الدليل الفني لمعدات تنقية الذهب
معدات تنقية الذهب: العمليات والمكونات الرئيسية
يتم استخدام تنقية الذهب لرفع درجة نقاء الذهب الخام أو الذهب الخردة أو سبائك الذهب أو مسحوق الذهب المستعاد قبل تحويله إلى سبائك ذهبية أو مجوهرات أو عملات معدنية أو أسلاك صناعية أو صفائح أو ألواح. يعمل النقاء العالي على تحسين القيمة السوقية واستقرار اللون وجودة المعالجة النهائية.
في التنقية الصناعية للذهب يوجد مساران شائعان: التنقية بالماء الملكي والتنقية الكهربائية. ويُختار الماء الملكي عادةً للمواد منخفضة العيار ومسحوق الذهب المسترد والبرادة والخردة المختلطة الحاملة للذهب. أما التنقية الكهربائية فلا تكون غالبًا الخطوة الأولى لهذه المواد؛ إذ تحتاج إلى ذهب مرتفع العيار، عادةً 22 قيراطًا أو أكثر، يُحضّر على هيئة ألواح أنود قبل رفع النقاوة إلى 99.99% أو أعلى.
الغرض
لماذا تكرير الذهب قبل صهره أو صبه أو سكه؟
يمكن أن يحتوي الذهب الخام والذهب المستعاد وخردة المجوهرات على الفضة والبلاتين والنحاس والحديد والرصاص والزنك وغيرها من الشوائب. تغير هذه العناصر لون الذهب وتقلل من قيمته وقد تؤثر لاحقًا على الصهر أو الدرفلة أو صب القضبان أو سك العملات المعدنية.
الفضة والبلاتين يمكن أن تجعل اللون أفتح. النحاس يمكن أن يجعل اللون أغمق. عندما يتم طحن الذهب إلى مسحوق أو رقائق ذهبية، فإن مستويات الشوائب المختلفة يمكن أن تجعل المظهر يتحول إلى اللون الأرجواني أو الأحمر أو البني الداكن أو الأسود. تعمل عملية التنقية على إزالة هذه الشوائب وبالتالي يتمتع الذهب النهائي بنقاء وكثافة وقيمة تجارية أفضل.
اختيار طريق التنقية
- الذهب منخفض النقاء: عادةً ما يكون تكرير الماء الملكي هو الخيار الأول لأنه يمكنه التعامل مع التغذية ذات الدرجة المنخفضة دون تصنيع ألواح الأنود أولاً.
- ذهب عيار 22 وما فوق: يكون التحليل الكهربائي للذهب أكثر ملاءمة عندما تكون التغذية قد تمت ترقيتها بالفعل ويكون الهدف ثابتًا بقيمة 99.99% أو 99.999%.
- المتطلبات البيئية: يجب أن تشتمل أنظمة الماء الملكي على التهوية المناسبة ومعالجة غازات العادم والموافقة المحلية.
- مخزون الذهب داخل العملية: تتطلب التنقية الكهربائية تجهيز الذهب في صورة ألواح أنود وإلكتروليت حامل للذهب، لذلك تبقى كمية من المعدن مرتبطة بالدورة حتى اكتمالها.
- المنتج النهائي: عادة ما يتم غسل مسحوق الذهب المكرر أو الذهب الكاثود وتجفيفه وصهره وصبه في قضبان أو سبائك.
الطريقة الأولى
تكرير الماء الملكي للذهب منخفض النقاء
يعمل تكرير الماء الملكي على إذابة الذهب غير النقي أو الذهب الخام أو سبائك الذهب أو المواد المحتوية على الذهب إلى حمض الكلوروريك. يتم بعد ذلك استخدام ثنائي كبريتيت الصوديوم كعامل اختزال لترسيب مسحوق الذهب. يعد هذا المسار عمليًا بالنسبة للمواد الحاملة للذهب ذات المحتوى المنخفض لأن التغذية لا تحتاج إلى صبها في ألواح الأنود أولاً. بعد التنقية والغسيل والتجفيف والصهر النهائي، يمكن أن يصل الذهب النهائي إلى اللون لونه الطبيعي ونقاء أعلى من 99%.
يُحضَّر الماء الملكي عادةً من جزء من حمض النيتريك المركز إلى ثلاثة أجزاء من حمض الهيدروكلوريك المركز. ويمكن تمثيل أحد التفاعلات بالصيغة: 3HCl(aq) + HNO3(aq) → 2H2O(l) + NOCl(g) + Cl2(g). ويجب تنفيذ العمل داخل نظام مقاوم للأحماض ومزود بشفط ومعالجة للغازات.
