Аффинаж: Для начала работы по созданию, какого либо изделия, Вам
необходимо иметь чистое золото высшей пробы, чтобы путем внесения
лигатуры получить сплав, нужной пробы и нужного оттенка. Приступим сразу
к делу. С начала определим, какое оборудование, и какие материалы нам
понадобятся для работы.
Многие люди хотели бы работать с драгоценными металлами, так как
работать с золотом, большое удовольствие, но не имеют опыта и знаний в
этой области. Сведения об аффинаже золота, серебра и других драгоценных
металлов, в литературе и Интернете в основном касаются промышленных
методов работы с этими металлами. А о работе в домашних условиях, в
домашней лаборатории, где используется небольшое количество металла и
вполне доступное оборудование и материалы, информации практически нет.
Имея большой личный опыт по работе с драгоценными металлами, я решил
написать ряд статей, где будут освещены все основные этапы работы от
аффинажа металла до литья моделей из полученных сплавов. В статьях,
даётся пошаговое руководство работы по аффинажу золота (очистке) от
золотосодержащего лома, до металла чистотой не менее 999. Вся методика
рассчитана не на профессионального металлурга или ювелира, а на любителя
работающего дома с самыми доступными материалами и оборудованием. Если
Вас привлекает работа с золотом, то, овладев простой методикой аффинажа,
и лигатуры этого благородного металла у вас будет широкая возможность
воплотить свои творческие задумки в жизнь.
Оборудование для аффинажа:
Тигель для аффинажа
1) Тигель– их можно заготовить много, т.к. каждую последующую плавку
надо делать в чистом тигле. Благо делать их не сложно и не дорого. Для
изготовления тигля нужна шамотная глина или огнеупорный кирпич. Первую
следует размочить и размять до консистенции пластилина и затем слепить
тигель, представляющий собой пластину 110х110 мм и толщиной 50 мм. С
радиусным углублением Ф45 мм и глубиной 20 мм. Если нет шамотной глины,
то можно вырезать такой же тигель из огнеупорного кирпича с помощью
болгарки. На худой конец, можно делать тигель и из красного кирпича. Но
они, при недостаточной просушки, во время прокалки, иногда лопаются.
2) Пинцет – большой прочный, служит для переноса в расплав кусочков металла и для выемки застывшего, но ещё горячего слитка.
3) Спица из черной стали, 2-3 мм толщины. Служит для размешивания расплава.
4) Колба лабораторная объёмом желательно 500мл, рассчитанная на кипячение, со знаком матовым кружочком на боку колбы.
.5) Электроплитка с закрытой спиралью. Для подогрева раствора во время аффинажа.
6) Колпак с отверстием в донышке – накрывают тигель во время прокалки
золотосодержащего осадка перед его плавкой. Можно слепить из смеси гипса
и размоченного листового асбеста, состав 1х1. Размер такой, чтобы
закрывал полностью тигель.
7) Аппарат для плавки металла – самый удобный вариант, это использовать
газосварочную горелку, ацетиленовую или пропановую, последняя удобнее,
т.к. не надо возиться с карбидом, и каждый раз запускать ацетиленовый
генератор. Если нет горелки рассчитанной на пропан, то можно легко
переделать ацетиленовую, на 1мм рассверлив её инжектор. Можно
использовать бензиновый паяльник с компрессором или с ножными мехами
(лягушкой). Но работать им сложно и температуру более 1000 градусов
Цельсия он даёт с большим трудом.
Материалы для аффинажа:
1) Бура – нужна чистая, лучше аптечная, если её уже использовали и
толкали туда различный припой, брать такую не следует, т.к. она не
очистит, а загрязнит золото.
2) Азотная кислота (HNO3) – концентрированная 65 – 70%.
3) Соляная кислота (HCL) – концентрированная 36 – 38%, её надо совсем
немного, только на отбеливатель. Состав отбеливателя: 20 мл HCL (соляная
кислота) + 10 мл HNO3 (азотная кислота) + 500мл Н2О (вода).
