صهر الذهب ومعالجته من الشوائب

التعدين وصهر الذهب هو تجارة عالمية تحدث في جميع أنحاء العالم باستثناء القارة القطبية الجنوبية. يُستخرج الذهب من مناجم مختلفة بدرجات مختلفة ويعتبر معدنًا استراتيجيًا. في الوقت الحالي ، تتنوع المناجم وعمليات صهر الذهب جغرافيًا للغاية وقد قطعت شوطًا طويلاً عن الطريقة القديمة لتعدين و صهر الذهب

في عام 2016 ، كانت الصين أكبر منتج للذهب في العالم ، حيث تمثل حوالي 14 ٪ من إنتاج الذهب السنوي في العالم. إحصائيًا ، تنتج آسيا 23٪ من إجمالي الذهب المستخرج حديثًا. تزود أمريكا الوسطى والجنوبية بحوالي 17٪ وأمريكا الشمالية حوالي 16٪. حوالي 19٪ من المنتجات من أفريقيا و 14٪ .

لا يتوازن تعدين و صهر الذهب حاليًا مع الطلب لأن تطوير المشروع ودورة حياة المناجم طويلة جدًا – غالبًا ما يستغرق الأمر عقودًا للانتقال من الاكتشاف إلى الإنتاج. هذا هو سبب ارتفاع سعر الذهب دائمًا. 

تاريخ تعدين الذهب و صهر الذهب

الذهب Au معدن ثمين أصفر لامع كثيف من المجموعة 11 والمجلد 6 من الجدول الدوري. للذهب العديد من الخصائص التي جعلت منه قيمة للغاية عبر التاريخ. هذا المعدن جذاب من حيث اللون واللمعان ، متين لدرجة التحلل ومرن للغاية ، وعادة ما يوجد في الطبيعة بشكل نقي نسبيًا. يختلف تاريخ الذهب عن أي معدن آخر لأن قيمته أصبحت مفهومة منذ زمن بعيد.

يوجد هذا العنصر الكيميائي في الاودية الرسوبية والرواسب ويتم استخراج حوالي 1500 طن من الذهب سنويًا. من المثير للاهتمام معرفة أن مياه البحر تحتوي على حوالي 4 جرامات من الذهب لكل مليون طن من الماء. بشكل عام ، يتم تخزين الكثير من الذهب في المحيطات ، ولكن بسبب تركيزه المنخفض للغاية ، فشلت محاولات استعادة هذا الذهب دائمًا.

 لذلك ، فإن استخراج الذهب من التربة والمناجم على الأرض أكثر اقتصادا ، وهناك العديد من المناجم في قلب الجبال ، وكلها لم يتم اكتشافها بعد. تكلفة تعدين الذهب و صهر الذهب مرتفعة للغاية وقد تم اكتشاف العديد من التقنيات لتسهيل هذه العملية.

تابع ايضا : اسعار الذهب اليوم

صهر الذهب قديما

صهر الذهب قديمًا
صهر الذهب قديمًا

بدأ المصريون في صهر الذهب وتعدينه عام 2000 قبل الميلاد. كان تابوت وفاة توت عنخ آمون ، الذي توفي عام 1323 قبل الميلاد ، يحتوي على 100 كيلوغرام من المعدن. كانت المقابر الملكية القديمة (العراق الحديث) ، والتي ازدهرت من 3800 إلى 2000 قبل الميلاد ، تحتوي أيضًا على أشياء ذهبية.

بدأ صهر الذهب وتعدين العملات الذهبية حوالي عام 640 قبل الميلاد في مملكة ليديا (في تركيا الحالية) باستخدام الإلكتروم ، وهو سبيكة محلية من الذهب والفضة. تم سك العملات الذهبية الخالصة الأولى في عهد كروسوس ، الذي حكم من 561 إلى 547 قبل الميلاد.

اقرأ أيضًا : كيف تعرف الذهب في التراب

صهر الذهب وتعدينه بالسيانيد

تُعرف هذه الطريقة أيضًا باسم زرقة الذهب ، وهي طريقة استخلاص المياه المعدنية لاستخراج الذهب المعدني من المعادن دون المستوى المطلوب. في هذه الطريقة ، بعد تكسير الخام ، يضاف الماء لتشكيل ملاط. ثم يضاف سيانيد الصوديوم أو الكالسيوم أو البوتاسيوم إلى الملاط ، مما يجعل سيانيد الكالسيوم أكثر فعالية من حيث التكلفة.

