Waarvoor wordt goudflux gebruikt in de goudsmelterij?

Goud is een kostbaar en veelgebruikt metaal, en daarom is het smeltproces ervan cruciaal. Bij het smelten van goud speelt goudflux een onmisbare rol. Het kan diverse factoren, zoals de smeltefficiëntie , de kwaliteit en de zuiverheid van het uiteindelijke goud, aanzienlijk beïnvloeden. Een diepgaand begrip van de rol van goudflux in het goudsmeltproces is van groot belang voor het optimaliseren van het goudproductieproces en het verbeteren van de goudkwaliteit.

1. Basisconcept van goudflux

(1) Definitie

Goudflux is een chemische stof die tijdens het goudsmeltproces wordt toegevoegd. De belangrijkste functie ervan is het verlagen van het smeltpunt van goud en de onzuiverheden daarin, en het bevorderen van een soepel verloop van het smeltproces. Flux bestaat meestal uit een mengsel van verschillende verbindingen met specifieke chemische eigenschappen die chemisch kunnen reageren met onzuiverheden in het goud of de fysische eigenschappen van het gesmolten goud kunnen veranderen.

(2) Veelvoorkomende typen

Veelgebruikte vloeimiddelen voor goudwinning zijn onder andere borax, natriumcarbonaat en kwartszand. Borax is een veelgebruikt vloeimiddel, voornamelijk bestaande uit natriumtetraboraat. Bij hoge temperaturen kan borax reageren met metaaloxideverontreinigingen in goud en daarbij boraatverbindingen met een laag smeltpunt vormen. Natriumcarbonaat kan tijdens het smeltproces reageren met zure oxideverontreinigingen en zo bijdragen aan de verwijdering van deze verontreinigingen. Kwartszand wordt voornamelijk gebruikt om de eigenschappen van de slak aan te passen en de verontreinigingen van het goud te scheiden.

2. Verlaag de smelttemperatuur

(1) Principe

Het smeltpunt van zuiver goud ligt rond de 1064 ℃, maar tijdens het smeltproces kan het toevoegen van vloeimiddelen het smeltpunt van goud verlagen. Dit komt doordat bepaalde bestanddelen in het vloeimiddel een laag-eutectisch mengsel met goud kunnen vormen. Een laag-eutectisch mengsel is een mengsel dat ontstaat door het mengen van twee of meer stoffen, waarbij het smeltpunt lager is dan dat van de afzonderlijke bestanddelen. Wanneer bijvoorbeeld borax met goud wordt gemengd, kan bij een bepaalde verhouding een laag-eutectisch mengsel ontstaan, waardoor het algehele smeltpunt wordt verlaagd en goud bij relatief lage temperaturen smelt.

(2) Voordelen

Het verlagen van het smeltpunt heeft meerdere voordelen. Ten eerste kan het het energieverbruik verminderen. Een lager smeltpunt betekent een lagere energiebehoefte voor verwarming, wat de productiekosten voor grootschalige goudsmelterijen aanzienlijk kan verlagen. Ten tweede kan een lagere temperatuur het verdampingsverlies van goud bij hoge temperaturen verminderen. Goud verdampt namelijk tot op zekere hoogte bij hoge temperaturen. Door het smeltpunt te verlagen, kan dit verdampingsverlies effectief worden verminderd en het goudrendement worden verbeterd.

3. Verwijder onzuiverheden

(1) Reageren met onzuiverheden

Gouderts of gerecyclede goudgrondstoffen bevatten doorgaans diverse onzuiverheden, zoals metaalverontreinigingen als koper, lood en zink, maar ook enkele niet-metallische onzuiverheden. Smeltmiddelen kunnen chemische reacties aangaan met deze onzuiverheden. Neem bijvoorbeeld borax: bij hoge temperaturen kan borax reageren met metaaloxideverontreinigingen en boraten vormen. Borax reageert bijvoorbeeld met koperoxide tot koperboraat, dat een lager smeltpunt en een andere dichtheid heeft dan goud. Tijdens het smeltproces kan het van het goud worden gescheiden om de onzuiverheden te verwijderen.

