چگونه سنگ طلا را ذوب کنیم؟

در مطلب پیش رو میتوانید خلاصه ای از روش های ذوب سنگ طلا، چگونگی ذوب خاک طلا، انواع کوره های مورد استفاده در ذوب طلا، آبکاری طلا و بسیاری موارد مرتبط را مطالعه کنید.

برای پاسخ به اینکه چگونه سنگ طلا را ذوب کنیم؟ در ابتدا باید روش استخراج طلا تعیین شود. روش‌های قابل انجام عبارتند از: استخراج از سنگ سخت (پرهزینه‌ترین و پربازده‌ترین روش)، لایروبی رودخانه‌ها و دریاچه‌ها (که توسط مشاغل کوچک استفاده می‌شود) و استخراج از محصولات جانبی(جواهرات استفاده شده، ضایعات و بردهای الکترونیکی و …). خرید ابزار، نیروی انسانی و زیرساخت های مورد نیاز برای استخراج نیز از ملزومات شروع فرایند استخراج طلا است.

چه سنگ هایی با طلا مرتبط هستند؟ کانی های معدنی مرتبط با طلا از سولفیدهای فلز پایه و سوفوسالت های حاوی Sb تشکیل شده است. آرسنوپیریت پیریت کالکوپیریت اسفالریت پیروتیت و گالن کانی های سولفیدی اصلی هستند. سولفوسالت ها شامل تتراهدریت بولانجریت بورنیت و جامزونیت است.

آماده سازی اولیه سنگ معدن حاوی طلا

نمیتوان انتظار داشت که سنگ معدن حاوی طلا را حرارت داد تا طلا از آن به طور مستقیم خارج شود برای اینکار یه سری فرایند هایی مورد نیاز است. به گفته ResponsibleGold، طلا از طریق فرآیند گرمایش در دمای بالا یا قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی، بسته به خلوص طلای استخراج شده، حاصل می شود. اگر طلای یک سنگ معدن دارای عیار پایین باشد، آن را به قطعاتی تقسیم می‌کنند تا با محلول سیانید رقیق تصفیه شود. برای سنگ معدن با عیار بالا، فلز به یک آسیاب فرستاده می شود و به صورت پودر در می آید. سنگ معدن نسوز حاوی کربن است و تا بیش از 1000 درجه فارنهایت گرم می شود که سولفید و کربن را حذف می کند.

سنگ نسوز سولفیدی که فاقد کربن است در اتوکلاو اکسید می شود تا طلا را از مواد معدنی سولفید آزاد کند و سپس به مدار لیچینگ فرستاده می شود. جهت پالایش بیشتر در این مرحله، سنگ معدن با عیار بالا با سیانید شسته می شود و طلا روی کربن فعال جمع آوری می شود و محلول سیانید بازیافت میشود. مخلوط طلا و کربن در ظرفی قرار داده می شود که طلا از طریق شیمیایی حذف می شود. سپس کربن بازیافت می شود. سپس طلا با الکترولیز یا جایگزینی شیمیایی از محلول استخراج می شود.

طلا معمولاً به تنهایی یا آلیاژ شده با جیوه یا نقره یافت می شود، اما می تواند در سنگ معدن هایی مانند کالاوریت، سیلوانیت، ناگیاگیت، پتزیت و کرنریت نیز یافت شود. طلا و نقره که اغلب از یک سنگ معدن استخراج می شوند، از نظر شیمیایی مشابه هستند و جداسازی آنها را دشوار می کند. قبل از ظهور فرآیندهای جداسازی نقره و طلا، آلیاژ طلا و نقره به نام الکتروم اغلب مورد استفاده قرار می گرفت. بیشتر سنگ معدن طلا در حال حاضر از معادن روباز یا زیرزمینی به دست می آید. سنگ معدن گاهی اوقات حاوی 5/100 اونس طلا در هر تن سنگ است.

در تمام روش های تصفیه سنگ طلا، سنگ معدن معمولاً در معدن شسته و فیلتر می شود و سپس به آسیاب ارسال می شود. در آسیاب، سنگ معدن را با آب به ذرات کوچک‌تر تبدیل می‌کنند، سپس دوباره در آسیاب گلوله‌ای آسیاب می‌کنند تا سنگ معدن بیشتر پودر شود.

نکته مهم: دستکش، گوش گیر و محافظ چشم خود را بپوشید. خرد کردن سنگ ها می تواند بسیار خطرناک باشد، بنابراین لباس محافظ بپوشید. برای محافظت از دست ها در برابر تاول ها و بریدگی ها از دستکش ریخته گری ضخیم استفاده کنید و برای محافظت از شنوایی خود از گوش گیر استفاده کنید. چشمان خود را با عینک ایمنی بپوشانید تا از آسیب چشم ها جلوگیری کنید.