في هذه الطريقة ، يقلل نقص الأكسجين المذاب من معدل التفاعل. لذلك يجب إضافة الهواء النقي أو غاز الأكسجين إلى التفاعل. يمكن أيضًا تهوية المعادن الموجودة في الماء عند درجة حموضة عالية لتقليل تفاعل عناصر مثل  الحديد  والكبريت مع السيانيد. يمكن بعد ذلك استخلاص الذهب من محلول السيانيد عن طريق طرق الكربون ومن ثم صهر الذهب وتعدينه

وهناك طريقة استخراج الذهب بالكربون المنشط يجب استخدام الكربون المنشط  في مصانع صهر الذهب وتعدينه ومعالجته نظرًا لحساسية امتصاص الذهب في نظام السبائك. يقلل الكربون من إهدار الذهب بسبب قوته العالية ومقاومته – فهو يتمتع بأعلى مقاومة مقارنة بالكربون المنشط الآخر. أدت القدرة العالية على امتصاص الكربون المنشط  إلى كفاءة عالية في عمليات استخلاص هذا المعدن وتنقيته من الشوائب.

المعدات اللازمة ل صهر الذهب وتخليصه من الشوائب

  •  تحتاج أولاً إلى وعاء أسطواني لصهر الذهب. الأوعية الأسطوانية للصهر مصنوعة من الجرافيت أو الطين الذي يتمتع بمقاومة حرارية عالية. الجرافيت ، على سبيل المثال ، يمكنه تحمل درجات حرارة تصل إلى 2500 درجة مئوية ، مما يجعله مادة آمنة لإنتاج الذهب.
  •  درجة انصهار الذهب هي 1943 درجة فهرنهايت أو 1064 درجة مئوية ، مما يعني أن هناك حاجة إلى الكثير من الحرارة ل صهر الذهب. لذلك من المنطقي اختيار وعاء خاص لهذا الغرض لتحمل هذه الكمية من الحرارة. 
  •  تحتاج أيضًا إلى أن تكون مقاومًا للحرارة وليس مغمورًا بالمياه.
  • انتبه دائمًا لنصائح السلامة ولا تنس ملحقات ومعدات الأمان. يمكن أن تكون عملية صهر الذهب خطيرة للغاية لأنها تتم في درجة حرارة عالية جدًا. إذا كنت مبتدئًا وليس لديك خبرة في تحضير الذهب المذاب ، فتأكد من استشارة الخبراء. 
  • تذكر أن ترتدي نظارات خاصة وواقيات للوجه . لا تنس ارتداء قفازات مقاومة للحرارة أيضًا.
  • من النقاط المهمة جدًا في عملية صهر الذهب عدم القيام بذلك بالقرب من الأجهزة القابلة للاشتعال ؛ أنت بالتأكيد لا تريد أن تحترق في مكان ما!
  • بالإضافة إلى ذالك ستحتاج إلى كماشة ودرع للوجه ، وقفازات مقاومة للحرارة لإزالة شوائب الذهب وتنظيف الذهب ، بالإضافة إلى مصدر تسخين مناسب.

صهر الذهب وفصل الشوائب

 قبل صهر الذهب يجب إزالة ملوثاته وشوائبه. تستخدم القوارير لهذا الغرض. أي مركب يتسبب في فصل الشوائب المعدنية يسمى التدفق ، ومن أكثر التدفقات استخدامًا المركب الكيميائي بوراكس وكربونات الصوديوم ، والذي يستخدم في عملية صهر الذهب والمعادن الأخرى.

إذا كان الذهب الذي تريد صهره يحتوي على الكثير من الشوائب ، فيجب عليك استخدام المزيد من التدفق. يؤدي استخدام التدفق إلى التصاق جزيئات الذهب ببعضها البعض وعدم فصلها ، ولكن يتم فصل الشوائب والملوثات والحصول على الذهب المصهور النقي.

تطهير الذهب من الشوائب

اذا كان الذهب هشًا ، فهذا يدل على احتوائهما على شوائب ضارة ، مثل الكبريت والأنتيمون والقصدير والزنك وما إلى ذلك. في مثل هذه الحالات لا بد من تنقية الذهب أو الفضة ، ويتم ذلك بطرق مختلفة.

