Аффинаж драгоценных металлов¶

Аффинаж (от фр. affinage — очистка, доводка) — процесс очистки драгоценных металлов от примесей с целью доведения их пробы до установленного стандарта. Аффинаж применяется к золоту, серебру, платине и её группе (палладию, родию, иридию, рутению, осмию), а также к некоторым другим металлам. Продукт аффинажа — металл высокой чистоты (обычно 99,5–99,99 %), пригодный для чеканки монет, ювелирного производства, инвестиционных слитков и промышленного применения.

¶История

Знания об очистке золота существовали ещё в античности: египтяне, греки и римляне использовали цементацию — обжиг золотосодержащих материалов с солью и квасцами. В Средние века алхимики разработали методы разделения металлов с помощью кислот, заложив основы химического аффинажа.

Промышленный масштаб аффинаж получил в XIX веке. Открытие и внедрение царской водки (смесь соляной и азотной кислот) позволило растворять золото и платиновые металлы. В 1802 году русский химик Т. Е. Ловиц разработал способ очистки платины перегонкой с хлоридом аммония, что позволило получать пластичную платину и было отмечено Петербургской академией наук. В 1827 году в России на Урале был построен первый в мире завод по промышленной переработке платины — Нижнетагильский завод, основанный Н. Н. Демидовым.

В XX веке получили развитие электролитический и ионообменный аффинаж, а также методы газовой очистки.

¶Способы аффинажа

¶Цементация

Наиболее древний способ. Золотосодержащий сплав нагревают в присутствии хлоридов (обычно аммония или натрия). Примеси (медь, серебро, свинец) образуют летучие хлориды и удаляются, золото остаётся. Метод прост, но не обеспечивает высокой степени очистки.

¶Химический (кислотный) аффинаж

Основан на разной растворимости металлов в кислотах:

• Серебро удаляется растворением сплава в азотной кислоте (метод инквазии). Серебро переходит в нитрат, золото выпадает в осадок.
• Золото растворяется в царской водке; из раствора оно восстанавливается химическим способом (сульфатом железа, щавелевой кислотой, газообразным водородом) или осаждается на цинковой пыли.
• Платина очищается перегонкой с хлоридом аммония (осаждение гексахлороплатината аммония) или повторным растворением в царской водке.

¶Электролитический аффинаж

Разработан в конце XIX века и ныне является основным промышленным методом. Анодом служит неочищенный металл, катодом — лист чистого металла; электролит — кислый раствор соответствующего металла. При прохождении тока золото (или платина) переходит с анода на катод с высокой чистотой, примеси оседают в шламе или остаются в растворе. Метод позволяет доводить чистоту до 99,99 %, экономичен и легко автоматизируется.

¶Газовый аффинаж

Применяется для очистки золота и серебра. Металл переводят в летучие хлориды (AuCl₃, AgCl) при нагреве в хлорсодержащей атмосфере; примеси удаляются газовой фазой. Метод разработан в СССР в 1930-е годы (исследования Б. Г. Спирова и других) и получил промышленное применение.

¶Ионообменный и сорбционный аффинаж

Основан на поглощении ионов золота или платины из растворов ионообменными смолами. Применяется для извлечения золота из разбавленных растворов, в том числе в аналитической химии и при переработке вторичных материалов.

¶Аффинаж в России

Россия — один из крупнейших мировых производителей аффинированного золота и платины. Основные предприятия отрасли:

• Красноярский завод цветных металлов (КрЦМ) — крупнейший в России производитель аффинированного золота;
• Уральский завод по обработке цветных металлов (УЗЦМ), Нижний Тагиль;
• Новосибирский завод химконцентратов;
• Дорогомиловский завод драгоценных металлов (Москва), входит в структуру Государственного фонда драгоценных металлов и камней России.

Аффинированное золото поступает в Банк России, на ювелирные предприятия и в виде слитков — на рынок. Государственный фонд драгоценных металлов и камней РФ (Гохран) хранит аффинированные слитки золота, серебра, платины и палладия.

¶Применение

Аффинированные металлы используются в следующих областях:

• Чеканка монет — инвестиционные и памятные монеты Банка России из золота 999 пробы;
• Ювелирное производство — сплавы высоких проб;
• Инвестиционные слитки — стандартные слитки 1 кг и иные;
• Электроника и приборостроение — платина, палладий, родий;
• Химическая промышленность — катализаторы на основе платиновых металлов;
• Стоматология — сплавы на основе золота и палладия.

¶Интересные факты

• Для получения 1 грамма золота 999 пробы из руды с содержанием 3 г золота на тонну требуется переработать около 330 кг породы.
• Самый крупный аффинированный слиток золота весом 250 кг был отлит на КрЦМ в 2011 году.
• Термин «аффинаж» в ювелирном деле также обозначает доводку (шлифовку и полировку) готовых изделий — это значение исторически более раннее, чем металлургическое.

¶Источники

• Беренс М. А. Аффинаж золота и серебра. — М.: Металлургия, 1967.
• Гуревич И. Я., Лурье Ю. Л. Аффинаж золота и серебра. — М.: Металлургия, 1975.
• Справочник по аффинажу драгоценных металлов / под ред. И. Е. Дубавина. — М.: Недра, 1988.
• Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона.
• Положение о Государственном фонде драгоценных металлов и драгоценных камней Российской Федерации (утв. постановлением Правительства РФ).