سنگ ها را در یک ظرف فلزی قرار دهید. سعی نکنید سنگ های زیادی را در یک زمان خرد کنید. اگر سنگ ها را لایه لایه کنید، خرد کردن آنها بسیار دشوار خواهد بود. از یک پتک(چکش) برای شکستن سنگ به قطعات کوچکتر استفاده کنید. اگر به چکش برقی دسترسی دارید، از آن برای شکستن سنگ خود سریعتر و آسان تر استفاده کنید. بهترین راه برای خرد کردن سنگ ها استفاده از دستگاه خرد کن یا آسیاب است که با تلاش کمی از طرف شما پودر ریز تولید می کند. پودر های حاصل را در یک طرف آبکش مانند بریزید و در آب شناور کنید تا طلا در ته ظرف ته نشین شود. طلا نسبت به سایر مواد معدنی سنگین‌تر است، بنابراین در کف ظرف استخراج می‌نشیند.

روش های جداسازی طلا

توجه: می توان از چندین فرآیند مختلف برای جداسازی طلا از سنگ معدن استفاده کرد. تمامی روش های ذکر شده کلیات فرایند ها را بیان کرده و جهت آشنایی میباشد و همچنان روش های بیشتر و بهتری نسبت به هزینه و امکانات وجود دارد. عملی سازی این فرایند ها نیاز به مشاوره با متخصصان و مطالعه بیشتر دارد. در انجام تمام فرایندهای جداسازی و ذوب طلا باید نهایت ایمنی رعایت شود.

دو روش عمده برای استخراج طلا از سنگ وجود دارد. آن ها هستند:

• خرد کردن سنگ ها
• استفاده از جیوه

فرایند جیوه

یکی از فرایند های مهم و خطرناک استخراج طلا استفاده از جیوه است. در این مرحله هم از تجهیزات ایمنی استفاده کنید. این فرآیند شامل عبور سنگ آسیاب شده از روی صفحاتی است که با جیوه پوشانده شده اند. طلا و جیوه یک ملغمه تشکیل می دهند. هنگامی که آمالگام تشکیل شد، آن را تا زمانی که گاز جیوه جوشانده و خارج شود، حرارت داده می شود و طلا باقی می ماند. گاز جیوه بسیار سمی است و باید با دقت مورد استفاده قرار گیرد.

به طور دقیق تر وقتی از سولفید جیوه (HgS) برای استخراج طلا استفاده می کنید، نیازی نیست سنگریزه های را به پودر تبدیل کنید.سعی نکنید از جیوه یک دماسنج قدیمی استفاده کنید. سولفید جیوه (HgS) را با سنگ پودر مخلوط کنید. سولفید جیوه (HgS) را با سنگ پودر شده با استفاده از یک میله فلزی ترکیب کنید تا مواد معدنی با هم مخلوط شوند. به هم زدن ادامه دهید تا خوب مخلوط شوند. مراقب باشید تا طلا از بقیه سنگ ذوب شود. جیوه و طلا با یکدیگر واکنش داده و یک آمالگام مایع تشکیل می دهند.

آمالگام طلا و جیوه ذوب شده را روی یک تکه پارچه(چرم) بریزید. تکه های سنگ باقی مانده را در ظرف فلزی بگذارید. مراقب باشید که هیچ یک از مخلوط را بیرون از چرم نریزید. قطعات باقی مانده در ظرف فلزی حاوی مخلوطی از قطعات سنگ و گوگرد خواهد بود.

مخلوط را فشار دهید تا دانه‌های کوچک و نقره‌ای جیوه از ته چرم بیرون بیاید. دانه های جیوه برای سلامتی شما خطرناک خواهد بود. آنها را لمس نکنید. از قطره چکان برای جمع آوری دانه های جیوه در یک ظرف دربسته استفاده کنید.

ملغمه طلا و جیوه را در یک قابلمه قدیمی بریزید. به عنوان یک روش ابتکاری مخلوط را با برش های سیب زمینی بپوشانید تا گازهای مضر را بگیرد. یک سیب زمینی بزرگ را به ورقه های ضخیم برش دهید. سپس برش ها را روی آمالگام طلا و جیوه در تابه قرار دهید. مطمئن شوید که تمام آمالگام فلزی پوشیده شده است.

مخلوط را روی آتش گرم کنید تا جیوه استخراج شود. تابه را روی آتش بگذارید تا گرم شود. تابه را به اطراف حرکت دهید تا حرارت به طور یکنواخت اعمال شود. آمالگام ذوب می شود و جیوه را به صورت گاز آزاد می کند. سیب زمینی گاز را جذب می کند و طلا را پشت سر می گذارد.

هشدار: حرارت دادن مخلوط باعث آزاد شدن جیوه به شکل گاز می شود، بنابراین در یک منطقه تهویه شده کار کنید و از وسایل ایمنی استفاده کنید. سیب زمینی می تواند گاز را جذب کند، اما هنوز هم گرم کردن آمالگام طلا و جیوه خطرناک است.

روش استفاده از سیانید

رایج ترین تکنیک ها در ایالات متحده استفاده از سیانید به روش های مختلف است. سنگ معدن آسیاب شده را در یک مخزن حاوی محلول ضعیف سیانید قرار داده و روی به آن اضافه می شود. روی باعث یک واکنش شیمیایی می شود که طلا را از سنگ معدن جدا می کند. سپس طلا با فیلتر از محلول خارج می شود.

