Аффинаж что это

Через несколько месяцев к ним присоединился баянист (не путать с аккордеонистом!) Корюковец, тоже переехавший в Петербург из Вологды. Днем рождения коллектива считается дата первой репетиции – 13 марта 2012 года. Группа, назвавшая себя увиденном когда-то в модном журнале словом «аффинаж», что по-французски значит «очищение», приступила к усердным репетициям.

Аффинаж что это

Первые живые концерты прошли на бис у искушенной питерской аудитории. Вдохновленные первыми успехами, ребята обратились к солисту панк-группы «Valery & The Greedies» Анатолию Никулину, у которого на тот момент была собственная студия, с просьбой записать мини-альбом. Приглашенный для песни «Аффект» тромбонист Александр Евдокимов стал четвертым постоянным участником «Аффинажа», независимого коллектива, работающего без спонсоров, продюсирования и лейблов.

Аффинаж что это

Оборудование

Для различных способов очистки ВДМ потребуется соответствующее оборудование.

Предлагаем примерный список того, что обязательно найдет применение:

Все перечисленное выше оборудование можно приобрести в специализированных магазинах для ювелиров.

На тему аффинажа различных элементов вы можете прочесть следующие статьи:

Аффинаж что это

Цена и места приема ВДМ

Следует сразу оговориться: на территории РФ реализация ВДМ – противозаконное деяние (ст. 192 УК РФ), которое несет административное наказание (штраф). Если речь идет о крупных размерах, тогда грозит реальный срок (до 5 лет). Однако закон не состоятелен. Что это означает?

Дело в том, что в статье оговаривается приоритетность государства в плане скупки аффинированных драгметаллов у субъектов в том случае, если оно (государство) осуществило инвестиции — то есть авансировала структуры, вид деятельности которых заключается в рециклинге вторичного сырья.

Другими словами, если факт инвестирования не имел места быть, субъект может реализовывать аффинированные драгметаллы кому угодно.

На счет «кому угодно», целесообразней продавать ВДМ лицензированным организациям, а не разнообразным теневым структурам: скупкам, ломбардам и т.п. Именно официальные организации дадут справедливую цену.

Говоря о стоимости драгметаллов, стоит упомянуть о взлете котировок на золото вначале 2021 года. Однако радость инвесторов продлилась недолго – вскоре ранок рухнул, а вслед за золотом упали котировки на другие драгметаллы.

Картину текущего состояния цен на драгметаллы, в том числе и аффинированные, предлагаем в таблице.

Название металлаСтоимость на мировом рынке за грамм (USD)Цена за грамм, установленная Центробанком РФ (RUB)
Золото39,922 234
Серебро0,5832,49
Платина30,381700,22
Палладий25,621422,94

Более подробно том, какова цена на аффинированные драгоценные металлы и куда из можно сдать, мы рассказывали здесь.

Завершающий этап – получение золотого слитка

Чтобы осадок из золотых частиц сформировался в более привычный золотой слиток, нужно его расплавить и отбелить.

Для этого золотые хлопья процеживаются с помощью марли, в ней же они посыпаются бурой. Затем марля высушивается и кладётся в тигель, накрывается колпаком. Тигель ставится на плитку – начинается процесс нагревания. В результате образуется ком из золота, а марля тлеет. Для более глубокой очистки золота можно снова посыпать его бурой.

Аффинаж что это

После полного затвердевания золота ком извлекается из тигля и подвергается кипячению в отбеливателе (раствор из соляной, азотной кислот и воды) не более 5 минут. Далее он промывается в проточной воде.

Итог – слиток золота наивысшей пробы.

Аффинаж золота при помощи меди идентичен процессу очищения с использованием цинка. Разница состоит в том, что изначально плавлению подвергается медь, а к ней добавляется золото небольшими порциями. В процессе аффинажа потребуется дополнительное оборудование – вальцы. Они предназначены для прокатки готового сплава из меди и золота в тонкие полоски, которые следует нарезать как можно мельче. Затем эти мелкие частицы помещаются в колбу и проходят те же этапы: нагревание, промывание, повторное плавление и формирование готового слитка.

Вывод

Знание способов аффинажа, а также первоначального сырья, которое содержит в себе драгметаллы в том или ином процентном соотношении, способствуют рентабельности процессов очистки ВДМ.

Главное — соблюдать технику безопасности и дружить с законодательством, если речь идет о последующем сбыте редких элементов. Кроме этого, чтобы не терять «кровные» на серых схемах теневых структур, которые осмысленно снижают реальную стоимость ВДМ, рекомендуется сотрудничать с организациями, имеющими государственные лицензии.

Это также относится к «нетерпеливым» предпринимателям, которые занимаются скупкой утиля, содержащего драгметаллы, у населения без последующего аффинажа. Сдавать всевозможные резисторы, транзисторы, микросхемы, позолоченные часы, бижутерию и т.д. целесообразней в официальные структуры.

Источник

Аффинаж золота: суть процесса в промышленном масштабе и в домашних условиях, юридическая сторона добычи драгметалла

Для того чтобы ответить на данный вопрос, необходимо понять, что представляет собой процесс аффинирования в целом. Также напрашивается сразу вопрос о том, чем же отличаются аффинированные металлы от обычных драгоценных металлов.

Аффинаж что это
Технология аффинирования металлов представляет собой комплекс процедур (металлургический процесс), который предназначен для осуществления очистки различных металлов от всевозможных примесей. Иными словами, аффинаж – это облагораживание ценных металлов путем удаления сторонних химических элементов. Процесс аффинирования благородных металлов состоит из нескольких ступеней, каждая из которых представляет собой отдельную стадию очистки. Для аффинирования драгоценных металлов используют два метода обработки: химический и физический. При этом самым важным вопросом, который актуален для большинства инвесторов, является стоимость аффинированных драгоценных металлов, от которой в конечном итоге зависит выгодность вложения инвестиций. Давайте попытаемся рассмотреть вкратце особенности процесса аффинирования металлов и аспекты, которые влияют на интересы инвесторов.

Что означает аффинаж золота в ювелирном деле

Итак, что же такое аффинаж золота? Так называется процесс чистки металла. Не внешней чистки, когда изделию возвращают былую чистоту и блеск. Аффинаж или аффинирование – это удаление из золота дополнительных примесей. Также этот процесс можно называть рафинированием. Рафинированное золото, как и сахар, — это идеально очищенный элемент.

Аффинаж что это

Аффинаж добытого золота на заводе
К примеру, при добыче сложно найти идеально чистые золотые слитки. Чаще всего это крупицы, смешанные с другими породами или просто землей. Также важно знать, что драгоценные металлы, те же золото и серебро, добывают из одних и тех же руд. Поэтому всегда присутствуют в примесях друг друга.

Добытый драгметалл обрабатывается на заводе, там оно и подвергается аффинажу.

Результатом является получение аффинированного золота – металла 999,9-ой пробы.

Соответственно, использованные золотые изделия также имеют дополнительные примеси – другие металлы. Поэтому их нужно аффинировать. Так, из украшений 585 пробы вполне можно получить 999 пробу.

Аффинаж что это Аффинаж что это Аффинаж что это Аффинаж что это Аффинаж что это Аффинаж что это Аффинаж что это Аффинаж что это Аффинаж что это Аффинаж что это Аффинаж что это

Перспективы развития отрасли

Не только ювелирные мастерские и домашние умельцы испытывают потребности в высокочистых драгоценных металлах. Последним, кстати, важно не забывать, что при аффинаже золота и продаже результатов химических превращений могут возникнуть разногласия с действующим законодательством, поэтому так важно не переступать грани дозволенного…

Аффинаж что это

Петербургский Монетный двор, открытый в 1724 году по инициативе и при деятельном участии Петра I, был в России того времени первым аффинажным предприятием, а сегодня эта цифра вплотную приблизилась к десяти. Большинство заводов работают с золотом, добытым на рудниках, и в число их клиентов входят крупнейшие отечественные золотодобытчики. Существенными критериями для выбора аффинажного завода являются:

Аффинаж что это

Для этого предприятиям необходимы грамотные долгосрочные стратегии, предполагающие уменьшение себестоимости аффинажа. Сюда же относится и расширение рамок сырьевой базы, внедрение инновационных энергосберегающих технологий, модернизация отсталых участков. Это не только позволит отвечать запросам самых требовательных заказчиков, но и наращивать золотовалютный запас страны.

Сырье для аффинажной обработки

Чтобы получить аффинированное золото, работают с определенным сырьем. Это золотосодержащие материалы:

Аффинаж что это
Россыпное золото
Как видно, золото – это не только продукт добычи в рудниках. Благородный металл присутствует в жизни каждого человека: в украшениях и бытовых предметах.

Цена и места приема ВДМ

Следует сразу оговориться: на территории РФ реализация ВДМ – противозаконное деяние (ст. 192 УК РФ), которое несет административное наказание (штраф). Если речь идет о крупных размерах, тогда грозит реальный срок (до 5 лет). Однако закон не состоятелен. Что это означает?

Дело в том, что в статье оговаривается приоритетность государства в плане скупки аффинированных драгметаллов у субъектов в том случае, если оно (государство) осуществило инвестиции — то есть авансировала структуры, вид деятельности которых заключается в рециклинге вторичного сырья.

Другими словами, если факт инвестирования не имел места быть, субъект может реализовывать аффинированные драгметаллы кому угодно.

На счет «кому угодно», целесообразней продавать ВДМ лицензированным организациям, а не разнообразным теневым структурам: скупкам, ломбардам и т.п. Именно официальные организации дадут справедливую цену.

Говоря о стоимости драгметаллов, стоит упомянуть о взлете котировок на золото вначале 2021 года. Однако радость инвесторов продлилась недолго – вскоре ранок рухнул, а вслед за золотом упали котировки на другие драгметаллы.

Картину текущего состояния цен на драгметаллы, в том числе и аффинированные, предлагаем в таблице.

Название металлаСтоимость на мировом рынке за грамм (USD)Цена за грамм, установленная Центробанком РФ (RUB)
Золото39,922 234
Серебро0,5832,49
Платина30,381700,22
Палладий25,621422,94

Более подробно том, какова цена на аффинированные драгоценные металлы и куда из можно сдать, мы рассказывали здесь.

Аффинаж что это Аффинаж что это Аффинаж что это Аффинаж что это Аффинаж что это

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.

Аффинаж что это

Чистка металла электролизом

Оборудованные лаборатории

Если аффинирование проводится небольшими масштабами, то подойдут специально оборудованные лаборатории.

Аффинированное серебро

Для аффинажа серебряного драгметалла применяют электролитический и химический методы, а также способ купелирования.

В условиях квартиры для получения аффинированного серебряного металла возможно применение лишь химического метода. При этом серебро выделяется из раствора в виде сульфата, имеющего черную окраску. Если добавить в раствор хлорид аммония или обычную поваренную соль, то металл можно получить в виде хлорида. Полученный жидкий субстрат отстаивают до разделения на мутную и прозрачную фракции. Аффинированное серебро необходимо будет извлечь из осадка.