الطريقة الثانية
نظام التحليل الكهربائي للذهب لتكرير Au99.99
يعتبر التحليل الكهربائي للذهب مناسبًا للذهب عيار 22 قيراطًا وما فوق عندما يتطلب الأمر نقاءً عاليًا ومستقرًا. لا ينصح باستخدام المواد الخام ذات المحتوى المنخفض مباشرة. قبل التحليل الكهربائي، يحتاج الذهب عادةً إلى معالجة مسبقة ويجب ضغطه أو صبه في ألواح الأنود. يحتاج الإلكتروليت أيضًا إلى محتوى الذهب المذاب قبل التشغيل المستقر. وهذا يعني أن الذهب يتواجد في مكانين: صفائح الأنود والكهارل المحتوي على الذهب.
يستخدم النظام طريقة التحليل الكهربائي لكلوريد الذهب التي اقترحها E. Wohlwill. يتم استخدام الذهب غير النقي عالي الجودة كالأنود. أثناء التحليل الكهربائي، يذوب الذهب والشوائب من القطب الموجب، بينما يترسب الذهب عالي النقاء عند الكاثود. يمكن لمعدات التحليل الكهربائي للذهب CDOCAST تنقية الذهب إلى 99.99%، كما يمكن لمتطلبات العمليات الخاصة إنتاج الذهب بدرجة نقاء 99.999%.
- متطلبات التغذية: عادةً ما يكون الذهب عيار 22 قيراطًا أو أعلى، وتعطي خامة التغذية عالية النقاء نتائج تكرير أكثر استقرارًا.
- غير مناسب كعلاج أولي للمواد الحاملة للذهب ذات المحتوى المنخفض جدًا.
- احتلال الذهب: تتطلب العملية صفائح أنود الذهب والذهب المذاب في الإلكتروليت قبل التشغيل.
- تقنية التحليل الكهربائي ذات الكثافة الحالية العالية: حوالي 1000A/m2.
- دورة التحليل الكهربائي النموذجية: حوالي 20-22 ساعة.
- حجم الإلكتروليت للنظام 5 كجم/يوم: حوالي 12-13 لتر، يحتوي على 120-150 جم/لتر من الذهب، والذي يمكن أن يشغل ما يصل إلى حوالي 2 كجم من الذهب في الإلكتروليت.
- درجة حرارة الإلكتروليت: حوالي 60-70 درجة مئوية، مع جهاز تكثيف لتقليل فقدان الإلكتروليت والذهب.
- مادة المعدات الرئيسية: بولي بروبيلين عالي الأداء مع أجزاء موصلة من النحاس المطلي بالتيتانيوم.
مقارنة الاختيار
تكرير الماء الملكي مقابل التحليل الكهربائي للذهب
| البند | التنقية بالماء الملكي | نظام التحليل الذهبي |
|---|---|---|
| المواد المناسبة | الذهب منخفض النقاء، والذهب الخام، وسبائك الذهب، ومسحوق الذهب المستعاد، والبردة، ومواد الاسترداد المحتوية على الذهب. | ذهب عيار 22 قيراط وما فوق، وألواح أنود ذهبية عالية الجودة ومشاريع تكرير عالية النقاء. |
| هدف الأغلبية | عادة ما تكون أعلى من 99% بعد التنقية الكيميائي والغسيل والتجفيف والصهر؛ ويمكن استخدامه أيضًا كطريق للمعالجة المسبقة قبل التنقية عالي النقاء. | معيار Au99.99؛ يمكن تحقيق 99.999% من خلال متطلبات العمليات الخاصة. |
| الاستثمار | انخفاض الاستثمار في المعدات وتخطيط العملية البسيط، ولكن متطلبات معالجة الأبخرة الحمضية والنفايات أقوى. | استثمار أعلى في النظام ويتطلب إعداد لوحة الأنود بالإضافة إلى إلكتروليت يحتوي على الذهب، وكلاهما يكمية الذهب المحتجزة في العملية الثمين أثناء دورة التنقية. |
| الرقابة البيئية | يتطلب التهوية وفاصل الضباب ومعالجة غازات العادم والموافقة المحلية. | عملية نظيفة، ولكن يجب الحفاظ على الإلكتروليت واستبداله في الوقت المحدد. |
| قضية أفضل استخدام | تكرير المواد الكيميائية الصغيرة والمتوسطة، ومعالجة الذهب الخردة منخفضة النقاء والمعالجة المسبقة لمواد الاسترداد. | خط تكرير احترافي، ومواد تغذية مناسبة، وإنتاج سبائك ذهب بنقاوة Au 99.99 وجودة ثابتة. |
الحواشي التقنية
النقاط الرئيسية التي يجب على المشترين فهمها قبل اختيار طريقة التنقية
التنقية بالماء الملكي مناسبة لبعض مواد التغذية منخفضة العيار
يمكن للالماء الملكي معالجة الذهب منخفض النقاء ومسحوق الذهب المستعاد والبردة والمواد المختلطة الحاملة للذهب. غالبًا ما تكون هذه هي الخطوة الأولى الأكثر عملية عندما لا يمكن تحويل المادة مباشرة إلى لوحة أنود مستقرة.