4) Цинк-разрыхлитель. Для домашнего использования, так сказать, подойдут
два метода аффинажа: в первом, в качестве разрыхлителя используют цинк,
а во втором, медь. Мы рассмотрим оба метода. Но сначала поясню, что
такое разрыхлитель. Золото, устойчиво к агрессивным средам, оно
растворяется только в Царской водке и в растворах солей цианистой
кислоты. И даже низкопробные сплавы, устойчивы к концентрированной
азотной кислоте, т.к. кислота может прореагировать только с молекулами
меди, серебра и др. металлов, входящих в данный сплав и находящихся на
поверхности слитка. Молекулы меди и серебра, находящиеся в глубине
слитка, блокируются молекулами золота, и кислота не может с ними
прореагировать. Для того чтобы очистить золото, его необходимо
разрыхлить, то есть раздвинуть молекулы золота, как можно дальше друг от
друга, чтобы золото не блокировало, удаляемые молекулы, входящие в
данный сплав и кислота могла прореагировать с ними, переведя их в
растворимое состояние. Чтобы потом их можно было промыть водой, удалив,
таким образом, их из золота.
Аффинаж с цинком: Предположим, что у нас 10 гр золотосодержащего лома,
пробы от 375 до 585. Для его очистки потребуется 10гр, а лучше, чуть
больше, 12 гр цинка. Перед плавкой необходимо сначала просушить, а затем
и прокалить на электроплите, тигель. Влажный тигель, прокаливать
нельзя, он может лопнуть, и тем более в нем нельзя плавить металл, т.к.
он вместе с металлом разлетится на мелкие кусочки. Начнем с того, что
пламенем горелки, её кончиком синего пламени, хорошо прогреем углубление
тигля. Насыпим буры в прогретое углубление и пламенем горелки,
сначала расплавим, а затем начнем разгонять жидкий расплав буры по всей
поверхности углубления тигля. Бура должна покрыть всё углубление и
проникнуть в тело тигля. Затем пинцетом переносим, приготовленный
золотосодержащий лом и начинаем пламенем греть его до покраснения. Далее
посыпаем лом бурой и греем дальше, чтобы бура покрыла пленкой весь
металл в тигле. Роль буры заключается в том, чтобы не дать окисной
пленки образовываться на поверхности разогреваемого металла, т.к. она
более тугоплавкая, чем плавящейся металл. Температура плавления чистого
золота 9999 пробы, равна 1068 градусов Цельсия, а его сплавы с медью и
серебром, около 500 пробы, обычно около 900 градусов. Когда золото
полностью расплавится и соберется в центре углубления тигля в шарик,
плавающий в жидкой буре, начнем понемногу, по одному мелкому кусочку,
добавлять к расплавленному золоту цинк, не переставая греть сплав
горелкой. Мелкие кусочки цинка должны быть потому, что разница
температур плавления цинка и сплава золота, составляет около 500
градусов. Поэтому большой кусочек цинка может вызвать выброс расплава из
тигля. Оптимальный размер кусочков цинка, не более 7х7х7мм. Каждый
следующий кусочек цинка, добавляют после того, как в золоте расплавился
предыдущий. После того, как весь цинк внесен полностью, расплав следует
помешать спицей. В это время температура плавления сплава золота и цинка
понижается примерно до 500 градусов и ниже, поэтому и греть расплав
нужно меньше. Температуру нагрева регулируем, приближая или удаляя пламя
горелки. В следующий момент нужно вовремя вытащить слиток из тигля.
Если рано возьмёте пинцетом, слиток распадется на кусочки, и пока вы
будете их вытаскивать по одному, часть из них приклеится к тиглю
остывшей бурой и Вам придется снова греть тигель со слитком. Поэтому
нужно уловить момент, когда слиток застыл и стал достаточно прочным, а
бура ещё нет. Для этого слиток нужно щупать спицей и как только он
затвердеет сразу подхватывать пинцетом и отправлять в воду. Запомните,
тигель, в котором мы сплавляли золото и цинк, называется черновым, и он
будет служить только для этих целей. Чистое золото после аффинажа,
сплавляют в отдельном чистом тигле. Всего для полного процесса аффинажа и
приготовления лигатуры ( металл разбавитель), потребуется три тигля –
черновой, чистовой и для лигатуры. Полученный сплав очень хрупкий,
серебристого цвета. Для следующего этапа очистки золота, необходимо
размельчить полученный сплав, лучше всего растолочь слиток в ступке. Это
легко сделать в обыкновенной ступке, которая продаётся в хозяйственном
магазине. Так как сплав очень хрупкий, то растолочь его не составляет
труда, но ступку надо накрыть материей, проделав в ней отверстие для
пестика. Это необходимо сделать, потому что от ударов пестика кусочки
сплава будут вылетать из ступки. Растолочь слиток лучше в порошок, так
как, чем мельче фракция, тем быстрее и чище идет процесс аффинажа. Для
аффинажа потребуется стеклянная теплостойкая посуда, электроплитка и
концентрированная азотная кислота. Из расчета того, что наш слиток весит
около 20 грамм, кислоты 65%, потребуется 200мл.
