记得关注哟
据考古发掘,人类开采并使用银的历史可追溯到公元前4000多年,一部银饰、银器的发展史是中华民族辉煌历史的重要组成部分,是中华文明的瑰丽珍宝。现代社会,银所具备的美丽外观和优异加工性能除用于首饰行业外,也是制作“国礼”(如图1-2)和奖章/牌的首选材料。另银的科技应用范围广泛,如在电力、太阳能、照相、医药、电化学等领域。

图1 《和美》足银丝巾果盘(北京工美造办)

图2《绽放共荣》捧盒套装(北京工美造办)
在银的各个应用领域熔炼工序都是不可缺少的,在此过程中,银被加热熔化后很易“生气”,即银在液态时较容易转化为气态而从坩埚中逃逸,逸出的气态银原子一部分通过叠加聚集变成大的银液滴滚回坩埚,另一部分银原子受冷后以微粉的形式散落在坩埚周围,该微粉虽可被回收,但会引起环境污染和成本增加。
探究不同温度、时间对银逃逸现象的影响
为探究不同温度、时间对银逃逸现象的影响,做了两个小实验。
第一个实验中,选取98号汽油作为燃料,附加马达鼓风装置,使用红外测温仪测出该燃料燃烧温度为1240℃,选取首饰大号焊枪对银的蒸气压为70克银料加热,银料熔化后加热了9分钟,冷却后可见坩埚周边附着有最大直径约为0.3mm球状银粒(如图3)。

图3 坩埚周边附着的小银球
第二个实验中,选取坛装煤气作为燃料,氧气为助燃气体,该火焰可熔炼铂金(熔点1769℃),预计火焰温度可达1860℃,使用银料106克,高温合金锭15克(同时测下与银的溶解度,不影响银的逃逸量),银料熔化加热了4分钟,可以观察到坩埚周边附着有大量细小银球,冷却后测得银量减少4.6克,损耗率为4.34wt.%;

图4 坩埚周边附着较多小银球
另有一真实案例,一客户使用火焰温度为1860℃的焊枪熔炼10千克银料,使用大坩埚分几次熔完铸锭并称总重,结果显示为9.4千克,少了600克银料。
从以上小实验和案例看出,银很容易“生气”,这是因为银有着较高的蒸汽压,其为0.34 帕(960.5℃),在液态下容易发生逃逸而使银锭总重减少,毋容置疑应当引起足够重视。通过以上简单实验和平时操作经验,可以得到逃逸出的银量与熔化时的温度、加热时长以及坩埚敞口大小有着正相关关系。为尽量减少银在熔炼过程中的损失,可根据熔炼目的和实际情况尽量降低熔炼温度、减小熔炼时间并使用敞口较小坩埚。
银的“生气”特征和黄金回收有什么内在联系呢?
首先,了解下基础背景,金和银是完全固溶体,自然界中,银合金紧密共生,这种共生也体现在上交所的1#金的银含量中,使用ICP-MS测得其最主要的杂质元素为银,含量为0.0087wt.%。首饰行业中,由于银与金有着良好的相溶性和优异的加工性,在G22K、G18K、G14K等的补口材料中往往含有银。
黄金回收过程中,最注重的两个指标便是重量和纯度,为了防止金品中夹杂别的材料(如添加W、Ir等)冒充黄金,回收公司会将其剪分并熔炼,一方面,通过熔炼可以检验金品是否做假,另一方面,高温较长时间的熔炼可将银等蒸汽压较高的杂质元素以气体的方式去除。
现实熔炼高纯金中,会发现即便使用氧气助燃的煤气加热,金的逃逸量也很小,这也是行业中很多知名公司在铸造黄金时使用该方法加热黄金。这是因为金的蒸汽压为0.5*10-2 帕(1064.43℃),仅为银的1/68。
但在熔炼含有一定杂质量的黄金时,这些杂质气化时会将一定成分的黄金带出液面散落在坩埚周围,附加以XRF测试把关,回收公司就可以较轻重量和较高含金量买到金品,逃逸出的黄金待积累到一定的量可再行回收。


图5 将金树置于坩埚中 图6 坩埚顶部的逃逸气
为体现黄金中杂质元素的逃逸现象,做了个小实验,选取1600克千足金(如图5)置于坩埚中,使用中频炉加热,当加热到一定时间,金液在电磁搅拌下剧烈翻滚,同时有明显可见的气体逸出(如图6),总的加热时长为7.35Min,铸锭称量后重量减少1.1克,损耗0.069wt.%。
从以上论述和实验可以看出,长时间高温熔炼黄金可以起到一定的去杂效果,同时会包含少量的黄金损耗,而短时间低温熔炼黄金对于出售金品者是有利的。
本文图片收集于网络(已标注来源)
如果侵权请联系删除,感谢!