  1. الملح الصخري

تذوب السبيكة المراد تنظيفها في بوتقة مع الملح الصخري والبوراكس والبوتاس (يمكنك أيضًا تناول الصودا بدلاً من البوتاس) ؛ يجب تقليب الكتلة المنصهرة جيدًا بحيث يعمل الملح الصخري بالتساوي على جميع الجسيمات المعدنية. في البداية ، تهتز الكتلة بشدة ، كما لو كانت تغلي ، ولكن بعد ذلك ، عندما ينتهي عمل الملح الصخري ، تهدأ الكتلة ثم تُزال البوتقة من الموقد. تأثير الملح الصخري هو أنه يؤكسد المعادن الأساسية ، مثل: الزنك والقصدير والنحاس وغيرها

 يقوم البوتاس والبوراكس بإذابة أكاسيد المعادن المتكونة ، ويتم الحصول على الخبث السائل. بهذه الطريقة ، يتم تنقية الذهب والفضة ليس فقط من القصدير والزنك ، ولكن أيضًا جزئيًا من النحاس. لا تُسكب محتويات البوتقة في القالب ، لكن يُسمح للبوتقة أن تبرد ، وبعد ذلك تنكسر ، بينما في الأسفل سيكون هناك سبيكة من الذهب والفضة ، وخبث هش فوقها ،

يختلف عدد التدفقات ، أي الملح الصخري والبوتاس والبوراكس ، اللازمة لتنقية الذهب والفضة ، اعتمادًا على كمية الشوائب في الأخير: كلما زادت الشوائب ، زادت التدفقات المطلوبة.

يجب تناول البوتاس والبوراكس بكميات زائدة ، لأنه في حالة نقصهما ، تشكل أكاسيد المعادن كتلة سميكة لا يمكن فصلها عن الذهب والفضة. إذا كان هناك القليل من التدفقات المأخوذة ، فقد تكون السبيكة الناتجة هشة مرة أخرى ومن ثم يجب إعادة صهرها مرة أخرى باستخدام التدفقات.

يتم تنقية كميات صغيرة من الذهب والفضة عن طريق صهرها على الطين مع الملح الصخري. يتصرفون بهذه الطريقة: يأخذون قطعة من فحم الزيزفون ، ويقطعون فجوة فيه ، ويغلفون الأخير بالطين ويجففونه ، ثم يضعون الذهب والبورق على الصلصال ويذوبونه بأنبوب نفخ. عند صهر الذهب يضاف الملح الصخري إليه ويذوب معه جيدًا. يجب أحيانًا أن يتم هذا النفخ على الصلصال عدة مرات حتى يتم الحصول على الذهب المرن.

  1. الرصاص

يتم وضع سبيكة من الذهب لتتم تنقيتها في بوتقة ، ويُسكب القليل من البورق فوقها وتوضع البوتقة في قالب ساخن. عند صهر السبيكة ، يوضع الرصاص في البوتقة (على شكل حبيبات أو شرائط أو قطع صغيرة) ، وبعد ذلك يخلط المعدن جيدًا ويصب في قالب مسطح. وبهذه الطريقة ، يتم الحصول على سبيكة من الرصاص ، تسمى “werkblay” ،والتي تخضع بعد ذلك لصهر تنقية في أوعية خاصة من رماد العظام.

ليس من الصعب تحضير هذه الأطباق: فهي تحرق العظام في التشكيل ؛ يتم سحق العظام المحترقة جيدًا في ملاط إلى مسحوق ناعم ومنخلها من خلال غربال الشعر ؛ يتم ترطيب رماد العظام الناتج بالماء بحيث لا ينهار ، مضغوطًا باليد ، ثم يتم حشوها في كوب حديدي أو صندوق حديدي دائري (بدون غطاء) إلى الأعلى ومعبأة بإحكام ؛ ثم اقطع فجوة في الكعب وجففه جيدًا. بدلاً من رماد العظام ، يمكنك استخدام رماد الخشب ، الذي يتم نخله من خلال منخل ناعم ثم رشه بالماء الساخن في مرجل من الحديد الزهر (تغيير الماء عدة مرات). في بعض الأحيان يتم خلط رماد العظام مع رماد الخشب في أجزاء متساوية.

يمكن إجراء صهر التنقية إما في فرن ذاتي النفخ مع فتحة جانبية ، أو في صهر ، ويتم إدخال دثر من الطين * فيه ، ثم يُحاط بالفحم من جميع الجهات

لتسريع عمل حمض النيتريك ، من الضروري تسخينه ، بينما تذوب الفضة. إذا تم أخذ كمية كافية من الحمض ، فبعد مرور بعض الوقت (على سبيل المثال ، بعد ساعتين) ستذوب كل الفضة ويبقى الذهب الخالص فقط في القارورة ، وإذا تآكلت اللوحة بشدة بسبب الحمض ، فسيظهر الذهب في الشكل من مسحوق بني ، وإلا فإنه يتحول إلى شكل أنبوب. بعد ذلك ، يُصفى الحمض ، ويُغسل الذهب عدة مرات بالماء المقطر ، ثم يُنقل إلى بوتقة من الخزف ، ويُجفف في الأخير ويُزن.

