למה משמש פלוקס זהב בתעשיית התכת הזהב?

זהב, כמתכת יקרה וניתנת לשימוש נרחב, תהליך ההתכה שלו הוא קריטי. בהתכת זהב, לפלקס הזהב תפקיד הכרחי. הוא יכול להשפיע באופן משמעותי על גורמים שונים כגון יעילות ההתכה , איכות וטוהר הזהב הסופי. הבנה מעמיקה של תפקידו של פלקס הזהב בתהליך ההתכה של הזהב היא בעלת חשיבות רבה לייעול תהליך ייצור הזהב ולשיפור איכות הזהב.

1. מושג בסיסי של שטף זהב

הגדרה (1)

שטף זהב הוא סוג של חומר כימי הנוסף במהלך תהליך התכת הזהב, שתפקידו העיקרי הוא להוריד את נקודת ההיתוך של הזהב והזיהומים שלו, ולקדם את התקדמותו החלקה של תהליך ההתכה. שטף זהב מורכב בדרך כלל מתערובת של תרכובות שונות בעלות תכונות כימיות ספציפיות שיכולות להגיב כימית עם זיהומים בזהב או לשנות את התכונות הפיזיקליות של הזהב המותך.

(2) סוגים נפוצים

חומרי שטיפה נפוצים לזהב כוללים בורקס, נתרן פחמתי, חול קוורץ ועוד. בורקס הוא חומר שטיפה נפוץ, המורכב בעיקר מנתרן טטרבוראט. בטמפרטורות גבוהות, בורקס יכול להגיב עם זיהומי תחמוצת מתכת בזהב וליצור תרכובות בוראט בעלות נקודת התכה נמוכה. נתרן פחמתי יכול להגיב עם זיהומי תחמוצת חומצה במהלך תהליך ההתכה, ולמלא תפקיד בהסרת זיהומים. חול קוורץ משמש בעיקר להתאמת תכונות הסיגים ולסיוע בהפרדת זיהומים מזהב.

2. הפחתת טמפרטורת ההיתוך

(1) עיקרון

נקודת ההיתוך של זהב טהור היא כ-1064 מעלות צלזיוס, אך בתהליך ההיתוך עצמו, הוספת חומרי שטיפה יכולה להוריד את נקודת ההיתוך של הזהב. הסיבה לכך היא שרכיבים מסוימים בשטיפה יכולים ליצור תערובת בעלת נקודת התכה נמוכה עם זהב. תערובת בעלת נקודת התכה נמוכה מתייחסת לתערובת הנוצרת על ידי ערבוב של שני חומרים או יותר, שנקודת ההיתוך שלה נמוכה מזו של כל חומר מרכיב. לדוגמה, כאשר בורקס מעורבב עם זהב, יכולה להיווצר תערובת בעלת נקודת התכה נמוכה ביחס מסוים, ובכך להפחית את נקודת ההיתוך הכוללת ולאפשר לזהב להינמס בטמפרטורות נמוכות יחסית.

(2) יתרונות

להורדת טמפרטורת ההיתוך יש יתרונות רבים. ראשית, היא יכולה להפחית את צריכת האנרגיה. טמפרטורת התכה נמוכה יותר פירושה הפחתה באנרגיה הנדרשת לחימום, מה שיכול להוריד משמעותית את עלויות הייצור עבור מפעלי התכת זהב בקנה מידה גדול. שנית, טמפרטורות נמוכות יותר יכולות להפחית את אובדן ההתנדפות של זהב בטמפרטורות גבוהות. זהב יעבור מידה מסוימת של התנדפות בטמפרטורות גבוהות. אם ניתן להוריד את טמפרטורת ההיתוך, ניתן להפחית ביעילות את אובדן ההתנדפות הזה ולשפר את קצב ההפקה של הזהב.

3. הסר זיהומים

(1) תגובה עם זיהומים

עפרת זהב או חומרי גלם מזהב ממוחזר מכילים בדרך כלל זיהומים שונים, כגון זיהומי מתכת כמו נחושת, עופרת, אבץ, כמו גם כמה זיהומים לא מתכתיים. שטפי זהב יכולים לעבור תגובות כימיות עם זיהומים אלה. אם ניקח בורקס כדוגמה, בטמפרטורות גבוהות, בורקס יכול להגיב עם זיהומי תחמוצת מתכת ליצירת בוראטים. לדוגמה, בורקס מגיב עם תחמוצת נחושת ליצירת בוראט נחושת, בעל נקודת התכה נמוכה יותר וצפיפות שונה מזהב. במהלך תהליך ההתכה, ניתן להפריד אותו מהזהב כדי להשיג את המטרה של הסרת זיהומים.

