Аффинаж золота – это процесс очищения благородного металла от примесей, проводимый как в промышленных условиях, так и в домашней лаборатории. Только в 2014 году в России добыли 12,5 т золота из электронного мусора. Как правило, золото аффинируют в промышленных масштабах электролитическим путем, заключающимся в осаждении чистого металла на катоде и отделении примесей в виде шлама. Этот метод хорош низкой стоимостью и высокой степенью рафинирования получаемого продукта. Такое золото будет иметь пробу не ниже 999,9%.
Однако существуют и альтернативные методы очистки, которые некоторые умельцы используют дома. К ним относятся сухая обработка лома хлором и мокрая очистка различными химическими веществами. При воздействии хлора на расплавленный металл все примеси возгоняются, образуя хлориды. В то время как хлорид серебра, наоборот, поднимается и покрывает золото. В результате золото получают с пробой 996,5%, а серебро – 999,0%. Мокрыми способами очищают золото, вначале растворяя его и сопутствующие металлы в царской водке, а затем последовательно воздействуя на них различными реагентами с целью осаждения.
Существующие методы очистки золота
Для очистки применяются следующие методы:
- Сухие способы рафинирования металла предусматривают обработку золотого лома хлором или калиевой селитрой (KNO3). Очистка с помощью селитры – способ, при котором расплавленное сырье подвергается воздействию открытого пламени горелки в жаропрочном керамическом тигле. Селитру постоянно подсыпают в расплав небольшими дозами до тех пор, пока она не перестанет вызывать реакцию со стороны примесей. Для удаления примесей цинка, висмута и других используют буру. Очистка с помощью хлора по методу Миллера – способ, при котором примеси возгоняются, образуя хлориды. Применяется, как правило, на промышленных предприятиях, поскольку опасен для здоровья. Не рекомендуется использовать его дома.
- Мокрые способы очистки золота рассчитаны на переработку лома с различными включениями других металлов. Различаются в зависимости от того, какие металлы входят в его состав. Например, если в сплаве очень много серебра, что препятствует его растворению в царской водке, то могут добавить медь. К мокрым методам относится выщелачивание золота с помощью NaCN.
- Химические методы выделения металла из лабораторных и технических остатков. Известны способы осаждения золота из хлоридного раствора с помощью сахара, этилового спирта, щавелевой или муравьиной кислоты, сернистого газа, тиосульфата натрия и др.
- Метод кратования, основанный на инертности золота к воздействию со стороны азотной кислоты, используют для выделения металла из технических остатков. Золотосодержащий лом кипятят в кислоте, затем промывают, высушивают и расплавляют. Этим способом можно получить из 10 г лома 585% пробы до 6,5 г золота 900% пробы.
- Аффинаж драгоценного металла из раствора хлористого золота. Происходит путем восстановления сернокислым железом. Недостатком этого способа является внедрение в технологический процесс еще одной примеси неблагородного металла, что увеличивает расход химических реагентов и количество побочных продуктов.
- Переработка золотосодержащих шлифовальных порошков. Исходное сырье погружают в специальные реакторы для растворения золота, куда добавляют смесь азотной и соляной кислот в пропорциях 1:5 и нагревают до +90…+100°С. Затем раствор фильтруют и осаждают золото солянокислым гидразином, добавляя медный порошок. После чего аффинируемый металл сушат, плавят и отправляют на доочистку, а медные шлаки отгружают на медеплавильный завод.
- Выделение драгоценного металла из фотографических остатков. Производится путем добавления Na2CO3, смешивания со спиртовым раствором анилина с последующим выстаиванием на свету. При этом золото полностью выпадает в осадок.
- Переработка изделий из покрытых золотом цветных металлов и сплавов.
- Способ осаждения золота с помощью солянокислого гидразина.
- Метод электролитического аффинажа.
Аффинаж золота возможен везде, где есть сырье для его проведения. А в качестве исходного сырья могут выступать карты памяти старой техники, детали радиоламп, кнопки, аккумуляторы телефонов, транзисторы и многое другое. Рассмотрим некоторые варианты выделения драгоценного металла из отработанной бытовой техники и несколько способов, позволяющих производить аффинаж золота кустарным методом в домашних лабораториях.
Список современных приборов с золотом
Если сравнивать с советской техникой, то современные устройства содержат намного меньше золотого металла. Однако, есть электронные аппараты, ничуть не уступающие в этих показателях технике времен СССР.
Например, популярный лазерный принтер “HP Laser Jet” содержит около грамма драгметалла на состав.