برای روش کربن، سنگ معدن آسیاب شده قبل از افزودن سیانید با آب مخلوط می شود. سپس کربن برای پیوند با طلا اضافه می شود. ذرات کربن-طلا در محلول کربن سوزاننده قرار می گیرند و طلا را جدا می کنند.

یکی دیگر از فرآیندهای حذف طلا فلوتاسیون است. سنگ معدن آسیاب شده در محلولی قرار می گیرد که حاوی یک عامل کف کننده همراه با یک عامل جمع کننده و مواد شیمیایی آلی است. عامل کف کننده محلول را به کف تبدیل می کند. عامل جمع کننده به طلا می چسبد و یک لایه روغنی ایجاد می کند که بعداً خود را به سطح حباب های هوا می چسباند. مواد شیمیایی آلی از اتصال طلا به مواد دیگر جلوگیری می کند.

فرآیند میلر

فرآیند میلر که توسط فرانسیس بویر میلر اختراع شده برای پالایش طلا در مقیاس صنعتی استفاده می شود و قادر است طلا را تا 99.95 درصد خلوص تصفیه کند. این تکنیک شامل عبور گاز کلر از طلای ذوب شده و تصفیه نشده است که باعث می‌شود نقره و سایر فلزات پایه جامد شده و از جایی که از آن خارج می‌شوند به سمت بالا شناور شوند. نتیجه 98 درصد طلای خالص است که سپس به صورت الکترولیتی برای حذف پلاتین و پالادیوم تصفیه می شود. فرآیند میلر جایگزین فرآیند Wohlwill برای بیشتر پالایش صنعتی سنگ معدن طلا شد.

فرآیند Wohlwill

یکی دیگر از روش‌های تصفیه طلا در مقیاس بزرگ، فرآیند Wohlwill است که طلا را با خلوص 99.999 درصد – بالاترین خلوص ممکن، پالایش می‌کند. این فرآیند الکتروشیمیایی که توسط Emil Wohlwill در سال 1987 توسعه یافت، از یک شمش طلای خالص 95 درصد به عنوان آند و ورقه های کوچک طلای خالص 24 عیار به عنوان کاتد استفاده می کند. جریانی از سیستم عبور می کند که از ترکیب کلرید طلا و اسید هیدروکلریک به عنوان الکترولیت استفاده می کند. طلای خالص روی کاتد جمع می‌شود و سپس می‌توان آن را ذوب یا پردازش کرد.

کاپولاسیون

فرآیندی که حداقل از اوایل عصر برنز وجود داشته است، کاپولاسیون شامل تصفیه سنگ معدن در دمای بالا برای جدا کردن فلزات نجیب مانند طلا و نقره از فلزات پایه است. فلزات پایه مانند مس، روی و سرب اکسید می شوند در حالی که فلزات نجیب اکسید نمی شوند. کوپلاسیون شامل ذوب سنگ معدن در دمای بیش از 960 درجه سانتیگراد است. روش کاپولاسیون برای جداسازی طلا از مقادیر کم سنگ معدن مناسب است.

پالایشگر سنگ معدن را به صورت پودر ریز آسیاب می کند و آن را با اکسید سرب، شار ساخته شده از ماسه یا بوراکس و یک عامل کاهنده آلی مانند گرافیت یا آرد مخلوط می کند. هنگامی که مخلوط در یک بوته گرم می شود، اکسید سرب به سرب تبدیل می شود، که در آن طلا حل می شود و یک فاز مذاب سنگین تشکیل می دهد. پالایشگر فاز را از پایین اولین بوته تخلیه می کند و آن را در یک دوم متخلخل قرار می دهد. هنگامی که گرم می شود، سرب ذوب می شود، اکسید می شود و در دیواره های بوته فرو می رود و طلا و سایر فلزات نجیب مانند نقره و پلاتین را به جا می گذارد.

فرایند اسیدی

یک فرآیند با عنوان ذوب طلا با اسید شناخته شده است. مخلوط اسیدی aqua regia یا تیزاب سلطانی طلا را حل می کند و برای خالص سازی آلیاژ قراضه(ضایعات) حاوی طلا استفاده می شود. تیزاب سلطانی ترکیبی از سه قسمت اسید هیدروکلریک یا موریاتیک و یک قسمت اسید نیتریک است. ضایعات طلای حل شده کلرید طلا را تشکیل می دهد. کلریدهای نقره و پلاتین نیز ممکن است وجود داشته باشد. پالایشگر مواد حل نشده را فیلتر می کند و سپس طلای محلول را با استفاده از بوتیل دیگلیم از سایر فلزات گرانبها جدا می کند. این مایع شفاف و بی بو می تواند کلرید طلای محلول را در خود نگه دارد اما فلزات نجیب دیگر را پس می زند. دیگلیم بوتیل در بالای سطح آبی قرار دارد، دقیقاً مانند سرکه که از روغن جدا می‌شود و می‌توان آن را جدا کرد تا طلای با خلوص 99.9 درصد بدست آورد.

