Способы очистки золота от примесей

12 Методы выделения золота из растворов

Аффинажем называется очистка металла от примесей.

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

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

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

Где содержится данный драгоценный металл?

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

Золото
содержится в следующих компонентах:

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

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

Способы очистки от примесей

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

Метод электролиза

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

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

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

Очистка с помощью йода

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

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

Использование отбеливателя «Белизна»

Популярный бытовой отбеливатель состоит преимущественно из гипохлорида натрия.

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

После этого в раствор добавляют бисульфат натрия.

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

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

Аффинаж «без кислоты»

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

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

Использование перекиси водорода

Извлечение золота из радиодеталей перекисью водорода осуществляется следующим образом.

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

Образовавшаяся золотохлористоводородная кислота в дальнейшем разлагается на элементы.

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

Другие методы извлечения

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

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

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

Процессы различаются по:

• стоимости;
• доступности компонентов;
• скорости реакции.

Как сделать самому царскую водку

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

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

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

Пошаговая инструкция добычи металла из радиодеталей и микросхем

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

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

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

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

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

Кроме того, потребуются углубленные познания в химии.

Процесс аффинажа золота в домашних условиях

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

Сырьё

В качестве сырья для очистки золота могут служить:

Золотосодержащий лом подойдет в качестве сырья для аффинажа

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

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

Подготовка

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

Подготовка к аффинажу — распайка телефонных плат

Приспособления

Для извлечения золота дома пригодятся:

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

Реактивы

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

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

Куда сдать полученный материал и по какой цене?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Источник

Процедура аффинажа золота цинком и купоросом в домашних условиях

Химический процесс, в результате которого драгоценный металл очищается от примесей, называется аффинажем. Дорогостоящие материалы избавляют от более дешёвых элементов в стоматологической и ювелирной сфере. После аффинажа золото используется для изготовления искусственных зубов и изящных украшений. Проводить процедуру можно как в специализированных лабораториях, так и в домашних условиях.

Процесс аффинажа

Для очистки золота от примесей необходимо смешать его с цинком. Заранее нужно подготовить чистый тигель и пометить его, так как после этой процедуры ёмкость нельзя будет использовать для нагревания других веществ.

Также используют длинный и тонкий пинцет, которым переносят в расплавленный металл кусочки цинка, и для выемки уже готового слитка. Помешивать раствор нужно с помощью титановой палочки или спицей из чёрной стали.

Кипятить сплав лучше в огнеупорной колбе объёмом в 500 мл. На такой ёмкости должен стоять специальный знак — матовый кружок. Ещё необходимо запастись электрической плитой с закрытой спиралью. Дополнительно приобретают колпак с маленьким отверстием в дне. Им накрывают тигель во время прокалки золотосодержащего вещества перед тем, как его расплавить.

Деталь изготавливают самостоятельно. Для этого понадобится смешать листовой асбест и гипс в пропорции 1:1, добавить воды. Нужно также подготовить аппарат для нагревания металла. Его роль может выполнить газовая, пропановая или ацетиленовая горелка.

Необходимые материалы

Для того чтобы очистить самородное золото от примесей, необходимо подготовить химические вещества. Некоторые достать легко — в аптеке или специализированных магазинах, но другие придётся поискать. Перечень необходимых ингредиентов:

• чистая бура;
• азотная и соляная кислота;
• цинковый разрыхлитель.

Лучше использовать аптечную чистую буру. Материал с примесями не подойдёт, так как он загрязнит золото, а не очистит его. Также нужно подготовить концентрированный 70% раствор азотной кислоты и 38% жидкость соляного вещества. Их смешивают с водой для приготовления отбеливателя, с помощью которого металл очищают.

Цинк нужен для приготовления Царской водки или раствора цианистой кислоты. Только в этих жидкостях можно обработать золото, устойчивое к агрессивной среде. Даже низкопробный металл настолько прочен, что его не разъедает азотная кислота. Ведь жидкость может вступать в реакцию только с другими металлами, которые содержатся в веществе, — серебром, латунью, медью. Но их молекулы блокируются частицами чистого золота, поэтому кислота не может на них реагировать.

Поэтому для аффинажа золота цинком необходимо разрыхлить целый сплав металла, раздвинуть его молекулы как можно дальше друг от друга. Тогда кислота сможет вступить в реакцию с примесями и превратить их в жидкость. Затем вещество промывают и отделяют чистое золото.

Основные способы

Независимо от того, какой способ будет выбран для аффинажа, необходимо купить все материалы. Если процедура пройдёт в химической лаборатории, то нужно потратиться на зарплату её сотрудникам. Крупные ювелирные фирмы используют именно этот способ, так как он позволяет получить чистый, готовый к дальнейшей обработке металл даже в значительных объёмах. На производстве пользуется популярностью метод электролиза.

Используют несколько вариантов очистки золота:

• химический или мокрый;
• сухой, с применением хлора;
• электролитический.

Качество аффинажа напрямую зависит от выбранного метода. При этом учитывают сплавы, которые также могут содержать природные вещества. Иногда в необработанном золоте содержится много серебра, которое не растворяется в Царской водке. Поэтому во время процедуры вещество покрывается прочным слоем, его невозможно разрушить какой-либо кислотой. В раствор добавляют медь, которая играет роль разрыхлителя.

