Аффинаж драгоценных металлов: общие сведения о технологии

Аффинаж – это металлургический процесс, используемый во многих отраслях деятельности, для получения чистого металла из сплава или смеси. Аффинаж драгоценных металлов, в частности, используется в ювелирном деле для получения сплавов высокой пробы. Серебро, золото или платину отделяют от менее ценных примесей, разрушая старые украшения или технические детали, а затем сплавляют в новой пропорции, получая пригодный для ювелирной работы сплав. Этот метод оправдан относительно небольшим содержанием драгметаллов в толще Земли и возможностью их повторного использования не только в декоративных, но и в промышленных целях.

Рафинирование металлов, к которому, в том числе, относится и аффинаж, включает в себя несколько различных методов, пригодных для выделения различных металлов.

Некоторые из них возможно выполнить только в лабораторных условиях, но некоторые могут себе позволить и ювелиры-любители в условиях обычной квартиры, обзаведясь лишь некоторым инвентарем. Основными методами очищения расплавов является реакция с химическими активными веществами, или же электролиз.

Методы аффинажа

Аффинированный металл, особенно в домашних условиях, не будет абсолютно чист от примесей, хотя аффинаж, выполненный специалистами, дает очень высокий результат. Максимальная чистота золота, полученного в результате процедуры – 99,65%, а серебра – 99,9%. Следует понимать, что это результаты, полученные в специализированных лабораториях, и при использовании любительского инвентаря количество чистого вещества будет меньше.

Аффинаж золота проводят различными методами, среди которых:

• сухой – в расплав лома добавляют хлор или серу;
• электролитический
• химический.

Самым оптимальным вариантом для домашнего аффинажа является электролиз. Серебро также можно очищать реагентами и электролизом, а вот аффинаж платины и аффинаж палладия проводится исключительно влажным методом, т.е. растворением в минеральных кислотах.

Для того, чтобы провести аффинаж цветного металла, лом предварительно расплавляют и смешивают с цинком. При этом под аффинаж выделяется отдельный тигель (огнеупорная емкость), который нельзя будет впоследствии использовать для иных процедур. Перед расплавлением лом дробят и обжигают.

Для того чтобы в домашних условиях очистить драгоценный металл от примесей, требуется заранее подготовить необходимый инвентарь. Неотъемлемым элементом рафинирования металла является использование буры – порошка бората натрия, называемого также пайкой или паяльным флюсом. Необходимо наличие чистой, неиспользованной буры, иначе аффинаж не приведет к желаемому результату.

Другой необходимый материал – концентрированная азотная кислота. Подойдут концентраты с 65-70% содержанием кислоты. Кроме того, требуется соляная кислота в концентрации 36-38%. Из этих кислот и чистой (желательно дистиллированной) воды готовится «отбеливатель», т.е. очищающая металл смесь. Готовится она смешиванием ингредиентов в следующей пропорции: на пол-литра воды 20 мл соляной и 10 мл азотной кислоты.

Соблюдайте осторожность при смешивании ингредиентов, т.к. концентрированная азотная кислота очень агрессивна.

Особенности технологии

Разберем технологию произведения аффинажа драгметаллов на примере золотого лома. Та же техника может применяться и для рафинирования серебра, с некоторыми поправками в реагентах. Учитывайте химические свойства веществ-реагентов при подготовке к процедуре.

Ювелиры-любители, несмотря на кажущуюся простоту мероприятия, не должны быть беспечны. Комната, в которой будет проводиться аффинаж (или любые другие манипуляции с металлами) должна быть свободна от посторонних и легковоспламеняющихся предметов, иметь достаточно просторную рабочую площадку и возможность качественной вентиляции помещения (в идеале – мощный вытяжной шкаф, т.к. сквозняки из открытых окон могут помешать работе). Если вы при этом не являетесь владельцем частного дома, то лучше воздержаться от подобных экспериментов, т.к. весьма токсичные испарения могут негативно отразиться на самочувствии ваших соседей, попав в вентиляцию.

Также человек, работающий с агрессивными химикатами и металлами, должен позаботиться о собственной безопасности.