يحتاج التحليل الكهربائي إلى ذهب عالي الجودة
التحليل الكهربائي للذهب ليس حلاً مباشرًا للمواد الخام ذات المحتوى المنخفض جدًا. يجب أن تكون خامة التغذية عادةً بعيار 22 قيراطًا أو أعلى، وفي العديد من خطوط التنقية تتم معالجته مسبقًا وصهره وصبه في ألواح الأنود. يحتاج الإلكتروليت أيضًا إلى محتوى الذهب المذاب، لذلك يجب على المشتري حساب كمية الذهب المحتجزة في العملية قبل اختيار هذا الطريق.
مسائل جرد الذهب
نظرًا لأن الذهب باهظ الثمن، يجب على المشترين التفكير في كمية الذهب التي سيتم شغلها أثناء التحليل الكهربائي. قد يستخدم نظام التحليل الكهربائي 5 كجم/يوم 12-13 لترًا من الإلكتروليت الذي يحتوي على 120-150 جم/لتر من الذهب، لذلك يمكن أن يشغل الإلكتروليت وحده ما يصل إلى حوالي 2 كجم من الذهب، ولا يشمل ألواح الأنود.
يجب معالجة غاز الماء الملكي
ويتمثل الخطر الرئيسي في الضباب الحمضي وأكاسيد النيتروجين والكلور وكلوريد النتروسيل، وليس مجرد "غاز نفايات الكبريتيد". يحتاج النظام المناسب إلى التهوية، وفصل الضباب، ومعالجة أجهزة الغسيل، والموافقة البيئية المحلية.
رواسب الذهب النقي في الكاثود
في التحليل الكهربائي للذهب Wohlwill، يذوب الذهب غير النقي عالي الجودة من القطب الموجب. يترسب الذهب عالي النقاء عند الكاثود. يعد هذا التمييز مهمًا عند شرح العملية للمشترين الفنيين.
حالة الإلكتروليت تتحكم في الجودة
عندما تتراكم أيونات الشوائب في الإلكتروليت، يمكن أن تنخفض جودة الذهب الكاثود. يجب مراقبة الإلكتروليت أو استبداله أو معالجته لاستعادة الذهب المتبقي والحفاظ على نقائه المستقر.
5 كجم مرجع تدفق الماء الملكي
كيف يعمل خط تكرير ومعالجة غازات العادم المائي العملي
بالنسبة لسير عمل تنقية الذهب بمقدار 5 كجم، عادةً ما يتم بناء مسار الماء الملكي حول تخزين الأحماض، وقياس الأحماض، والذوبان، وفصل الصلبة والسائلة، وترسيب الذهب، والترشيح الدقيق، والغسيل، والتجفيف، والصهر. يعد هذا طريقًا عمليًا لمواد الذهب منخفضة المحتوى لأن المادة يمكن أن تدخل في الذوبان الكيميائي أولاً بدلاً من تحضيرها في ألواح الأنود ذات درجة التحليل الكهربائي.
يمكن أن يشتمل الخط النموذجي على صهاريج تخزين حمض الهيدروكلوريك وحمض النيتريك، وخزانات قياس الحمض سعة 50 لترًا، ومفاعل تيتانيوم مذيب للذهب سعة 50 لترًا، وفلتر الماء الملكي الدقيق، ومفاعل اختزال PPH سعة 150 لترًا، وعامل اختزال كبريتيت الصوديوم أو الهيدروكسيل أمين، وفلتر ناعم من الذهب الإسفنجي، والغسيل بالماء الساخن، والتجفيف بالفرن، والشعلة النهائية أو الصهر الكهربائي.
لا ينبغي تجاهل معالجة غازات العادم
- يجب أن تمر غازات النفايات الحمضية عالية التركيز وأكاسيد النيتروجين عبر المكثف ونظام مضخة التفريغ.
- قد يشتمل نظام معالجة غازات العادم على خزان معالجة سعة 800 لتر، وخزان مياه متداول ونظام جرعات كيميائية أوتوماتيكي.