برای هر اونس طلا (حدودا 28.34 گرم) به ظرفی با ظرفیت 300 میلی لیتر نیاز دارید. به ازای هر اونس طلا 30 میلی لیتر اسید نیتریک اضافه کنید. اجازه دهید طلا به مدت 30 تا 45 دقیقه در اسید نیتریک بماند. به ازای هر اونس طلا در ظرف، 120 میلی لیتر اسید کلریدریک اضافه کنید. افزودن اسید کلریدریک مخلوط را قهوه ای می کند و می تواند منجر به  ایجاد گاز هایی شود. همانطور که مواد شیمیایی واکنش نشان می دهند و گرم می شوند، طلا حل می شود. بگذارید مخلوط به مدت 1 تا 8 ساعت بماند تا خنک شود.

قیف را با کاغذ صافی بپوشانید و اسید را از طریق فیلتر و در ظرف بزرگتر دیگری بریزید و قبل از ریختن ذرات متوقف کنید. اسید فیلتر شده باید سبز و شفاف باشد. اگر اسید کدر است، دوباره آن را فیلتر کنید.

1 لیتر آب را بجوشانید. از روی حرارت بردارید و 1 پوند اوره اضافه کنید. مخلوط اوره را به آرامی به اسید اضافه کنید. این کار باعث واکنش اسید/باز می شود، اسید کف می‌کند، بنابراین خیلی سریع نریزید وگرنه دست‌هایتان آسیب میبیند. وقتی واکنش در مخلوط متوقف شد، ریختن اوره را متوقف کنید. تمام اسید نیتریک خنثی شده است.

یک لیتر دیگر آب را بجوشانید. آن را از روی حرارت بردارید. به ازای هر اونس طلا، 1 اونس رسوب دهنده اضافه کنید (در صورت استفاده از هر نوع رسوب دهنده ی طلا، دستورالعمل های بسته را دنبال کنید). این محلول را به آرامی در اسید هم بزنید. محلول به رنگ قهوه ای گل آلود در می آید و بوی شدیدی متصاعد می کند.

30 تا 45 دقیقه صبر کنید در این مرحله می توانید آزمایش کنید که آیا طلا کاملاً حل شده است یا خیر. یک میله همزن را به محلول اسید آغشته کنید و انتهای میله را روی دستمال کاغذی بکشید. یک قطره مایع تشخیص فلز گرانبها را روی نقطه مرطوب دستمال کاغذی بمالید. اگر مایع به رنگ بنفش تیره در آمد، محلول آماده نیست و باید نیم ساعت دیگر صبر کنید تا دوباره امتحان کنید. اگر مایع آزمایش دوباره بنفش شد، محلول رسوب‌دهنده فلزی اضافی را به اسید اضافه کنید و هر 30 دقیقه یکبار آزمایش کنید.

وقتی اسید به صورت لایه‌هایی با رویه کهربایی شفاف و ته قهوه‌ای گل آلود جدا شد، لایه رویی را در ظرف دیگری بریزید. مواظب باشید گل و لای ته آن ریخته نشود زیرا گل طلای شماست. وقتی اسید ریخته شد آب را به گل اضافه کنید. به شدت هم بزنید و اجازه دهید گل و لای ته نشین شود. این کار را تکرار کنید، گل را 4 بار با آب بشویید. هنگامی که آمونیاک آبی(آمونیوم هیدروکسید) اضافه می شود، با خنثی شدن اسیدهای باقی مانده، بخارات سفید تشکیل می شود.

گل طلا را برای آخرین بار با آب مقطر بشویید و بگذارید خشک شود. آنچه اکنون دارید طلای تصفیه شده(99.95 درصد خالص) است. شما فقط باید آن را ذوب و ریخته گری کنید.

نکته: محلولی از بوراکس و آب را به مخلوط اضافه کنید، که طلا را در مدت چند دقیقه از محلول رسوب می دهد. گل مایل به قهوه ای ته ظرف طلایی است. مایع باقیمانده را بریزید تا فقط رسوب باقی بماند. برای ذوب این ماده به شکل قابل تشخیص تری از طلا از یک مشعل دمنده استفاده کنید. نتیجه این فرآیند تقریباً 99٪ خالص است.

نکات ایمنی: مراقب باشید هیچ یک از بخارات آزاد شده توسط اسیدها را استنشاق نکنید. اسیدها مواد سوزاننده ای هستند که می توانند به بافت های بیولوژیکی آسیب برسانند و اسید نیتریک و اسید موریاتیک هر دو اسیدهای قوی هستند. بنابراین، ایمنی یک ملاحظات حیاتی در حل کردن طلا به روش ذوب طلای تیزابی است. در حالت ایده آل، این فرآیند باید در فضای باز انجام شود. هر اسیدی که روی پوست ریخته شود باید فوراً با مقدار زیادی آب شسته شود. اسید موریاتیک گاز هیدروژن کلرید می دهد که در صورت تنفس سمی است، به همین دلیل است که یک منطقه بیرونی یا سایر فضای باز به شدت توصیه می شود.