В числе современных приборов, интересных с точки зрения золотодобычи:
Микросхемы
Солнечный металл находится практически во всех микросхемах. Он будет присутствовать как позолоченные выводы, чье количество равняется 1/3 от массы микросхемы.
Выделение золота из карт памяти
Золото можно получать из позолоченных контактов компьютерных карт памяти с помощью соляной кислоты и перекиси водорода, причем один и тот же раствор можно использовать несколько раз.
Следует помнить, что при любых действиях с химическими реактивами обязательно необходимо пользоваться средствами индивидуальной защиты и соблюдать технику безопасности: проводить все опыты либо на открытом воздухе, либо в вытяжном шкафу.
Вначале готовят исходный материал, срезая с карт специальными ножницами все позолоченные контакты. Затем отвешивают для травления 500 г обрезков.
Раствор готовится из соотношения 4 к 1, то есть на 4 части соляной кислоты берут 1 часть перекиси водорода. При добавлении перекиси к соляной кислоте первая разлагается с выделением атомарного кислорода. А он в свою очередь становится катализатором реакции меди с соляной кислотой и образования хлористой меди. Чтобы избежать частичного растворения золота, нужно следить за температурой в помещении: желательно, чтобы она была не выше +20…+25°С.
Заливают раствором обрезки, сложенные в стеклянную посуду. Через 15 минут после начала реакции начинает всплывать первая позолота. Через 26 часов она отделяется от шлама на 90%, и на ломе остается только медь. Вся позолота оседает на дно банки, через пару суток раствор можно сливать в другую емкость, а затем пропустить его через кофейный фильтр.
Аффинируемое золото из фильтра растворяют в царской водке: для этого добавляют 60 мл 36% соляной кислоты и 3 мл 65% азотной кислоты в стакан с позолотой. Происходит бурная реакция, в результате которой минут через 10 вся позолота растворяется. Теперь нужно осадить золото из раствора. Для этого берут пиросульфит натрия, разбавляют его дистиллированной водой и выливают в стакан с раствором металла, перемешивая. Таким способом аффинированное золото осаждается на дно емкости с раствором. Суть осаждения пиросульфитом – это выделение сернистого газа, который, в свою очередь, и восстанавливает металл. Поэтому реакция идет с небольшим запозданием.
Теперь полученный промежуточный продукт нужно расплавить, для чего укладывают сырец в тигель и прожигают его горелкой. Для плавления металла в домашних условиях применяют ацетиленовые, газосварочные или пропановые горелки. Пропановая горелка не нуждается в ацетиленовом генераторе и карбиде, поэтому является наиболее удобной. Полученный слиток драгоценного металла взвешивают на весах: из 500 г отходов карт памяти можно получить 2,91 г аффинажного золота.
Зачем нужен аффинаж золота?
Процесс очистки золота от примесей постоянно используется в ювелирном деле. При изготовлении качественных и элитных ювелирных украшений используют золото исключительно высокой пробы. Чем ниже показатель пробы, тем дешевле будет стоить изделие. Отразится это и на внешнем виде металла, что заметит человек даже неопытный в ювелирных делах. Для самостоятельного получения определенных сплавов золота с каким-либо металлом (для придания оттенка и при необходимости изменить показатель пробы) золото предварительно нужно хорошо очистить от примесей.
Извлечение золота из микросхем
Аффинаж золота из микросхем – несколько более трудоемкий процесс, поскольку количество ненужного для конечного результата материала в исходном сырье (контроллеры, процессоры) здесь намного выше, и выделить драгоценный металл поэтому сложнее.
Вначале нужно избавиться от ножек микросхем, поскольку они состоят в основном из латуни и железа: их удаляют ножом или ножницами, оставляя только те, что покрыты золотом. Это нужно для того, чтобы сэкономить кислоту, так как реагенты сегодня достаточно дороги.
Затем нужно обжечь подготовленное сырье в печи, дать ему остыть и растолочь пластиковым пестиком или прутком в подходящей посуде, можно металлической, учитывая, что все будет покрыто золой. Толченое сырье перемещают в колбу, куда заливают чистую азотную кислоту, чтобы растворить медь и другие металлы. Примерно 85% примесей удаляются таким образом. Полученный раствор синего цвета фильтруют. Фильтрат с серебром обрабатывают концентрированным раствором соли. В результате этого осаждается хлорид серебра в виде белых хлопьев, похожих на творог.
Оставшийся в колбе материал нужно обработать царской водкой, причем процесс этот лучше проводить под вытяжкой или через газоотводную трубу. Полученный раствор зеленого цвета, содержащий золото, тоже подвергают фильтрации, а затем обрабатывают либо пиросульфитом натрия, либо железным купоросом. Порошок можно насыпать прямо в посуду с раствором, перемешивая стеклянной палочкой, после чего оставить его на несколько часов для того, чтобы все золото выпало в осадок.
