Кислотный аффинаж благородных металлов заключается в растворении растворимых благородных металлов например серебро и палладий в соответствующих кислотах.
А также совместное удаление примесей других металлов, например медь, свинец и т.д.
Что такое кислотный аффинаж благородных металлов
Эти методы заключаются в обработке сплавов благородных металлов различными кислотами, причем примеси и один из благородных металлов переходят в раствор, а второй остается в нерастворимом остатке.
Способ очистки при помощи азотной кислоты HNO3 основан на избирательном растворении серебра.
Для полного разделения металлов необходимо, чтобы содержание серебра в сплаве по меньшей мере в два (а лучше в три) раза превышало содержание золота.
При этом условии обработка сплава горячей азотной кислотой позволяет нацело перевести серебро в раствор, а золото оставить в нерастворимом остатке.
Такие примеси, как медь, свинец, платина и палладий, также переходят в раствор.
Общая схема растворения в азотной кислоте:
AuAgCu (сплав) + HNO3 = AgNO3 + Cu(NO3)2 + Au↓
В ходе реакции выделяются и другие вещества например оксиды азота.
Если в сплаве присутствуют олово, сурьма или мышьяк, то его следует предварительно переплавить с селитрой или подвергнуть купелированию для отделения этих элементов.
Перешедшее в раствор серебро осаждают в виде хлорида, восстанавливают металлическим железом или цинком и переплавляют в слитки.
Золотой остаток промывают, сушат и плавят в слитки. Проба золота может быть доведена до 998-й.
Способ д’Арсе
Вместо азотной кислоты для растворения сплавов можно использовать концентрированную серную кислоту (способ д’Арсе).
Как и в предыдущем методе, количество серебра в исходном сплаве должно быть примерно втрое больше золота, а меди не более 7,5 %;.
Иначе разварка сплава затрудняется, так как на его поверхности отлагается сульфат меди, мало растворимый в концентрированной серной кислоте.
Поэтому же содержание свинца в сплаве не должно превышать 0,25 %.
Если неблагородных металлов содержится больше, то пробу металла предварительно повышают, применяя плавку с селитрой или купелирование.
Гранулированный или отлитый в тонкие пластины сплав загружают в чугунные котлы и заливают концентрированной серной кислотой.
При нагревании серебро, медь и другие неблагородные металлы переходят в раствор:
2Ag + 2H2SO4 = Ag2SO4 + 2Н2O + SO2;
Сu + 2H2SO4 = CuSO4 + 2H2O + SO2.
Золото остается в нерастворимом остатке в виде коричневых пластинок.
По окончании процесса сернокислый раствор сливают.
А оставшийся золотой осадок для окончательной очистки обрабатывают новой порцией концентрированной серной кислоты.
Полученное в результате этих операций золото промывают, сушат и переплавляют в слитки 996—999-й пробы.
Из сернокислого раствора, содержащего серебро, медь и небольшое количество других металлов, с помощью металлической меди при нагревании осаждают серебро.
В некоторых случаях для использования свободной серной кислоты из горячих растворов охлаждением выкристаллизовывают сернокислое серебро.
Маточный раствор сливают и, добавив свежую кислоту, применяют для разваривания новой порции сплава.
Кристаллы сернокислого серебра растворяют в горячей воде и восстанавливают железом.
Восстановленное серебро тщательно промывают горячей водой, сушат и плавят в слитки 980—990-й пробы.
Аффинаж благородных металлов царской водкой
Способ очистки при помощи царской водки применим лишь к сплавам, содержащим небольшое количество серебра.
Подлежащий очистке гранулированный сплав обрабатывают при нагревании царской водкой.
Золото переходит в раствор, образуя золотохлористоводородную кислоту, а серебро в форме хлорида остается в нерастворимом остатке.
Из осадка хлористого серебра получают металлическое серебро, пользуясь каким-либо рассмотренным выше способом.
Золотосодержащий раствор сливают, выпаривают досуха для удаления азотной кислоты, соли растворяют в воде.
Полученный раствор отфильтровывают и с помощью восстановителей (например, щавелевой кислоты или железного купороса) осаждают из него металлическое золото.
После промывки золото сплавляют в слитки 998—999-й пробы.
Недостаток
Кислотные методы аффинажа громоздки, дороги и не позволяют получать благородные металлы той степени чистоты, которая необходима для современной промышленности.
Из-за этих недостатков кислотные методы в настоящее время применяются ограниченно.
Иногда их используют для предварительного разделения благородных металлов перед окончательным аффинажем их электролитическим методом.
Какие кислоты нужны для аффинажа?
Для этого используют азотную кислоту HNO3 и серную кислоту H2SO4, так как они считаются сильными кислотами и могут растворять почти все металлы.
Какая кислота может растворить золото?
Для растворения золота используют смесь кислот 1:3 азотную кислоту HNO3 и соляную, образуется так называема «царская водка».
А также может растворить золото селеновая кислота H2SeO4 образуя при этом селенат золота (III).
Что такое аффинаж простыми словами?
От Французского («affinage» — очистка) это химический процесс для очистки благородных металлов от примеси других металлов, с целью получения продукта высокой пробы.
Для этого использую разные способы очистки, от кислотного — газообразного — до электролитического.