Chất trợ dung vàng được sử dụng để làm gì trong ngành luyện vàng?

Vàng, là một kim loại quý và có ứng dụng rộng rãi, nên quá trình nấu chảy đóng vai trò vô cùng quan trọng. Trong quá trình nấu chảy vàng, thông lượng vàng đóng vai trò không thể thiếu. Nó có thể ảnh hưởng đáng kể đến nhiều yếu tố như hiệu suất nấu chảy , chất lượng và độ tinh khiết của vàng thành phẩm. Việc hiểu sâu sắc vai trò của thông lượng vàng trong quá trình nấu chảy vàng có ý nghĩa to lớn trong việc tối ưu hóa quy trình sản xuất vàng và nâng cao chất lượng vàng.

1. Khái niệm cơ bản về dòng chảy vàng

（1） Định nghĩa

Chất trợ dung vàng là một loại hóa chất được thêm vào trong quá trình nấu chảy vàng, có chức năng chính là hạ thấp nhiệt độ nóng chảy của vàng và tạp chất, đồng thời thúc đẩy quá trình nấu chảy diễn ra trơn tru. Chất trợ dung thường bao gồm hỗn hợp các hợp chất khác nhau với các tính chất hóa học riêng biệt, có thể phản ứng hóa học với tạp chất trong vàng hoặc làm thay đổi tính chất vật lý của vàng nóng chảy.

（2） Các loại phổ biến

Các chất trợ dung vàng phổ biến bao gồm borax, natri cacbonat, cát thạch anh, v.v. Borax là một chất trợ dung thường được sử dụng, chủ yếu bao gồm natri tetraborat. Ở nhiệt độ cao, borax có thể phản ứng với các tạp chất oxit kim loại trong vàng để tạo thành các hợp chất borat có nhiệt độ nóng chảy thấp. Natri cacbonat có thể phản ứng với các tạp chất oxit axit trong quá trình nấu chảy, đóng vai trò loại bỏ tạp chất. Cát thạch anh chủ yếu được sử dụng để điều chỉnh tính chất của xỉ và giúp tách tạp chất khỏi vàng.

2. Giảm nhiệt độ nóng chảy

（1） Nguyên tắc

Điểm nóng chảy của vàng nguyên chất là khoảng 1064℃, nhưng trong quá trình nấu chảy thực tế, việc thêm chất trợ dung có thể làm giảm điểm nóng chảy của vàng. Điều này là do một số thành phần trong chất trợ dung có thể tạo thành hỗn hợp eutectic thấp với vàng. Hỗn hợp có điểm nóng chảy thấp là hỗn hợp được tạo thành bằng cách trộn hai hoặc nhiều chất, có điểm nóng chảy thấp hơn điểm nóng chảy của từng chất thành phần. Ví dụ, khi trộn borax với vàng, một hỗn hợp eutectic thấp có thể được tạo thành theo một tỷ lệ nhất định, do đó làm giảm điểm nóng chảy tổng thể và cho phép vàng nóng chảy ở nhiệt độ tương đối thấp.

（2） Ưu điểm

Việc hạ thấp nhiệt độ nóng chảy có nhiều lợi ích. Thứ nhất, nó có thể giảm tiêu thụ năng lượng. Nhiệt độ nóng chảy thấp hơn đồng nghĩa với việc giảm năng lượng cần thiết để gia nhiệt, từ đó có thể giảm đáng kể chi phí sản xuất cho các doanh nghiệp luyện vàng quy mô lớn. Thứ hai, nhiệt độ thấp hơn có thể giảm tổn thất bay hơi của vàng ở nhiệt độ cao. Vàng sẽ bị bay hơi ở một mức độ nhất định ở nhiệt độ cao. Nếu có thể hạ thấp nhiệt độ nóng chảy, tổn thất bay hơi này có thể được giảm thiểu hiệu quả và tỷ lệ thu hồi vàng có thể được cải thiện.

3. Loại bỏ tạp chất

（1） Phản ứng với tạp chất

Quặng vàng hoặc nguyên liệu vàng tái chế thường chứa nhiều tạp chất khác nhau, chẳng hạn như tạp chất kim loại như đồng, chì, kẽm, cũng như một số tạp chất phi kim loại. Chất trợ dung có thể trải qua các phản ứng hóa học với các tạp chất này. Lấy borax làm ví dụ, ở nhiệt độ cao, borax có thể phản ứng với tạp chất oxit kim loại để tạo thành borat. Ví dụ, borax phản ứng với oxit đồng để tạo ra đồng borat, có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn và tỷ trọng khác với vàng. Trong quá trình nấu chảy, borax có thể được tách ra khỏi vàng để đạt được mục tiêu loại bỏ tạp chất.

