لوازم و مواد موردنیاز برای ذوب فلزات گرانبها

ذوب فلزات گرانبها درواقع فرآیندی حساس و دقیق است که برای ذوب فلزاتی مثل طلا، نقره و حتی پلاتین و پالادیوم و مواد و رسوب حاوی این فلزات به کار می‌رود. اما این فرایند به چه مواد و لوازمی نیاز دارد. در زیر، به این پرسش جواب خواهیم داد.

کوره ذوب فلزات گرانبها

کوره ذوب یکی از تجهیزات مهم و موردنیاز برای ذوب فلزات گرانبها است. وظیفه اصلی کوره تولید دمای بالا و لازم برای ذوب کردن فلزات گرانبها و مواد حاوی آنهاست و در اندازه‌ها و اشکال مختلفی طراحی می‌شوند. نوع کوره بستگی به اندازه و نوع دقیق فلزی که قرار است در آن ذوب شود دارد، اما به طور کلی جهت تهیه کوره باید به موارد زیر توجه نمود:

ساختار و مواد سازنده: کوره از موادی ساخته شده است که در برابر دما و حرارت بالا مقاوم و عایق باشد؟
منبع تولید حرارت بالا: کوره گازی است یا برقی یا از سیستم القایی برای تولید حرارت نقطه ذوب فلز موردنظر استفاده می کند؟
حجم کوره: آیا حجم و اندازه کوره به اندازه نیازمان هست و کوچک یا بزرگ نیست؟
مصرف انرژی و کنترل دما: اگر کوره القایی یا برقی است، آیا کوره از نظر مصرف انرژی در وضعیت مناسبی قرار دارد و سیستم کنترل دما و حرارت دارد؟

لازم به ذکر است که برای ذوب کردن طلا و نقره یک کوره گازی یک تا دو کیلویی کافی است. همچنین پیشنهاد می شود که مقاله ای که پیشتردر مورد کوره های ذوب منتشر کرده ایم را مطالعه فرمایید.

مشعل گازی کوره

کوره گازی برای ایجاد حرارت و دمای لازم رسیدن به نقطه ذوب فلزات گرانبها به به یک مشعل گازی نیاز دارد. مشعل گازی کوره انواع مختلفی دارد که می توان به مشعل ونتوری و مشعلهایی که با دمنده هوا کار می کند، اشاره نمود. البته این نکته را هم باید ذکر کرد که برخی مشعل ها با سوخت مایع مثل گازوئیل کار می کنند. به طور کلی مشعل‌های کوره می‌توانند به شکل‌ها و اندازه‌های مختلفی باشند و بسته به نوع و ابعاد کوره، نوع فلز گرانبها، نوع سوخت و سیستم انتقال حرارت مورد استفاده تعیین می‌شوند.

سرپیک و مشعل هواگاز

اگر بخواهید فلز گرانبهای خود را به روشی غیر از روش استفاده از کوره و به روش هواگاز ذوب کنید، باید یک سرپپک یا مشعل هواگاز مشابه آنچه که در جوشکاری و هوابرش استفاده می شود، استفاده کنید. این روش برای ذوب فلزات گرانبها اعم از طلا و نقره و حتی پلاتین و پالادیوم زیاد استفاده می شود.

کپسول گاز

برای ذوب فلزات گرانبها به گاز با فشار قوی نیاز است. این نیاز توسط یک کپسول ساده گاز برطرف می شود. البته علاوه بر کپسول به اتصالات گازی نیز مثل شیلنگهای استاندارد و فشار قوی، رگلاتور، شیر و تبدیل نیاز خواهد بود. لازم به ذکر است که کپسول گار چه در روش کوره و چه در روش هواگاز از آن وسایلی است که مورد نیاز می باشد.

کپسول اکسیژن

حهت ذوب فلزات گرانبها به روش هواگاز به یک کپسول اکسیژن هم نیاز خواهید داشت، زیرا گاز باید با اکسیژن ترکیب شود تا بتواند حرارت لازم برای رسیدن به نقطه ذوب را تامین نماید.

بوته  ذوب فلزات گرانبها

بوته ذوب (Crucible)، ظرفی مقاوم در برابر دماهای بالا و شوک‌های حرارتی است که برای ذوب کردن و نگهداری مذاب استفاده می شود و در صنعت طلاسازی، جواهرسازی، بازیافت و استخراج فلزات گرانبها و حتی صنایع فلزی و معدنی به وفور استفاده می شود. این ابزار هم مثل کپسول گاز در انواع روش ها اعم از کوره و هواگاز کاربرد دارد و در اشکال مختلف مثل کاسه ای و گلدانی (تصویر زیر) و از جنس های مختلف مثل آلومینا، گرافیت و حتی فولاد و تیتانیوم ساخته می شود.

ریژه (قالب)

ریژه قالبی مستطیلی شکل و از جنس چدن یا گرافیت است که آن را برای سرد کردن مذاب و تبدیل آن به شمش به کار می گیرند. معمولا برای مذاب طلا از ریژه های گرافیتی کوچک و برای مذاب نقره از ریژه های چدنی یک تا دو کیلویی استفاده می شود.

