Особенности и стоимость аффинированных драгоценных металлов

Процесс и сырье для аффинирования драгметаллов

Мы уже сформулировали выше, что аффинаж драгоценных металлов является процессом специальной очистки их от примесей. При этом аффинированию обычно подвергаются следующие металлические субстанции:

  • лом ювелирных украшений;
  • шлиховое золото;
  • отходы от электротехнической очистки драгоценных металлов;
  • лом других металлов, в котором содержится небольшая примесь золота;
  • концентраты приисков;
  • серебряная пена.

Технологический процесс аффинирования драгметаллов предусматривает обычно выполнение нескольких подготовительных обязательных этапов, состоящих из такой последовательности: дробление металла, его обжиг и плавление драгоценного металла совместно с цинком.

Видео

Какие драгметаллы можно аффинировать?

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:

  • золото;
  • серебро;
  • платина;
  • палладий;
  • тантал;
  • осмий;
  • иридий.

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 аффинажа золота

Методы очистки благородных металлов делятся на:

  • химические (построенные на взаимодействии веществ, бывают сухими и мокрыми);
  • электрохимические (электролиз).

Сухие

Говоря о сухом методе очистки золота, имеют в виду метод Миллера. Он применяется только в промышленных условиях из-за токсичности и коррозионной активности хлора и его соединений, которые в избытке выделяются при проведении реакции.

Суть способа: через измельчённую массу обрабатывае

Суть способа: через измельчённую массу обрабатываемого вещества пропускается газообразный хлор. Соединения неблагородных металлов с хлором летучи и удаляются из сплава, повышая пробу золота.

Метод Миллера эффективен за счёт того, что благородные металлы реагируют с хлором в последнюю очередь (первыми выводятся цинк и железо, последними — золото и платина). Его преимущества:

  • он недорог;
  • не требует больших площадей для размещения оборудования;
  • недолог — занимает несколько часов;
  • удаляет почти всю лигатуру, повышая содержание золота в сплаве до 99,5–99,9 %.

Процесс аффинажа происходит в тигле (огнеупорной плавильной ёмкости), куда через трубу поступает хлор. Лишние компоненты удаляются из смеси, а хлорид серебра поднимается на поверхность сплава — это позволяет дополнительно отделить друг от друга благородные металлы. Метод Миллера помогает получить золото и из многокомпонентного сплава, и из сплава с серебром.

Мокрые

Отделять благородный металл от лигатуры удобно растворением либо самого металла, либо примесей.

Самый популярный метод аффинажа заключается во взаимодействии лома с царской водкой (смесью азотной и соляной кислот — одним из немногих составов, растворяющих золото). Раствор подвергается выпариванию, а золото осаждается с помощью железного купороса (он также подходит для восстановления из хлорида), щавелевой кислоты, пиросульфита натрия или гидразина.

Если реакция восстановления проведена правильно, потери чистого вещества на выходе будут минимальными, а проба достигнет 999.

Существует способ растворения золота раствором Люг

Существует способ растворения золота раствором Люголя — соединением калия с йодом.

Применяется также квартование (от лат. quarta — четвёртая) — сплавление золота в пропорции 1:3 с другим металлом (латунью, цинком, медью), который впоследствии растворяется в азотной кислоте. Примеси не растворятся качественно, если их содержание менее ¾ объёма, поэтому полуфабрикат квартуется. Теоретически вы можете попробовать сделать это дома, но учитывайте, что при растворении выделяется очень ядовитый оксид азота.

Если у вас есть золото в виде раствора, его легко аффинировать порошком хлорида олова. Через сутки после начала процесса золото осядет на дно посуды, в которой вы оставили его. Способ с хлорным оловом хорош тем, что при его использовании организм оператора не подвергается опасности, как при работе с летучими хлоридами или кислотой.

Электролитический

Электролиз предполагает выделение составных компонентов сплава на электродах в результате прохождения электрического тока через электролит. При аффинаже анодом (электродом с положительным потенциалом) выступает золотосодержащий сплав, а катодом (электродом с отрицательным потенциалом) — тонкая прокатная золотая (999) жесть. Электролит — раствор хлорного золота и кислоты, которая растворяет анод.

Исходная проба анода — минимум 900. Процесс происх

Исходная проба анода — минимум 900. Процесс происходит в небольших фарфоровых ваннах (~ 25 л), установленных на водяные бани для сохранения температуры 50–60 °С. Частицы золота оседают слоями на катоде. После окончания процесса анодный шлам отправляют на дальнейшую обработку: отделяют серебро и переплавляют в аноды для серебряного электролиза.

