ฟลักซ์ทองคำใช้ทำอะไรในอุตสาหกรรมการถลุงทองคำ?

ทองคำ ในฐานะโลหะมีค่าและนำไปใช้ประโยชน์ได้อย่างกว้างขวาง กระบวนการถลุงจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งยวด ในการถลุงทองคำ ฟลักซ์ทองคำมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งยวด ซึ่งสามารถส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อปัจจัยต่างๆ เช่น ประสิทธิภาพ ในการถลุง คุณภาพ และความบริสุทธิ์ของทองคำขั้นสุดท้าย ความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับบทบาทของฟลักซ์ทองคำในกระบวนการถลุงทองคำมีความสำคัญอย่างยิ่งยวดต่อการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิตทองคำและการพัฒนาคุณภาพของทองคำ

1.แนวคิดพื้นฐานของฟลักซ์ทองคำ

（1） คำจำกัดความ

ฟลักซ์ทองคำเป็นสารเคมีชนิดหนึ่งที่ถูกเติมลงในกระบวนการถลุงทองคำ ซึ่งมีหน้าที่หลักในการลดจุดหลอมเหลวของทองคำและสิ่งเจือปน และส่งเสริมให้กระบวนการถลุงเป็นไปอย่างราบรื่น ฟลักซ์มักประกอบด้วยส่วนผสมของสารประกอบหลายชนิดที่มีคุณสมบัติทางเคมีเฉพาะ ซึ่งสามารถทำปฏิกิริยาทางเคมีกับสิ่งเจือปนในทองคำ หรือเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพของทองคำที่หลอมละลาย

（2）ประเภททั่วไป

ฟลักซ์ทองคำทั่วไปประกอบด้วยบอแรกซ์ โซเดียมคาร์บอเนต ทรายควอตซ์ ฯลฯ บอแรกซ์เป็นสารฟลักซ์ที่ใช้กันทั่วไป ประกอบด้วยโซเดียมเตตระโบเรตเป็นหลัก ที่อุณหภูมิสูง บอแรกซ์สามารถทำปฏิกิริยากับสิ่งเจือปนออกไซด์ของโลหะในทองคำเพื่อสร้างสารประกอบโบเรตที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ โซเดียมคาร์บอเนตสามารถทำปฏิกิริยากับสิ่งเจือปนออกไซด์ที่เป็นกรดในระหว่างกระบวนการถลุง ซึ่งมีบทบาทในการกำจัดสิ่งเจือปน ทรายควอตซ์ส่วนใหญ่ใช้เพื่อปรับคุณสมบัติของตะกรันและช่วยแยกสิ่งเจือปนออกจากทองคำ

2.ลดอุณหภูมิการหลอมละลาย

（1）หลักการ

จุดหลอมเหลวของทองคำบริสุทธิ์อยู่ที่ประมาณ 1064 องศาเซลเซียส แต่ในกระบวนการหลอมเหลวจริง การเติมสารฟลักซ์สามารถลดจุดหลอมเหลวของทองคำได้ เนื่องจากส่วนประกอบบางอย่างในฟลักซ์สามารถเกิดเป็นส่วนผสมยูเทคติกต่ำกับทองคำได้ ส่วนผสมที่มีจุดหลอมเหลวต่ำหมายถึงส่วนผสมที่เกิดจากการผสมสารตั้งแต่สองชนิดขึ้นไป ซึ่งมีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าสารแต่ละชนิด ตัวอย่างเช่น เมื่อผสมบอแรกซ์กับทองคำ ส่วนผสมยูเทคติกต่ำสามารถเกิดขึ้นได้ในอัตราส่วนที่กำหนด ซึ่งจะช่วยลดจุดหลอมเหลวโดยรวมและทำให้ทองคำหลอมเหลวได้ที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ

（2） ข้อดี

การลดอุณหภูมิหลอมเหลวมีข้อดีหลายประการ ประการแรก สามารถลดการใช้พลังงาน อุณหภูมิหลอมเหลวที่ต่ำลงหมายถึงการลดการใช้พลังงานในการให้ความร้อน ซึ่งสามารถลดต้นทุนการผลิตสำหรับโรงงานถลุงทองคำขนาดใหญ่ได้อย่างมาก ประการที่สอง อุณหภูมิที่ต่ำลงสามารถลดการสูญเสียจากการระเหยของทองคำที่อุณหภูมิสูงได้ ทองคำจะเกิดการระเหยในระดับหนึ่งที่อุณหภูมิสูง หากอุณหภูมิหลอมเหลวลดลง การสูญเสียจากการระเหยนี้จะลดได้อย่างมีประสิทธิภาพ และเพิ่มอัตราการนำทองคำกลับคืน

3.กำจัดสิ่งสกปรก

（1） ทำปฏิกิริยากับสิ่งเจือปน

แร่ทองคำหรือวัตถุดิบทองคำรีไซเคิลมักมีสิ่งเจือปนต่างๆ เช่น สิ่งเจือปนโลหะ เช่น ทองแดง ตะกั่ว สังกะสี และสิ่งเจือปนที่ไม่ใช่โลหะบางชนิด ฟลักซ์สามารถเกิดปฏิกิริยาเคมีกับสิ่งเจือปนเหล่านี้ได้ ยกตัวอย่างเช่น โบแรกซ์ ที่อุณหภูมิสูง โบแรกซ์สามารถทำปฏิกิริยากับสิ่งเจือปนโลหะออกไซด์จนเกิดเป็นโบเรต ตัวอย่างเช่น โบแรกซ์ทำปฏิกิริยากับคอปเปอร์ออกไซด์จนเกิดเป็นคอปเปอร์โบเรต ซึ่งมีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าและมีความหนาแน่นต่างจากทองคำ ในระหว่างกระบวนการถลุง สามารถแยกออกจากทองคำเพื่อกำจัดสิ่งเจือปนได้