Методы аффинажа

Очистить драгметалл или выделить его из примесей можно двумя способами:

Первый способ связан со взаимодействием веществ, второй – с электрическим током. Рассмотрим каждый из методов аффинажа.

Химические методы

Существует методы, которые применимы в домашних условиях. Но некоторые способы допустимы только в лабораториях ввиду повышенной опасности. Например, аффинирование осуществляют посредством сильнейшего реактива гидрата гидразина с формулой N2H4•H2O.

Перечислим и разберем, как проводят простейшие химические методы аффинирования.

Аффинаж что это

Химический раствор для аффинажа золота

Сухая очистка методом Миллера

Данный способ аффинажной обработки драгоценных металлов применяется лишь промышленностью, так как используемый при аффинаже хлор обладает высоким уровнем токсичности и коррозийности. Собственно, сам способ: все сырье измельчается, через него пропускается газообразный хлор. Все неблагородные соединения соединяются с хлором и испаряются. Проба металла тем самым повышается. Из плюсов метода Миллера стоит выделить:

Для очистки сырья необходим тигель – это емкость, обладающая огнеупорностью. Когда золотосодержащие компоненты начинают плавиться, в тигель через специальную трубу поступает хлор, а затем лишние примеси выпариваются вместе с ним, хлорид благородного металла выступает на поверхности. Такой метод позволяет аффинировать золото даже из сплавов, состоящих из сложных компонентов.

Мокрый метод с царской водкой

Мокрый метод позволяет аффинировать золото от лигатуры посредством растворения определенными жидкостями. Например, один из популярных аффинажных методов – растворение золотого лома царской водкой.

Для справки: царская водка – это смесь концентрированных кислот: азотной и соляной. Кстати, царская водка – это редкое вещество, которое благородный металл растворяет.

Как выглядит процесс аффинажа? Царская водка вместе с металлом и медным купоросом нагревается, в результате чего происходит осаждение золота. При правильном процессе на выходе получается металл чистой 999-ой пробы.

Химическая очистка золота

Аффинаж что это

Много веков золото служит символом успеха и универсальным платёжным агентом. Традиционные источники (разработка приисков и промывка песка) не всегда дают необходимый класс чистоты, а иногда золото буквально валяется под ногами, и получить его можно не выходя из квартиры. Известно два основных метода отделения золота от примесей. Первый — химический, применяется в ювелирных мастерских и умельцами, добывающими драгметалл из частей электрических контактов, полупроводниковых микросхем и деталей теле-, радиоаппаратуры.

Сначала при помощи магнита из общей массы отделяют включения, содержащие железо, так как переработка такого сырья происходит по другим стандартам. Если это сделать невозможно, то металлическое железо удаляется при обработке лома концентрированной серной или соляной кислотами. Оставшаяся после обезжелезивания смесь соединений золота с медью, цинком, оловом и серебром растворяется при нагревании в азотной кислоте с концентрацией от 30 до 40%.

Индикатором окончания реакции служит прекращение выделения диоксида азота при добавлении новой порции кислоты. После этого в смесь доливается насыщенный раствор хлорида натрия (обычной поваренной соли), вызывающий осаждение хлорида серебра. Отделённый при декантации золотосодержащий осадок заливается концентрированной соляной кислотой из расчёта 1:20. Смесь подогревается и кипятится, по каплям в неё добавляют азотную кислоту, пока оксиды азота не прекратят выделяться.

Упаривание с добавками соляной кислоты выполняют 3 раза, затем фильтруют, сухой остаток заливают насыщенным раствором сульфата железа, и дают смеси прогреться. Золото выделяется в виде чешуйчатых частиц красновато-коричневого цвета, которые фильтруют, промывают и кипятят в очередной порции азотной кислоты для удаления следов примесей. Остаток фильтруют, обильно промывают водой и высушивают. Полученную золотую пыль сплавляют с натриевой селитрой (нитратом натрия) и бурой (тетраборатом натрия), такие слитки называются «корольком» и содержат 99,95% чистого золота.

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?

Весь этот хлам может годами валяться где-то на чердаке или на даче, а хозяин даже не будет подозревать, насколько он богат золотом.

Аффинаж что это

Золотосодержащие детали
Что еще необходимо, помимо микросхем?

Смешивая данные ингредиенты, можно получить хлорноватистую кислоту, отделяющую драгоценный металл из компонентов.

Также процедуру можно провести с помощью железного купороса. Для этого нужны:

Оборудование

Для различных способов очистки ВДМ потребуется соответствующее оборудование.

Предлагаем примерный список того, что обязательно найдет применение:

Все перечисленное выше оборудование можно приобрести в специализированных магазинах для ювелиров.

На тему аффинажа различных элементов вы можете прочесть следующие статьи:

Источник

Аффинаж драгоценных металлов

1. Аффинаж драгоценных металлов

Аффинаж — очистка драгоценных металлов от примесей и отделение их друг от друга. На аффинаж поступают черновые металлы в слитках, концентраты гравитационного передела, осадки цианистого процесса, шламы электролитического рафинирования меди и никеля, шлифовое золото после амальгамации, а также отходы производства и потребления.

Для плавки применяют графито-шамотные или графитовые с наклонной осью газовые или электрические печи. Тигли должны быть жаростойкие (1300…1500 °С), термически и химически стойкие по отношению к расплаву и особенно к применяемым флюсам. Шламы от электролиза меди и металлы со свинцовых заводов имеют преимущественно серебряно-золотой состав, с соотношением серебра к золоту 6…8. В сплавах из цианистых осадков и после амальгамации преобладает золото.

В результате металлургической переработки полиметаллических руд драгоценные металлы переходят в черновые металлы — никель и медь. Платиновые металлы собираются почти полностью в черновой никель, a Ag и Аu — в черновую медь. При последующем электролитическом рафинировании черновых металлов Ag, Au и платиновые металлы осаждаются на дне электролитической ванны в виде шлама, который отправляют на аффинаж.

При аффинаже сплавов, содержащих менее 30 % или более 70 % золота, перерабатывают раздельно. В большинстве случаев, золотосеребряные сплавы, поступающие на аффинаж содержат также платину и МПГ.

Наиболее древними из методов аффинажа являются пирометаллургические, которые эволюционировали от простого расплавления руды на кострах до индукционной и плазменной плавки.

Возможно, что купелирование (отделение благородных металлов от свинца окислительным плавлением в пламенных печах при

1000 °С), использовавшееся на заре металлургии драгоценных металлов для разделения серебра и свинца, является прародителем всех окислительных процессов рафинирования.

История возникновения основных методов аффинажа золота и серебра в сжатом виде представлена в табл. 1.

Современное аффинажное производство золота характеризуется высоким уровнем применения электролиза (88 % заводов) и внедрением жидкостной экстракции (12 %). В качестве стандартных операций в технологии аффинажа используют процесс Миллера (40 %), гидрохлорирование (54 %), кислотный аффинаж (46 %) и купелирование (22 %).

Таблица 1 – Хронология возникновения методов аффинажа золота

МетодНачало применения, годМетодНачало применения, год
Разделение Au и Ag

Сырьем аффинажных заводов служат золотосеребряные сплавы (сплавы Доре), шламы и осадки, насыщенные активные угли, бытовой и промышленный лом, монеты, отходы стоматологии, электронный лом и др. Таким образом, можно еще раз подчеркнуть, что в настоящее время стирается грань между предприятиями вторичной металлургии и аффинажными заводами – это во многом определяется борьбой за источники сырья.

Современные аффинажные производства являются по существу комбинатами, перерабатывающими многочисленные виды сырья и выпускающими, помимо слитков, заготовки и готовые изделия для ювелирной и стоматологической промышленности, электроники и электротехники; ряд заводов специализируется на изготовлении декоративных изделий, монет, памятных медалей и др.

На рис. 1-4 приведены блок-схемы, характеризующие различные способы аффинажного производства золота. Выбор конкретного способа зависит от многих факторов: состава и качества исходного сырья, вида примесей, существующей инфраструктуры, экологических и финансовых соображений. Часто существенный вклад в себестоимость золота вносят вспомогательные операции, прямо не участвующие в технологии аффинажа.

Аффинаж что это

Рисунок 1 – Принципиальная схема процесса Миллера

Аффинаж что это

Рисунок 2 – Принципиальная схема аффинажа золота электролизом

Аффинаж что это

Рисунок 3 – Принципиальная схема аффинажа золота способом растворение-осаждение

Аффинаж что это

Рисунок 4 – Принципиальная схема аффинажа золота способом растворение — жидкостная экстракция

В табл. 2 приведены показатели, характеризующие аффинажные процессы, откуда видна важность характеристик исходного материала. Хлоринация в ее двух видах не лимитируется содержанием серебра или формой, в которой находится исходный материал, в то время как содержание золота в анодах при электролизе должно быть достаточно высоким. Кроме того, при аффинаже электролизом исходный материал отливают в виде анодов или гранул (для получения электролита). Процесс растворения лимитируется содержанием серебра и достаточно развитой поверхностью частиц для увеличения скорости растворения.

При хлоринации перевод золота в водную, хлоридную или газовую фазы заканчивается в считанные часы, однако переработка различных полупродуктов растягивает общее время процесса до 1…2 суток.

Таблица 2 – Сравнительные характеристики аффинажных процессов

ПроцессОграничение по

составу сырья

Физическая

форма сырья

Время,

сут.

Периодичность

процесса

Влияние на

окружающую среду

Хлоринация20% золота.

серебра нет

Без ограничений1…2НетНужны газовые

поглотители

Электролиз> 85 % золотаАноды

или гранулы

3…4НетИспользуется

минимум растворов

Растворение (осаждение)1.1 Аффинаж золота и серебра

Состав золото-серебросодержащего сырья очень сложен и непостоянен. В них, кроме золота, могут присутствовать серебро, медь, свинец, сурьма, мышьяк, олово, висмут и другие примеси, а в ряде случаев и металлы платиновой группы. Примеси недрагоценных металлов в сплавах называют лигатурой. Содержание примесей колеблется в очень широких пределах — от долей до 60 %. Для усреднения поставленной партии сырья, с целью получения достоверной информации при их опробовании, проводят приемную плавку.

Известно несколько методов аффинажа золота и серебра:

Процесс аффинажа проводят на специализированных аффинажных заводах или в специальных цехах металлургических предприятий.

Приемная плавка. Поступающие на аффинажный завод материалы подвергают приемной плавке для усреднения и опробования отдельных партий сырья. Ее ведут в графитовых тиглях в электрических индукционных печах. На крупных аффинажных заводах применяют печи мощностью до 250 кВт с вместимостью тигля до 280 кг золота.

Для сведения к минимуму потерь драгоценных металлов за счет улетучивания плавку ведут под слоем шлака, используя в качестве флюса соду и буру (1,5…3,0 % от массы загруженного металла). С этой же целью избегают излишнего перегрева металла. Плавку золотосеребряных сплавов проводят при 1150…1200 °С, серебра – при 1040…1060 °С.

