Rafinacja metali szlachetnych (złota, platyny, palladu, srebra), proces znany od starożytności, ewoluowała wraz z postępem technologicznym, stając się kluczowym elementem współczesnego przemysłu. Dzisiejsze metody rafinacji złota, srebra, platyny i palladu nie tylko odzyskują cenne metale, ale również przyczyniają się do ochrony środowiska poprzez recykling.
Głębokie zanurzenie w procesie rafinacji
Analiza surowca
Pierwszym krokiem w procesie rafinacji jest szczegółowa analiza surowca. Używając zaawansowanych technik, takich jak spektrometria rentgenowska, określa się skład i proporcje różnych metali w surowcu. Z punktu widzenia firmy zlecającej rafinację, istotne jest, aby analiza przeprowadzona był w akredytowanym laboratorium. Daje to gwarancję wiarygodnych wyników badania.
Stopienie i oddzielenie metali
Surowce, zawierające różnego rodzaju zanieczyszczenia są w pierwszym etapie topione. Pozwala to ujednorodnić materiał, a jednocześnie ten etap stanowi pierwszy proces rafinacji. Wszystkie zanieczyszczenia niemetaliczne, jak również metaliczne, w których metale znajdują się w postaci związków chemicznych (tlenków czy soli) oddzielane są w formie szlaki od metalicznego złota. Na tym etapie stosowana jest rafinacja pirometalurgiczna, wykorzystująca wysokie temperatury do wyizolowania pożądanych metali i oddzielenia ich od zanieczyszczeń. Proces ten nie pozwala jednak uzyskać metali szlachetnych o pożądanej czystości. Dlatego też w następnym etapie prowadzi się procesy hydrometalurgiczne, pozwalające uzyskać złoto, ale także inne metale szlachetne o najwyższej czystości.
W procesach hydrometalurgicznych wykorzystuje się rafinację elektrolityczną i chemiczną
Metale szlachetne do roztwarzania wymagają specjalnych, ekstremalnych warunków. Ich bierność chemiczna jest wyrażona w ich nazwie – szlachetność nie pozwala im reagować z pospolitymi odczynnikami. Dlatego też do ich rozpuszczenia nie należy używać pospolitych kwasów, ale wyłącznie takich, które muszą współgrać ze szlachetną naturą tych metali. Znakomicie oddaje to nazwa najpopularniejszego odczynnika służącego do rozpuszczania złota czyli wody królewskiej (aqua regia). Pomimo swej nadzwyczajnej nazwy, jest to mieszania kwasów azotowego i solnego. Jej skuteczność w roztwarzaniu matali szlachetnych zawdzięczamy połączeniu odmiennych właściwości kwasów, z których się składa – a mianowicie utleniających właściwości kwasu azotowego i kompleksujących właściwości kwasu solnego. Nie jest to jedyna substancja mogąca służyć do procesu rafinacji metali szlachetnych. Jeszcze skuteczniejsza w roztwarzaniu metali szlachetnych jest woda cesarska. W tym przypadku kwas azotowy zastępuje się kwasem nadchlorowym, który ma jeszcze silniejsze właściwości utleniające. Po roztworzeniu poszczególne metale szlachetne wydziela się z roztworów w postaci nierozpuszczalnych soli ,a następnie redukuje.
W przypadku złota często stosuje się elektrolizę (metoda Wohlwilla), zapewniającą uzyskanie złota o czystości 99,99%. Srebro rafinowane jest z użyciem różnych metod chemicznych, w tym roztworów kwasowych.
Oczyszczanie i formowanie
Oczyszczone metale są następnie przetapiane i formowane w sztabki, monety lub granulaty, gotowe do dalszego użytku przemysłowego czy jubilerskiego.
Znaczenie ekologiczne i gospodarcze rafinacji
Rafinacja metali szlachetnych odgrywa kluczową rolę w zrównoważonym zarządzaniu zasobami naturalnymi. Dzięki temu procesowi firmy mogą ograniczyć zapotrzebowanie na wydobycie surowców, zmniejszając tym samym negatywny wpływ na środowisko. Rafinacja zapewnia metale o wysokiej czystości, co jest niezbędne w wielu zaawansowanych aplikacjach technologicznych. W większości przypadków (złoto, srebro, platyna, pallad) uzyskuje się czystość 4N czyli 999,9%.
Podsumowanie
Rafinacja metali szlachetnych to fascynujący proces, łączący starożytne techniki z nowoczesną technologią. Od odkryć kosmicznych po recykling elektroniki – rafinacja przyczynia się do naszej przyszłości, pozwalając na ponowne wykorzystanie cennych zasobów i ochronę naszej planety.
Jeżeli chcesz przeczytać o tym skąd się biorą metale szlachetne, to zajrzyj tutaj 👉Kamień filozoficzny – czyli skąd się biorą metale szlachetne