ذوب طلا

فرایند ذوب فلز طلا به دو گروه تقسیم میشود: 1. ذوب ورق طلا، ذوب پودر طلا و ذوب شمش طلای از پیش آماده شده(طلای خالص) جهت ساخت سکه، جواهرات و … و 2. ذوب ضایعات حاوی طلا، خاک طلا(پودر قهوه ای رنگی که از روش های مختلف تصفیه و استخراج طلا بدست میاید و طلای موجود در آن بر اثر حرارت ذوب و بهم میچسبد و مذاب یک پارچه حاصل میشود) و… جهت تولید شمش طلا و قطعات طلا در قالب ها و ریژه های چدنی، گرافیتی و سرامیکی

طلا با استفاده از فرآیند ذوب، که از فشار، حرارت بالا و مواد شیمیایی برای انجام این کار استفاده می کند، خالص می شود. مانند هر فلزی که به طور طبیعی در زمین ظاهر می شود، ناخالصی هایی وجود دارد که باید حذف شوند. حذف مواد معدنی و سایر ناخالصی ها به طلا اجازه می دهد تا در خالص ترین شکل آن استفاده شود، که در بسیاری از کاربردها، به ویژه در جواهرات و لوازم الکترونیکی ضروری است.

طلا اغلب برای کاربردهای الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرد، زیرا در طول زمان کدر نمی شود یا زنگ نمی زند. اولین مرحله فرآوری سنگ معدن با پودر کردن یا خرد کردن سنگ معدن طلا و سپس قرار دادن آن در یک کوره انجام می شود. کوره باید به دمای بیش از 1064 درجه سانتیگراد برسد تا طلا را بالاتر از نقطه ذوب خود قرار دهد. برای جداسازی طلا از سایر فلزات، مواد شیمیایی مانند محلول سیانید یا جیوه به طلا وارد می شود که فرآیند باعث انعقاد طلا و تشکیل قطعات و توده های طلا می شود.

پس از اتمام فرآیند ذوب طلا، طلا یک بار دیگر ذوب می شود و در قالب ریخته می شود تا شمش ایجاد شود. بعداً، شمش‌های طلا ممکن است برای اهداف مختلفی مورد استفاده قرار گیرند که این فلز گرانبها به بهترین وجه انجام می‌دهد. مقداری از این طلا برای جواهرات یا لوازم الکترونیکی استفاده می شود. در صورتی که قرار است طلای حاصل از جواهرات یا لوازم الکترونیکی بازیافت شود، طلای ضایعاتی باید فرآیند ذوب دیگری را طی کند تا یک بار دیگر خالص در نظر گرفته شود.

انواع روش های ذوب طلا

فرایند ذوب عمدتا به دو روش ذوب طلا در کوره و ذوب طلا به روش هواگاز(ذوب طلا با تورچ) شناخته شده است که بسته به وسعت و میزان مواد قابل ذوب میتوان ذوب طلا را در منزل یا محیط کارگاهی و … انجام داد. علاوه بر روش های ذکر شده روش های دیگری هم وجود دارد. بهترین روش ذوب طلا با توجه به شرایط و مهارت فرد انتخاب میشود. تجهیزات ذوب طلا جدا از منبع حرارت و نوع بوته ذوب مورد استفاده در تعدادی از موارد از جمله همزن مذاب، تجهیزات ایمنی(دستکش ریخته گری، عینک و..)، پودر بوراکس و … مشترک است.

انواع کوره ذوب طلا:

• مشعل گاز
• کوره گاز
• کوره برقی
• کوره زغال سنگ

از مشعل گاز برای ذوب طلا نیز استفاده می شود. اما گرد و غبار طلا می تواند با استفاده از مشعل گاز هدر رود.
کوره گازی یک گزینه خوب و مقرون به صرفه برای ذوب طلا است.
کوره برقی بسیار مفید است و ذوب طلا را بسیار آسان می کند. اما، بسیار گران است و همه نمی توانند بخرند.
کوره زغال سنگ ارزان ترین گزینه است. دمای بالایی دارد اما نیاز به تجربه دارد.

در ذوب طلا به روش کوره عمدتا از بوته های گرافیتی استفاده میشود. دمای لازم برای ذوب طلا 1064 درجه سانتی گراد است که از طریق کوره تامین میشود.

ذوب به روش هواگاز

1) ابتدا چیزهایی را که نیاز دارید جمع آوری کنید: طلای تصفیه شده برای ذوب، یک مشعل با حرارت بالا یا یک مشعل استیلن، یک بوته ذوب طلا از جنس خاک نسوز یا یک سیلیس ذوب شده، پودر بوراکس، میله همزن، گیره بوته، قالب شمش، پایه سه پایه، دستکش ریخته گری و محافظ چشم.

2) کمی پودر بوراکس را داخل بوته بریزید و داخل بوته را کاملاً با آن بپوشانید. از Flux استفاده کنید. فلاکس مخلوطی از بوراکس و کربنات سدیم است. به ذوب طلا کمک می کند. می توانید قبل از ذوب شدن یا در حین ذوب آن را با گرد و غبار و ذرات طلا مخلوط کنید.

3) قبل از قرار دادن طلا در بوته، از مشعل استفاده کنید تا بوته را برای چند دقیقه از قبل گرم کنید. این کار به جلوگیری از ترک خوردن بوته در اثر شوک حرارتی کمک می کند.

4) پس از داغ شدن بوته، به آرامی کمی طلا به آن اضافه کنید و شعله مشعل را به آرامی به بیرون یا پایین بوته بیاورید.

