Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Złoto Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej Modelowanie w Inżynierii Materiałów Kraków, 03.12.2010r.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Złoto Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej Modelowanie w Inżynierii Materiałów Kraków, 03.12.2010r."— Zapis prezentacji:

1 Złoto Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej Modelowanie w Inżynierii Materiałów Kraków, r.

2 Prelegenci Michał Gzyl Hubert Jabłoński Aleksander Księżopolski

3 Plan prezentacji Właściwości złota Zarysy historyczny Surowce (rudy) Produkcja złota na świecie i w Polsce Wzbogacanie złota Rafinacja –Metody chemiczne –Metody elektrolityczne –Metody chemiczne Stopy złota Zastosowanie

4 Właściwości złota Symbol chemiczny: Au Masa atomowa: 196,97u Gęstość: 19,3 g/cm 3 Temperatura topnienia: 1337,33 K Temperatura wrzenia: 3129 K

5 Historia złota Wydobywane i użytkowane od ponad 6tys. lat Od pierwszego tysiąclecia p.n.e używane jako środek płatniczy W XIX w. wprowadzono złoto jako parytet walutowy dla banknotów. Parytet załamał się w różnych państwach w okresie Pokryta złotem maska Tutenchamona z ok. 1325r.p.n.e.

6 Złoża Złoża pierwotne są wynikiem wytrącania się złota z gorących roztworów w skałach, m.in. poprzez nagłe spadki ciśnienia i temperatury Złoża wtórne powstały w wyniku niszczenia m.in. przez wietrzenie i erozję złóż pierwotnych

7 Rudy złota elektrum - izomorficzne roztwory stałe ze srebrem amalgamaty - roztwory stałe z rtęcią roztwory stałe z Cu, Bi, Pd domieszki złota w pirytach i arsenopirytach tellurki –calaveryt AuTe 2, –sylvanit AuAgTe 4, –nagyagit Pb 5 Au(Te,Sb) 4 S 5-8 Złoto rodzime w żyłach kwarcytowych Źródło:

8 Produkcja na świecie Najwięksi producenci złota w 2009r.: Chiny (300t) Australia (215t) USA (215t) RPA (210t) Rosja (185t) Źródło: Dr Thomas Chaize,

9 Produkcja na świecie

10 Produkcja w Polsce kopalnie miedziowo-srebrowe na monoklinie przedsudeckiej - obecnie jedyny obszar wydobycia złota w Polsce. w 2009 r. odkryto złoża złota w rejonie kopalni Polkowice-Sieroszowice (KGHM). Specjaliści oceniają je na 80 ton - jest to największe złoże w Europie - jeszcze nie eksploatowane

11 Wzbogacanie złota Cyjanizacja –podstawowy sposób wzbogacania rud –usunięcie siarczków, minerałów ilastych, miki, materii węglistej oraz rtęci – niekorzystnych składników rud złota –złoto, po rozpuszczeniu w cyjankach, jest następnie wytrącane sproszkowanym cynkiem lub zgranulowanym węglem, następnie czyszczone kwasem siarkowym oraz stapiane w stopy Au-Ag (tzw. doré) 4 Au + 8 NaCN + O H 2 O 4 Na[Au(CN) 2 ] + 4 NaOH Flotacja –rzadziej stosowana – głównie w przypadku rud złoto-srebrowych

12 Rafinacja złota Rafinacja metodami chemicznymi –przez rozpuszczenie złota w wodzie królewskiej –za pomocą kwasu azotowego –afinacja Elektrolityczna rafinacja złota Rafinacja złota metodami metalurgicznymi

13 Rafinacja przez rozpuszczenie złota w wodzie królewskiej Dla stopów o zawartości srebra poniżej 5% Otrzymywanie złota próby ok. 999,5 Woda królewska –3/4 kwasu solnego (HCl) –1/4 kwasu azotowego (HNO 3 ) Przebieg reakcji Au + 3HNO 3 + 4HCl = HAuCl 4 + 3NO 2 + 3H 2 O 2HAuCl 4 + 2NaHSO 3 = 2Au + 4HCl + Na 2 SO 4 + SO 2

14 Rafinacja przez rozpuszczenie złota w wodzie królewskiej

15 Rafinacja za pomocą kwasu azotowego Dla stopów o zawartości srebra powyżej 5% Na proces składają się czynności: –inkwartacji, czyli dodaniu takiej ilości srebra, aby stosunek złota do srebra wynosił 1:2,5 –granulacji stopu –wytrawianiu w stężonym kwasie azotowym HNO 3, który rozpuszcza srebro i miedź oraz inne domieszki –zebranie z dna naczynia złota w postaci granulek Otrzymywanie złota próby ok Prostota procesu Duży koszt związany z ceną kwasu azotowego Stosowany dla stopów o zawartości do 0,5 kg złota (Au-Ag) + 2HNO 3 Au + AgNO 3 + NO 2 + H 2 O

16 Afinacja Stosowanie kwasu siarkowego zamiast azotowego Dla stopów o zawartości ołowiu oraz miedzi poniżej 10% Tańszy w stosunku do rafinacji kwasem azotowym Możliwość stosowania większych wsadów (do 500 kg) Otrzymywanie złota próby 998 – 999 (Au-Ag) + 2H 2 SO 4 Au + Ag 2 SO 4 + SO 2 + 2H 2 O