  • 3.  التحليل الكهربائي

هذه طريقة جديدة نسبيًا لتكرير الذهب. الطريقة كما يوحي الاسم تنقي الذهب عن طريق فصله عن العناصر المعدنية الأخرى باستخدام خلية التحليل الكهربائي. يتم إعداد الخلية الإلكتروليتية بطريقة أنه عند مرور تيار كهربائي ، تذوب جميع العناصر المعدنية الأخرى باستثناء البلاتين والذهب. تنتج هذه العملية ذهبًا بدرجة نقاء تصل إلى 99.5٪. قد يؤدي تكرار العملية إلى زيادة تحسين نقاء الذهب المنتج بهذه الطريقة.

  • 4. عملية ميلر

هذه عملية معالجة بالكلور تقوم بتكرير الذهب حتى درجة نقاء تصل إلى حوالي 99.5٪. تتضمن العملية نفخ فقاعات الكلور عبر الذهب المصهور الذي يتفاعل مع الشوائب المعدنية مكونًا خبث كلوريد منفصل عن الذهب الخالص ويطفو على السطح. ثم يصب الذهب المنتج هنا في قوالب جاهزة.

  • 5. الأنتيمون (كبريتيد الأنتيمون)

للحصول على درجة نقاوة عالية من الذهب ، يستخدم الصهر مع الأنتيمون في بعض الأحيان ؛ ويفعلون ذلك: يأخذون 3 أجزاء من الأنتيمون لجزء واحد من الذهب ، ويدمجونها على الفحم باستخدام أنبوب نفخ ويصبونها في عش مخروطي مصنوع من الحجر ، أو في قالب حديدي يشبه الزجاج (العش أو القالب يجب أن يتأهل قبل الصب) ؛ في الوقت نفسه ، يستقر الذهب في القاع ، ويتجمع الأنتيمون فوقه

 إخراج السبيكة من القالب ، وضرب الأنتيمون من الذهب ثم نفخه مرة أخرى على الفحم باستخدام أنبوب نفخ لطرد الأنتيمون المتبقي فيه ؛ الأخير ، عند النفخ ، يحترق ويتبخر على شكل دخان ، ويبقى الذهب النقي على الفحم. للحصول على الذهب الخالص ، من الضروري عادة إعادة الصهر بالأنتيمون مرتين أو ثلاث مرات.

لا يمكن التوصية بهذه الطريقة ، على الرغم من استخدامها من قبل الحرفيين ، لأنه في هذه الحالة هناك خسارة كبيرة (ضياع) في الذهب.

مصادر مناسبة لصهر الذهب

  • موقد غاز

 كما ذكرنا سابقًا ، فإن نقطة انصهار الذهب عالية جدًا. لذلك ، من المهم جدًا استخدام مصدر تسخين مناسب لإذابة الذهب. أحد أكثر مصادر التسخين عملية هو استخدام مواقد الغاز. بهذه الطريقة ، تضع الذهب المكسور والمستعمل داخل وعاء. ضع الذهب على بوعاء مقاومة للحريق وقم بتسخينه بشكل مباشر وبحركة دائرية بموقد غاز. تقلل إضافة مسحوق البوراكس من درجة انصهار الذهب وتكون عملية ذوبان الذهب أسرع.

تأكد من تسخين الذهب برفق. لأنه إذا صهرت الذهب بسرعة ودون مراعاة إرشادات الأمان ، فسوف يتشقق الذهب. قرب الموقد الغازي برفق . سخن الذهب ببطء وحذر بحركة دائرية. عندما يتحول إلى اللون الأحمر ، زد من الموقد الغازي واستمر حتى يصبح الذهب داخل المصنع صغيرًا مثل قطعة معدنية.

  • فرن الكتروني

يمكنك استخدام الأفران الإلكترونية لصهر الذهب. تم تصميم هذه الأفران خصيصًا لإذابة المعادن الثمينة مثل الذهب والفضة ، وبجهدها العالي تجعل عملية صهر الذهب أسهل بالنسبة لك.

بعض هذه الأفران الإلكترونية ذات أسعار معقولة جدًا ويمكن أن تكون خيارًا رائعًا لصنع الذهب. في بعض الحالات ، يمكنك حتى الجمع بين الذهب والمعادن الأخرى لصنع سبيكة من عدة معادن وصهرها بمساعدة هذه الأفران للحصول على الذهب المصهور. لا تنس أن الذهب الذي يحتوي على شوائب وليس نقيًا بنسبة 100٪ ، على سبيل المثال ، يحتوي على مزيج من معادن أخرى مثل النحاس والفضة ، له نقطة انصهار أقل.