5) طلا را با مشعل از پایین یا از طرفین بوته گرم کنید، نه از بالا. گاز مشتعل شده از مشعل ممکن است پودر، تراشه یا براده های سبک را به اطراف پراکنده کند.

6) از انبر بوته برای گرفتن بوته داغ استفاده کنید. بوته داغ را با دستکش نگیرید، آنها برای مقاومت در برابر چنین گرمایی ساخته نشده اند.

7) طلای مذاب را در قالب شمش یا قالب خود بریزید. مطمئن شوید که طلا در حالی که هنوز داغ است شکل می گیرد. اگر طلا شروع به سرد شدن کرد، باید دوباره آن را ذوب کنید.

8) بوته داغ را روی سطح خنک قرار ندهید. بوته ترک خواهد خورد.

9) پس از اینکه طلا در قالب قرار گرفت، بگذارید سرد و سفت شود.

10) میله های همزن کوارتز یا گرافیتی ممکن است برای جمع آوری و حذف سرباره استفاده شود.

11) پس از ریختن طلا میتوانید جهت ایجاد درخشندگی بیشتر از کلرید آمونیوم روی طلا استفاده کنید.
هر نوع گرد و غبار از بخش ذوب طلا را ذخیره کنید. پس از یک سال، آن گرد و غبار را تصفیه کنید و مقدار زیادی طلا را کشف خواهید کرد.

سرباره چیست؟ سرباره محصول جانبی ذوب فلزات است. ناخالصی هایی است که به طور طبیعی در سنگ معدن فلز یافت می شود. سرباره در طول فرآیند ذوب به سمت بالا شناور می شود و مانند سنگ های کوچک به نظر می رسد. هنگامی که فلز به طور کامل ذوب شد از یک میله همزن برای جدا کردن سرباره و حذف آن از فلز استفاده می شود.

دماهای ذوب آلیاژهای طلا

دمای ذوب طلا به آلیاژ آن بستگی دارد. دستور العمل های مختلف آلیاژ تغییراتی در دمای ذوب طلا ایجاد می کند. طلا به طور کلی با نقره و مس و مقادیر کمی از فلزات دیگر مخلوط می شود تا آلیاژهای جواهرات را تشکیل دهد. طلای سفید اغلب دارای نیکل یا پالادیوم است و دمای ذوب بیشتر از اکثر طلاهای زرد است. طلای سفید در ابتدا برای تقلید از پلاتین (یک فلز سفید طبیعی) ساخته شد. طلای سفید معمولاً آلیاژی است که حدود 75 درصد طلا و حدود 25 درصد نیکل و روی دارد. اگر مهر طلا 18 عیار باشد 75 درصد طلای خالص خواهد بود. دمای ذوب طلای خالص 24 عیار در حدود 1064 درجه سانتیگراد (1947 درجه فارنهایت) است.

دمای ذوب طلای زرد:

طلای زرد 10 عیار – حدود 1617 – 1650 درجه فارنهایت (881 – 891 درجه سانتیگراد)
طلای زرد 14 عیار – حدود 1524 – 1606 درجه فارنهایت (829 – 874 درجه سانتیگراد)
طلای زرد 18 عیار – حدود 1679 – 1765 درجه فارنهایت (915 – 963 درجه سانتیگراد)

دمای ذوب طلای سفید:

طلای سفید 10 عیار – حدود 1822 درجه فارنهایت (994 درجه سانتیگراد)
طلای سفید 14 عیار – حدود 1737 درجه فارنهایت (947 درجه سانتیگراد)
طلای سفید 14 عیار با پالادیوم – حدود 1968 درجه فارنهایت (1076 درجه سانتیگراد)
طلای سفید 18 عیار – حدود 1704 درجه فارنهایت (929 درجه سانتیگراد)
18 کیلو سفید با پالادیوم – حدود 2006 درجه فارنهایت (1097 درجه سانتیگراد)

دمای سوختن مشعل ها:

یک شعله پروپان/هوا در دمای 3590 درجه فارنهایت (1980 درجه سانتیگراد) می سوزد.
شعله پروپان/اکسیژن در دمای 4087 درجه فارنهایت (2253 درجه سانتیگراد) می سوزد.
شعله اکسیژن هیدروژن در دمای 5072 درجه فارنهایت (2800 درجه سانتیگراد) می سوزد.
شعله استیلن/اکسیژن در دمای 6332 درجه فارنهایت (3500 درجه سانتیگراد) می سوزد.

معولا آلیاژهای استفاده شده در صنعت جواهرسازی طلا، پالادیوم، نقره و طلا، نیکل، روی و مس، هستند. از پالادیوم و نیکل به عنوان سفید کننده‌های اولیه طلا استفاده می‌شود. و روی به عنوان یک عامل سفید کننده ثانویه جهت کاهش رنگ مس بکاربرده می‌شود.

آیا می توانید طلای 14 عیار را به 24 عیار تبدیل کنید؟ به عنوان مثال، طلای 14 عیار تقریباً 58 درصد طلا است، طلای 18 عیار تقریباً 75 درصد طلا است و طلای 24 عیار طلای خالص است. می توان از یک فرآیند شیمیایی برای حذف این مواد اضافی و تبدیل طلای با کیفیت پایین به طلای 24 عیار خالص استفاده کرد.