17 Elektrolityczna rafinacja złota Stosowana przede wszystkim dla surowca złotego, który jest produktem ubocznym Podczas elektrolizy srebra metodą Möbiusa otrzymywany jest jako produkt uboczny stop o zawartości złota ok. 98% oraz ok. 2% platyny Ponieważ potencjał normalny złota +1,42 V różni się znacznie od najbliższego mu potencjału rtęci + 0,7 V – otrzymujemy niemalże czyste złoto Anoda – złoto poddawane rafinacji Katoda – czyste złoto Elektrolit – chlorek złotawy (HAuCl 4 ) oraz kwas solny (HCl) Warunki przeprowadzania procesu –temperatura - 70°C –zawartość 90 g złota na 1 litr elektrolitu –natężenie 200 A –napięcie 1 V

18 Elektrolityczna rafinacja złota HAuCl 4 H + + Cl ̄ + Au Cl ̄

19 Rafinacja złota metodami metalurgicznymi Stosowana w przypadku, gdy stop jest twardy i kruchy oraz nie ma żądanej barwy i próby Zazwyczaj niepożądane cechy spowodowane są obecnością ołowiu, żelaza, cynku, kadmu Polega na stopieniu złota z topnikami, tj. azotanem sodu ( NaNO 3 ) i azotanem potasu ( KNO 3 ), które mają działanie silnie utleniające, dzięki czemu utlenione metale nieszlachetne w postaci tlenków przechodzą do żużla Otrzymywanie złota próby 900 Możliwe duże straty metali szlachetnych Utlenianie ołowiu azotanem sodu NaNO 3 + Pb NaNO 2 + PbO

20 Stopy złota Motywacja dodawania składników stopowych –Poprawa własności mechanicznych (twardość, sprężystość, odporność na ścieranie) –Uzyskanie odpowiedniej barwy –Obniżenie ceny wyrobu jubilerskiego Stopy –Dwuskładnikowe –Trójskładnikowe –Spoiwa lub luty złote Wyroby jubilerskie ze złota –Zawartość złota 33.3 – 96% –Dodatki stopowe: Cu, Ni, Zn, Cd (ligura - dodatki nieszlachetne) oraz metale szlachetne: Ag, Pt (na równi ze złotem), Pd, Ir

21 Numer próby PróbaZawartość złota [%] Oznaczenie karatowe obrączkowa Próby złota

22 Stop Au-Ag Źródło: RSC

23 Stop Au-Ag Rozpuszczają się w każdych proporcjach Stopów Au-Ag nie poddaje się obróbce cieplnej Minimalny wpływ dodatku Ag na wytrzymałość, twardość Minimalne obniżenie właściwości plastycznych Dodatek Ag poprawia odporność na korozję oraz zmienia barwę wyrobu (zółta, zielona, srebrna)

24 Stop Au-Cu Źródło: 884 C Au 3 Cu AuCuAuCu 3

25 Stop Au-Cu Rozpuszczają się w każdych proporcjach W fazie stałej występują związki międzymetaliczne AuCu, Au 3 Cu, AuCu 3, które podwyższają twardość Stosując podgrzewanie do 800 o C oraz szybko chłodząc uzyskuje się stop do obróbki plastycznej Dodatek Cu odbarwia stop w zakresie barw od czerwonożółtej do czerwonej Zbyt duży dodatek Cu obniża odporność na korozję (czernieje stopów)

26 Stop Au-Ag-Cu Źródło: colours.png Źródło: Au-Cu-phase-diagram-greek.svg

27 Stop Au-Ag-Cu Najczęściej spotykany w jubilerstwie Największa twardość 150 HB (AuCu30Ag20) Własności mechaniczne zależą od wytworzenia się faz AuCu oraz AuCu 3 Stopy poddaje się obróbce plastycznej na zimno

28 Stopy złota kolorowego Zielone –srebro –kadm (obecnie rzadko) Białe –pallad –nikiel Czerwone –miedź

29 Zastosowanie Produkcja biżuterii Galwanizacja Prace konserwatorskie (złoto listkowe) –Odnawianie antyków Źródło: Źródło: ?id=289

30 Zastosowanie Elektronika, telekomunikacja –Procesory, złącza –Dobra przewodność, nie utlenia się Źródło: z%C3%82%C5%81%C3%82%C4%84czka- smarp-6ghz-z%C3%82%C5%81oty- nakr%C4%82%C2%8Acany-p-2711.html Źródło: zone.com/tradepic/DSCF1376.JPG

31 Zastosowanie Medycyna –Związki złota stosowane w chorobach stawów –Implanty dentystyczne –Terapie nowotworów Źródło: imgurl=http://www.dens.pl/images/u2_p14.jpg Źródło: Article-informacja_o_szczepionce_SILGARD #paragraph3344

32 Bibliografia Jopkiewicz M., Kubica M., Metale szlachetne. Towaroznawstwo, Libra, Warszawa 1983 Zastawniak F., Złotnictwo i probiernictwo, Wyd. Od Nowa, Kraków 1995 Paulo A., Strzelska-Smakowska B., Rudy metali nieżelaznych i szlachetnych, Wydawnictwo AGH, Kraków 2005


Pobierz ppt "Złoto Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej Modelowanie w Inżynierii Materiałów Kraków, 03.12.2010r."

Podobne prezentacje


Reklamy Google