Работать необходимо в огнеупорном фартуке и перчатках, в удобной, закрывающей все тело, одежде из плохо горящего материала. Лицо желательно закрыть респиратором во избежание вдыхания токсичных испарений и случайного попадания агрессивного раствора на лицо.

Глаза нужно закрыть очками с наглазниками, иначе они неизбежно начнут слезиться, а это опасно при работе с опасными веществами. Волосы желательно тоже закрыть, иначе они могут впитать в себя молекулы реагентов.

Для проведения аффинажа необходимо приготовить цинк. Его нужно сплавить с ломом драгметалла, чтобы кислота активнее прореагировала с молекулами золота. Это работает приблизительно следующим образом: при реакции, кислота растворяет все металлы, кроме золота, но ей для этого нужно проникнуть между молекулами сплава. Добавление цинка в смесь делает химическую текстуру сплава более рыхлой, что позволяет эффективнее очистить лом. Получившийся в результате такой реакции, осадок достаточно будет просто промыть водой.

Золотой лом сплавляется с цинком в пропорции 1:1, при этом желательно иметь в запасе еще немного цинка. Для расплавления металл предварительно высушивают и прокаливают на плите ювелирный тигель. Тигели продаются в магазинах для ювелиров и стоят сущие копейки, поэтому лучше приобрести несколько для разных манипуляций.

Важно использовать именно ювелирный тигель, а не подручный аналог – другая посуда может не выдержать высоких температур и лопнуть.

Проведение аффинажа в домашних условиях

Тигель необходимо просушить перед накаливанием, т.к. влажный тигель может лопнуть. Сразу добавлять в него металл тоже нельзя – посуда разлетится и может ранить вас во время процесса. Этапы проведения аффинажа в домашних условиях выглядят примерно так:

1. Для начала плавления прокалите дно и стенки тигля, а затем добавьте в него буру до тех пор, пока она не расплавится. Используйте пламя горелки, чтобы распределить буру по всему углублению, чтобы она покрыла тигель.
2. Перенесите лом в тигель и нагрейте до покраснения. Затем посыпьте лом бурой, чтобы та покрыла его пленкой.
3. После того, как золото превратится в лужицу, покрытую бурой, начинайте пинцетом добавлять цинк по одному кусочку, прогревая при этом сплав. Необходимо добавлять цинк мелкими кусочками, иначе весь сплав просто выплеснется из емкости.
4. После полного расплавления аккуратно перемешайте сплав спицей. Понизьте температуру плавления. Когда металл уже начнет застывать, а бура еще нет, подцепите сплав пинцетом и опустите его в воду.
5. Следом, нужно полученный сплав растолочь в ступке и поместить в колбу, которая устанавливается на электрическую плиту. После этого в колбу заливают азотную кислоту (примерно в 6-7 раз больше чем масса исходного лома). Будьте осторожны с испарениями – они токсичны и удушливы.
6. Затем, когда реакция стихнет, добавьте еще немного кислоты (примерно в 1,5 раза меньше чем в первый раз). Можно повторить процедуру еще пару раз, но не более.
7. Включите электрическую плиту и доведите смесь до кипения. Кипятите на медленном огне до тех пор, пока пар из колбы не посветлеет.
8. После того, как раствор остынет, залейте до середины объема колбы холодную чистую воду. Аккуратно взболтайте смесь, а затем слейте жидкость в фаянсовую тарелку, оставив осадок в колбе. Если в слитой жидкости нет видимых крупиц металла, сливайте ее. Продолжайте промывать осадок, пока в колбе не останется только прозрачная вода и золото. После этого из полученных хлопьев можно будет сделать слиток.

Аффинаж серебра в домашних условиях проводится практически так же. Из полученного аффинированного сырья не получится изготовить никаких украшений, т.к. чистые металлы, такие как золото и серебро, непригодны для этой цели.

Сплавлять их можно друг с другом в различных пропорциях, или же оставить в виде слитка. Главное в проведении подобных домашних экспериментов – соблюдать все меры предосторожности и не подвергать ничью жизнь и здоровье опасности.