منابع طلا برای بازیافت طلا

طلا از مصر باستان به دلیل زیبایی و خواص منحصر به فردش ارزشمند بوده است. انسان برای طلا ارزش قائل است زیرا کمیاب، براق، آسان ذوب می شود، چکش خوار و دارای رسانای الکتریکی عالی است. از آنجایی که این یک فلز گرانبها است، بازیافت طلا می تواند جایگزینی مقرون به صرفه برای استخراج معدن باشد، بسته به منبع و میزان سختی جداسازی طلا از سایر مواد موجود در جریان زباله طلای بازیافتی 35 درصد از طلای موجود را بین سال‌های 2005 تا 2010 تشکیل می‌داد.

از طلا برای ساخت جواهرات و سکه ها، به عنوان پرکننده و بریج دندان و در کاربردهای صنعتی و الکترونیکی استفاده می شود. طلای بازیافت شده از پر کردن و سایر کارهای دندانپزشکی اغلب توسط دندانپزشکان جمع آوری شده و به یک بازیافت کننده ارسال می شود. مقادیر قابل توجهی طلا در مبدل های کاتالیزوری و تخته های مدار یافت می شود که می توانند توسط شهرداری ها یا کلکسیونرهای تجاری بازیافت شوند.

بازیافت جواهرات و سکه

اولین گام در بازیافت جواهرات و سکه های طلا، جداسازی خلوص طلا است که بر حسب عیار اندازه گیری می شود. مقدار ناخالصی ها را می توان با کیت اسید، تستر الکترونیکی، طیف سنج فلورسانس اشعه ایکس یا آزمایش نقطه ذوب اندازه گیری کرد. خلوص طلای دندانپزشکی معمولاً 16 عیار است، اما بازیافت آن کمی پیچیده‌تر از جواهرات است، زیرا ممکن است حاوی محتوای غیرفلزی مانند مینای دندان یا چینی باشد.

بازیافت ضایعات الکترونیک

بازیافت طلا از ضایعات صنعتی و الکترونیکی چندان ساده نیست زیرا طلا در محفظه فلزی یا پلاستیکی تعبیه شده است و ممکن است تنها دو درصد وزنی داشته باشد. هنگامی که قطعات حاوی فلز گرانبها از بین رفتند، چندین گزینه برای پردازش وجود دارد. اولین مورد، جداسازی شیمیایی با ترکیبی است که با طلا واکنش نشان می دهد. گزینه دوم این است که اجزای فلزی را ذوب کنید، سرد کنید و آنها را آسیاب کنید. هر دو فرآیند نیاز به استخراج و خالص سازی بیشتر از طریق ذوب دارند. برای ذوب طلا معمولاً از مخلوط اسیدی آبی یا تیزاب سلطانی استفاده می شود. این ماده شیمیایی طلا را حل می کند و برای تصفیه ضایعات حاوی طلا استفاده می شود. در مقاله ای دیگر به صورت جداگانه بررسی خواهد شد.

طلای ابلهان

طلای ابلهان می تواند یکی از سه ماده معدنی ای باشد که با طلا اشتباه گرفته می شود: پیریت، کالکوپیریت و میکای هوازده. در مقایسه با طلای واقعی، این مواد معدنی وقتی با یک نقطه فلزی سوراخ می‌شوند پوسته پوسته، پودر یا خرد می‌شوند، در حالی که طلا مانند سرب نرم بوده و دچار فرورفتگی می‌شود. علاوه بر این، طلای واقعی وقتی روی یک تکه چینی بدون لعاب خراشیده شود، رگه‌های زرد طلایی از خود باقی می‌گذارد. پیریت و کالکوپیریت یک رگه سبز تیره تا سیاه و میکاهای معمولی یک رگه سفید باقی می‌گذارند.

آیا طلا تغییر رنگ می دهد؟

طلا یک فلز مقاوم در برابر کدر شدن است، بنابراین تغییر رنگ نمی دهد. این به این دلیل است که طلا رتبه واکنش پذیری پایینی دارد. در شیمی، واکنش پذیری نشان می دهد که یک عنصر چقدر احتمال دارد که الکترون ها را از دست بدهد و یون های مثبت تشکیل دهد.

هر چه احتمال این اتفاق بیشتر باشد، عنصر واکنش پذیرتر است. برای آزمایش واکنش پذیری یک عنصر، شیمیدان ها آن را در معرض آب، اسیدها و بخار قرار می دهند. به عنوان مثال، هنگامی که عنصری با واکنش پذیری بالا، مانند فلز پتاسیم، در آب قرار می گیرد، به سرعت واکنش می دهد و گاز هیدروژن و حرارت کافی برای احتراق در مقادیر مناسب تولید می کند. از طرف دیگر وقتی طلایی که واکنش پذیری پایینی دارد در آب، بخار یا حمام اسیدهای رقیق قرار می گیرد، واکنش نشان نمی دهد.