При содержании серебра более 90 %, расплав при застывании склонен к разбрызгиванию вследствие выделения поглощенного кислорода, поэтому его плавят под слоем древесного угля или газовой восстановительной атмосфере. В процессе разливки струя и изложница должны находиться в пламени горелок, создающих восстановительную атмосферу. В зависимости от применяемого метода аффинажа расплавленный металл разливают в слитки, идущие на аффинаж хлорированием, или в аноды, поступающие на электролитическое рафинирование.

Поступающие на аффинаж золотосеребряные сплавы вследствие содержания в них цинка, свинца, меди и других примесей, а также металлов платиновой группы, подвержены ликвации, что затрудняет их опробование. Во избежание возможных ошибок пробу металла отбирают непосредственно из печи, где расплав хорошо перемешивается токами высокой частоты.

Отобранную пробу отливают в изложницу в виде тонкого слитка. Быстрое охлаждение такого слитка обеспечивает достаточную однородность сплава. Пробу для анализа отбирают в виде стружки или опилок. Результаты анализа необходимы для точного учета количества драгоценных металлов, поступивших на аффинаж, и расчета с поставщиками.

Хлорный процесс. Для отделения лигатуры и большей части серебра исходные расплавы продувают в таких же печах хлором с переводом хлоридов в наведенный шлак или в возгоны. После удаления из сплава лигатурных примесей и серебра золотой расплав, содержащий до 99,7 % золота, разливают в слитки и в случае необходимости подвергают электрохимическому рафинированию. Шлаки и другие отходы процесса хлорирования для извлечения серебра требуют сложной гидрометаллургической переработки, из-за чего такой способ аффинажа в настоящее время применяют редко.

Хлорный процесс основан на том, что не драгоценные металлы и серебро окисляются газообразным хлором значительно легче, чем золото. Сущность этого метода заключается в продувании хлора через расплавленное черновое золото. Хлор в первую очередь взаимодействует с не драгоценными металлами и серебром, золото и металлы платиновой группы реагируют с хлором в последнюю очередь. Образующиеся расплавленные хлориды недрагоценных металлов и серебра не растворяются в металлическом золоте и, имея меньшую плотность, всплывают на поверхность. Часть хлоридов недрагоценных металлов улетучивается. Хлорный процесс широко применяют в ЮАР. Металл, поступающий на аффинаж, содержит 88…90 % Аu и 7…11 % Ag. Основные примеси: медь, свинец, железо, цинк.

Процесс ведут в индукционных тигельных печах с корундовой (графитовой) футеровкой. Черновой металл, прошедший приемную плавку, в виде слитков загружают в тигельную печь вместимостью до 500 кг по золоту. Для образования шлака в тигель вовремя плавки загружают небольшое количество смеси буры, кварца и хлористого натрия. Образующийся тонкий слой шлака уменьшает улетучивание металла и предохраняет стенки тигля от разъедания. После расплавления металла через крышку тигля в расплав вводят одну или две фарфоровые трубки, по которым подают газообразный хлор. Для лучшего диспергирования хлора в расплав в стенках трубки (погруженную в расплав) сделаны отверстия. Процесс ведут при температуре 1150 °С.

Первыми хлорируются железо, цинк, свинец. Низкокипящие хлориды железа и цинка переходят в газовую фазу. Хлорид свинца частично улетучивается, частично всплывает на поверхность металла. Улетучивание хлоридов вызывает интенсивное бурление расплава, поэтому подачу хлора в этот период ведут малыми дозами.

Медь и серебро начинают реагировать с хлором лишь после того, как прореагирует с хлором основная масса железа, цинка и свинца. Температура кипения AgCl и CuCl выше температуры ведения процесса, поэтому хлориды серебра и меди остаются в тигле, образуя на поверхности расплава золота слой расплавленных хлоридов. Ввиду того, что хлориды не улетучиваются, подачу хлора в этот период можно увеличить, не опасаясь разбрызгивания расплава.

Накапливающиеся на поверхности металла расплавленные хлориды, а также шлак периодически удаляют из тигля и загружают новую порцию флюса. К концу процесса абсорбция хлора расплавом замедляется, поэтому подачу хлора уменьшают. Конец процесса определяют по появлению желтого налета золота на трубках, подводящих хлор, и по появлению над расплавом красного дыма, окраска которого объясняется присутствием в нем хлорида золота. По окончании хлорирования с поверхности металла удаляют остатки хлоридов и шлака, очищенное золото переводят в миксер и разливают в слитки. Смесь хлоридов и шлака, полученная в результате хлорирования чернового золота, содержит значительное количество запутавшихся в них корольков золота. Для извлечения золота ее плавят в тиглях при температуре 1100 °С. Расплав расслаивается на шлак (сверху) и слой хлоридов (снизу). На поверхность расплава отдельными небольшими порциями загружают соду, при этом часть серебра восстанавливается

Аффинаж что это(1)

и, опускаясь в виде мелких капель на дно тигля, увлекает большую часть золота, находящегося в хлоридах.

Общее количество вводимой соды составляет около 4 % массы хлоридов, при этом восстанавливается примерно пятая часть содержащегося в хлоридах серебра, что обеспечивает высокую степень извлечения золота. Полученный серебряно-золотой сплав снова поступает на хлорирование вместе с новой партией золота. Обеззолоченные хлориды служат сырьем для получения серебра. Они содержат до 70 % хлорида серебра, остальное — хлориды меди, натрия, свинца. Переработка хлоридов может осуществляться различными методами.

По одному из них хлориды дробят до крупности 25 мм и многократно обрабатывают во вращающихся бочках горячим 5 % раствором NaСl, подкисленным соляной кислотой. Хлориды натрия и свинца переходят в раствор; присутствие в растворе ионов Сl — способствует выщелачиванию мало растворимого в воде хлорида СuСl

Аффинаж что это(2)

Остающийся в нерастворимом остатке хлорид серебра восстанавливают до металла с помощью металлического железа или цинка

Аффинаж что это(3)

По другому методу расплавленные хлориды гранулируют, выливая их в воду. Полученные мелкие гранулы (≤ 2 мм) обрабатывают водным раствором хлората натрия NaClO3 в присутствии НСl. При этом мало растворимый в воде хлорид СuСl окисляется до хорошо растворимого СuСl2

Аффинаж что это(4)

что резко интенсифицирует процесс обезмеживания. Одновременно выщелачиваются хлориды натрия и свинца. Очищенный хлорид серебра восстанавливают до металла цинковым порошком.

Губчатое серебро после промывки и сушки переплавляют в аноды для дальнейшего электрохимического рафинирования. Содержание золота в анодах – 99,8…99,9 %. Процесс аффинажа хлорированием проще и дешевле электрохимического процесса и пригоден для рафинирования золота любой чистоты, но дает недостаточно чистое золото (обычно 99,5…99,6 %). Такой металл годится для использования в монетарных целях, но не удовлетворяет требованиям современной техники, когда требуется содержание золота ≥ 99,99. К недостаткам хлорного метода аффинажа следует также отнести существенные потери серебра и платиновых металлов (если они присутствуют в исходном металле), которые остаются в очищенном золоте.

Наиболее совершенным методом аффинажа золота и серебра является электрохимическое рафинирование.

Электрохимические методы аффинажа наиболее эффективны и позволяют получать металлы высокой чистоты при комплексном использовании всех ценных компонентов, входящих в состав рафинируемого металла.

При этом сплавы, содержащие более 80 % или менее 20 % золота, перерабатывают раздельно по различным технологиям. Аффинаж сплавов с преобладающим содержанием серебра (менее 20 % золота) требует двухстадийного электролиза: сначала при анодном растворении сплава на катоде осаждают чистое серебро, а золото переводят в шлам. Затем полученный шлам плавят и вновь подвергают электролизу с осаждением на катоде чистого золота.

При электролитическом рафинировании серебра в качестве растворимого анода используют рафинируемый серебряный сплав. Катодную основу делают из листового серебра, алюминия, титана или коррозионной стали. Электролитом служит водный раствор азотнокислого серебра с добавкой небольшого количества азотной кислоты. Схематически процесс можно представить следующим образом:

Ag(Al,Ti) (катод) │AgNO3, HNO3, Н2О, примеси Ag с примесями (анод).

При электрохимическом растворении анода серебро переходит в раствор ( Аффинаж что это)

Аффинаж что это(5)

Примеси с более положительным потенциалом (золото, платина, палладий) выпадают в осадок (шлам). Выделение кислорода на аноде практически невозможно, так как нормальный потенциал кислорода в кислом растворе

Аффинаж что это(6)

значительно положительнее потенциала серебра. Примеси с потенциалом более отрицательным, чем потенциал серебра — медь, свинец, висмут, цинк, железо и др., переходят в раствор.

Основным процессом на катоде является восстановление ионов серебра

Аффинаж что это(7)

Серебро является одним из наиболее электроположительных металлов. Скорость разряда ионов серебра весьма велика. Поэтому даже при высоких плотностях тока разряд подавляющего большинства примесей на катоде практически исключен. Так, выделение водорода на катоде

Аффинаж что это(8)

теоретически возможно лишь при чрезвычайно низких концентрациях серебра в электролите, никогда не реализуемых на практике.

Аффинаж что это(9)

Аффинаж что это(10)

Аффинаж что это(11)

С повышением кислотности электролита возрастают потенциалы и скорость этих реакций. Однако при нормальном ведении процесса скорость разряда анионов NO- остается все же небольшой и снижение катодного выхода по току, обусловленное протеканием этих процессов, сравнительно невелико. Таким образом, основным катодным процессом является восстановление катионов серебра.

В состав электролита, применяемого при электрохимическом рафинировании серебра, всегда входит свободная азотная кислота. Присутствие кислоты увеличивает электропроводность электролита и, соответственно, уменьшает расход электроэнергии. Вместе с тем, чрезмерно высокая концентрация азотной кислоты нежелательна, так

В анодах, помимо серебра, в качестве примесей всегда содержатся золото, металлы платиновой группы и недрагоценные металлы — медь, свинец, висмут, цинк, железо и т.д. В серебряно-золотых сплавах, получаемых при переработке медеэлектролитных шламов, присутствуют селен и теллур. Содержание этих примесей и их поведение при электролизе в значительной степени определяются условиями электролитического рафинирования серебра.

Содержание в анодном металле до 20 % Аu не нарушает течение электролиза. Золото имеет стандартный потенциал ( Аффинаж что это), более положительный по сравнению с серебром и поэтому оно не растворяется на аноде, а переходит в шлам. При содержании выше 20% золото образует плотную корку на аноде, пассивирует его и вызывает побочные реакции на электродах.

Нормальный потенциал палладия

Аффинаж что это

Довольно близок к потенциалу серебра. Поэтому палладий частично растворяется на аноде и при накоплении его в электролите осаждается на катоде вместе с серебром. Во избежание протекания этого процесса при наличии в анодном металле палладия электролиз ведут при минимальной кислотности электролита и пониженной плотности тока (300…400 А/м 2 ) и тщательно контролируют состав электролита, не допуская содержания палладия в нем выше 0,2 г/л.