Затем сплав помещают в азотную кислоту, которая устраняет оставшиеся серебряные частицы, выпавшие в осадок. С помощью хлорида олова проводят восстановление металлов, для чего весь состав измельчают в порошок и пропускают через него химическое вещество в газообразном состоянии. В результате образуется хлорид золота.

Важно убрать из сплава все дополнительные составляющие. Сделать это можно с помощью электролиза.

Один из электродов нужно растворить в азотной кислоте под воздействием электрозаряда. На втором элементе слоями укладывают все компоненты. Первым будет сам драгоценный металл, затем серебро и оставшиеся соли.

Использование цинка

Один из вариантов того, как делается аффинаж, — это процедура с цинком. Она даёт возможность получить чистое вещество без каких-либо примесей. Для работы нужно подготовить некоторые материалы и инструменты:

• прочный металлический пинцет;
• стальную спицу;
• тигель;
• титановую палочку;
• стеклянную колбу;
• прибор для плавки;
• электрическую плиту.

Тигель обмывают в холодной воде, высушивают и нагревают на газовой горелке до раскалённого состояния. Добавляют в него аптечную буру, титановую палочку и накаляют её, придерживая пинцетом. В горячий тигель засыпают золото и расплавляют его до жидкого шарика. После этого засыпают цинк, помещая следующий кусочек только после нагрева предыдущего. Полученный сплав остужают и измельчают в порошок, предварительно окутав его тканью. Смесь пересыпают в колбу и снова нагревают.

Заливают в ёмкость 70 мл Царской водки, после окончания реакции повторяют процедуру дважды. На дне колбы образуется осадок, который нужно промыть. В посуду заливают холодную воду, взбалтывают её, сливают. Так повторяют до тех пор, пока масса не очистится от осадка. Всё содержимое колбы процеживают через марлю. Смесь, которая в ней останется, посыпают бурой, завязывают узелком, пропитывают бумагой и закладывают в тигель.

Накрывают ёмкость колпаком с выемкой, ставят её на электрическую плиту. Нагревать тигель нужно до тех пор, пока марля и бура не истлеют. Смесь превратится в небольшой красный комочек, именно из него и выплавляют золото. Материал должен стать твёрдым и покрыться блестящей чистой плёнкой. В этот момент нужно прекратить плавку.

Пинцетом из тигля извлекают металл и очищают его от буры. Для этого готовят раствор из 0,5 л дистиллированной воды, 10 г Царской водки, 20 г соляной кислоты. В этой жидкости золото кипятят в течение 5 минут, затем промывают холодной водой для очищения и охлаждения.

Применение электролиза

Технология аффинажа подразумевает использование электролиза. Понадобится вместительная ванна, её заполняют соляной кислотой и раствором хлорида золота. Ёмкость необходимо подключить к электрическому питанию, только в этом случае можно получить металл высшей пробы.

Роль анода в этой процедуре играет драгоценность, а катода — стальная медаль.

Операция осуществляется довольно быстро, в результате все примеси оседают на дне ванны. А рабочий материал поднимется наверх. Лучше не делать подобный аффинаж в домашних условиях, так как при реакции составляющих раствора выделяются вредные газы. Такой опыт проводят исключительно в лабораториях, где все сотрудники надевают защитные маски и костюмы.

Железный купорос

До недавнего времени только ювелиры и химики знали о том, что с помощью железного купороса можно очищать драгоценные металлы. Для обработки золота необходимо подготовить сернокислое железо, его растворяют в воде в пропорции 1:2. Если смесь стала мутной, то в неё помещают новые металлические гвозди.

В фарфоровой глубокой ёмкости нагревают хлорид золота и натрия, азотную кислоту, так испарится большая часть Царской водки. Между посудой и открытым огнём укладывают асбестовый распределитель. Массу периодически помешивают стеклянной палочкой, постепенно всыпают соляную кислоту.

Жидкость греют до загустения, затем оставляют до полного остывания. После этого нужно снова добавить соли и тщательно отфильтровать смесь. На дно ёмкости опустится красно-коричневый осадок, это и есть золото. Массу несколько раз промывают и пропускают через самодельный бумажный фильтр. Затем его сжигают, а остаётся только чистый металл. Этот способ считается наиболее быстрым и эффективным, так как в результате аффинажа получается качественный и практически полностью чистый драгоценный материал.

Работа в домашних условиях

Так как нет возможности провести аффинаж золота без кислоты, то и в домашних условиях придётся использовать это вещество. Дополнительно нужно подготовить хлорное олово. Это доступный материал, с которым легко работать. Процедура не нанесёт вреда здоровью человека, не вызовет каких-либо побочных эффектов. В осадок выпадает только чистая позолота без примесей.

Необходимо в одну ёмкость налить одну часть воды и соляной кислоты, высыпать хлорное олово и добавить этот раствор в золотосодержащий материал. Если действительно есть драгоценный металл, то произойдёт химическая реакция. В этом случае нужно оставить раствор примерно на 1−2 суток, после чего можно обнаружить на дне ёмкости коричневый или красноватый осадок. Золоту нужно придать естественный жёлтый цвет, для чего его кипятят в соляной кислоте до получения нужного оттенка.

Сначала может показаться то, что восстановить драгоценный металл из вещества довольно трудно. На самом деле процедура аффинажа не займёт много времени и усилий. Проводить её можно не только в лабораториях, но и в домашних условиях. Соблюдая все правила, получают качественное и чистое золото, которое используют в ювелирной, стоматологической и электронной сфере.

Источник