انبر بوته

از انبر بوته برای قرار دادن بوته ذوب در کوره یا بیرون آوردن و جابه جا کردن بوته ذوب استفاده می شود. این انبرها معمولا با طول نیم تا حدود یک متر و از جنس آهن و چدن ساخته می شوند و در مدل های مختلفی در بازار وجود دارند.

دسته بوته

اگر خواستید فلز گرانبهایتان را به روش هواگاز ذوب کنید معمولا یه یک دسته بوته برای نگه داشتن و جابه جا کردن بوته هم نیاز دارید. این وسیله بسیار ساده است و درواقع از یک دسته چوبی برای به دست گرفتن و قسمتی آهنی و چند پیچ برای قرار دادن و بستن بوته در آن ساخته شده است.

پتوی سرامیکی (پتوی نسوز یا پنبه نسوز)

پتوی سرامیکی که به پتوی نسوز یا پنبه نسوز نیز معروف است از الیاف سرامیکی تولید می شود وعلاوه بر این که می تواند تا 1400 درجه سانتی گراد حرارت را تحمل کند، عایق گرما و حرارت نیز می باشد. همچنین پتوی سرامیکی دارای قابلیت نصب سریع، قیمت مناسب، انعطاف پذیری بالا و مقاومت بالا در برابر خوردگی و شوک های حرارتی است که همه این ویژگی ها باعث شده است که از آن در فرآیند ذوب طلا و نقره استفاده شود.

از پتوی سرامیکی می توان برای ساخت کوره و عایق بندی کوره و بوته ذوب استفاده کرد و به آن به عنوان جایگزینی برای آجرها و ملات های نسوز نگاه کرد. البته باید توجه داشت که پتوی سرامیکی نسبت به آجر نسوز و ملات نسوز از بازدهی کمتری برخوردار است.

سیمان و ملات نسوز

سیمان نسوز نوعی سیمان است که به طور کلی در فرآیندهایی که نیاز به مقاومت در برابر حرارت بالا دارند (مثل ذوب)، استفاده می‌شود. این نوع سیمان معمولاً از موادی مانند آلومینات کلسیم و آلومینات‌های دیگر ساخته می شود و در دماهای بالا مانند ۱۴۰۰-۱۶۰۰ درجه سانتی‌گراد، پایداری حرارتی خوبی دارد. ملات نسوز هم معمولاً از مخلوطی از مواد معدنی نانومتری و پودرهای شیمیایی تشکیل شده است که پایداری و مقاومت حرارتی بالایی دارد. این ملات معمولاً با افزودن آب یک حالت خمیری پیدا می کند و سپس بر روی سطوح مورد نیاز اعمال می‌شود که پس از خشک شدن و سفت شدن، تبدیل به یک لایه جامد و مقاوم در برابر حرارت می‌شود. گفتنی است که در ذوب فلزات گرانبها از سیمان نسوز و ملات نسوز برای ساخت یا تعمیر کوره و عایق کاری آن استفاده می‌شود.

هود کوره

هود کوره برای مکش دودها و بخارهای حاصل از فرآیند ذوب به کار می رود چرا که ممکن است که دودها و بخارهای فرآیند ذوب حاوی فلزات سنگین و ترکیبات سمی باشند. از این رو لازم است که همه افراد که به ذوب طلا و نقره مشغول اند به خصوص افرادی که طلا و نقره را از قطعات الکترونیک بازیافت می کنند یک هود برای کوره خود تهیه نمایند.

عینک ایمنی و شیلد محافظ صورت

در فرایند ذوب استفاده از عینک ایمنی و شیلد محافظ صورت برای جلوگیری از آسیب رسیدن به صورت و چشم ها ضروری است. توجه داشته باشید که پاشیدن مذاب به اطراف به دلایل مختلف اتفاقی رایج است که می تواند برای هر کسی رخ دهد.

البسه ایمنی ذوب فلزات گرانبها

استفاده از حداقل یک جفت دستکش نسوز، یک پیشبند نسوز و یک جفت کفش ایمنی از لوازم ایمنی هستند که به همراه عینک ایمنی و شیلد محافظ صورت باید برای ذوب کردن فلزات گرانبها تهیه شوند.

بوراکس (بوره)

مهمترین ماده شیمیایی ذوب فلزات گرانبها بوراکس یا بوره با فرمول شیمیایی Na₂[B₄O₅(OH)₄]·8H₂O و ظاهر پودری و کریستالی نام دارد. درواقع بوراکس یک فلاکس ذوب مهم محسوب می شود که علاوه بر کمک به جداسازی ناخالصی‌ها، باعث کاهش نقطه ذوب فلز گرانبها و نیز کاهش اکسیداسیون (بوراکس می‌تواند اکسیداسیون فلزات را کاهش داده و از اکسیداسیون زیاد فلزات در هنگام ذوب جلوگیری کند) می‌شود.