Предупреждение: процесс реакции азотной кислоты со сплавом цинка и
золота идет с нагреванием и обильным выделением удушливых паров азотной
кислоты, поэтому его надо проводить на улице или в вытяжном шкафу. В
идеале, аффинаж золота лучше проводить на даче или в частном доме в саду
или огороде, куда можно протянуть удлинитель для подключения
электроплитки.
Приступаем непосредственно к аффинажу: порошок сплава золото+цинк
помещаем в колбу, которую желательно сразу поставить на электроплитку.
Залить в колбу с порошком 50-70мл азотной кислоты. Реакция пойдёт сразу,
из колбы повалит разноцветный пар. Дождемся, пока реакция начнет
утихать, добавим ещё 40-50мл кислоты, реакция заметно оживится. Далее
можно добавлять ещё раза два, но общий объём залитой кислоты не должен
превышать 200мл. После того, как бурная реакция сменится, вялой, следует
включить плитку и довести содержимое колбы до кипения. Кипеть смесь
должна на медленном огне до тех пор, пока пар выходящий из колбы, будет
светлый, как пар воды. Следующий этап, это промывка получившегося осадка
(золотых хлопьев). После того, как раствор остынет немного, в колбу
наливают чистую холодную воду до половины её объёма. Немного взбалтываем
и после осаждения хлопьев золота, аккуратно, так чтобы осадок не
вылился с жидкостью, сливаем всю жидкую часть в фаянсовую тарелку. Из
тарелки уже можно слить жидкость в канализацию, после того как
убедитесь, что в тарелке нет крупинок золота. Итак, промывать осадок до
тех пор, пока вода после взбалтывания с осадком будет совершенно
прозрачной. Это значит что все компоненты сплава – цинк, медь, серебро и
др. металлы в виде растворов их солей полностью растворены и выведены
водой из колбы. Осадок, если всё сделано правильно и чисто, это чистое
золото не менее 999 пробы. Далее идёт этап окончательной очистки и
получения слитка золота. На этой стадии золотой осадок внешне, очень
сильно напоминает спитую чайную заварку, коричневые хлопья. После
ополаскивания, воду из колбы сливают почти полностью, оставляя немного,
чтобы она покрывала осадок, для того чтобы его было легче вытряхнуть из
колбы. Для сбора осадка, берут суповую фаянсовую тарелку, и её дно
застилают двойным слоем марли. Вот на эту марлю, на её середину и
вытряхивают весь осадок из колбы. Если в колбе остались кусочки осадка,
можно добавить ещё немного водички, взболтнуть ёё и вылить в тарелку на
марлю. После переноса осадка в тарелку, его обильно посыпают бурой, а
затем вместе с осадком, завязывают в тугой узелок. Узелок с осадком
желательно промокнуть фильтровальной бумагой. Следующее действие это
просушка и прокаливание осадка. Ещё раз напоминаю, что тигель должен
быть идеально просушен и прокален на электроплитки не менее часа. В
противном случае, во время плавки, оставшаяся влага превратится в пар, и
тигель может лопнуть, а золото разлетится мелкими шариками вокруг, и Вы
его никогда не соберете. Приготовленный подсушенный узелок, помещают в
углубление подготовленного тигля. Узелок и углубление тигля посыпают
бурой и в таком виде ставят на электроплитку, а сверху закрывают
колпаком. Включаем электроплитку и греем до тех пор, пока марля не
истлеет, а бура расплавится и склеит осадок в ком. После этого колпак
снимаем и начинаем плавку золота. Ком из буры и золотого осадка, греем,
синим пламенем пропановой горелки, до тех пор, пока золото совсем
расплавится и соберется в шарик на дне тигля. На расплавленное золото
надо посыпать ещё буры, она помогает убрать последние следы загрязнения
другими металлами. Если расплавленная бура окрашивается в зеленый или в
синий цвета, это значит, бура соединяется с окислами цветных металлов.
