Для чого використовується золотий флюс у золотоплавильній промисловості?

Золото, як дорогоцінний та широко застосовуваний метал, має вирішальне значення для процесу його плавлення. У виплавці золота золотий флюс відіграє незамінну роль. Він може суттєво впливати на різні фактори, такі як ефективність плавки , якість та чистота кінцевого золота. Глибоке розуміння ролі золотого флюсу в процесі виплавки золота має велике значення для оптимізації процесу виробництва золота та покращення його якості.

1. Основна концепція золотого флюсу

(1) Визначення

Золотий флюс – це тип хімічної речовини, що додається під час процесу плавлення золота, основна функція якої полягає у зниженні температури плавлення золота та його домішок, а також у сприянні плавному перебігу процесу плавки. Флюс зазвичай складається із суміші різних сполук зі специфічними хімічними властивостями, які можуть хімічно реагувати з домішками в золоті або змінювати фізичні властивості розплавленого золота.

(2) Поширені типи

До поширених флюсів для золота належать бура, карбонат натрію, кварцовий пісок тощо. Бура – ​​це поширений флюсуючий агент, який в основному складається з тетраборату натрію. За високих температур бура може реагувати з домішками оксидів металів у золоті, утворюючи сполуки борату з низькою температурою плавлення. Карбонат натрію може реагувати з домішками кислих оксидів під час процесу плавки, відіграючи певну роль у видаленні домішок. Кварцовий пісок в основному використовується для регулювання властивостей шлаку та сприяння відділенню домішок від золота.

2. Знизити температуру плавлення

(1) Принцип

Температура плавлення чистого золота становить близько 1064 ℃, але в процесі плавлення додавання флюсуючих агентів може знизити температуру плавлення золота. Це пояснюється тим, що певні компоненти флюсу можуть утворювати із золотом низькоевтектичну суміш. Низькоевтектична суміш – це суміш, утворена шляхом змішування двох або більше речовин, температура плавлення якої нижча, ніж у кожної складової речовини. Наприклад, коли буру змішують із золотом, низькоевтектична суміш може утворюватися в певному співвідношенні, тим самим знижуючи загальну температуру плавлення та дозволяючи золоту плавитися за відносно низьких температур.

(2) Переваги

Зниження температури плавлення має кілька переваг. По-перше, це може зменшити споживання енергії. Нижча температура плавлення означає зменшення енергії, необхідної для нагрівання, що може значно знизити виробничі витрати для великих золотоплавильних підприємств. По-друге, нижчі температури можуть зменшити втрати золота внаслідок випаровування за високих температур. Золото зазнає певного ступеня випаровування за високих температур. Якщо температуру плавлення можна знизити, ці втрати внаслідок випаровування можна ефективно зменшити, а коефіцієнт вилучення золота можна покращити.

3. Видаліть домішки

(1) Реакція з домішками

Золота руда або перероблена золота сировина зазвичай містять різні домішки, такі як металеві домішки, такі як мідь, свинець, цинк, а також деякі неметалеві домішки. Флюси можуть вступати в хімічні реакції з цими домішками. Візьмемо, наприклад, буру, то за високих температур бура може реагувати з домішками оксидів металів, утворюючи борати. Наприклад, бура реагує з оксидом міді, утворюючи борат міді, який має нижчу температуру плавлення та щільність, відмінну від золота. Під час процесу плавки його можна відокремити від золота для досягнення мети видалення домішок.

(2) Зміна фізичних властивостей домішок

Флюс може не тільки вступати в хімічні реакції з домішками, але й змінювати їх фізичні властивості. Наприклад, деякі флюси можуть робити частинки домішок дрібнішими, ускладнюючи їх відділення від розплаву золота, тим самим сприяючи відділенню домішок від золота. Водночас флюс також може зменшувати в'язкість шлаку, полегшуючи його текучість та витік із розплаву золота, що ще більше підвищує чистоту золота.

4. Сприяти плавленню металів

(1) Покращення плинності розплаву

Добра текучість розплаву є вирішальною в процесі виплавки золота, особливо коли необхідно сплавляти золото різної чистоти або додавати інші метали. Флюс може покращити текучість розплаву золота. Він може знизити поверхневий натяг розплаву, полегшуючи течію розплаву в печі та сприяючи рівномірному змішуванню різних металів. Наприклад, під час виготовлення золотих сплавів додавання відповідної кількості флюсу може забезпечити повне сплавлення різних металів та утворення сплавів з однорідним складом.

(2) Зменшення сегрегації металів

Сегрегація металу стосується нерівномірного розподілу металів різного складу у виливках під час процесу затвердіння сплавів. Використання флюсуючих речовин допомагає зменшити виникнення сегрегації металу. Покращуючи текучість розплаву та сприяючи плавленню металу, флюсуючи речовини дозволяють різним металам рівномірніше розподілятися в розплаві, що призводить до більш однорідного складу сплаву після затвердіння, тим самим покращуючи якість та властивості сплаву.

5. Захистіть золото від окислення

(1) Утворюють захисну плівку

Під час високотемпературного плавлення золото легко реагує з киснем повітря, утворюючи оксиди. Флюс може утворювати захисну плівку на поверхні розплавленого золота за високих температур, запобігаючи контакту кисню з золотом та зменшуючи його окислення. Наприклад, деякі флюси розкладаються за високих температур з утворенням газів, які утворюють газову плівку на поверхні розплавленого золота, що служить для виділення кисню.

(2) Зменшення розчинності кисню

Флюс також може знизити розчинність кисню в розплаві золота. Коли розчинність кисню зменшується, також зменшується ймовірність реакції золота з киснем. Це допомагає підтримувати чистоту золота та уникати погіршення якості, спричиненого окисленням.

Висновок

Золотий флюс відіграє кілька важливих ролей у процесі плавлення золота, включаючи зниження температури плавлення, видалення домішок, сприяння плавленню металу та захист золота від окислення. Завдяки розумному вибору та використанню флюсів можна підвищити ефективність плавлення золота, зменшити виробничі витрати, а також підвищити чистоту та якість золота. З постійним розвитком золотої промисловості дослідження та застосування золотих флюсів також поглиблюються. У майбутньому очікується розробка більш ефективних та екологічно чистих флюсів, що ще більше сприятиме розвитку технології плавлення золота .