Какие способы аффинирования можно провести в домашних условиях

Конечно, провести опыт с хлором дома вы не сможете. Но можно попробовать добыть золото из лома или компьютерных отходов с помощью хлорного олова и кислот. Умелые алхимики могут воспользоваться электролитическим методом. Но не забывайте о технике безопасности!

Оборудование

Для различных способов очистки ВДМ потребуется соответствующее оборудование.

Предлагаем примерный список того, что обязательно найдет применение:

  • прочный большой пинцет, который понадобится для погружения в расплавленную субстанцию кусочков сырья и выемки элементов ВДМ;
  • для размешивания необходима длинная, 2-, 3-милимметровая по толщине металлическая спица;
  • лабораторная колба объемом не менее 500 мл, обладающая жаростойкими характеристиками;
  • электроплитка, оборудованная закрытой спиралью;
  • тигли – керамические емкости для плавки ВДМ;
  • колпак с отверстием в нижней части, который нужен для накрывания сырья, содержащего ВДМ во время прокалки в тигле непосредственно перед процедурой плавления;
  • фарфоровая посуда, химическая воронка и т.д.

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

На тему аффинажа различных элементов вы можете прочесть следующие статьи:

  1. Аффинаж золота.
  2. Аффинаж серебра.
  3. Аффинаж платины.
  4. Аффинаж палладия.

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.

Чистка металла электролизом

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 рафинирования серебра

Технология очистки серебра выбирается в зависимости от исходного количества сырья, состояния перерабатываемого материала и возможностей непрерывного производства. Как и в случае золота, это может быть и химический способ, и электролиз, и купелирование.

Электролитический аффинаж необходим, когда есть ежедневная потребность в металлическом серебре с высокой пробой. Формы из песчаника заполняются раствором нитрата серебра и азотной кислотой, анодами служат фрагменты загрязнённого серебряного сырья, а катодами — полоски нержавеющей стали. Специальные холщовые чехлы, надеваемые на аноды, собирают нерастворимые примеси, а на поверхности катода образуется кристаллический слой серебра, который регулярно счищают.

Низкую пробу серебряных сплавов повышают купелированием — окислительным плавлением в пламенных печах при температурах до 1000 °C. Под действием нагнетаемого кислорода, свинец и другие неблагородные металлы окисляются. Смесь жидких оксидов поглощается покрытием печи, которое выполнено из пористой глины с добавками мергеля, а чистое серебро остаётся на поверхности. Радужная окраска стенок с серебристыми проблесками свидетельствует об окончании процесса купелирования.

В условиях домашней лаборатории наиболее доступен химический способ, когда серебро из растворов сульфатов и хлоридов извлекается путём последовательных манипуляций. Если безводный хлорид серебра смешать с карбонатом натрия в пропорции 1:1 и медленно нагревать до расплавления в специальном тигле, то жидкое серебро соберётся на дне посуды. А если к хлориду серебра добавить алюминий или железо, залить 20%-й серной или соляной кислотой и дождаться прекращения выделения водорода, то получится серый порошок серебра. Его необходимо промыть, высушить и переплавить.

Химическая очистка золота

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. , применяется в ювелирных мастерских и умельцами, добывающими драгметалл из частей электрических контактов, полупроводниковых микросхем и деталей теле-, радиоаппаратуры.

Сырье для аффинажной обработки

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

  1. Природные смеси с содержанием драгоценного металла. Это могут быть минералы, горные породы и даже речной песок.
  2. Лом золота. Использованные золотые изделия и элементы. Например, ювелирный лом – это серьги, кольца, цепочки, браслеты, кулоны, броши. Технический – отходы радиотехники, радиодетали, микросхемы. Бытовой лом – монеты, посуда, часы, значки, медали. Сюда же можно отнести некоторые виды холодного оружия (сабли, мечи, кинжалы), сувенирные и антикварные изделия.
  3. Отходы после очистки медицинского сплава. Например, золотое напыление, нанесенное путем золочения.
  4. Концентраты свинцового производства. Свинец содержит благородные металлы – золото и серебро. Чтобы их отделить, используется цинк. При накаливании он образует серебристую пену, которая забирает благородные металлы и отделяется от свинца.
  5. Черновое золото. Этот вид сырья составляет наибольшую долю, подвергающуюся аффинажу. Это весь добытый драгоценный металл. Он поступает на перерабатывающие заводы, где и проходит аффинажную обработку.