(2) שינוי התכונות הפיזיקליות של זיהומים

שטף יכול לא רק לעבור תגובות כימיות עם זיהומים, אלא גם לשנות את התכונות הפיזיקליות של זיהומים. לדוגמה, חלק מהשטפים יכולים להפוך את חלקיקי הזיהומים לעדינים יותר, מה שמגביר את הקושי בהפרדתם מהזהב המותך, ובכך לקדם את הפרדת הזיהומים מהזהב. במקביל, שטף יכול גם להפחית את צמיגות הסיגים, מה שמקל על זרימת הסיגים ומקל על פריקתם מהזהב המותך, ובכך לשפר עוד יותר את טוהר הזהב.

4. לקדם היתוך מתכת

(1) שיפור זרימת ההיתוך

זרימת זהב טובה היא קריטית בתהליך התכת זהב, במיוחד כאשר יש צורך לסגסוג זהב בטוהר שונה או להוסיף מתכות אחרות. שטף זהב יכול לשפר את נזילותו. הוא יכול להפחית את מתח הפנים של הזהב, להקל על הזרימה של הזהב בכבשן ולקדם ערבוב אחיד בין מתכות שונות. לדוגמה, בעת ייצור סגסוגות זהב, הוספת כמות מתאימה של שטף זהב יכולה להבטיח שמתכות שונות יוכלו להתמזג במלואן וליצור סגסוגות בעלות הרכב אחיד.

(2) צמצום הפרדת מתכות

הפרדת מתכות מתייחסת לפיזור לא אחיד של מתכות בעלות הרכבים שונים ביציקות במהלך תהליך ההתמצקות של סגסוגות. השימוש בחומרי הזרקה מסייע להפחית את התרחשות הפרדת המתכות. על ידי שיפור נזילות הסגסוגת וקידום היתוך מתכות, חומרי הזרקה מאפשרים פיזור שווה יותר של מתכות שונות בתוך הסגסוגת, וכתוצאה מכך הרכב אחיד יותר של הסגסוגת לאחר ההתמצקות, ובכך משפר את איכות הסגסוגת ותכונותיה.

5. הגן על זהב מפני חמצון

(1) יצירת שכבת מגן

במהלך תהליך ההיתוך בטמפרטורה גבוהה, זהב מגיב בקלות עם חמצן באוויר ליצירת תחמוצות. שטף יכול ליצור שכבה מגן על פני השטח של זהב מותך בטמפרטורות גבוהות, מה שמונע מגע של חמצן עם הזהב ומפחית את חמצונו. לדוגמה, שטף מסוים מתפרק בטמפרטורות גבוהות ויוצר גזים, היוצרים שכבה גזית על פני השטח של זהב מותך, המשמשת לבידוד חמצן.

(2) להפחית את מסיסות החמצן

שטף יכול גם להפחית את מסיסות החמצן בזהב המותך. כאשר מסיסות החמצן פוחתת, גם האפשרות שהזהב יגיב עם חמצן פוחתת. זה עוזר לשמור על טוהר הזהב ולמנוע פגיעה באיכות הנגרמת מחמצון.

מַסְקָנָה

לפלקס זהב תפקידים חשובים רבים בתהליך התכת הזהב, כולל הפחתת טמפרטורת ההיתוך, הסרת זיהומים, קידום היתוך מתכות והגנה על הזהב מפני חמצון. על ידי בחירה ושימוש סביר בפלקסים, ניתן לשפר את יעילות התכת הזהב, להפחית את עלויות הייצור ולשפר את טוהר ואיכות הזהב. עם ההתפתחות המתמשכת של תעשיית הזהב, המחקר והיישום של פלקסים בזהב מעמיקים גם כן. בעתיד צפוי פיתוח פלקסים יעילים וידידותיים לסביבה יותר, שיקדמו עוד יותר את התקדמות טכנולוגיית התכת הזהב .