При растворении анода платина, так же, как и палладий, в основном переходит в шлам. Однако некоторое ее количество может все же перейти в электролит. Так как ее потенциал (+1,2 В) положительнее потенциала серебра, то она будет осаждаться на катоде в первую очередь. Поэтому при содержании в анодах платины, так же, как и в случае с палладием, ведут контроль состава электролита. Максимальное содержание в нем платины составляет 0,025 г/л.

Из всех недрагоценных металлов в металле анода обычно преобладает медь, имеющая стандартный потенциал +0,337 В. Поэтому она легко растворяется на аноде и при небольших концентрациях не осаждается на катоде. Тем не менее, присутствие значительного количества меди в электролите может привести к ряду нежелательных явлений.

При прохождении тока через электролит перенос зарядов осуществляется как ионами меди, так и ионами серебра. Но так как ионы серебра принимают участие в катодном процессе, а ионы меди не разряжаются на катоде и накапливаются в прикатодном пространстве, то концентрация ионов серебра у катода может стать значительно ниже, а концентрация ионов меди гораздо выше, чем в объеме электролита. Вследствие соответствующего понижения потенциала разряда ионов серебра и повышения потенциала разряда ионов меди в прикатодном слое электролита могут возникнуть такие условия, при которых начнется совместное осаждение этих металлов на катоде. Вероятность совместного осаждения серебра и меди возрастает при повышении плотности тока и недостаточно интенсивном перемешивании электролита. Во избежание этого содержание меди в электролите тщательно контролируют. Предельной концентрацией меди считается 100 г/л; при этом концентрация серебра не должна быть ниже 110 г/л. В среднем в рабочем электролите содержится 30…60 г/л Сu. Электролитическое рафинирование сплавов серебра, в которых присутствует более 7,5 % Сu, экономически невыгодно, так как приходится очень часто менять электролит вследствие быстрого накопления в нем меди выше допустимого предела.

Присутствующие в анодном металле свинец и висмут переходят в электролит, но затем вследствие гидролиза частично выпадают в шлам (висмут в виде гидроксида, а свинец в виде пероксида).

Попавшие в катодный осадок висмут и свинец легко удаляются при промывке кристаллов серебра слабой азотной кислотой и поэтому при небольших содержаниях в аноде не вызывают затруднений.

Присутствующий в анодах селен, растворяясь на аноде, в дальнейшем почти полностью выпадает из раствора в шлам в виде Аg2SеO4 и на процесс электролиза существенно не влияет. При плавке катодного осадка попавший в него селен при небольшом абсолютном содержании полностью выгорает.

Очень вредной примесью при электролизе серебра является теллур. При содержании в анодном металле выше 0,2 % теллура процесс электрохимического рафинирования серебра расстраивается. При растворении анода, содержащего теллур в форме теллурида серебра Аg2Те, возможны следующие процессы:

Аффинаж что это(12)

Аффинаж что это(13) Аффинаж что это(14)

Концентрация теллура в электролите невелика, так как он образует с серебром трудно растворимые соединения (например, AgHTeO3, Ag2TeO3 и др.), которые выпадают в осадок (шлам).

Часть теллура находится в шламе в элементарном состоянии. В катодный осадок теллур может попасть либо в результате катодного восстановления, либо механически — при захватывании кристаллами серебра малорастворимых соединений теллура. При содержании в анодном металле свыше 0,2 % Те процесс электролиза идет с выделением оксидов азота и образованием серых губчатых осадков. Последние образуются уже при содержании в электролите 16…30 мг/л Те. Поэтому теллур следует тщательно удалять в предшествующих операциях.

Таким образом, для получения катодного серебра высокого качества и нормального течения процесса электролиза количество примесей в анодном металле не должно превышать определенных значений. Практикой работы аффинажных заводов установлено, что содержание серебра в анодах должно быть не менее 75 %, золота не выше 20 % и примесей не более 7,5 %. Содержание теллура не должно превышать 0,2 %.

Электролиз серебра обычно ведут в прямоугольных ваннах, изготовленных из винипласта, поливинилхлорида или фарфора и заключенных в каркас из стали, фибергласа и др. (рис. 5). Вместимость одной ванны составляет до 600 л.

Аффинаж что это

Рисунок 5 – Ванна для электролиза серебра с вертикальными электродами: 1 – шина; 2 – катодные штанги; 3 – чехлы; 4 – выключатель; 5 – воздушная труба с отводами для перемешивания: 6 – анодные штанги; 7 – катод; 8 – анод

Для переработки анодного шлама и анодов с повышенным содержанием золота, растворение которых идет с большим выходом анодного шлама, применяются в основном вспомогательные ванны с вертикальными анодами. Известно также применение ванн и с горизонтальными электродами. На анодной штанге подвешивают от 1 до 5 анодов (рис. 5). Катод обычно делают один на всю ширину ванны. В качестве катодов применяют тонкие листы коррозионностойкой стали, титана, алюминия или серебра.

Силовые линии при электролизе распределяются неравномерно, концентрируясь в нижней части электродов. Поэтому нижняя часть анодов растворяется быстрее верхней части. Во избежание этого аноды иногда отливают утолщенными книзу частями. Для лучшего контакта с токоподводящими шинами и снижения выхода анодных остатков удобно пользоваться сплошными анодами, отлитыми вместе с ушками для подвешивания в ванну. Аноды массой до 10 кг рассчитаны на растворение в течение 2…3 суток, рис. 6.

Аффинаж что это

Аффинаж что это

Рисунок 6 – Электролизная ванна для аффинажа серебра: а) — ванна электролизная, б) – катод с аффинированным серебром

Процесс электролиза ведут круглосуточно. Серебро осаждается на катоде в виде крупнокристаллического, неплотно пристающего к катоду осадка. Кристаллы серебра растут по направлению к аноду, стремясь замкнуть электроды. Поэтому их периодически счищают вручную лопатками или непрерывно механическими скребками. Электролит перемешивают либо с помощью сжатого воздуха, подаваемого в ванну по винипластовым или стеклянным трубкам, либо механическими скребками одновременно со снятием катодного осадка. Упавшие на дно ванны кристаллы серебра периодически извлекают дырчатыми совками из алюминия. Иногда одну из боковых стенок ванны делают наклонной и по ней скребком выгребают катодное серебро. Применяют и другие методы разгрузки, в частности непрерывную механическую разгрузку с помощью транспортера с лентой из полотна.

Во избежание загрязнения катодного серебра анодным шламом аноды помещают в чехлы из хлорвиниловой, териленовой или другой ткани. При растворении анода шлам собирается внутри чехла, откуда его периодически выгружают.

Очевидно, что поскольку на катоде осаждается только серебро, а на аноде растворяются серебро и примеси, катодный выход по току заметно превышает анодный. Это приводит к тому, что электролит в течение электролиза постепенно обедняется серебром и обогащается примесями. Отработанный электролит выводят из ванн, заменяя свежим.

Катодный выход по току при нормальном ведении процесса составляет 94…96 %, напряжение на ванне 1,0…2,5 В.

Расход электроэнергии колеблется в пределах 0,3…0,6 кВт·час на 1 кг аффинированного серебра.

Серебро, выгруженное из ванн, последовательно промывают разбавленной азотной кислотой, горячей водой, сушат и плавят в электрических высокочастотных печах в слитки. Чистота катодного серебра после переплавки составляет 99,97…99,99 %.

Помимо катодного серебра, продуктами электролиза являются также анодные остатки (в случае использования ванн с вертикальным расположением электродов), отработанный электролит и анодный шлам.

Анодные остатки, выход которых составляет примерно до 15% от массы исходных анодов, тщательно очищают от приставшего к нему шлама и возвращают в плавку на аноды. Возможна также доработка анодных остатков в ваннах с горизонтальными электродами.

Отработанный электролит поступает в ванны так называемого предварительного электролиза. Анодами в этих ваннах служат низкопробные серебряные сплавы.

В процессе предварительного электролиза происходит дальнейшее понижение концентрации серебра (которую можно понизить до 10 г/л) и повышение концентрации примесей. Оставшееся в растворе серебро осаждают хлоридом натрия. Хлористое серебро восстанавливают до металла цинковой пылью или железным порошком. Из обессеребренного электролита железом цементируют медь. Катодное серебро, получаемое в процессе предварительного электролиза, имеет недостаточно высокую пробу и поэтому вместе с цементным серебром поступает в плавку на аноды для основного электролиза.

Возможны и другие, более простые методы переработки отработанного электролита, в частности цементация серебра на медных листах и последующая цементация меди железным скрапом.

Свежий электролит готовят растворением серебряного сплава (99,0 % по сумме серебра и золота) в азотной кислоте плотностью 1,4, разбавленной 1:1.

Состав анодных шламов, получаемых при электролизе серебра, зависит от содержания золота в анодах и плотности тока. Чем выше содержание золота в анодах и плотность тока, тем богаче шлам по золоту. Обычно анодные шламы содержат 50…80 % Аu. Основная примесь в шламе – серебро, в меньших количествах присутствуют медь, теллур, платиновые металлы и т.д.

Для отделения основного количества серебра шлам выщелачивают азотной кислотой, при этом в раствор переходит также некоторое количество платиновых металлов. Для более полного выделения платиноидов и теллура полученный нерастворимый остаток обрабатывают 10 %-ным раствором хлорной извести или гипохлорита кальция и затем крепкой соляной кислотой при нагревании. В раствор переходят теллур, а также платиновые металлы и небольшое количество золота

Аффинаж что это(15)

Аффинаж что это(16) Аффинаж что это(17)

Нерастворимый остаток, в котором содержание золота достигает 98,0 % и более, направляют на плавку, с целью получения, золотых анодов для электрохимического рафинирования золота.

Азотнокислые растворы, полученные при обработке шлама азотной кислотой, упаривают до содержания серебра 800…1000 г/л и кристаллизуют. Маточные растворы вновь направляют на упаривание, а выпавшие кристаллы нагревают до 300 °С. При этой температуре азотнокислое серебро плавится (температура плавления 208 °С) без разложения, тогда как азотнокислые соли недрагоценных металлов разлагаются с образованием нерастворимых в воде оксидов и основных солей. В нерастворимое состояние переходят также платиновые металлы. Расплав выливают в воду для выщелачивания азотнокислого серебра. Полученный раствор используют в качестве электролита. Нерастворимый остаток оксидов и основных солей служит материалом для извлечения платиновых металлов.

Раствор, содержащий теллур, платиновые металлы и часть золота, упаривают, а затем нейтрализуют содой для осаждения теллура в виде ТеО2. Золото осаждают хлористым железом, а платиноиды цементируют металлическим железом

Аффинаж что это(18)

Аффинаж что это(19)

В последнее время со стороны промышленности растет спрос на металлы высокой чистоты. В частности, для ряда отраслей техники требуется серебро c содержанием 99,999 и даже 99,9999 %.

