Плавка со свинцом

Помещают очищаемый слиток золота или серебра в тигель, засыпают сверху немного буры и ставят тигель в раскаленный горн. Когда слиток расплавится, кладут в тигель свинец (в виде зерен, полосок или небольших кусочков), после чего металл хорошо перемешивают и отливают в плоскую изложницу. Таким образом получают сплав со свинцом, так называемый "веркблей", который затем подвергается очистительной плавке в особых чашах из костяной золы. Эти чаши нетрудно самому приготовить: обжигают кости в горне; хорошо обожженные кости толкут в ступке в мелкий порошок и просеивают через волосяное сито; полученную костяную золу смачивают водой настолько, чтобы, сжатая в руке, она не рассьшалась, и затем набивают ее в железную чашку или круглую железную коробку (без крышки) доверху и плотно утрамбовывают; потом вырезают в набойке углубление и хорошо ее просушивают. Вместо костяной золы можно пользоваться древесною, которую просеивают через мелкое сито и затем в чугунном котле выщелачивают горячей водой (несколько раз меняя воду). Иногда костяную золу смешивают с древеснои в равных частях.
Очистительную плавку можно производить или в самодувном горне с боковым отверстием, или в кузнечном, причем в них вставляют глиняный муфель*, который затем обкладывают углем со вcex сторон, за исключением одной передней. Но удобнее плавку производить в муфельной печи.

*Муфель ставят не прямо на колосники или на под горна, а на подставки из огнеупорных кирпичей.

Чтобы дать понятие об устройстве муфельной печи, приводим на табл. I фиг. 4 и 5 изображение ее в двух разрезах.
Муфель m покоится передним концом своим на выступе лицевой стенки печи, а задним - на трех глиняных подкладках, которые лежат на пороге n. Кирпичи, на которых уложен муфель, обмазываются смесью глины и костяного пепла, чтобы дно муфеля не приставало к ним; Р - рабочее отверстие в наружной стенке печи; оно закрывается или открывается, смотря по надобности, или железной заслонкой, или кирпичами.
Топка производится через отверстие Т; К - чугунные колосники; 3 - зольник; Д - дымовая труба. Тяга воздуха управляется заслонкой в дымовой трубе и дверцами в зольнике. В небольших печах применяют муфель из огнеупорной глины; в больших же их выкладывают из огнеупорного кирпича. Описанное устройство муфельной печи относится и тому случаю, когда для топки применяется пламенный каменный уголь; для кокса же и древесного угля нужно устраивать печи так, чтобы засыпку топлива можно было делать сверху на муфель.
Теперь переходим к описанию очистительной плавки.
После того как горн или муфельная печь раскалены, открывают рабочее отверстие и вносят в муфель чашу с костяной набойкой.
Когда чаша накалится, кладут в нее веркблей и задают сильныи жар, закрывая окошко горна. После расплавления веркблея окошко открывают и наблюдают за плавкой. При этом происходят следующие явления: свинец веркблея окисляется воздухом в окись свинца- "глет", глет окисляет неблагородные металлы: олово, цинк, медь и другие; окиси этих металлов растворяются в избытке глета и образуют частью легкоплавкий шлак, который всасывается пористыми стенками набойки, частью трудноплавкую корку, которая собирается на поверхности расплавленного металла. Корку трудноплавких окислов (цинка и олова) нужно снимать железной ложечкой, так как иначе они могут покрыть собой всю поверхность расплавленного металла и прекратить к последнему доступ воздуха; если же таких окислов немного, то ограничиваются только тем, что их сгребают железной лопаточкой или крючком к краю. Корку, снятую с веркблея, выбрасывать не следует, потому что в ней может содержаться незначительное коли- чество золота и серебра; обыкновенно ее кладут в золотые сора или крецы, собираемые в каждои мастерской.
Во все время плавки веркблея происходит образование глета, который, как мы уже сказали, способствует окислению разных металлов и частью с ними всасывается стенками костяной набойки, частью же улетучивается в виде паров. Так что по мере плавки количество веркблея постепенно уменьшается и наконец появится блестящая поверхность чистого золота и серебра. После этого чашу вынимают из муфеля, дают металлу охладиться и выбивают его из костяной золы, пропитанной шлаком. При очистке веркблея надо иметь в виду следующие обстоятельства: если количество веркблея велико, так что не может быть вмещено гнездом, сделанным в костяной набойке, то отрубают от него соответствующее количество, а именно: по весу не более, как в два раза против веса набойки; если веркблея будет взято слишком много, то может случиться, что набойка вся пропитается шлаками раньше, чем очистка закончится. Положим, вес набойки у нас 1 фунт, тогда на ней можно очистить около 2 фунтов веркблея, это количество его и отвешивают.
Затем смотрят за величиной гнезда в набойке, может ли в нем поместиться 2 фунта расплавленного веркблея; если гнездо достаточной величины, то отвешенное количество веркблея сразу кладут; если же гнездо мало, то отделяют такое количество, которое может в нем вместиться, и взвешивают его (положим, 1/2 фунта) и подвергают плавке только это количество, а затем во время плавки, когда освободится место в гнезде, добавляют понемногу свежего веркблея до тех пор, пока не выйдут все 2 фунта. Если в веркблее недостаточно свинца, то очистка не дойдет до конца; в этом случае отделение паров глета прекратится, а поверхность металла останется темною. Для довершения очистки придется вынуть чашу из муфеля, выбить металл из костяной набойки; наполнить чашу свежей набойкой и на последней продолжить очистку: кладут в нее металл и прибавляют новое количество свинца (положим, 1 фунт); задают сильный жар, закрывая горн, и когда металл и свинец расплавятся, открывают окошко горна и наблюдают за плавкой. Если свинца было прибавлено достаточно, то очистка дойдет до конца и получится чистое золото с серебром. Для переработки всего веркблея (положим, его осталось 8 фунтов) пришлось бы снова отделить два фунта, снова приготовить костяную набойку и очистку производить по-прежнему.
Если выяснилось при первей перечистке, что веркблей содержит недостаточное количество свинца, так что пришлось добавлять, как это выше описано, то лучше оставшиися веркблей (т. е. 8 фунтов) переплавить в тигле с новым количеством свинца. Так как на 2 фунта веркблея потребовалось прибавить 1 фунт свинца, то на 8 фунтов нужно будет добавить его еще 4 фунта. Переплавивши в тигле, получим 12 фунтов веркблея, в котором свинец содержится в достаточном для очистки количестве. Отделяя каждый раз по 2 фунта, переработаем все количество веркблея в шесть плавок.
Заметим еще, что при плавке веркблея надо следить, чтобы жар в горне был достаточен, так как иначе металл может застыть и тогда трудно будет снова его расплавить. Если жар достаточен, то пары глета быстро отделяются с поверхности металла вверх; если же жар слаб, то пары стелятся над расплавленным металлом.
Вместо того, чтобы золото сплавлять со свинцом в отдельном тигле, можно это сплавление производить прямо на костяной чаше, т. е. отвешенные количества золота и свинца кладут в чашу (последняя должна быть накалена в муфеле), закрывают рабочее отверстие муфельной печи заслонкой и задают сильный жар; через некоторое время, когда золото и свинец расплавятся, открывают заслонку и продолжают уже очистительную плавку, как выше описано.
Очистка со свинцом - довольно кропотливая работа, но зато удается получить чистое золото с серебром; если же серебра в очищаемом слитке не было, то получается одно чистое золото.
Описанным способом можно определить пробу слитка, содержащего золото или серебро (огневая проба). Для этого нужно отвесить 1 золотник стружек или мелких кусочков от слитка (стружки получают шаброванием, а кусочки выбиванием с помощью зубила) и очистить их плавкой со свинцом на костяной чаше; после этого получится зерно или, как говорят, "королек" чистого металла. Если королек будет желтого цвета, то это укажет, что в нашем слитке содержится много золота; если же королек белого цвета, то это значит, что в слитке или вовсе нет золота, или же его мало, а серебра - много. Если случилось бы, что после очистки на костяной чаше никакого королька не осталось, то это значило бы, что в слитке нет ни золота, ни серебра, а лишь неблагородные металлы: медь, цинк, олово и другие; наконец, если бы на чаше вместо блестящего королька получился темно-серого цвета горелый кусочек, то это указывало бы, что в слитке содержится какой-либо трудноплавкий металл: железо, никель или платина.
Похожим, у нас получился королек; этот королек надо снять с чаши плоскогубцами, очистить нижнюю его поверхность металлической щеткой от костяной золы и затем взвесить; пусть вec его будет 60 долей. Затем королек надо сплавить на древесном угле (с помощью паяльной трубки) с тройным по весу количеством чистого серебра*, т. е. последнего взять 180 долей 1 золотн. 84 доли, тогда получим слиток весом 2 золотн. 48 долей; этот слиток надо развальцевать в тонкую пластинку, свернуть последнюю в трубочку и затем ее поместить в фарфоровую чашку или колбу, в которую налить химически чистой азотной кислоты средней крепости (около 24' по ареометру Бомэ)**.

