จากกากตะกอนทองคำไปจนถึงทองคำแท่งบริสุทธิ์ 99.9%: กระบวนการถลุงและการกลั่นที่สมบูรณ์

เรียนรู้ขั้นตอน-ทีละ-ขั้นตอนในการเปลี่ยนกากตะกอนทองคำให้เป็นแท่งทองคำบริสุทธิ์ 99.9% ค้นพบวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการถลุงทองคำ กระบวนการอิเล็กโทรลิซิส Wohlwill และการกลั่นน้ำทะเล

กากตะกอนทองคำมักจะดูห่างไกลจากสิ่งที่เราจำได้ว่าเป็นทองคำบริสุทธิ์ที่เปล่งประกาย แล้วมันจะกลายเป็นแท่งโลหะที่มีมูลค่าสูงที่เราเห็นในตลาดได้อย่างไร? การเดินทางจากตะกอนที่ยุ่งเหยิงไปสู่รูปแบบที่มั่นคงและใช้งานได้นั้นเกี่ยวข้องกับขั้นตอนสำคัญสองขั้นตอน:ถลุงและการกลั่น.

กากตะกอนทองคำถูกหลอมเป็นแท่งทองคำได้อย่างไร?

การถลุงเป็นขั้นตอนพื้นฐานที่จะเปลี่ยนกากตะกอนทองคำดิบให้เป็นโครงสร้างที่มั่นคง กระบวนการนี้ดำเนินการในเตาเผาอุตสาหกรรมที่อุณหภูมิสูงมาก (สูงกว่า 1,064 องศา) เพื่อแยกทองคำออกจากสิ่งเจือปนที่เป็นฐาน

ระหว่างการหลอมวัสดุฟลักซ์เช่น เติมบอแรกซ์และซิลิกา ฟลักซ์เหล่านี้จับกับสิ่งสกปรก ทำให้เกิดชั้นตะกรันแยกกัน ในขณะที่ทองคำหลอมเหลวหนักจะจมลงสู่ด้านล่าง จากนั้นจึงเททองคำเหลวลงในแม่พิมพ์เพื่อสร้างแท่งโลหะ

ผลลัพธ์ที่ได้คือกบล็อกทองคำดิบ. แม้ว่าจะมีสีทอง-สีเหลือง แต่โดยทั่วไปจะมีความบริสุทธิ์ตั้งแต่เท่านั้น80% ถึง 95%. ในขั้นตอนนี้ยังคงมีโลหะตกค้างอยู่ เช่น เงินและทองแดง เนื่องจากความแข็งและความอ่อนตัวของมันยังไม่เป็นไปตามมาตรฐานอุตสาหกรรม ทองคำดิบนี้จึงไม่สามารถนำมาใช้ทำเครื่องประดับได้โดยตรง

กระบวนการถลุงทองคำโดยสรุป

การถลุงแร่เป็นวิทยาศาสตร์ที่แม่นยำซึ่งนอกเหนือไปจากการใช้ความร้อนเพียงอย่างเดียว ขั้นตอนการเตรียมการและการดำเนินการที่จำเป็นมีดังนี้:

● การตระเตรียม:กากตะกอนดิบจะถูกทำให้แห้งอย่างทั่วถึงเพื่อขจัดความชื้นทั้งหมด

● การเติมฟลักซ์:บอแรกซ์และซิลิกาผสมกันเพื่อดักจับและขจัดสิ่งสกปรก

● เครื่องทำความร้อน:เตาหลอมจะละลายทองคำพร้อมทั้งแยกของเสียออกจากกัน

● การเท:ทองคำเหลวบริสุทธิ์จะถูกเทลงในแม่พิมพ์แท่งโลหะพิเศษ

ตารางอุณหภูมิและระยะเวลาการถลุงมาตรฐาน:

ทองคำดิบได้รับการกลั่นให้มีระดับความบริสุทธิ์ 99.9% (ทองคำ 999) ได้อย่างไร

เนื่องจากทองคำดิบยังมีสิ่งเจือปนอยู่ถึง 20% จึงต้องผ่านการกลั่นขั้นสูงเพื่อให้ได้ความบริสุทธิ์ 99.9% (999) หรือ 99.99% (9999)เป็นที่ต้องการของตลาดการเงินและเครื่องประดับทั่วโลก

การกลั่นอาศัยสองวิธีเป็นหลัก:กระแสไฟฟ้าและการแปรรูปทางเคมี. นี่คือวิธีที่อุตสาหกรรมได้รับทองคำบริสุทธิ์พิเศษ-

การกลั่นด้วยไฟฟ้า (กระบวนการ Wohlwill)

การกลั่นด้วยไฟฟ้าเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับการผลิตขนาดใหญ่- ในความเป็นจริง การผลิตภาคอุตสาหกรรมที่ใช้ทองคำเนื้อดี 999 อาศัยวิธีนี้ทั้งหมด มีประสิทธิภาพสูงและสามารถผลิตทองคำที่มีความบริสุทธิ์ได้ถึง99.99%.

กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับสองขั้นตอนที่แตกต่างกันและมีการควบคุมขั้นสูง:

1. การเตรียม "อิเล็กโทรไลต์ทองคำ"

ขั้นแรกให้นำทองคำดิบมาละลายเข้าไปอควากัดทอง-ส่วนผสมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงของกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้นและกรดไนตริกเข้มข้น (ในอัตราส่วน 3:1) ปฏิกิริยาเคมีนี้จะเปลี่ยนทองคำให้เป็นสารละลายกรดคลอโรออริก. จากนั้นเติมสารรีดิวซ์เฉพาะลงไปเพื่อตกตะกอนและขจัดสิ่งเจือปนที่เป็นเบส เช่น ทองแดงและเหล็ก โดยเหลือสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่มีทองคำบริสุทธิ์-ไว้

2. อิเล็กโทรลิซิส: "การโยกย้าย" ของทองคำ

• การตั้งค่า:ทองคำบริสุทธิ์แผ่นบาง ๆ ทำหน้าที่เป็นแคโทด(อิเล็กโทรดรับ) ในขณะที่บล็อกทองคำดิบทำหน้าที่เป็นขั้วบวก(อิเล็กโทรดจ่าย) ทั้งสองแช่อยู่ในสารละลายอิเล็กโทรไลต์สีทอง และใช้กระแสไฟฟ้าตรง

• ปฏิกิริยา:ขับเคลื่อนโดยกระแส อะตอมของทองคำภายในขั้วบวกดิบจะสูญเสียอิเล็กตรอนและละลายลงในสารละลายในรูปไอออนของทองคำ

• การสะสม:สนามไฟฟ้าบังคับให้ไอออนทองคำเหล่านี้เคลื่อนตัวไปทางแคโทดทองคำบริสุทธิ์ เมื่อไปถึงที่นั่น พวกมันจะรับอิเล็กตรอนกลับคืนมาและลดขนาดกลับเป็นอะตอมของทองคำบริสุทธิ์ที่เป็นของแข็ง และเกาะติดกันอย่างราบรื่นบนแผ่นแคโทด

เมื่อวงจรนี้ดำเนินต่อไป แอโนดดิบจะละลาย และแคโทดทองคำบริสุทธิ์จะหนาขึ้นเรื่อยๆ เมื่อกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสเสร็จสมบูรณ์ ทองคำดิบ 95% ก็จะถูกเปลี่ยนเป็นทองคำดิบได้สำเร็จ9999-ทองคำเนื้อดี.

การกลั่นสารเคมี (วิธี Aqua Regia)

สำหรับการผลิตจำนวนน้อยหรือการผลิตเครื่องประดับบูติก วิธีการทำให้บริสุทธิ์ด้วยสารเคมีจะมีประสิทธิภาพสูง

• มันทำงานอย่างไร:เช่นเดียวกับขั้นตอนแรกของอิเล็กโทรไลซิส น้ำกัดทองจะถูกใช้เพื่อละลายทองคำดิบให้หมด เมื่ออยู่ในสถานะของเหลว จะมีการใช้สารตกตะกอนทางเคมีเฉพาะ (เช่น โซเดียมเมตาไบซัลไฟต์) เพื่อบังคับเฉพาะทองคำบริสุทธิ์ให้หลุดออกจากสารละลายเป็นผงละเอียด โดยทิ้งสิ่งเจือปนที่ละลายไว้เบื้องหลัง

• ความบริสุทธิ์:วิธีนี้ประสบความสำเร็จอย่างต่อเนื่องจนถึงความบริสุทธิ์ 99.9% (999).

ไม่ว่าจะผ่านกระบวนการ Wohlwill ขนาดใหญ่หรือความแม่นยำของการตกตะกอนทางเคมี วิธีการทำให้บริสุทธิ์เหล่านี้รับประกันได้ว่าผลิตภัณฑ์ทองคำในขั้นสุดท้ายจะตรงตามมาตรฐานคุณภาพระดับโลกที่เข้มงวดที่สุด