Электролит для первого цикла готовят растворением металла чистотой 99,99 %. В качестве анодов используют аффинированное серебро той же чистоты. Катодное серебро первого цикла плавят в специальной печи в тиглях из чистого графита. Оно служит для приготовления анодов и электролита второго цикла. Электролит для второго цикла приготовляют растворением полученного серебра в разбавленной 1:1 химически чистой НNО3. Полученный раствор упаривают до содержания серебра 1200…1300 г/л и охлаждают. Выпавшие кристаллы отделяют от маточного раствора, загружают в серебряный сосуд и прокаливают при 300 °С. Расплав сливают в воду, перемешивают и дают отстояться. Раствор фильтруют и заливают в электролизные ванны. В качестве анодов второго цикла берут серебро, полученное в первом цикле.

Аноды и раствор для третьего цикла готовят из серебра второго цикла.

Полученный в третьем цикле катодный осадок переплавляют в тиглях из чистого графита, как правило, в индукционных тигельных печах, рис. 7.

Аффинаж что это

Аффинаж что это

Рисунок 7 – Процесс разливки аффинированного серебра, из тигельной индукционной печи с частотой питания 3000 Гц: а) – разливка серебра проводят в атмосфере восстановителя, б) – аффинированные слитки 99,99 %, массой 28…30кг

Серебро высокой чистоты получают в специальном помещении, тщательно очищенное от пыли и газов – «чистая комната». Все оборудование изготовляют из винипласта, фарфора, серебра. В качестве реактивов применяют химически чистую азотную кислоту и воду, подвергнутую двукратной перегонке (бидистилят).

Электрохимическое рафинирование золота. Аффинаж золота электролизом позволяет получать металл высокой чистоты.

Аноды отливают из рафинируемого сплава, содержащего в качестве примесей серебро, платиновые металлы и некоторые недрагоценные металлы. Электролитом служит водный раствор золотохлористо-водородной кислоты с добавкой соляной кислоты.

Схематически процесс можно представить следующим образом:

Аффинаж что это

Золотохлористоводородная кислота является сильной и полностью диссоциирует на ионы

Аффинаж что это(20)

В свою очередь, анионы АuСl — 4 частично диссоциирует с образованием катионов Аu +3

Аффинаж что это(21)

В водном растворе ионы АuСl- могут подвергаться гидролизу

Аффинаж что это(22)

но в кислом растворе гидролиз практически не идет.

Основной катодный процесс при электролитическом рафинировании золота представляет собой восстановление анионов металлического золота АuСl — 4 до

Аффинаж что это(23)

Стандартный потенциал этого процесса равен +0,99 В, поэтому конкурирующий с ним процесс восстановления водорода практически исключен.

На аноде происходит растворение рафинируемого сплава с переходом золота в раствор:

Аффинаж что это(24)

Так как стандартные потенциалы хлора и кислорода значительно электроположительное, чем потенциал золота, то выделение их на аноде в нормальных условиях электролиза невозможно

Аффинаж что это(25)

Аффинаж что это(26)

Однако характерная и весьма важная особенность анодного поведения золота — его склонность к пассивированию. При переходе золота в пассивное состояние растворение анода прекращается, потенциал его смещается в положительную сторону и достигает такой величины, при которой становится возможным выделение газообразного хлора.

Явление пассивирования крайне нежелательно: на аноде вместо полезного процесса растворения золота происходит вредный процесс — окисление ионов хлора, что приводит к обеднению электролита золотом и ухудшению атмосферы в цехе.

Во избежание пассивирования анода и выделения на нем хлора необходимо иметь достаточно высокую кислотность и температуру электролита. При этом, чем выше анодная плотность тока, тем больше должно быть в электролите соляной кислоты и тем выше должна быть его температура. Повышение концентрации соляной кислоты и температуры, помимо устранения пассивации золота, ведет к увеличению электропроводности электролита и, следовательно, к уменьшению расхода электроэнергии.

Аффинаж что это(27)

Но так как электрохимический эквивалент одновалентного золота больше, чем трехвалентного, то анодный выход по току в расчете на трехвалентное золото оказывается выше 100 %.

Аффинаж что это(28)

Аффинаж что это(29)

Это приводит к тому, что на катоде существенное развитие получает процесс восстановления АuСl — 2

Аффинаж что это(30)

вследствие чего катодный выход по току в расчете на трехвалентное золото также превышает 100 %.

В реальных условиях электрохимического рафинирования концентрация образующихся на аноде анионов АuСl- превышает равновесную величину, вследствие чего равновесие приведенной выше реакции диспропорционирование смещается вправо и часть золота в виде тонкого порошка выпадает в анодный шлам. Извлечение золота из шлама требует дополнительных операций, поэтому необходимо предотвратить образование порошкового золота. Практикой установлено, что переход золота в шлам уменьшается с повышением плотности тока.

И, наконец, третьей характерной особенностью электрохимического рафинирования золота является то, что его обычно проводят при переменном асимметричном токе (процесс Вольвилля). Для этого последовательно с источником постоянного тока включают источник переменного тока с ЭДС, немного превышающей ЭДС постоянного тока.

Необходимость применения асимметричного тока вызвана специфическим поведением серебра при растворении анодного сплава. Будучи значительно отрицательнее золота, серебро легко окисляется на аноде, образуя нерастворимый хлорид серебра

Аффинаж что это(31)

Если процесс электролиза вести с применением постоянного тока, хлористое серебро покроет анод толстой коркой, вследствие чего прекратится растворение золота и на аноде начнет выделяться газообразный хлор. Применение асимметричного тока позволяет избежать этих трудностей.

При использовании асимметрического тока на аноде чередуются полупериоды положительного знака с более короткими полупериодами отрицательного знака.

При анодной поляризации происходит растворение сплава и образование пленки хлористого серебра.

Во время катодной поляризации пленка AgCl теряет сцепление с анодом и падает на дно ванны, переходя в анодный шлам. Причина этого явления заключается, по-видимому, как в частичном восстановлении хлористого серебра до металла (в местах соприкосновения с анодом), так и в быстром и значительном изменении межфазного поверхностного натяжения на поверхности анода, происходящем при изменении поляризации.

Применяя асимметричный ток, можно вести электролиз сплавов, содержащих до 20 % Аg. При этом отношение напряжения переменного тока к напряжению постоянного тока (Uпер/Uпост.) должно быть тем больше, чем больше содержание серебра в анодах.

Если содержание серебра в анодах невелико (менее 6 %), то электролиз золота можно вести, применяя обычный постоянный ток. В этом случае хлористое серебро легко падает в анодный шлам, не образуя прочной пленки.

Кроме серебра в золотых анодах присутствуют медь, свинец, висмут, теллур, железо, олово, мышьяк, сурьма, платина и палладий. Механизм растворения такого многокомпонентного сплава очень сложен.

Медь, значительно более электроотрицательная, чем золото, переходит в раствор, и ее накопление в электролите, после известного предела, создает опасность совместного разряда меди и золота. Поэтому при большом содержании меди в анодах (свыше 2 %) необходимо менять электролит. Допустимое содержание меди в электролите составляет 90 г/л.

Еще более электроотрицателен свинец. Растворяясь на аноде в первую очередь, он остается в электролите в концентрациях, определяемых растворимостью РbСl2. При насыщении электролита хлоридом свинца на аноде может образоваться пленка твердой соли РbСl2, которая будет отлагаться совместно с хлоридом серебра, вызывая пассивирование анода. Если содержание серебра и свинца в сумме не превышает 13 %, аноды не пассивируются.

Висмут, как и свинец, легко растворяется на аноде и содержание его в сплаве до 0,3 % не вызывает затруднений. При совместном присутствии в золотом сплаве 0,6 % Ві; 0,9 % Рb и 12 % Аg анод пассивируются плотной пленкой, которая образуется из солей этих металлов. В присутствии серы небольшие количества свинца и висмута вызывают частичную или даже полную пассивацию анода. Так, установлено, что сплавы, в которых присутствует 3,6…10,1 % Рb и 2,16…6,87 % S, при электрохимическом растворении покрываются плотной пленкой сернистых соединений, сильно затрудняющей растворение. Сплавы с 13 % Рb,

12 % S совсем нерастворимы при пропускании тока.

При содержании в сплавах сульфидов свинца и висмута рекомендуется предварительно окислить сплав, добавляя марганцевокислый калий в расплавленный металл в количестве, в 3…5 раз превышающем теоретически необходимое для реакции окисления серы. При плавке в качестве покровного флюса добавляют соду.

Теллур растворяется на аноде и накапливается в электролите. При значительном содержании теллура в электролите ухудшается качество катодных осадков.

Олово, мышьяк и сурьма, находясь в сплаве в небольших количествах (до 0,05 %), хорошо растворяются и затруднений не вызывают.

Платина и палладий растворяются на аноде, образуя платинохлористоводородную кислоту и хлористый палладий. Так как стандартные потенциалы этих металлов близки к стандартному потенциалу золота:

Аффинаж что это(32)

Аффинаж что это(33)

то при чрезмерном накоплении в растворе их осаждение может начаться на катоде совместно с золотом. Предельно допустимая концентрация платины в электролите составляет 50 г/л, палладия 15 г/л.

Рутений, родий, осмий и иридий (если они присутствуют в анодах) полностью переходят в шлам.

Электролиз золота ведут в небольших ваннах из фарфора или винипласта вместимостью 20…65 л.

В отечественной практике применяют фарфоровые ванны вместимостью 25 л. В качестве катодов используют золотую жесть толщиной 0,1…0,25 мм, изготовляемую прокаткой чистого электролитного золота. Для придания катодам жесткости их подвергают рифлению на специальном прессе. В ванны (рис. 8) подвешивают 18 катодов на шести штангах (по три катода в ряд) и 15 анодов на пяти штангах (по три анода в ряд).

Масса одного анода составляет примерно 2 кг. Аноды подвешивают к штангам с помощью золотых ленточек, вплавленных в металл при отливке анодов. Для поддержания необходимой температуры электролита ванна устанавливается в водяной бане. Электролит перемешивается сжатым воздухом, подаваемым в ванну по стеклянным трубкам. Так как при электролизе выделяется хлор, ванны помещают в специальном вытяжном шкафу. Ток подводят снаружи шкафа по медным шинам, а внутри — серебряным как более стойким в атмосфере хлора материалом. Из серебра же делают штанги для подвески электродов.

Аффинаж что это

Рисунок 8 – Ванна для электролиза золота: 1 – фарфоровый корпус; 2 – аноды; 3 – штанга для подвески анодов; 4 – водяная баня

Катодное золото промывают горячей водой, очищают щетками, обрабатывают соляной кислотой или аммиаком (для растворения случайно приставших частиц хлорида серебра), снова промывают водой, сушат и плавят в индукционной печи в слитки. Чистота катодного золота 99,98…99,99 %. Основными примесями в нем являются серебро, медь и железо.