* Сплавление королька с серебром требуется ввиду того, что азотная кислота вытравляет серебро начисто только из таких сплавов, в которых на 1 ч. золота приходится 3 или более частей серебра; при меньшем содержании серебра азотная кислота только частью растворяет его, другая же часть остается в массе золота.
** Крепкая азотная кислота (например, в 30 по Бомэ) при нагревании кипит толчками; чтобы кипение сделать более спокойным, нужно вбросить в кислоту маленький кусочек древесного угля.

Для ускорения действия азотной кислоты надо ее нагревать, при этом серебро будет растворяться. Если кислоты взято было достаточно, то через некоторое время (положим, часа через два) все серебро растворится и в колбе останется только чистое золото, причем, если пластинка сильно разъедена кислотой, то золото получится в виде бурого порошка, в противном же случае оно получается в виде трубочки. После этого кислоту сливают прочь, золото промывают несколько раз дистиллированной водой, потом переводят его в фарфоровый тигелек, высушивают в последнем и взвешивают. Положим, вес полученного золота равняется 32 долям; следовательно, в нашем слитке содержится золота 32 пробы; вычитая 32 из 60 долек, т. е. из веса королька, который получился после очистки со свинцом, найдем, что в слитке, кроме того, содержится 60-32=28 проб серебра.
Если бы при разварке в азотной кислоте металлическая пластинка растворилась без остатка, то это указало бы на то, что в слитке золота вовсе нет, а серебра содержится 60 проб*.

Дата добавления: 2015-08-21