（2） Thay đổi tính chất vật lý của tạp chất

Chất trợ dung không chỉ có thể phản ứng hóa học với tạp chất mà còn thay đổi tính chất vật lý của tạp chất. Ví dụ, một số chất trợ dung có thể làm cho các hạt tạp chất mịn hơn, tăng độ khó tách chúng ra khỏi vàng nóng chảy, từ đó thúc đẩy việc tách tạp chất khỏi vàng. Đồng thời, chất trợ dung cũng có thể làm giảm độ nhớt của xỉ, giúp xỉ dễ chảy hơn và dễ dàng thoát ra khỏi vàng nóng chảy, từ đó cải thiện hơn nữa độ tinh khiết của vàng.

4. Thúc đẩy quá trình tổng hợp kim loại

（1） Cải thiện khả năng chảy của chất nóng chảy

Độ chảy chảy tốt của vàng nóng chảy là yếu tố then chốt trong quá trình nấu chảy vàng, đặc biệt là khi cần pha trộn vàng với các độ tinh khiết khác nhau hoặc thêm các kim loại khác. Chất trợ dung có thể cải thiện tính lưu động của vàng nóng chảy. Nó có thể làm giảm sức căng bề mặt của vàng nóng chảy, giúp vàng nóng chảy dễ dàng hơn trong lò và thúc đẩy sự pha trộn đồng đều giữa các kim loại khác nhau. Ví dụ, khi sản xuất hợp kim vàng, việc bổ sung một lượng chất trợ dung thích hợp có thể đảm bảo các kim loại khác nhau có thể hợp nhất hoàn toàn và tạo thành hợp kim có thành phần đồng nhất.

（2） Giảm sự phân tách kim loại

Phân tách kim loại là sự phân bố không đồng đều của các kim loại có thành phần khác nhau trong vật đúc trong quá trình đông đặc hợp kim. Việc sử dụng chất trợ dung giúp giảm thiểu sự phân tách kim loại. Bằng cách cải thiện tính lưu động của kim loại nóng chảy và thúc đẩy quá trình nóng chảy kim loại, chất trợ dung cho phép các kim loại khác nhau được phân bố đều hơn trong kim loại nóng chảy, tạo ra thành phần hợp kim đồng đều hơn sau khi đông đặc, từ đó cải thiện chất lượng và tính chất của hợp kim.

5. Bảo vệ vàng khỏi quá trình oxy hóa

（1） Tạo màng bảo vệ

Trong quá trình nấu chảy ở nhiệt độ cao, vàng dễ dàng phản ứng với oxy trong không khí để tạo thành oxit. Chất trợ dung có thể tạo thành một lớp màng bảo vệ trên bề mặt vàng nóng chảy ở nhiệt độ cao, ngăn oxy tiếp xúc với vàng và làm giảm quá trình oxy hóa. Ví dụ, một số chất trợ dung phân hủy ở nhiệt độ cao để tạo ra khí, tạo thành một lớp màng khí trên bề mặt vàng nóng chảy, giúp cô lập oxy.

（2） Giảm độ hòa tan của oxy

Chất trợ dung cũng có thể làm giảm độ hòa tan của oxy trong vàng nóng chảy. Khi độ hòa tan của oxy giảm, khả năng vàng phản ứng với oxy cũng giảm theo. Điều này giúp duy trì độ tinh khiết của vàng và tránh sự suy giảm chất lượng do quá trình oxy hóa.

Phần kết luận

Chất trợ dung vàng đóng nhiều vai trò quan trọng trong quá trình nấu chảy vàng, bao gồm giảm nhiệt độ nóng chảy, loại bỏ tạp chất, thúc đẩy quá trình hợp nhất kim loại và bảo vệ vàng khỏi quá trình oxy hóa. Việc lựa chọn và sử dụng chất trợ dung hợp lý có thể cải thiện hiệu quả nấu chảy vàng, giảm chi phí sản xuất và nâng cao độ tinh khiết cũng như chất lượng vàng. Với sự phát triển không ngừng của ngành công nghiệp vàng, việc nghiên cứu và ứng dụng chất trợ dung vàng cũng đang ngày càng sâu rộng. Trong tương lai, các chất trợ dung hiệu quả hơn và thân thiện với môi trường dự kiến ​​sẽ được phát triển, thúc đẩy hơn nữa sự tiến bộ của công nghệ nấu chảy vàng .