Проверим чистоту полученного слитка таким образом: уберем пламя от
слитка на несколько секунд, если золото начнет твердеть, оставаясь с
чистой, блестящей поверхностью, значит золото высшей пробы. А если на
поверхности слитка появится едва заметная пленка и легкая матовость, то
золото надо ещё погонять пламенем и посыпать бурой. Если грязи много и
пленка вновь появляется, принимаем радикальные меры – остужаем слиток,
кипятим в отбеливателе, плавим в свежем тигле и посыпаем кварцевым
порошком, вместо буры. Когда золото и кварц расплавятся, погоняем золото
пламенем в расплавленном кварце. Как правило, этого бывает достаточно,
чтобы золото достигло нужной чистоты. Кварцевый песок можно заменить
толчеными оконным стеклом или кварцевым камнем.
Предупреждение: не используйте хрустальное стекло, т.к. в его состав
входит свинец, а золото при попадании даже очень малого количества будет
испорчено и аффинаж золота придется повторить.
Не спутайте кварцевый камень с известняком. Кварцевые камни при ударе
или трении друг о друга дают искру, хорошо видимую в темноте, а
известняк нет.
Чистое золото такое красивое, что даже не в изделии, а в простом слитке,
от него глаз не оторвать. Оно очень мягкое, эластичное и при прокатке
его на вальцах в пластину, края этой пластины будут ровными как
обрезанные ножницами, а если появится хоть одна трещина на краю
пластины, это значит золото загрязнено. Температура плавления чистого
золота самая высокая для этого металла 1068 градусов. После того, как
золото затвердеет в тигле, вынимайте его сразу, не дожидаясь пока
застынет бура, а то она его приклеит к тиглю и придется снова всё
разогревать горелкой. Слиток золота следует очистить от буры, для этого
его надо прокипятить в растворе отбеливателя. Состав отбеливателя: 20мл
HCL (соляная к-та) + 10мл HNO3 (азотная к-та) на 500мл H2O (воды).
Полученный слиток помещаем в колбу, заливаем отбеливатель и кипятим
минут пять. Вынимаем, прополаскиваем в воде и чистое золото готово.
Аффинаж золота с медью: во многом похож на аффинаж с цинком, поэтому
опишу только различие этого метода от предыдущего. В этом случае
сплавляем золотосодержащий лом с медью (можно брать медный сплав из
электрических проводов), в пропорции 2 части меди на 1 часть лома
золота. Температуры плавления у них близки, поэтому сплавлять их проще.
Сначала в тигле плавят медь, а затем в расплав начинают постепенно,
кусочками добавлять лом золота. Когда в расплаве окажутся оба металла в
нужной пропорции, сплав нужно хорошо прогреть и помешать спицей.
Вытаскиваем из тигля сплав, остужаем в воде и очищаем в отбеливателе от
буры. Для аффинажа с медью необходимо иметь вальцы. Если Вы в дальнейшем
собираетесь заниматься изготовлением различных изделий из золота и его
сплавов, Вам всё равно понадобятся небольшие вальцы.
Я в своё время
заказывал вальцы у слесарей в автобазе, они представляют собой
устройство, напоминающее ручную отжимку на стиральных машинах, только
резиновые валики, заменены стальными, и желательно добавить редуктор из
двух или лучше трёх шестерёнок. Длина самих валиков 70-80 мм. Полученный
сплав золото+медь, прокатываем в полосу, не толще 0,3 мм. Во время
прокатки, нужно будет отжигать сплав после каждого второго прогона через
вальцы. Полученную полосу режут ножницами на мелкие кусочки, чем
мельче, тем быстрее идет реакция. Кусочки сплава помещаем в колбу
теплостойкую. Всё остальное, как в случае аффинажа с цинком: заливаем
азотную кислоту, после бурной реакции, ставим на электроплитку и кипятим
до выхода белого пара и т.д. Следующая статья будет посвящена процессу
получения чистых металлов меди и серебра, для приготовления лигатуры и
тому, как и зачем нужна лигатура золото.