- تتم معالجة الغاز الحمضي عادة بواسطة برج رش قلوي قبل تفريغه.
- يستخدم التدفق المرجعي برج غسيل مادة كاوية ومروحة طرد مركزي للعادم المتوافق.
- وينبغي أيضًا جمع الدخان والغاز العضوي الناتج عن التجفيف والصهر والصب بشكل منفصل.
خط التكرير الكامل
عملية تنقية الذهب وتنقيته
خط تكرير الذهب الكامل لا يقتصر على خلية تحليل كهربائي واحدة. في المسار الإلكتروليتي تمر المادة عادةً بالمراحل التالية: تكسير الخام أو تحبيبه، وإزالة الشوائب بحمض النيتريك، وتحضير الإلكتروليت، وصب ألواح الأنود، ثم التحليل الكهربائي والغسل والتجفيف وصب السبائك. أما المواد منخفضة العيار فقد تحتاج أولًا إلى تنقية كيميائية بالماء الملكي قبل مرحلة الوصول إلى النقاوة العالية.
يتم سحق أو تحبيب قطع الذهب الخام الكبيرة لتحسين سرعة الصهر واستقرار العملية.
يزيل حمض النيتريك المعادن الأساسية مثل الحديد والنحاس والرصاص والزنك بينما يبقى الذهب غير منحل.
بعد الغسيل والتجفيف، يتم صهر الذهب بواسطة فرن التردد المتوسط ويتم صبه في ألواح الأنود.
يتم تعليق لوحة الأنود في إلكتروليت يحتوي على الذهب ويتم تنقيتها إلى ذهب عالي النقاء.
جمع الذهب الكاثود وغسله لإزالة بقايا الإلكتروليت والشوائب القابلة للذوبان.
تجفيف الذهب المغسول في الفرن قبل عملية الصهر أو صب السبائك التالية.
يتم صهر الذهب المكرر وصبه في سبائك أو قضبان أو حسب المواصفات التي يطلبها العميل.
عندما تتجاوز أيونات الشوائب المعيار، يجب استبدال الإلكتروليت أو معالجته لاستعادة الذهب المتبقي.
نطاق المعدات
ما هي المعدات التي يتم تضمينها عادة في خط معدات تكرير الذهب؟
يعتمد التكوين النهائي على مادة التغذية ونقاء الهدف والقدرة اليومية والمتطلبات البيئية المحلية. بالنسبة لتكرير الماء الملكي، قد يشتمل النظام على خزانات الحمض، ومفاعل إزالة الشوائب، ومفاعل الإذابة، ومفاعل الاختزال، وفاصل الضباب، وألواح الترشيح، والفلتر الدقيق، ومنصة الدعم، ووحدة التفريغ، والمبرد، وتجهيزات الأنابيب، وخزانة توزيع الطاقة.
بالنسبة للتحليل الكهربائي للذهب، فإن الخط يتضمن عادةً خزانة الرياح لإذابة الذهب، ودلو التيتانيوم، ونظام تحضير الإلكتروليت، وخزان التحليل الكهربائي، والمقوم، وجهاز التكثيف، ونظام الغسيل، وفرن التجفيف، ومعدات الصهر أو الصب.
معلومات للتأكيد قبل الشراء
- ما هو نقاء الذهب الحالي وشكله المادي: خردة المجوهرات، أو الذهب الخام، أو المسحوق، أو برادة، أو حبيبات، أو لوحة الأنود أو السبائك؟
- ما هي درجة النقاء النهائية المطلوبة: 99%، 99.9%، 99.99%، أو 99.999%؟
- ما هي القدرة المتوقعة يوميا أو لكل دفعة؟
- هل الورشة حاصلة على معالجة الأبخرة الحمضية والموافقة البيئية؟
- هل يمكن ضغط المادة أو صبها في ألواح الأنود، أم يجب معالجتها بالماء الملكي أولاً؟
- هل يمكن للمشروع قبول احتلال الذهب في صفائح الإلكتروليت والأنود أثناء التحليل الكهربائي؟
- هل سيتم بيع الذهب المكرر كمسحوق، أو صهره في سبائك، أو صبه في سبائك الذهب؟
CDOCAST ذات الصلة الصفحة
روابط مفيدة للمعدات لسير عمل تكرير كامل
FAQ
الأسئلة الشائعة حول معدات تكرير الذهب
ما الفرق بين تكرير الماء الملكي والتحليل الكهربائي للذهب؟
تكرير الماء الملكي هو عملية إذابة واختزال كيميائي، تستخدم عادة للذهب منخفض النقاء والمواد الحاملة للذهب المستردة. يستخدم التحليل الكهربائي للذهب ذوبان الأنود وترسيب الكاثود، ويتطلب عادةً تغذية عالية الجودة تبلغ حوالي 22 قيراطًا أو أعلى قبل تنقيته إلى نقاء 99.99%.