Далее продукт нужно отфильтровать, фильтр подсушить и перейти к обжигу. Плавление металла проводят в тигле в муфельной печи. Для обжига понадобятся отвертка, пинцет, щипцы, чтобы доставать тигель из печи, металлический прут, чтобы помешивать продукт. Хорошо также заранее подготовить немного азотной кислоты в колбе, куда будет перемещен полученный продукт обжига. Это делается для того, чтобы кислота почистила золото и сделала его желтым.
Ненужные края фильтра обрезают и помещают его в тигель, сжимая и утрамбовывая. После этого закладывают тигель в муфельную печь минут на 12 – 15. Полученный продукт еще горячим кладут в азотную кислоту, ставят на плитку и кипятят некоторое время до полного очищения золотого слитка.
Существует также аффинаж с помощью хлорного олова, травление с воздействием хлорного железа, очищение металла с использованием цинка и много других химических способов.
Как выглядит золото в камне?
Неопытному старателю отличить драгметалл в камне достаточно сложно. Золото редко встречается в чистом виде, а многочисленные сплавы различаются цветом и степенью блеска. К тому же некоторые породы камня обладают характерным блеском и их легко спутать с драгоценной рудой.
Например, сфалерит или, как его еще называют, цинковая обманка. Это камень темного (черного или темно-коричневого) цвета с металлическим блеском. В отличие от золотоносной породы кристаллы сфалерита легко царапаются и рассыпаются.
Понять, как выглядит золотоносная руда, поможет ролик. Также в нашем видео вы узнаете об основных отличительных качествах драгоценной руды. И получите наглядное пособие по породам камней с содержанием Au.
Юридические аспекты
Таким образом, обладая определенными знаниями и набором подручных средств, можно проводить аффинаж золота из отслужившей свой век бытовой, офисной и даже военной техники не только в лабораториях, но и в домашних условиях.
Следует учитывать, что все еще действует закон о нелегальном обороте драгоценных металлов, под который попадает каждое незаконное производство золота, из какого бы хлама и отбросов оно не добывалось.
Поэтому разумнее все-таки не нарушать законодательство, которое предусматривает за нарушение параграфа 191 УК РФ наказание принудительными работами на срок до 5 лет, либо лишением свободы на тот же срок со штрафом в размере до 500 000 рублей.
В каких породах содержится золото?
В большинстве случаев аурум встречается в интрузивных массивах. Эти породы образовались во времена выхода магматической массы на поверхность Земли. В своем составе, кроме драгоценного металла, они имеют медь, никель, титан, хром, металлы платиновой группы и другие элементы.
Кристалл кварца — основной поставщик драгметалла. Кроме того, золотую руду находят в кварцевых диоритах, шляпах железняка. На близкое залегание благородного металла указывают такие породы, как пирит, халькопирит, сфалерит, галерит, антимониты и некоторые другие.
Найти небольшие по размеру самородки можно и в песке горных озер. В этом случае золотые частицы напоминают гранулы или похожи на небольшие кусочки проволоки.
По внешним характеристикам золотую руду в россыпях очень легко спутать с пиритом. Определить принадлежность найденной россыпи к драгоценному металлу можно двумя способами:
- Физический. Самый простой способ — поцарапать поверхность самородка тонкой иглой. Пирит или слюда, в отличие от золота, при механическом воздействии быстро крошатся, что видно через увеличительное стекло.
- Химический. Если добыча происходит в полевых условиях, нет возможности провести тщательный анализ, достаточно положить найденную гранулу в мензурку с серной кислотой. Если перед вами благородный металл, никакой реакции не последует.
В граните драгоценный элемент встречается не реже, чем в кварцах, но по принципу извлечения — это наиболее сложный и трудоемкий процесс. Требуются специальное оборудование и технологии.
Какие опасности влекут за собой химические реакции и процессы?
Естественно нужно понимать, что любая работа с кислотами может понести за собой тяжелые последствия.
Например, работа с «царской водкой», точнее процесс рафинирования, где растворяются металлы, занимает около шести часов.
При этом происходит сильнейшее выделение оксида азота.
Поэтому ни в коем случае нельзя заниматься подобной работой в закрытом освещении, окна должны быть открыты, чтобы свежий воздух имел постоянную возможность поступать в комнату.
Один глоток отравленного воздуха оксидами может стать причиной скоропостижной и мучительной смерти, так как врачи попросту не успевают оказать первую медицинскую помощь.