  • موقد الفحم

إنه أحد أرخص مصادر التسخين لصهر الذهب. لكن العمل مع مواقد الفحم ليس بالأمر السهل ويتطلب الكثير من الخبرة والمهارة. لذا اترك الأمر للمحترفين.

نقاط مهمة في صهر الذهب

  1. قم بجمع وتخزين أي غبار ناتج عن عملية الصهر ، وعندما يكون ذلك كافياً ، قم بحمضها وقم بوضع الذهب فيها.
  2. سخن الوشاح وقم بتسخينه مسبقًا حتى لا ينسكب الذوبان عند سكب ذوبان الذهب.
  3. في نباتات الجرافيت ، لا يمكننا استخدام التدفق. لأن التدفق يسبب تلفًا وتشقق نبات الجرافيت.
  4. أثناء عملية صهر الذهب ، يجب مراعاة جميع إرشادات وعناصر السلامة

نصائح للأمان عند صهر الذهب

بغض النظر عن طريقة صهر الذهب ، يجب أن تنتبه بشدة لنقاط الأمان هذه عند صهر الذهب:

  1. ارتدِ دائمًا نظارات واقية لحماية وجهك / عينيك.
  2. استخدم زوجًا من القفازات المقاومة للحرارة.
  3. ارتدي مريلة قوية.
  4. لا تقم أبدًا بإذابة الذهب بالقرب من شيء يشتعل فيه النيران بسهولة.
  5. اختر دائمًا المكان المناسب في منزلك أو متجرك لإذابة الذهب

الاسئله الشائعة

  • كيف يتم استخلاص الذهب؟

استخدام الزئبق للحصول على الذهب من الصخور المطحونة، الذهب مثل معظم المعادن يذوب في الزئبق لتشكيل ما يسمى الملغم. كما إن الملغم هو خليط  وهو نوع من السبائك هذه طريقة مباشرة ، لفصل الذهب عن الصخر

  • ما هو شكل ذرات الذهب؟

الذهب عنصر كيميائي رمزه Au و الذرّي 79؛ وهو أحد العناصر القليلة ذات العدد الذرّي المرتفع والمتوفر طبيعياً في نفس الوقت. يوجد في الطبيعة بشكل فلز ذي لون أصفرٍ مائل إلى الحمرة، وكثافته عالية،  قابل للسحب وللطرق

  • هل يمكن صناعة الذهب؟

 خضعت خصائص جزيئات النانو المشكلة للاختبار في عملية صناعية عادة لمعادن أكثر قيمة من تكلفة صناعتها مثل الذهب. وما زالت التجارب على النحاس المعدل كيميائياً قادر على العمل بنفس خصائص الذهب، مما يمثل طفرة يمكن أن تغير طريقة استخدام المعدن الثمين في الصناعة

  • هل الذهب قابل للمغنطه؟

المواد التي يجذبها المغناطيس تسمى مغناطيسية ، المعادن التي لا يجذبها المغناطيس تسمى معادن غير مغناطيسية.  الذهب موجود  بمجموعة المعادن المغناطيسية ، فإن المغناطيس لا يستطيع يجذب الذهب

  • هل يتم خلط الذهب بالنحاس؟

إن الذهب من المعادن النفيسة ، التي تتميز بمرونتها، حساس للغاية للارتداء اليومي، لذلك غالبًا ما يتم خلطه مع معادن ثاني، مثل النحاس والفضة والنيكل والزنك وغيرها لتحسين في قوته ومرونته

الخلاصة 

عادة ما ينطوي صهر الذهب على أدوات عالية التقنية وكثيرة التكلفة.بشكل عام ، تقوم شركات التعدين بهذا لإجراء ، الذي يزيل مادة ما مرتبطة بأخرى أو اخراجها منها في وجود حرارة شديدة. ومع ذلك ، يمكن للمنقبين والناس في المنزل أن يصهروا ذهبهم القديم باستخدام بعض الخطوات البسيطة.
عملية صهر الذهب تزيل الشوائب من خام الذهب. يمكن أن تكون هذه هي الشوائب الأصلية الموجودة في رواسب الذهب في الأرض ، أو الشوائب المضافة إلى الذهب في التصنيع. لإزالة هذه الشوائب ، يتم استخدام درجات حرارة عالية للغاية وضغط وعدد من المواد الكيميائية.

أضف تعليق