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

Насколько выгодны инвестиции в аффинированные драгметаллы?

Аффинированные драгоценные металлы, как объект инвестиций, отличаются от обычных драгметаллов исключительной «чистотой» (пробой). Поэтому инвестиции в такой «чистый» металл подразумевают обычно приобретение слитков или открытие ОМС (обезличенных металлических счетов).

Использование такого инвестиционного инструмента, как слитки, сопряжено с побочными расходами. Каждая сделка купли продажи требует от покупателя уплаты НДС. А хранение слиткового драгоценного металла в банке является платной услугой. Несмотря на это, подобное инвестирование в аффинированный драгметалл, будь то палладий, серебро, платина или золото, может оказаться весьма привлекательным и доходным.

Аффинированный или «чистый» металл всегда является прибыльным инвестиционным инструментом. Но здесь важно правильно представлять сроки размещения инвестиций, которые минимально могут составлять 2-3 года. Только такой временной промежуток позволяет понять ценовую динамику рынка и подобрать оптимальный момент для реализации активов. Также надо знать, что поиск покупателя слитков для заключения взаимовыгодной сделки, обычно отнимает много времени.

Более простой метод инвестирования в «чистые» драгметаллы — это открытие ОМС. Он позволяет стать владельцем слитков, не имея их на руках, а также не неся затрат на транспортировку, хранение и т.д. Прибыль от ОМС зависит от разницы цены покупки и цены продажи драгоценного металла.

Аффинированные драгоценные металлы обладают безусловной, не уменьшающейся со временем ценностью. Они не подвержены инфляции и внешним экономическим влияниям. Поэтому перспективность, прибыльность и защищенность инвестирования в них бесспорна.

Описание процесса аффинажа

Для очищения золота от примесей, сначала необходимо его смешать с цинком. Поэтому понадобится чистый тигель, его нужно будет пометить, чтобы в дальнейшем использовать его только для этой процедуры. Ничего другого в нём делать больше нельзя.

Также понадобится пинцет большой и прочный, он пригодится  для переноса в расплавленное золото кусочков цинка и для выемки уже застывшего, но ещё очень горячего слитка. Спица из черной стали  или титановая палочка толщиной 2-3 мм нужна для размешивания расплава в тигле. Её можно приобрести в специализированных магазинах для ювелиров.

Мерная колба

Мерная колба

Колба из огнеупорного стекла лабораторная, объёмом 500 мл, чтобы  в ней можно было кипятить. Обычно такие колбы имеют знак — матовый кружочек на боку. Ещё нужна электроплитка с закрытой спиралью. Она нужна для подогрева раствора во время процесса  аффинажа  золота. Также необходим колпак с небольшим отверстием в донышке. Им надо будет накрывать тигель при  прокалки золотосодержащего остатка непосредственно перед его плавкой.

Его можно изготовить самостоятельно, слепить из смеси размоченного листового асбеста и гипса, в пропорции 1:1. Размер колпака должен быть такой, чтобы закрывал тигель полностью.

Необходим также аппарат для плавки металла. Самый оптимальный вариант использовать горелку газосварочную, ацетиленовую или пропановую. Самая удобная пропановая горелка, потому что не придётся возиться с карбидом, и постоянно запускать ацетиленовый генератор.

Методы аффинажа

Очистить драгметалл или выделить его из примесей можно двумя способами:

  • химические;
  • электрохимические.

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.

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:

  • низкую стоимость;
  • использование в помещениях небольших площадей;
  • недолгое время: всего несколько часов;
  • эффективность: из лома можно получить золото 999 пробы.

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.

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, поско

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.

Способы очистки аффинированного золота

Мы уже договорились, что аффинированное золото — и так чистое. Такое чистое, что дальше некуда. Но что с ним теперь делать? Как очистить юридически, так сказать? Я упоминал: официально продать полученные кустарным способом аффинированные драгметаллы не получится. Предприятиям запрещено покупать подобные изделия.

Вероятно, можно найти серые схемы, но, во-первых, тогда будет сложно получить реальную цену. Во-вторых, дело это хлопотное и небезопасное.

На мой взгляд, проще отдать свое богатство на официальную переработку. И дома чище, и на лишнюю кислоту (химию для унитазов) тратиться не придется. Решайте сами.

Теги