Tìm hiểu quy trình từng bước để chuyển bùn vàng thành thỏi vàng nguyên chất 99,9%. Khám phá khoa học đằng sau quá trình nấu chảy vàng, quy trình điện phân Wohlwill và tinh chế nước cường toan.
Bùn vàng thường có vẻ khác xa với những gì chúng ta nhận ra là vàng nguyên chất, sáng ngời. Vì vậy, làm thế nào để nó trở thành những thỏi có giá trị cao mà chúng ta thấy trên thị trường? Hành trình từ bùn lộn xộn đến dạng rắn, có thể sử dụng được bao gồm hai giai đoạn quan trọng:luyện kimVàtinh chế.
Bùn vàng được nấu chảy thành thỏi vàng như thế nào?
Luyện kim là bước nền tảng để biến bùn vàng thô thành cấu trúc vững chắc. Quá trình này được tiến hành trong các lò công nghiệp ở nhiệt độ cực cao (trên 1064 độ) để tách vàng khỏi tạp chất cơ bản.
Trong quá trình luyện kim,vật liệu thông lượngnhư borax và silica được thêm vào. Những chất trợ dung này liên kết với tạp chất, tạo ra một lớp xỉ riêng biệt trong khi vàng nóng chảy nặng chìm xuống đáy. Vàng lỏng sau đó được đổ vào khuôn để tạo thành thỏi.
Sản phẩm thu được là mộtkhối vàng thô. Mặc dù nó có màu vàng-vàng nhưng độ tinh khiết của nó thường chỉ dao động từ80% đến 95%. Ở giai đoạn này, nó vẫn chứa các kim loại còn sót lại như bạc và đồng. Vì độ cứng và tính dẻo của nó chưa đáp ứng được tiêu chuẩn ngành nên số vàng thô này không thể được sử dụng trực tiếp để làm đồ trang sức.
Sơ lược về quá trình luyện vàng
Luyện kim là một khoa học chính xác vượt xa việc chỉ sử dụng nhiệt. Dưới đây là các bước chuẩn bị và thực hiện cần thiết:
● Sự chuẩn bị:Bùn thô được làm khô hoàn toàn để loại bỏ hết độ ẩm.
● Bổ sung thông lượng:Borax và silica được trộn vào để thu giữ và loại bỏ tạp chất.
● Sưởi ấm:Lò làm tan chảy vàng đồng thời tích cực tách các chất thải.
● Đổ:Vàng lỏng tinh khiết được đổ vào khuôn phôi chuyên dụng.
Bảng nhiệt độ và thời gian nấu chảy tiêu chuẩn:
| Bước chân | Nhiệt độ | Khoảng thời gian | Mục đích |
| sưởi ấm | 1100-1200 độ | 1-2 giờ | Làm tan chảy vàng |
| phản ứng thông lượng | 1200 độ | 30-60 phút | Loại bỏ các tạp chất liên kết |
| Đổ | 1100 độ | ngay lập tức | Nặn vàng thành thỏi |
Vàng thô được tinh chế đến mức độ tinh khiết 99,9% (Vàng 999) như thế nào?
Vì vàng thô vẫn chứa tới 20% tạp chất nên nó phải trải qua quá trình tinh chế nâng cao để đạt được độ tinh khiết cao nhất.Độ tinh khiết 99,9% (999) hoặc 99,99% (9999)theo yêu cầu của thị trường tài chính và đồ trang sức toàn cầu.
Việc tinh chế chủ yếu dựa vào hai phương pháp:điện phânVàxử lý hóa chất. Đây là cách ngành này đạt được-vàng siêu nguyên chất.
Tinh chế điện phân (Quy trình Wohlwill)
Tinh chế bằng điện phân là tiêu chuẩn ngành cho sản xuất{0}quy mô lớn. Trên thực tế, việc sản xuất công nghiệp vàng nguyên chất 999 hoàn toàn dựa vào phương pháp này. Nó có hiệu quả cao và có thể sản xuất vàng với độ tinh khiết lên tới99.99%.
Quá trình này bao gồm hai bước riêng biệt và được kiểm soát chặt chẽ:
1. Chuẩn bị “Chất điện phân vàng”
Đầu tiên, vàng thô được hòa tan trongcường thủy-hỗn hợp có tính ăn mòn cao của axit clohydric đậm đặc và axit nitric đậm đặc (theo tỷ lệ 3:1). Phản ứng hóa học này chuyển vàng thành dung dịchaxit cloroauric. Sau đó, một chất khử cụ thể được thêm vào để kết tủa và loại bỏ các tạp chất bazơ như đồng và sắt, để lại dung dịch điện phân chứa vàng, tinh khiết.
2. Điện phân: Sự “chuyển vị” của vàng
- Cài đặt:Một tấm vàng nguyên chất mỏng đóng vai tròcực âm(điện cực thu), trong khi một khối vàng thô đóng vai trò làcực dương(điện cực cung cấp). Cả hai đều được ngâm trong dung dịch điện phân vàng và sử dụng dòng điện một chiều.
- Phản ứng:Được thúc đẩy bởi dòng điện, các nguyên tử vàng bên trong cực dương thô sẽ mất electron và hòa tan vào dung dịch dưới dạng ion vàng.
- Sự lắng đọng:Điện trường buộc các ion vàng này di chuyển về phía cực âm vàng nguyên chất. Khi đến đó, chúng lấy lại các electron và khử trở lại thành các nguyên tử vàng nguyên chất, rắn, lắng đọng một cách trơn tru trên tấm cực âm.
Khi chu kỳ này tiếp tục, cực dương thô hòa tan và cực âm vàng nguyên chất ngày càng dày hơn. Sau khi quá trình điện phân hoàn tất, vàng thô 95% đã được chuyển hóa thành công thànhVàng ròng 9999.
Tinh chế hóa học (Phương pháp Aqua Regia)
Đối với các lô sản xuất nhỏ hơn hoặc sản xuất đồ trang sức nhỏ, phương pháp tinh chế hóa học có hiệu quả cao.
- Nó hoạt động như thế nào:Tương tự như bước điện phân đầu tiên, nước cường toan được dùng để hòa tan hoàn toàn vàng thô. Khi ở trạng thái lỏng, các chất kết tủa hóa học cụ thể (như natri metabisulfite) được đưa vào để chỉ buộc vàng nguyên chất rơi ra khỏi dung dịch dưới dạng bột mịn, để lại các tạp chất hòa tan.
- độ tinh khiết:Phương pháp này luôn đạt được tớiĐộ tinh khiết 99,9% (999).
Cho dù thông qua quy mô lớn của quy trình Wohlwill hay độ chính xác của kết tủa hóa học, những phương pháp tinh chế này đều đảm bảo rằng sản phẩm vàng cuối cùng đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng nghiêm ngặt nhất toàn cầu.