Анодный шлам выгружают из ванн и отмывают водой от электролита. Промывные воды используют для доливки ванн. Шлам загружают в сетчатый серебряный барабан, помещенный в наполненную водой ванну. При вращении барабана хлорид серебра через отверстия смывается в ванну, а более крупные частицы золотого анодного скрапа и дендриты катодного золота остаются в барабане. Золотые остатки сушат и возвращают в плавку на аноды. Хлористое серебро восстанавливают железным скрапом или порошком в солянокислой среде, промывают водой и плавят в аноды для серебряного электролиза.

Выход анодного скрапа при электролизе золота зависит от чистоты анодов и колеблется от 10 до 20 % от массы исходных анодов. Так же, как и шлам, остатки анодов отмывают в сетчатом барабане от хлорида серебра и электролита, сушат и плавят в аноды.

В процессе электролиза электролит обогащается примесями и обедняется по золоту. При работе на грязном электролите возможно загрязнение катодных осадков вследствие осаждения примесей. Помимо этого, при загрязнении электролита на катоде начинается рост дендритов, что приводит к замыканию электродов, а на аноде – кристаллизация солей, ведущая к пассивации анодов. Электролит не годен к дальнейшему использованию, если концентрация золота в нем ниже 100 г/л, а концентрация примесей выше следующих пределов, г/л: 90 – Сu; 50 – Pt; 15 – Pd; 1,5 – Pb; 4 – Те; 2 – Fe.

Из полученного раствора хлористым аммонием осаждают платину и палладий, а затем с помощью раствора хлористого железа осаждают остатки золота. Медь цементируют железом.

Аффинаж что это(34)

Аффинаж что это(35)

Возможны и другие методы переработки отработанного электролита, в частности с применением ионообменных смол.

Свежий электролит готовят электрохимическим растворением относительно чистых сплавов золота, получаемых чаще всего в результате обработки анодного шлама серебряного электролиза. Растворение ведут в специальных ваннах круглой формы, снабженных диафрагмами из пористого фарфора, глины или ионообменной пленки.

В диафрагму завешивают 6…8 анодов и заливают соляную кислоту плотностью 1190 кг/м 3 разбавленную водой в отношении 3:1. По обе стороны от диафрагмы подвешивают катоды – тонкие пластины из золота или графита. В катодное пространство заливают более разбавленную (1:3) соляную кислоту. При пропускании постоянного тока на аноде растворяется золото, на катоде — восстанавливается водород. Суммарная реакция выражается следующим уравнением

Аффинаж что это(36)

Полученный раствор содержит 200…300 г/л Аu и 45…80 г/л соляной кислоты. Его разбавляют водой и заливают в ванны основного электролиза. Свежий электролит можно также готовить растворением катодного золота в соляной кислоте при пропускании газообразного хлора.

Достоинством процесса электролитического рафинирования золота является не только возможность получения высокочистого металла, удовлетворяющего требованиям современной техники, но и попутное извлечение металлов платиновой группы, теряемых при аффинаже хлорированием. В ЮАР электролитическому рафинированию подвергают часть золота, прошедшего аффинаж хлорированием. При этом на электролиз предпочтительнее направлять те партии золота, в которых содержатся металлы платиновой группы. На рис. 9 представлена описанная выше технологическая схема электролитического разделения серебряно-золотого сплава с содержанием золота в нем менее 30 % методом двойного электролиза.

Аффинаж что это

Рисунок 9 – Технология электролитического разделения серебрянозолотого сплава

Кислотные методы аффинажа применяют при обработке сплавов драгоценных металлов различными кислотами, причем примеси и один из драгоценных металлов переходят в раствор, а второй остается в нерастворимом остатке. Способ очистки при помощи азотной кислоты основан на избирательном растворении серебра. Для полного разделения металлов необходимо, чтобы содержание серебра в сплаве, по меньшей мере, в два (а лучше в три) раза превышало содержание золота. При этом условии обработка сплава горячей азотной кислотой позволяет полностью перевести серебро в раствор, а золото оставить в нерастворимом остатке.

Такие примеси, как медь, свинец, платина и палладий, также переходят в раствор. Если в сплаве присутствует олово, сурьма или мышьяк, то его следует предварительно переплавить с селитрой или подвергнуть купелированию для отделения этих элементов.

Перешедшее в раствор серебро осаждают в виде хлорида, восстанавливают металлическим железом или цинком и переплавляют в слитки. Золотой остаток промывают, сушат и плавят в слитки чистотой до 99,8 %.

Вместо азотной кислоты для растворения сплавов можно использовать концентрированную серную кислоту (способ д’Арсе). Как и в предыдущем методе, количество серебра в исходном сплаве должно быть примерно втрое больше золота, а меди не более 7,5 %. Иначе разварка сплава затрудняется, так как на его поверхности отлагается сульфат меди, мало растворимый в концентрированной серной кислоте.

Гранулированный или отлитый в тонкие пластины сплав загружают в чугунные котлы и заливают концентрированной серной кислотой. При нагревании серебро, медь и другие недрагоценные металлы переходят в раствор

Аффинаж что это(37)

Аффинаж что это(38)

Золото остается в нерастворимом остатке.

По окончании процесса сернокислый раствор сливают, а оставшийся золотой осадок для окончательной очистки обрабатывают новой порцией концентрированной серной кислоты.

Полученное в результате этих операций золото промывают, сушат и переплавляют в слитки 99,6…99,9 %. Из сернокислого раствора, содержащего серебро, медь и небольшое количество других металлов, с помощью металлической меди при нагревании осаждают серебро.

В некоторых случаях для использования свободной серной кислоты из горячих растворов охлаждением выкристаллизовывают сернокислое серебро. Маточный раствор сливают и, добавив свежую кислоту, применяют для разваривания новой порции сплава. Кристаллы сернокислого серебра растворяют в горячей воде и восстанавливают железом. Восстановленное серебро тщательно промывают горячей водой, сушат и плавят в слитки 98,0…99,0 % Ag.

Способ очистки при помощи царской водки применим лишь к сплавам, содержащим небольшое количество серебра. Подлежащий очистке гранулированный сплав обрабатывают при нагревании царской водкой. Золото переходит в раствор, образуя золотохлористоводородную кислоту, а серебро в форме хлорида остается в нерастворимом остатке. Из осадка хлористого серебра получают металлическое серебро, пользуясь каким-либо рассмотренным выше способом.

Золотосодержащий раствор сливают, выпаривают досуха для удаления азотной кислоты, соли растворяют в воде, полученный раствор отфильтровывают и с помощью восстановителей (например, щавелевой кислоты или железного купороса) восстанавливают из него металлическое золото. После промывки золото сплавляют в слитки 99,8…99,9 % Аu.

Кислотные методы аффинажа громоздки, дороги и не позволяют получать драгоценные металлы той степени чистоты, которая необходима для современной промышленности. Из-за этих недостатков кислотные методы в настоящее время применяются ограниченно. Иногда их используют для предварительного разделения драгоценных металлов перед окончательным аффинажем их электрохимическим методом.

1.2 Аффинаж металлов платиновой группы (МПГ)

Концентраты металлов платиновой группы, полученные непосредственно из коренных руд или после переработки анодных шламов, и шлиховую платину из россыпных руд передают на аффинажные заводы для получения металлов платиновой группы (МПГ).

Сегодня платина не только драгоценный металл, но, что значительно важнее, один из важнейших материалов технической революции. Один из организаторов платиновой промышленности, профессор Орест Евгеньевич Звягинцев, сравнивал значение платины со значением соли при приготовлении пищи – нужно немного, но без нее не приготовить обеда.

Первое практическое применение этому металла уже в середине XVIII в. нашли фальшивомонетчики. В то время платина ценилась в два раза ниже, чем серебро, а плотность ее велика – около 21500 кг/м 3 и с золотом и серебром она хорошо сплавляется. Пользуясь этим, стали подмешивать платину к золоту и серебру, сначала в украшениях, а затем и в монетах.

Технологические схемы аффинажа платиновых металлов насчитывают десятки взаимосвязанных операций с многочисленными оборотами растворов и полупродуктов, с постепенным выделением тех соединений, из которых непосредственно можно получить очищенные платиновые металлы.

Сырьем для получения платиновых металлов служат: шлиховая платина, извлекаемая при разработке и обогащении россыпей, концентраты, выделяемые в результате обогащения и гидрометаллургической обработки анодных шламов электролиза никеля и меди, лом вторичных платиновых металлов и др.

Шлиховая платина – это смесь зерен самородной платины, представляющая собой сплав платиновых металлов с железом, медью, никелем и другими элементами. Для шлиховой платины характерен следующий состав, %: до 85…90 Pt; 1…3 Ir; 3 ) и азотной (плотность 1580 кг/м 3 ) в объемном отношении 3:1. Вследствие высокой плотности шлиховой платины и быстрого оседания ее на дно реактора растворение осуществляют в чане с набором тарелок или при интенсивном перемешивании с помощью механических мешалок.

Вначале шлихи растворяют без подогрева, так как в первое время реакция растворения протекает весьма энергично, а затем (через 4…5 часов) подогревают до 110…120 °С, что ускоряет процесс растворения, который заканчивается примерно через сутки. Растворение платины идет по реакции

Аффинаж что это(39)

В раствор переходит свыше 99 % платины. Количество нерастворимого остатка обычно находится в пределах 4…6 % поступающей на растворение массы шлиховой платины. В этом остатке содержится до 10 % платины.

Для избирательного осаждения платины, которая находится в виде нерастворимого хлорплатената аммония (NH4)2[PtCl6], необходимо вначале перевести иридий (IV) и палладий (IV), соответственно, в иридий (III) и палладий (III), иначе при осаждении платины хлористым аммонием иридий (IV) и палладий (IV) также выпадут в осадок в виде труднорастворимых соединений (NH4)2[PdCl6] и (NH4)2[IrCl6], загрязняющих платиновый осадок.

Раствор обрабатывают последовательно 5; 12,5 и 25% раствором хлористого аммония. При этом платина выпадает в осадок в виде хлорплатената

Аффинаж что это(40)

Полученный хлорплатинат отфильтровывают и промывают на фильтре 5 % раствором хлористого аммония. Осадок хлорплатената прокаливают в муфельных электропечах в течении 10…12 час. с постепенным повышением температуры до 1000 °С. При этом образуется губчатая платина, содержащая примеси других металлов. Поэтому ее измельчают, повторно растворяют в царской водке и осаждают в виде хлорплатината аммония.

Очищенная платиновая губка имеет светло-серый цвет с металлическим блеском: при ударе она не должна рассыпаясь в порошок. Платину изготовляют в виде прямоугольных слитков длиной 100±3 мм, шириной 65±2 мм. Масса слитка должна быть не более 5,5 кг. Допускается по согласованию с изготовителем и с потребителем изготавливать слитки платины другого размера и массы. Поверхность слитков должна быть чистой и обработана фрезерованием или шлифовкой.

Согласно требованиям ГОСТ 12341-81 допускается выпуск платины следующих марок: ПлА-0 с содержанием платины 99,98 %; ПлА-1 с содержанием 99,95 % и ПлА-2 с содержанием 99,90 %.