اگرچه ماهیت شیمیایی طلا تغییر رنگ نمی‌دهد، آلیاژهای طلا بسته به ترکیب با سرعت‌های متفاوتی تغییر رنگ می‌دهند. به عنوان مثال، نقره، مس، آهن، روی و آلومینیوم معمولاً در درصدهای مختلف به طلا اضافه می‌شوند تا آلیاژهای طلای مختلف ایجاد کنند. این فلزات دارای درجه واکنش پذیری بالاتری نسبت به طلا هستند، به این معنی که سریعتر تغییر رنگ می دهند. در شیمی، این واکنش زمانی که فلزات با هم مخلوط می شوند، جابجایی نامیده می شود. اکسیداسیون یکی دیگر از واکنش های شیمیایی است که می تواند باعث تغییر رنگ در آلیاژهای طلا شود. هنگامی که فلز اکسید می شود، با قرار گرفتن در معرض اکسیژن، الکترون های خود را از دست می دهد. باز هم، چون طلای خالص واکنش پذیری کمی دارد، احتمال اکسید شدن آن بسیار کم است، اما سایر فلزات موجود در آلیاژهای طلا این کار را انجام می دهند.

آبکاری طلا

اگرچه بیشتر آلیاژهای طلا در طول زمان کدر می شوند، مراقبت و پرداخت مناسب می تواند آنها را به درخشش اولیه خود بازگرداند. آبکاری از جریان الکتریکی برای پیوند شیمیایی فلزات از طریق ذوب جزئی آنها استفاده می کند. پوشش های آبکاری شده تقریباً 0.0002 اینچ ضخامت دارند. با گذشت زمان، لایه های آبکاری شده می توانند با سایش از بین بروند، اما به دلیل پیوند شیمیایی بین فلزات، پوسته پوسته نمی شوند یا از هم جدا نمی شوند.

آبکاری طلا فرآیند پوشاندن لایه ای از طلا بر روی فلز دیگر است. بسیاری از جواهرسازان از آبکاری طلا برای افزودن رنگ طلا به فلزات ارزان تر برای ساخت جواهرات کم هزینه استفاده می کنند. آبکاری طلا نیز معمولاً در الکترونیک در بالای عناصر نیکل برای جلوگیری از خوردگی بردهای مدار استفاده می شود. مواد آبکاری طلا شامل یک جسم فلزی به صفحه، نمک های فلزی، سیانید طلای پتاسیم و جریان الکتریکی است.

از آنجایی که پیوند طلا با برخی فلزات مانند نقره و تیتانیوم بهتر از سایر فلزات مانند مس یا نیکل است، پیوندهای فلزی مختلف باعث ماندگاری طولانی‌تر صفحات طلا می‌شود. لایه پایه نیز برای محافظت بیشتر از پایه، لایه را ضخیم می کند. گاهی اوقات مقدار کمی نیکل یا کبالت به خود طلا اضافه می شود و آن را سفت می کند. برای افزایش درخشندگی و کارایی اشیاء با روکش طلای کدر یا فرسوده می توان آنها را دوباره روکش کرد.

مواد شیمیایی و فرمول آبکاری طلا

مواد ضروری آبکاری طلا شامل محصولات آماده سازی سطح مانند حلال ها یا حمام اولتراسونیک غیر اسیدی و نمک های فلزی است. قبل از شروع آبکاری، قطعه فلزی که قرار است آبکاری شود باید بسیار تمیز باشد. آماده سازی سطح ممکن است شامل روش های مختلفی مانند سنباده زدن، پرداخت، سندبلاست و غلت زدن و سپس فرو بردن جسم فلزی در حمام اسید هیدروکلریک، که اسید موریاتیک نیز نامیده می شود، باشد.

پس از تمیز کردن، جسم در حمامی از نمک های فلزی قرار می گیرد. جریان الکتریکی از طریق این حمام وارد می شود و به سمت جسم هدایت می شود. جریان به حل کردن مولکول‌های فلزی و رسوب آن‌ها بر روی جسم در حمام کمک می‌کند. هر چه اقلام طولانی تری در حمام با جریان باقی بمانند، سطح آبکاری ضخیم تر خواهد بود.

نمک های فلزی

نمک های فلزی مورد استفاده در آبکاری طلا بستگی به این دارد که از چه فلزاتی در فرآیند لایه بندی استفاده شود. به عنوان مثال، اگر پوشش پایه نیکل باشد، ابتدا از نمک های نیکل و سپس نمک های طلا استفاده می شود. نمک های فلزی از طریق یک واکنش خنثی سازی زمانی که اسید و باز با هم ترکیب می شوند ایجاد می شوند. یون های دارای بار مثبت یک فلز با اسید یا یک نافلز ترکیب می شوند. سپس این نمک ها با آب مخلوط می شوند تا حمامی ایجاد شود که قطعه مورد آبکاری در آن قرار گیرند.

منابع:

1.https://howtofindgoldnuggets.com/crush-melt-remove-gold-rich-ores/

2.https://meridian.allenpress.com/jhp/article/2/3/5/67407/The-Borax-Method-of-Gold-Extraction-for-Small

3. https://realonomics.net/how-to-smelt-gold-ore/

4. https://somethingborrowedpdx.com/how-to-extract-gold-from-rock/

5. https://www.wikihow.com/Extract-Gold-from-a-Rock