(2) Verander de fysische eigenschappen van onzuiverheden

Vloeimiddelen kunnen niet alleen chemische reacties aangaan met onzuiverheden, maar ook de fysische eigenschappen ervan veranderen. Sommige vloeimiddelen kunnen bijvoorbeeld de deeltjes van onzuiverheden fijner maken, waardoor het moeilijker wordt om ze van het goudsmeltbad te scheiden en de scheiding van onzuiverheden van goud wordt bevorderd. Tegelijkertijd kunnen vloeimiddelen ook de viscositeit van de slak verlagen, waardoor de slak gemakkelijker kan vloeien en uit het goudsmeltbad kan worden verwijderd, wat de zuiverheid van het goud verder verbetert.

4. Bevorder metaalfusie

(1) Verbeter de smeltvloeibaarheid

Een goede smeltvloeibaarheid is cruciaal in het goudsmeltproces, vooral wanneer het nodig is om goud van verschillende zuiverheidsgraden te legeren of andere metalen toe te voegen. Vloeimiddel kan de vloeibaarheid van gesmolten goud verbeteren. Het kan de oppervlaktespanning van het smeltbad verlagen, waardoor het gemakkelijker door de oven vloeit en een uniforme menging tussen de verschillende metalen wordt bevorderd. Bijvoorbeeld, bij het maken van goudlegeringen kan het toevoegen van een geschikte hoeveelheid vloeimiddel ervoor zorgen dat de verschillende metalen volledig samensmelten en legeringen met een uniforme samenstelling vormen.

(2) Verminder metaalsegregatie

Metaalsegregatie verwijst naar de ongelijke verdeling van metalen met verschillende samenstellingen in gietstukken tijdens het stollingsproces van legeringen. Het gebruik van vloeimiddelen helpt het optreden van metaalsegregatie te verminderen. Door de vloeibaarheid van het smeltbad te verbeteren en de metaalfusie te bevorderen, zorgen vloeimiddelen ervoor dat verschillende metalen gelijkmatiger in het smeltbad worden verdeeld. Dit resulteert in een meer uniforme samenstelling van de legering na stolling, waardoor de kwaliteit en eigenschappen van de legering verbeteren.

5. Bescherm goud tegen oxidatie

(1) Vorm een ​​beschermende film

Tijdens het smeltproces bij hoge temperaturen reageert goud gemakkelijk met zuurstof in de lucht en vormt oxiden. Vloeimiddel kan bij hoge temperaturen een beschermende film vormen op het oppervlak van het gesmolten goud, waardoor zuurstof niet in contact kan komen met het goud en de oxidatie ervan wordt verminderd. Bepaalde vloeimiddelen ontleden bijvoorbeeld bij hoge temperaturen tot gassen, die een gasfilm vormen op het oppervlak van het gesmolten goud en zo zuurstof isoleren.

(2) Verminder de oplosbaarheid van zuurstof

Vloeimiddel kan ook de oplosbaarheid van zuurstof in gesmolten goud verminderen. Wanneer de oplosbaarheid van zuurstof afneemt, neemt ook de kans af dat goud met zuurstof reageert. Dit helpt de zuiverheid van het goud te behouden en kwaliteitsverlies door oxidatie te voorkomen.

Conclusie

Goudflux speelt een belangrijke rol in het smeltproces van goud, onder andere door de smelttemperatuur te verlagen, onzuiverheden te verwijderen, de metaalfusie te bevorderen en het goud te beschermen tegen oxidatie. Door fluxen op een verstandige manier te selecteren en te gebruiken, kan de efficiëntie van het goudsmelten worden verbeterd, de productiekosten worden verlaagd en de zuiverheid en kwaliteit van het goud worden verhoogd. Met de voortdurende ontwikkeling van de goudindustrie neemt ook het onderzoek naar en de toepassing van goudfluxen toe. In de toekomst zullen naar verwachting efficiëntere en milieuvriendelijkere fluxen worden ontwikkeld, wat de vooruitgang van de goudsmelttechnologie verder zal stimuleren.