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贵金属制备之灰吹法提纯黄金

黄金作为一种贵金属,有良好的物理特性,“真金不怕火炼”就是金的化学稳定性很高,即使是在熔融状态下也不会氧化变色,冷却后照样金光闪闪,将其制作首饰是黄金最早的用途。其次黄金具有对抗通胀的天然属性,长期来看能够保值增值,是用于储备的特殊通货。


而纯度是衡量其价值和品质的重要指标之一,对于黄金纯度的检测手段众多。比如无损检测常用光谱仪,特点是方便、数据直观,但只能检测其表面纯度,对于内部是否掺杂则无法检测。而有损检测虽然可以得知整个黄金样品的含量,但检测后无法得到完整的被测样品。有损检测方法很多,诸如:化学提纯、电解提纯、火试金法(灰吹法)。火试金法是一种古老的提纯法,非常适合于含有较少杂质的合金,尤其是用于检验黄金纯度和提纯贵金属。相较于化学和电解提纯,不需要用到各种强酸试剂,也没有过多的废液。可谓是应用广泛,既可以提纯也可以用于黄金含量检测。下面就结合卡博莱特盖罗的CF系列黄金灰吹炉,介绍一下提纯过程。


CF黄金灰吹炉


灰吹法

一种金银共生分离和银铅分离出银的方法。把含杂质金属的黄金和(或)银放在高温炉内灰皿(由耐火或耐高温材料制成的平底多孔盘)中熔化,随后在其上面吹入热空气气流来分离掉杂质的过程。铅,铜,锡和其他需分离的金属杂质被热空气氧化,一部分挥发,一部分被灰皿吸收。留下金和银的合金。


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CF黄金灰吹炉


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灰皿如图所示

根据ISO 11426:2021标准流程:


  1. 在天秤上称取一定量的样品,精确到0.01。

  2. 样品和与预定数量的银一起包裹在铅箔里,这有助于在加热时去除贱金属。

  3. 样品被置于特殊的灰皿上,在灰吹炉内加热熔化。

  4. 加热样品到1000℃左右。在该温度下,灰皿吸收铅和任何其他贱金属氧化物。

  5. 冷却后,将残余物压成薄片,卷成圆筒状。

  6. 用硝酸溶解银,完成整个过程,留下纯金。

  7. 最终得到的纯金与原始样品重量对比计算出样品纯度。


整个灰吹法中,因为要加入铅的原故,在高温烧灼过程会产生铅蒸汽。相信很多人熟悉炉子保温材料特性,重金属如铅的挥发物会直接“腐蚀”陶瓷保温材料,即使使用更致密的保温砖结构炉膛,如果挥发的铅蒸汽不及时排出炉膛,也会损坏保温砖和加热元件。最常见的是冷凝后沉积在其表面。


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如图所示,被铅蒸汽损坏的炉膛保温材料


卡博莱特盖罗CF系列黄金灰吹炉为广大用户早已考虑到了这些问题,整个炉膛采用致密的保温砖,以及优化了炉膛内空气对流,以及可调节的空气进气流量,使铅对炉膛的影响降到最低。为进一步加强对加热元件的保护,提升加热效率,CF黄金灰吹炉采用于碳化硅加热元件,并用碳化硅板隔绝与样品直接接触。


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如图所示,CF系列的炉膛,加热元件位于黑色的碳化硅板背面。


最后,关于铅蒸汽的处理和铅回收。因为铅对于人体有神经毒性,首先设备必须放置在一个有效排风系统下方,设备工作时含铅的废气通过隔热的排气管排出,铅冷凝后会掉落在废气管道末的收集盒内,定期清理,避免污染实验室环境。


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如图所示,铅冷凝收集盒,可抽出清理


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弗尔德(上海)仪器设备有限公司隶属全球技术领先者-弗尔德集团旗下,提供最先进的样品处理与分析设备及解决方案。


旗下五大品牌:德国Retsch(莱驰)粉碎、研磨、筛分设备,德国Microtrac MRB(麦奇克莱驰)多功能粒度粒形分析仪,Carbolite•Gero(卡博莱特•盖罗)烘箱、高温烘箱、箱式马弗炉、灰化炉、管式马弗炉、气氛马弗炉、真空马弗炉、高温马弗炉及工业定制炉,Eltra(埃尔特)碳/氢/氧/氮/硫元素分析仪,QATM(奥德镁)切割机、镶嵌机、磨抛机、硬度计。


服务于全球无数实验室、制造商和科研机构,是客户最忠实的合作伙伴。弗尔德致力于和客户共同进步成长,为客户提供有效可靠的产品、流程和工艺方法,使其能够更安全、更高效、更持久地发展业务。我们希望通过不懈努力,不断推动技术进步,使世界变得更加健康和安全。

德国Retsch(莱驰)  2024-04-03  |  阅读:2372
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