ما هي الطريقة التي يجب أن أختارها للذهب الخردة منخفض النقاء؟
عادة ما يكون الذهب الخردة منخفض النقاء أكثر ملاءمة لتكرير الماء الملكي لأن التغذية لا تحتاج إلى تحويلها إلى ألواح الأنود أولاً. ومع ذلك، يجب أن تتعامل ورشة العمل مع الرذاذ الحمضي، وأكاسيد النيتروجين، والكلور، وفصل الضباب، ومعالجة غازات العادم بشكل صحيح.
هل يستطيع نظام التحليل الكهربائي للذهب إنتاج ذهب بنسبة 99.99%؟
نعم. يمكن لنظام التحليل الكهربائي للذهب المصمم بشكل صحيح أن ينتج ذهبًا بقيمة 99.99%، وفي ظل متطلبات عملية خاصة، يمكنه أيضًا إنتاج ذهب نقي بنسبة 99.999%. يجب أن تكون خامة التغذية عادةً بعيار 22 قيراطًا أو أعلى وأن يتم إعدادها في ألواح الأنود.
لماذا يوصى غالبًا باستخدام الماء الملكي أولاً لمواد استرداد الذهب؟
الذهب باهظ الثمن، ويتطلب التحليل الكهربائي ضغط الذهب أو صبه في ألواح الأنود. يحتاج الإلكتروليت أيضًا إلى محتوى الذهب المذاب قبل التشغيل المستقر، لذلك يحتل التحليل الكهربائي الذهب في كل من ألواح الأنود والإلكتروليت. بالنسبة لمواد استرداد الذهب ذات الدرجة المنخفضة، غالبًا ما تكون المعالجة المائية الملكية أكثر عملية قبل أي طريق للتحليل الكهربائي عالي النقاء.
كم من الوقت يستغرق التحليل الكهربائي للذهب عادة؟
يستغرق وقت التحليل الكهربائي عادةً حوالي 20-22 ساعة اعتمادًا على نقاء المادة وكثافة التيار وحالة الإلكتروليت وقدرة الماكينة.
لماذا يجب استبدال الإلكتروليت أو معالجته؟
بعد التحليل الكهربائي المتكرر، يمكن أن تتجاوز أيونات الشوائب في الإلكتروليت المعيار وتؤثر على جودة الذهب الكاثود. يجب استبدال الإلكتروليت أو معالجته لاستعادة الذهب المتبقي والحفاظ على استقرار جودة التنقية.
هل أحتاج إلى برج رش دخان لورشة تكرير؟
بالنسبة لعمليات التنقية الكيميائي وإذابة الذهب، يوصى بشدة باستخدام برج رش الدخان أو نظام معالجة غازات العادم. فهو يجمع الغاز الحمضي ويعالجه قبل تفريغه، مما يساعد على حماية المشغلين وتلبية المتطلبات البيئية المحلية.
هل يمكن صهر مسحوق الذهب المكرر مباشرة في سبائك؟
نعم. بعد التنقية والغسيل والتجفيف، يمكن صهر مسحوق الذهب المكرر أو الذهب الكاثود في آلة صهر الذهب وصبه في سبائك أو سبائك ذهبية أو المواصفات التي يطلبها العميل.
ما الذي يجب أن أرسله قبل أن أطلب عرض أسعار لمعدات تكرير الذهب؟
يرجى إرسال نموذج المادة والنقاء الحالي والنقاء المستهدف والقدرة المتوقعة في اليوم ومساحة ورشة العمل المتاحة والمتطلبات البيئية المحلية ونموذج المنتج النهائي. تساعد هذه التفاصيل في الاختيار بين تكرير الماء الملكي أو التحليل الكهربائي للذهب أو خط تكرير مشترك.
دعم المشروع
هل تحتاج إلى مساعدة في اختيار معدات تكرير الذهب؟
أرسل نقاء الذهب الخاص بك والشكل المادي والقدرة ونقاء الهدف. يمكن لـ CDOCAST أن توصي بتكرير الماء الملكي، أو التحليل الكهربائي للذهب، أو سير عمل مشترك من التنقية إلى الصب بناءً على متطلبات الإنتاج الفعلية الخاصة بك.