Разделение платиновых металлов и получение их в чистом виде очень сложно вследствие большого сходства их химических свойств; это требует большой затраты труда, времени, дорогих реактивов. Для получения чистой Pt исходные материалы – самородную платину, платиновые шлихи (тяжелые остатки от промывки платиноносных песков), лом (негодные для употребления изделия из Pt и ее сплавов) обрабатывают царской водкой при подогреве. В раствор переходят: Pt, Pd, частично Rh, Ir в виде комплексных соединений H2[PtCl6], H2[PdCl4], H3[RhCl6] и Н2[IrCl6], а также Fe и Cu в виде FeCl3 и СuCl2. Нерастворимый в царской водке остаток состоит из осмистого иридия, хромистого железняка (FеСrO2), кварца и других минералов.

Из раствора осаждают Pt в виде (NH4)2[PtCl6] хлористым аммонием. Но чтобы в осадок вместе с Pt не выпал Ir в виде аналогичного нерастворимого соединения (NH4)2[IrCl6] (остальные платиновые металлы NH4Cl не осаждает), предварительно восстанавливают Ir +4 до Ir +3 (например, прибавлением сахара Cl2Н22О11 по способу И.И. Черняева). Соединение (NН4)3[IrCl6] растворимо и не загрязняет осадка.

Хлорплатинат аммония отфильтровывают, промывают концентрированным раствором NH4Cl (в котором осадок практически не растворим), высушивают и прокаливают. Полученную губчатую платину спрессовывают, а затем плавят в кислородно-водородном пламени или в электрической высокочастотной печи. Из фильтрата, оставшегося после осаждения (NH4)2[PtCl6], и из осмистого иридия извлекают прочие платиновые металлы путем сложных химические операций. В частности, для перевода в растворимое состояние нерастворимых в царской водке платиновых металлов и осмистого иридия используют спекание с пероксидами ВаО2 или Na2O2. Применяют также хлорирование – нагревание смеси Pt-концентратов с NaCl и NаОH в струе хлора.

В результате аффинажа получают трудно растворимые комплексные соединения: гексахлорорутенат аммония (NH4)3[RuCl6], дихлорид тетрамминдиоксоосмияCl2, хлорпентамминдихлорид родияCl2, гексахлороиридат аммония (NH4)2[IrCl6] и дихлордиаммин палладияCl2.

Губчатые платиновые металлы плавят в вакуумной электрической печи высокой частоты. Применяют и другие способы аффинажа, в частности, основанные на использовании ионитов.

Первичную губку платиновую и иридиевую – очищают повторным растворением в царской водке с последующим осаждением в виде аммонийных солей соответствующих хлорметаллических кислот. После осаждения платины и иридия раствор подкисляют серной кислотой и цементируют из него палладий, родий и рутений железом или цинком.

Палладий выделяют из растворов H2PdCl4 действием аммиака и затем соляной кислотой и затем осадок дихлордиаммин палладияCl2 прокаливают в токе водорода с получением палладиевой губки

Аффинаж что это(41)

Родий можно выделить по способу В.В. Лебединского, когда раствор нейтрализуют щелочью и содой, а затем обрабатывают азотнокислым натрием

Аффинаж что это(42)

Родий переходит в раствор, который отфильтровывают от гидратов и основных солей тяжелых металлов. Фильтрат, подкисленный уксусной кислотой, обрабатывают хлористым аммонием; при этом родий выделяется в виде кристаллического осадка

Аффинаж что это(43)

Аммонийную соль гексанитрита родия обрабатывают водным раствором едкого натрия. При последующем добавлении аммиака и хлористого аммония выпадает кристаллический осадок триамминнитрита родия, который при нагревании в атмосфере водорода при 900 °С превращается в губчатый родий.

Осмий извлекается из нерастворимого остатка первичной обработки сырья царской водкой. Этот остаток спекают с BaO2, измельченный спек обрабатывают смесью соляной и азотной кислоты. Тетраоксид осмия при этом перегоняется и улавливается из паров раствором едкого натра в виде Na2OsO4. Раствор обрабатывают гипосульфитом для восстановления шестивалентного осмия, а затем хлористым аммонием. Осмий выпадает в осадок в видеCl2, последний промывают, высушивают и прокаливают в атмосфере водорода, получая в итоге осмиевую губку

Аффинаж что это(44)

2. Технология выделения драгоценных металлов из растворов аффинажного производства

В современной практике аффинажа платиновых металлов, золота и серебра наибольшее распространение получили хлоридные и нитратные растворы. Химический состав промышленных растворов аффинажа золота и серебра приведен в табл. 3.

Таблица 3 – Химический состав промышленных растворов аффинажа золота и серебра

РастворСодержание, г/л
AuAgPtPdRhСuТеРb
1.Отработанный золотосодержащий

электролит

80…900,050,50,120,01480…90156,51,20,6
2.Раствор хлорирования анодного

шлама электролиза серебра

10…120,042,20,70,044…55990,1
3.Раствор хлорирования цианистых

шламов

25…300,0513…153,00,80,50,7
4.Растворы хлорирования

шлифовальных порошков

15…170,030,6…0,91,0
5.Растворы отработанных электролитов

аффинажа серебра

0,00980…1200,6…0,82…80,0039010630,45

Содержание извлекаемых компонентов в них изменяется в широких пределах. Основные условия, которые учитывались при разработке технологических схем разделения и концентрирования, следующие:

Растворы, полученные при растворении цианистых шламов, анодных шламов электролитического рафинирования серебра, шлифовальных порошков на основе оксида хрома в «царской водке» с применением в качестве растворителя дихлорэтилового эфира (хлорэкса) требуют применения схем избирательного извлечения золота и других ценных компонентов. К недостаткам процесса следует отнести высокую растворимость экстрагента в рафинате, достигающую 0,3…0,5 %, недостаточно полное извлечение металла в органическую фазу (остаточное содержание золота в рафинате 200…300 мг/л). Обращает на себя внимание небольшая емкость экстрагента по извлекаемому металлу (12…15 %) и значительное разбавление растворов на стадии реэкстракции в водные растворы щелочей.

В целях исключения указанных недостатков экстракцию хлорных комплексов золота предложено осуществлять нефтяными сульфидами (НС). Природа органического сульфида оказывает незначительное влияние на извлечение золота. Изменением концентрации экстрагента можно достичь количественного перехода металла в органическую фазу независимо от содержания его в исходном водном растворе. Остаточное содержание золота в рафинате в этом случае составляет 3…8 мг/л.

При использовании 25 % раствора НС в керосине глубокое извлечение золота в органическую фазу обеспечивается после одного контакта органической фазы с водным раствором 1, после 12 контактов с раствором 2, пяти контактов с раствором 3 и девяти контактов с раствором 4. Остаточное содержание металла не превышает 5…12 мг/л. Процесс идет при соотношении V0:VB=1:1 и перемешивании фаз в течение 12…15 мин.

Следует отметить значительную совместную экстракцию палладия, достигающую ≈ 95 % от исходного содержания его в водном растворе.

Содержание золота в исходном растворе оказывает существенное влияние на насыщение экстрагента. При этом в процессе накапливания золота в органической фазе происходит вымывание совместно экстрагированных селена и железа.

Реэкстракция водным раствором сульфита натрия (V0:VB=1:1, 2М Na2SO3) в совокупности с последующим восстановлением золота сернистым газом, образующимся при разложении свободного реагента соляной кислотой, позволяет получить кондиционный по чистоте металл, не уступающий по своему качеству рафинированному электролизом металлу. Состав золотого кека, г/т: 39 золота, 14 палладия, 15 меди, 24 железа, 16 сурьмы, 28 олова, 13 висмута.

Потери органического раствора не превышают 0,01…0,02 % за цикл. Схема, представленная на рис. 10, прошла проверку и рекомендована к промышленному использованию на предприятиях. Внедрение схемы не требует капитальных затрат.

Аффинаж что это

Рисунок 10 – Технологическая схема извлечения золота из промышленных растворов

Исследована экстракция золота из пульп, полученных в результате растворения в «царской водке» шлифовальных порошков на основе оксида хрома. Экстракция проводилась при комнатной температуре и соотношении пульпы (в пульпе отношение Т:Ж=1:5).

Концентрация экстрагента – 0,5 моль/г в керосине. Экстракция из пульп весьма эффективна. Удалось количественно перевести металл из пульповой фазы, причем потери органического раствора с твердым не превышают потерь в системе жидкость-жидкость. В качественном отношении полученный концентрат близок к выше приведенному. Существенного снижения активности экстрагента после контакта с водной фазой, содержащей окислитель, замечено не было.

Вопросы очистки отработанных солянокислых растворов электролитического рафинирования золота представляют значительный интерес как с точки зрения выделения из них ценных компонентов (драгоценные металлы, теллур, селен, медь и др.), так и возможности их возврата в процесс. Необходимость последнего состоит в том, что многократное применение одного и того же электролита на операции электролиза позволяет сконцентрировать в нем родий, иридий и рутений, исключив их безвозвратные потери. Накопленные результаты исследований по использованию экстракции, сорбции, цементации и других методов обеспечивают лишь частичное решение поставленной задачи. Разработана технология, обеспечивающая выделение присутствующих в растворе золота, палладия, платины, а также меди, селена, теллура и других металлов в самостоятельные продукты, удобные для последующего разделения.

Технология предусматривает на головной операции глубокое извлечение золота и палладия экстракцией с использованием нефтяных сульфидов в качестве растворителей. На стадии регенерации органической фазы получают два продукта: золотой (99,98 %) и палладиевый (81…82 %) концентраты. Из рафинатов выделяют селен, теллур, серебро, платину, родий, а оставшиеся золото и палладий выделяют цементацией металлической медью. Вероятность восстановления селена и теллура из хлоридных растворов медью оценивается электродвижущей силой (соответственно 0,4 и 0,68 В). Цементный осадок не должен содержать металлическую медь из-за протекания реакции

Аффинаж что это(45)

Учитывая, что растворимость однохлористой меди зависит от состава электролита и рН среды (в воде при температуре 20 °С растворимость составляет 0,06 г/л), целесообразно корректировать фильтраты цементации по содержанию НСl и осаждать СuСl металлической медью. После фильтрации осадка раствор направляют на приготовление электролита, а осадок однохлористой меди — на репульпацию в соляной кислоте и цементацию металла алюминием. Цементный осадок частично используют в данном технологическом процессе.

Ниже приводятся технологические показатели отдельных операций. Металлы выделяли из растворов следующего состава, г/л: 0,08…0,2 золота, 0,06…0,08 серебра, 14…80 меди, 0,6…2,5 платины, 0,2…1,2 палладия, 0,006…0,008 родия, 1,5…1,7 теллура, 0,4…2,3 селена; 30…80 HCl.