（2） การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพของสิ่งเจือปน

ฟลักซ์ไม่เพียงแต่สามารถทำปฏิกิริยาทางเคมีกับสิ่งเจือปนได้เท่านั้น แต่ยังเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพของสิ่งเจือปนได้อีกด้วย ตัวอย่างเช่น ฟลักซ์บางชนิดสามารถทำให้อนุภาคของสิ่งเจือปนมีความละเอียดมากขึ้น ทำให้การแยกสิ่งเจือปนออกจากทองคำหลอมทำได้ยากขึ้น จึงส่งเสริมการแยกสิ่งเจือปนออกจากทองคำ ขณะเดียวกัน ฟลักซ์ยังช่วยลดความหนืดของตะกรัน ทำให้ตะกรันไหลได้ง่ายขึ้นและระบายออกจากทองคำหลอมได้ง่ายขึ้น ส่งผลให้ทองคำมีความบริสุทธิ์มากขึ้น

4.ส่งเสริมการหลอมโลหะ

（1） ปรับปรุงความสามารถในการไหลของของเหลวที่หลอมละลาย

ความสามารถในการไหลที่ดีของโลหะหลอมเป็นสิ่งสำคัญในกระบวนการถลุงทองคำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อจำเป็นต้องผสมทองคำที่มีความบริสุทธิ์ต่างกัน หรือเติมโลหะอื่นๆ ฟลักซ์สามารถปรับปรุงความลื่นไหลของโลหะหลอมทองคำได้ สามารถลดแรงตึงผิวของโลหะหลอม ทำให้โลหะหลอมไหลในเตาได้ง่ายขึ้น และส่งเสริมการผสมที่สม่ำเสมอระหว่างโลหะต่างชนิดกัน ยกตัวอย่างเช่น เมื่อทำโลหะผสมทองคำ การเติมฟลักซ์ในปริมาณที่เหมาะสมจะช่วยให้โลหะต่างๆ สามารถหลอมรวมกันได้อย่างสมบูรณ์และสร้างโลหะผสมที่มีองค์ประกอบที่สม่ำเสมอ

（2） ลดการแยกตัวของโลหะ

การแยกตัวของโลหะ หมายถึง การกระจายตัวที่ไม่สม่ำเสมอของโลหะที่มีองค์ประกอบต่างกันในงานหล่อระหว่างกระบวนการแข็งตัวของโลหะผสม การใช้สารฟลักซ์ช่วยลดการเกิดการแยกตัวของโลหะ สารฟลักซ์ช่วยเพิ่มความลื่นไหลของโลหะหลอมและส่งเสริมการหลอมโลหะ ช่วยให้โลหะต่างๆ กระจายตัวได้สม่ำเสมอมากขึ้นในโลหะหลอม ส่งผลให้องค์ประกอบของโลหะผสมมีความสม่ำเสมอมากขึ้นหลังการแข็งตัว ซึ่งช่วยปรับปรุงคุณภาพและคุณสมบัติของโลหะผสม

5.ปกป้องทองจากการเกิดออกซิเดชัน

（1） สร้างฟิล์มป้องกัน

ในระหว่างกระบวนการหลอมที่อุณหภูมิสูง ทองคำจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศจนเกิดเป็นออกไซด์ได้ง่าย ฟลักซ์สามารถสร้างฟิล์มป้องกันบนพื้นผิวของทองคำหลอมที่อุณหภูมิสูง ป้องกันไม่ให้ออกซิเจนสัมผัสกับทองคำและลดการเกิดออกซิเดชันของทองคำ ตัวอย่างเช่น ฟลักซ์บางชนิดสลายตัวที่อุณหภูมิสูงจนเกิดเป็นก๊าซ ซึ่งก่อตัวเป็นฟิล์มก๊าซบนพื้นผิวของทองคำหลอม ซึ่งทำหน้าที่แยกออกซิเจนออกจากกัน

（2） ลดความสามารถในการละลายของออกซิเจน

ฟลักซ์ยังช่วยลดความสามารถในการละลายของออกซิเจนในทองคำหลอมเหลว เมื่อความสามารถในการละลายของออกซิเจนลดลง โอกาสที่ทองคำจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนก็ลดลงเช่นกัน วิธีนี้ช่วยรักษาความบริสุทธิ์ของทองคำและหลีกเลี่ยงการเสื่อมคุณภาพที่เกิดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน

บทสรุป

ฟลักซ์ทองคำมีบทบาทสำคัญหลายประการในกระบวนการหลอมทอง ได้แก่ การลดอุณหภูมิหลอมเหลว การกำจัดสิ่งเจือปน การส่งเสริมการหลอมโลหะ และการป้องกันทองจากการเกิดออกซิเดชัน การเลือกและใช้ฟลักซ์อย่างสมเหตุสมผลจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการถลุงทอง ลดต้นทุนการผลิต และเพิ่มความบริสุทธิ์และคุณภาพของทองคำ ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของอุตสาหกรรมทองคำ การวิจัยและการประยุกต์ใช้ฟลักซ์ทองคำจึงมีความลึกซึ้งยิ่งขึ้น ในอนาคต คาดว่าจะมีการพัฒนาฟลักซ์ที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น เพื่อส่งเสริมความก้าวหน้าของ เทคโนโลยีการถลุงทอง ต่อไป