Выделение золота и палладия. Экстракция золота и палладия осуществляется с использованием 10 % раствора НС в керосине при отношении V0:VB=1:2, комнатной температуре и продолжительности контакта фаз 20 мин. Остаточное содержание золота в рафинате — 0,0013, палладия — 0,004 г/л. Золото реэкстрагируют из органической фазы водным раствором сульфида натрия, палладий цементируют из экстракта металлическим цинком.

Выделение селена и теллура. Исследовано влияние температуры, расхода цементной меди, продолжительности перемешивания, а также содержания соляной кислоты на полноту осаждения селена и теллура. Установлено, что концентрация кислоты не оказывает заметного влияния на процесс. Глубокая цементация металлов медью при температуре 20 °С возможна уже при 20-кратном избытке меди против стехиометрического через 20…30 мин перемешивания раствора. При этом осадок восстановленных металлов сильно загрязнен однохлористой медью, и не обеспечивается глубокое выделение платиновых металлов. Цементация при температуре 80…90 °С позволяет снизить расход восстановителя в 2,0…2,1 раза и количественно извлечь как селен и теллур, так и драгоценные металлы. Извлечение меди при этом не превышает 0,05…0,08 % от исходного. Контрольная репульпация кека в 1,5 М HCl обеспечивает обогащение последнего.

Выделение меди. Установлено, что полное осаждение однохлористой меди зависит от трех факторов: концентрации соляной кислоты, расхода цементной меди и температуры.

На рис. 11 приведена зависимость извлечения CuCl из раствора от концентрации свободной HCl при температуре 20 °С и расходе металлической меди в 50 раз больше стехиометрического (кривая 1).

Аффинаж что это

Рисунок 11 – Зависимость осаждения CuCl от концентрации HCl в растворе (1) и отношения Cu0/Cu +2 (2)

Оптимальное содержание кислоты в растворе не должно превышать 0,7…0,8 М.

Расход осадителя при этом должен быть в 40…45 раз больше стехиометрического (кривая 2). После отделения от раствора осадок репульпируют в 1,5 М растворе кислоты, из него медь цементируют алюминиевым порошком, рис. 12. Восстановленную медь используют в вышеприведенных операциях и частично отправляют в смежное производство.

Аффинаж что это

Рисунок 12 – Технологическая схема комплексного выделения из растворов отработанных золотосодержащих электролитов

В процессе электролитического рафинирования азотнокислые электролиты накапливают определенное количество цветных и платиновых металлов, при этом создается условие для осаждения их на катоде совместно с извлекаемым элементом.

Предельно допустимая концентрация меди в растворе не должна превышать 85…90 г/л, палладия и платины в сумме 5…7 г/л. По существующей технологии отработанные растворы выводят из процесса и отправляют на осаждение серебра хлористым натрием с последующей цементацией платиновых металлов медью. Осадки вновь возвращают на аффинаж. Недостатком технологической схемы является значительный объем незавершенного производства.

Предложена экстракционная технология извлечения драгоценных металлов из растворов отработанных электролитов с применением в качестве растворителей нефтяных сульфидов (НС), рис. 13.

Аффинаж что это

Рисунок 13 – Технологическая схема извлечения серебра из отработанных электролитов

Исходные водные растворы характеризуются значительным разнообразием и содержат, кроме серебра (до 120 г/л), 0,6…0,8 г/л платины, до 2,5 г/л палладия, 85…90 г/л меди, до 3,5 г/л железа, а также селен и теллур, и другие сопутствующие компоненты, 15…20 г/л HNO3.

Экстракция 25 %-ным раствором НС в керосине серебра и палладия протекает быстро. Извлечение ценных компонентов достигается при отношении V0:VB=2:1 и продолжительности контакта фаз 20…25 мин.

Органический раствор направляют на реэкстракцию аммиачной водой, которая является коллективным реэкстрагентом и позволяет на 99,5 и 99 % реэкстрагировать серебро и палладий соответственно. Из аммиачного раствора серебро избирательно осаждается ронгалитом, расход которого примерно в 10 раз больше стехиометрического. При этом получается кондиционный по чистоте металл (99,95 % Аg). Палладий цементируют из раствора алюминием. Полупромышленные испытания экстракционного извлечения драгоценных металлов из отработанных нитратных электролитов показали высокую эффективность предложенного метода.

Остаточное содержание серебра и палладия в растворахрафинатах меньше 0,5…0,7 мг/л.

Технологическая схема (рис. 6) дает возможность повысить прямое извлечение серебра в готовую продукцию, а также осуществить концентрирование палладия. В процессе хлорного вскрытия платиносодержащих концентратов в растворе накапливаются цветные и драгоценные металлы, кроме серебра, примерно в тех же соотношениях, что и в исходном сырье. Таким образом, данные растворы представляют собой сложные многокомпонентные системы следующего состава, г/л: 7,6 платины, 35,4 палладия, 0,6 родия, 0,01 иттрия, 0,7 рутения, 2,3 золота, 0,06 серебра, 23 меди, 26 никеля, 6,5 железа, 7,9 селена, 0,8 теллура.

Растворы после их соответствующей подготовки – восстановление золота до металла и перевод в низшие состояния окисления палладия (IV) и иридия (IV) — направляют на выделение платины в виде хлорплатената аммония (ХПА) и палладия в виде дихлородиаминопалладия (ДХДАП). При восстановлении золота, палладия и иридия платина должна оставаться в растворе четырехвалентной. Многочисленнее восстановители (сахар, спирт, палладий и др.) не обеспечивают избирательной подготовки. Около 10 % присутствующей в растворе платины переходит в двухвалентное состояние и не участвует в осаждении.

Основным недостатком существующих технологий аффинажа платины и палладия является исторически сложившаяся последовательность выполнения операций выделения металлов. Вначале из раствора извлекают платину в виде ХПА и далее палладий в виде ДХДАП. Современные производственные растворы платиновых концентратов содержат, как правило, в 3…4 раза больше палладия, чем платины. Поэтому совершенно закономерно, что основной примесью в ХПА является палладий. Аффинаж осадка прокаливания ХПА приводит к снижению извлечения платины в готовую продукцию примерно на 10 %.

Предложена технологическая схема аффинажа, предусматривающая экстракционное извлечение палладия из указанных растворов в голове процесса с последующим выделением платины, существующим методом. В качестве экстрагентов используют растворы НС в керосине. Экстракция палладия протекает с высокой степенью избирательности. При этом извлекаются золото, незначительно платина, селен, железо. Концентрация палладия в органическом растворе достигает 35…40 г/л.

Металл реэкстрагируется из органической фазы 25 %-ным раствором аммиачной воды при соотношении V0:VB=5:1. Аммиачные растворы направляют на осаждение из них палладия в виде ДХДАП.

Для повышения избирательности процесса экстракции палладия и технологичности реэкстракции необходима подготовка исходного раствора, суть которой состоит в предварительном хлорировании раствора, выведении свободного хлора прогреванием при температуре 90…95 °С и введении «трилона Б» с целью связывания железа в неэкстрагируемый комплекс. Хлорирование обеспечивает перевод платины и палладия в четырехвалентное состояние, а также окисление селена.

Палладий (IV) в хлористом растворе легко восстанавливается до двухвалентного, платина, железо, селен, и другие металлы имеют высшую валентность, кинетическая инертность которых к экстракции нефтяными сульфидами обеспечивает избирательное извлечение палладия.

Технологическая схема экстракции палладия из платиновых концентратов приведена на рис. 14.

Аффинаж что это

Рисунок 14 – Технологическая схема экстракции палладия из растворов хлорирования платиновых концентратов

Однако перекристаллизация соли ДХДАП из аммиачного реэкстракта обеспечивает получение кондиционного по чистоте металла следующего состава, %: 0,003 платины, 0,001 золота, 0,001 меди, 0,005 железа, 0,003 кремния, 0,01 олова, 0,01 рубидия, 0,002 алюминия, 99,965 палладия. Концентрат золота содержит более 98% извлекаемого элемента.

Рафинаты, полученные в результате экстракции палладия и содержащие от 5 до 20 г/л платины, железо, родий, иридий и рутений от сотен миллиграммов до 5…8 г/л, обрабатывают однохлористой медью из расчета массового отношения платина: медь

При этом протекает реакция взаимодействия хлоридных соединений платины с CuCl с образованием лабильных к внутри координационным превращениям комплексов. Такая подготовка водной фазы обеспечивает перевод экстракционного процесса из области, лимитируемой химической кинетикой в диффузионную область.

В результате удается осуществить процесс при комнатной температуре и обеспечить извлечение платины (98,5…99 %) через 15…20 мин. перемешивания фаз. Экспериментально подтверждена возможность накапливания в экстракте до 30…40 г/л платины при остаточном содержании металла в рафинате 25…35 мг/л.

Палладий, содержание которого в растворе составляет 16…20 мг/л, переходит в органическую фазу.

Что касается выделения платины и меди из органического раствора, то наиболее предпочтительным вариантом является последовательная реэкстракция меди в содовый раствор и платины в раствор тиомочевины. По этой технологии прямое извлечение металла возрастает на 6…7 % (рис. 15).

Экстракционные свойства сераорганических соединений (сульфидов и сульфооксидов) позволили использовать совокупность технических приемов и схем выделения и разделения драгоценных металлов.

Аффинаж что это

Рисунок 15 – Технологическая схема аффинажа платины при переработке рафинатов экстракции палладия

Технологическая реализация обогащения драгоценных металлов состоит в разработке схем их концентрирования из сульфатных электролитов, растворов хлорирования медного и никелевого шлама, хлоридных и нитратных электролитов аффинажа золота и серебра, а также растворов хлорирования платиновых концентратов на переделе выделения золота, палладия и платины экстракционных схем получения отдельно палладия, платины, золота и серебра при переработке хлоридных растворов коллективных концентратов, а также отработанных золотых и серебряных электролитов.

Качественно новые перспективы использования сераорганических растворителей открываются при непосредственном выделении драгоценных металлов из минерального и вторичного сырья, предусматривающие исключение традиционных методов химического вскрытия. Эффективность избирательной экстракции в системе твердое-жидкость доказана на примере коллективных платиновых концентратов, сульфидных и окисленных золотых гравитационных концентратов золотоизвлекательных фабрик, цианистых шламов, а также золотосодержащих отходов (шлифовальные порошки, лом радиоэлектронной техники).

Метод сульфидного вскрытия в присутствии окислителя (двухлористая медь) позволяет осуществить глубокое извлечение металлов в органическую фазу. В совокупности с разработанными приемами регенерации органической фазы скомпонованы технологические схемы аффинажа и концентрирования драгоценных металлов, проверенные в полупромышленных масштабах. Они отличаются компактностью, отсутствием незавершенного производства и обеспечивают высокие технико-экономические показатели. Важно отметить, что для всех рассмотренных процессов, как правило, не требуется применение специальных типов оборудования. Во всех случаях могут быть использованы существующие отечественные экстракторы и реакторы, выполненные из титана.

Токсикологические исследования сульфидов и сульфооксидов, позволяют считать данные реагенты умеренно токсичными, которые не требуют специальных мер безопасности.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *