что такое аффинажный слиток

Аффинаж золота, пошаговая инструкция всего процесса

Аффинаж золота и его особенности

В данной статье хочу рассказать про очень интересный и в то же время сложный процесс, который называется аффинаж. Этот процесс используется в ювелирной промышленности. Рассмотрим именно аффинаж золота, ведь этот металл самый красивый и самый распространённый в ювелирной и стоматологической сфере. Аффинаж – это процесс очищения металла, в нашем случае золота, от других более дешёвых металлов.

Цель аффинажа — чистое золото

Очень часто золото очищают в зубопротезной сфере, для изготовления золотых зубов. В ювелирном же деле этот процесс применяют при изготовлении изделий с более высокой пробой металла, например 750 проба.

Ведь для создания, какого либо ювелирного шедевра, необходимо иметь абсолютно чистое золото наивысшей пробы, чтобы посредством внесения лигатуры других металлов получить сплав, нужного оттенка и нужной пробы.

Описание процесса аффинажа

Также понадобится пинцет большой и прочный, он пригодится для переноса в расплавленное золото кусочков цинка и для выемки уже застывшего, но ещё очень горячего слитка. Спица из черной стали или титановая палочка толщиной 2-3 мм нужна для размешивания расплава в тигле. Её можно приобрести в специализированных магазинах для ювелиров.

Мерная колба

Колба из огнеупорного стекла лабораторная, объёмом 500 мл, чтобы в ней можно было кипятить. Обычно такие колбы имеют знак — матовый кружочек на боку. Ещё нужна электроплитка с закрытой спиралью. Она нужна для подогрева раствора во время процесса аффинажа золота. Также необходим колпак с небольшим отверстием в донышке. Им надо будет накрывать тигель при прокалки золотосодержащего остатка непосредственно перед его плавкой.

Необходим также аппарат для плавки металла. Самый оптимальный вариант использовать горелку газосварочную, ацетиленовую или пропановую. Самая удобная пропановая горелка, потому что не придётся возиться с карбидом, и постоянно запускать ацетиленовый генератор.

Материалы необходимые для аффинажа

Бура

2) Также потребуется концентрированная азотная кислота (HNO3) – примерно 65 – 70% процентная.

3) Совсем немного потребуется соляной кислоты (HCL) – концентрация 36 – 38%. Она необходима только на отбеливатель, с помощью которого будем очищать металл. Состав отбеливателя должен быть следущим: 20 мл HCL (соляная кислота) + 10 мл HNO3 (азотная кислота) + 500мл Н2О (вода).

4) Для аффинажа необходим цинк-разрыхлитель. Поясню, что означает слово разрыхлитель. Золото такой металл, который очень устойчив к агрессивным средам, и растворить его можно только в Царской водке или в растворах солей цианистой кислоты.

Металл цинк

Аффинаж золота с цинком

Перед началом плавки металла обязательно нужно сначала просушить, а после прокалить на электроплите приготовленный тигель, который также можно купить в магазине ювелирных товаров. Его цена обычно колеблется от 35 до 100 рублей.

Тигель шамотный

Ни в коем случае, нельзя накалять влажный тигель, так как он может лопнуть. Тем более в нем категорически нельзя плавить металл, ведь он вместе с золотом, разлетится на мелкие кусочки, и вы никогда его не соберёте полностью. Начинать надо с того, что кончиком синего пламени горелки, хорошо прогреваем дно и стенки тигля.

Затем добавляем буру в прогретое углубление тигля и плавим её. По мере сжижения буры разгоняем её пламенем горелки по всему тиглю, до тех пор, пока большая его часть не покроется бурой, а лучше покрыть всю поверхность углубления тигля.

Затем, с помощью пинцета, переносим наши 10 грамм золотосодержащего лома в тигель и греем металл до покраснения. Далее берём щепотку буры и посыпаем лом ею и продолжаем греть дальше так, чтобы бура покрыла весь металл в тигле пленкой. Бура нужна для того, чтобы не дать окисной пленки образоваться на поверхности разогреваемого металла, так как она более тугоплавкая, чем расплавляемый металл.

Электрическая плита

Кусочки цинка должны быть маленького размера потому, что существует большая разница температур плавления сплава золота и цинка, примерно около 500 градусов. Поэтому большой кусок цинка может привести к выбросу сплава из тигля. Самый оптимальный размер кусков цинка, составляет не более 6х6х6 мм.

Каждый следующий кусочек цинка, следует добавлять только после того, как в жидком золоте растворится предыдущий. Когда весь цинк внесен полностью, необходимо жидкий металл помешать спицей. В это самое время температура плавления полученного сплава золота и цинка существенно понижается, примерно до 500 градусов иногда ниже, соответственно греть расплав надо меньше.

Температуру нагрева металла можно регулировать, то приближая, то удаляя пламя горелки. После этого надо вытащить полученный сплав из тигля. Его необходимо тихонько покалывать пинцетом, для того чтобы увидеть тот момент, когда металл, схватился, а бура ещё нет и его можно взять и опустить в воду.

Если возьмёте раньше, то слиток распадется на отдельные кусочки, и пока вы будете их извлекать по одному, бура застынет, и некоторые кусочки приклеится к тиглю и придется опять греть тигель с металлом.

Надо помнить, что тигель, в котором вы смешивали золото и цинк, будет служить только исключительно для этих целей. Чистое золото после всего процесса аффинажа, плавят в другом чистом тигле. После смешивания цинка и золотого лома, полученный сплав становится очень хрупкий и имеет серебристый цвет.

Перед началом следующего этапа очистки золота от примесей, нужно размельчить полученный сплав, чем мельче, тем лучше. Оптимальный вариант растолочь полученный кусок металла в ступке до порошкообразного состояния.

Ступку можно приобрести в хозяйственном магазине. Полученный металл очень хрупок, поэтому растолочь его совсем не трудно, однако перед этим необходимо ступку накрыть материей, предварительно проделав в ней небольшое отверстие для пестика, которым будете размельчать металл.

Это обязательно следует сделать, так как от ударов пестика о металл мелкие кусочки сплава обязательно будут вылетать из ступки, и вы останетесь без металла. Из расчета того, что металл, который мы получили весит около 20 грамм, азотной кислоты 65% концентрации, потребуется около 200мл.

Предупреждение: в процессе реакции между азотной кислотой и сплавом золота с цинком происходит нагревание и обильное выделение удушливых, вредных для здоровья человека паров азотной кислоты, поэтому аффинаж нужно проводить на улице, в защитной маске, чтобы пары не попали в легкие. Идеальным вариантом, для аффинажа золота является дачный участок или огород в частном доме, куда есть возможность протянуть удлинитель, чтобы подключить электроплитку.

Наступил момент перехода непосредственно к аффинажу. Полученный порошок из металла золото с цинком помещаем в стеклянную колбу, которую желательно сразу установить на электроплитку. После, необходимо залить в колбу с порошком 60-70мл концентрированной азотной кислоты. Сразу же пойдёт реакция, из колбы мгновенно повалит цветной пар. Следует держаться от него подальше.

Дожидаемся, пока реакция начнет медленно утихать. Затем добавим ещё 40-50мл кислоты, и реакция снова заметно оживёт. Дальше можно ещё раза два повторить процедуру доливания кислоты, однако общий объём использованной кислоты не должен превышать объём 200мл.

После того, как очень бурная реакция станет, вялой, необходимо включить электроплитку и довести всё содержимое колбы до 100 градусов, то есть до кипения. Кипятить смесь надо на медленном огне до того момента, пока выходящий из колбы пар, будет светлый, такой как пар кипящей воды.

Следующим этапом, необходимо промыть получившейся осадок, состоящий из золотых хлопьев. После остывания раствора, в колбу нужно добавить чистую холодную воду, примерно до половины всего объёма колбы. Затем надо немного взболтать раствор и после оседания хлопьев золота на дно, аккуратно, не спеша, так чтобы осадок остался в колбе и не вылился вместе с жидкостью, сливаем всю жидкость в фаянсовую тарелку.

Убедившись, что молекулы, как можно дальше друг от друга, жидкость можно слить в канализацию. Таким образом, промываем осадок до тех пор, пока вода после взбалтывания вместе с осадком золота не будет совершенно прозрачной.

Наступает заключительный этап окончательной очистки и получения золотого слитка высокой пробы. Наш осадок в колбе имеет вид коричневых хлопьев. После тщательного ополаскивания, чистую воду из колбы сливаем практически полностью, оставляя небольшую часть, чтобы она покрывала золотой осадок. Так будет намного легче вытряхнуть его из колбы.

Для качественного сбора осадка, необходимо взять суповую фарфоровую тарелку. На её дно застилают двойной слой марли. Остаток из колбы сливаем на центр марли. В случае, если из колбы вытряхнулись не все кусочки золотого осадка, то можно налить ещё немного воды, встряхнуть её и вылить снова в тарелку на марлю.

После того, как весь осадок собрался на марле, посыпаем обильно его бурой. После чего золото завязываем в марле в тугой узелок. Узелок необходимо промокнуть фильтровальной бумагой. Теперь помещаем узелок с золотом в тигель. Напомню, что тигель обязательно должен быть идеально высушен и прокален на электроплитки в течение часа, не меньше. Иначе, во время плавки, остаток влаги превратится в пар, и тигель лопнет, а драгоценный металл разлетится в разные стороны.

Узел с золотом и углубление тигля посыпаем бурой и в таком состоянии ставим на электроплитку, а сверху тигель накрываем колпаком. Включаем электроплитку и нагреваем до тех пор, пока вся марля не истлеет, а бура расплавится и склеит весь осадок в небольшой ком.

После этого снимаем колпак, убеждаемся, что золото всё склеилось бурой и начинаем плавить его. Ком в тигле из буры и золота, греем, до тех пор, пока металл совсем расплавится и образует красный шарик на дне тигля. На раскалённое золото посыпаем немного буры, она поможет убрать остаточные загрязнения другими металлами.

Если расплавленная бура приобретает зеленый или синий цвета, это указывает на то, что бура соединяется с остатками окислов цветных металлов. Убедимся в чистоте полученного металла. Для этого уберем пламя горелки от раскалённого металла на несколько секунд, и если золото начнет твердеть, а его поверхность останется чистой и блестящей, значит перед нами золото высшей пробы.

А если на поверхности золота появляется едва заметная пленка и присутствует легкая матовость и блеклость, то золото необходимо ещё немного погонять пламенем и посыпать чистой бурой. Полученное, чистое золото очень красивое, даже не в изделии, а в простом куске металла, от него трудно отвести взгляд.

Оно очень эластичное и мягкое. Даже при прокатке его на вальцах в тонкую пластину, края этой пластины будут абсолютно ровными, не появится ни одной трещины на краях пластины. После того, как металл затвердеет на дне тигля, вынимаем его сразу.

Слиток чистого золота необходимо очистить от буры. Для этого его надо прокипятить в растворе отбела. Состав отбела: 20мл HCL (соляная к-та) + 10мл HNO3 (азотная к-та) на 500мл H2O (воды). Полученный кусок металла помещаем в колбу, заливаем отбел и кипятим минут пять. Достаём слиток, прополаскиваем в чистой воде и золото высшей пробы готово.

Источник

Что такое аффинированное золото простым языком: способы аффинажа в домашних условиях, сколько стоит и можно ли его продать

Возможно, вы или ваши друзья продавали свои золотые украшения. А задавались ли вопросом, что с ними происходит дальше? Идут в переплавку? Идут, конечно, только не сразу. Вначале над ними проводят ряд манипуляций, чтобы на выходе получить аффинированное золото. Что это такое? Зачем нужно? Какие манипуляции? Я готов рассказать.

Что такое аффинаж и зачем он нужен

Далее руда поступает на перерабатывающий завод, где ее очищают и выпускают аффинированный металл. В нашем случае — аффинированное золото наивысшей пробы — 999,9.

Лом драгоценных металлов, состоящий из украшений и других изделий, имеет различные примеси. Поэтому и его требуется аффинировать.

Юридические аспекты

Вот про это никогда не следует забывать. Ибо незнание законов… Дело вот в чем: все добытое из недр или аффинированное золото, да и другие драгоценные металлы, подлежат сдаче государству. Уклонение от этого правила, может повлечь за собой ответственность по статье 192 УК РФ.

В 2015 году подписан закон, несколько смягчающий ситуацию. Так, ИП и организации, получили право самостоятельно аффинировать ранее выпущенную ими продукцию, возвращая материал в торговлю.

С другой стороны, санкции против реализации аффинированного золота были дополнены статьей 15.45 КоАП РФ от 27.12.2019. Здесь перечислены штрафы за незаконное извлечение, покупку, сбыт, хранение и перемещение драгоценных металлов, с обязательной их конфискацией. В общем, будьте осторожны, если вы собрались получить аффинированное золото.

Какие драгметаллы можно аффинировать

Наибольшим спросом пользуются драгоценные металлы: платина, золото, серебро, палладий и родий. Это и понятно, ведь стоимость на них стабильно высока. Впрочем, любые цветные металлы имеют свою цену, и их с радостью купят предприятия по переработке, чтобы получить аффинированный продукт.

Где можно провести процедуру

В России есть несколько заводов-переработчиков с лицензией. Их жестко контролирует государство.

Именно к ним, по идее, должны стекаться драгметаллы из всевозможных источников:

Поэтому вариантов у человека не так уж и много: аффинировать металл кустарно, в домашних условиях, не забывая про законы, договориться с ювелиром (что очень сомнительно), продать свое золото скупщикам.

Взамен можно купить аффинированное золото в слитках либо золото необходимой пробы.

Способы аффинажа золота

Остановлюсь на самых распространенных.

Сухие

Есть много модификаций этого процесса, корни которого уходят глубоко в историю. Считается, что первоначальными реагентами были обычная соль и кирпичная пыль. Смесь, в небольших количествах, добавляли в глиняную емкость, к золотым самородкам или золотому песку, и долго нагревали.

В результате химической реакции образовывался силикат натрия, соляная кислота и хлор. Хлор отделял серебро, превращая его в хлорид, или серебряную соль, которая оседала на стенках емкости.

Сегодняшняя интерпретация — процесс Миллера. Он был изобретен Френсисом Бойером Миллером в 1867 г. и позволяет аффинировать золото в промышленных масштабах до чистоты 99,95 %.

Суть заключается в пропускании газообразного хлора через расплавленный неочищенный металл. В результате серебро и другие элементы всплывают на поверхность, откуда удаляются.

Мокрые

Тоже довольно древний метод аффинировать золото. «Царская водка» не имеет отношения к алкоголю. Это смесь азотной и соляной кислот, которая легко растворяет золото, отделяя все шлаки.

Поместив сплав в этот гремучий раствор, мы получим мутную субстанцию, требующую фильтрации. Все лишнее останется на фильтре, а аффинированное золото покроет дно емкости.

Для лучшего отделения как реагент применяют сульфат железа, а кислоту выпаривают. Процесс можно повторить несколько раз, добиваясь нужного качества.

Электролитический

Этот процесс известен как эффект Вольвилла, основанный на действии электролиза. В качестве электролита используется соляная кислота, которая, как мы помним, хорошо растворяет золото.

Анод — сплав золота, катод — тонкая золотая пластина. После подачи электричества растворенные в кислоте ионы золота оседают на катоде. На выходе — 99,999 % аффинированного металла.

Другие методы

Купелирование золота знакомо человечеству со времен бронзового века. Оно основано на разнице температур плавления и скорости окисления. Дело в том, что самородное золото, как и серебро, чаще всего находится в свинцовых рудах. Чтобы аффинировать золото, применяется купель — емкость, изготовленная из пористого кальцинированного материала, способного поглощать свинец.

Руда помещается в чашу и нагревается. Горячий воздух дует через купель, что вкупе с высокой температурой приводит к окислению и плавлению свинца. Оксид свинца, или глет, поглощается стенками емкости, остается только аффинированное золото.

Какие способы подойдут в домашних условиях

Строго говоря, любой из этих методов, кроме метода Миллера, вполне можно воплотить дома. Другое дело — вопрос безопасности. Работа с кислотами подразумевает сильный запах и угрозу повреждения кожных покровов. Нагревание тигля может привести к пожару.

Метод электролиза, помимо использования кислоты, дает до 20 % потерь металла. Впрочем, все это несущественно — было бы желание, необходимое оборудование и реагенты, конечно.

Как извлечь золотой металл из карт памяти, микросхем и радиодеталей

Химические свойства золота делают его востребованным при производстве различного оборудования, деталей компьютеров, электроники, стоматологических работ.

Не говоря уже о ювелирной продукции. Из всего этого можно извлечь золото, провести аффинирование с последующей продажей или самостоятельного использования.

Множество компаний специализируется на скупке электронной техники, обещая до 60 % стоимости содержащихся в ней драгоценных компонентов. Особым спросом пользуется электроника 70–80-х гг. прошлого века. Можно пойти этим путем или попытаться добыть золото самостоятельно.

Процесс аффинажа в домашних условиях

Способ извлечения аффинированного золота достаточно прост, но требует определенных знаний и оборудования. И еще, друзья: если вы не имеете выхода на огромные запасы списанной электротехники, содержащей драгоценные металлы, то воспринимайте этот материал как научный опыт. Не пробуйте на нем заработать — потеряете с гарантией больше.

Необходимое сырье, приспособления и реактивы

Итак, мы собрали золотосодержащий хлам, годами пылившийся дома и в гараже. Начнем с безопасности.

И, наконец, химикаты. Потребуется несколько граммов соляной кислоты. Она продается в специализированных магазинах. Или можно купить бытовую химию, которая ее содержит, например, очиститель для унитаза. Еще нам понадобится перекись водорода 3 % (продается в аптеках) и вода.

Подготовка

На этом этапе нужно извлечь все золотосодержащие детали из плат. Вытаскивайте все желтое или что кажется таковым. При необходимости режьте платы ножницами. Главное, чтобы они полностью погрузились в емкость с раствором. Далее следует промыть все детали водой, тщательно высушить.

Надевайте респиратор, перчатки — переходим к следующей стадии.

Процесс аффинирования

Необходимо смешать реагенты: перекись водорода с кислотой (очистителем для унитаза) в равных долях и поместить в раствор платы и детали. Этот момент наиболее опасный: в результате реакции выделяется небольшое количество газообразного хлора.

Получившийся раствор называется травильным. Он растворяет никель, освобождая (аффинируя) золотую фольгу. Далее остается ждать. Процесс может занять до 7 дней. Отслоившееся золото будет оседать на дне емкости.

Процесс продолжать до тех пор, пока не образуется слиток.

Способы очистки аффинированного золота

Мы уже договорились, что аффинированное золото — и так чистое. Такое чистое, что дальше некуда. Но что с ним теперь делать? Как очистить юридически, так сказать? Я упоминал: официально продать полученные кустарным способом аффинированные драгметаллы не получится. Предприятиям запрещено покупать подобные изделия.

На мой взгляд, проще отдать свое богатство на официальную переработку. И дома чище, и на лишнюю кислоту (химию для унитазов) тратиться не придется. Решайте сами.

Цена и места приема вторичных драгоценных металлов ВДМ

Спрос на вторичные драгметаллы постоянно растет. И в самом деле, намного проще переработать, аффинировать уже готовый продукт, чем проводить добычу. Однако официальных заводов, проводящих аффинирование, не так уж и много.

Поэтому большинству граждан приходится иметь дело с перекупщиками драгоценных металлов. Последние, к слову, тоже официальные предприятия — имеют необходимые разрешительные документы, платят налоги. А вот закупочные цены у них зачастую разные. Бизнес есть бизнес. Как сделать так, чтобы не обманули?

Цена на золото высшей пробы ежедневно публикуется на сайте ЦБ РФ: https://cbr.ru/hd_base/metall/metall_base_new/. К моменту написания статьи она составляла 4126,35 руб. за грамм. Соответственно, золото 585 пробы будет стоить порядка 2500 руб. за грамм. Отсюда и нужно плясать, подбирая покупателя в пределах этой цены — кто больше даст.

Вот, например, картинка с сайта «Сенного ломбарда».

Похоже, моя оценка оказалась выше той цены, которую предлагает ломбард.

Главный игрок на розничном рынке золота — Сбербанк. На его сайте (https://www.sberbank.ru/ru/quotes/metal) выставлены цены покупки и продажи драгоценных металлов на каждый день. Представлена также таблица изменения цен по датам, что дает возможность исследования котировок инвесторами.

Заключение

Получение аффинированного золота — процесс затратный, занимает немало времени. Неважно, имеем мы дело с ломом или золотоносной рудой, — эта работа требует навыков и профессионализма. Рассчитываю, что статья оказалась для вас полезной. Подписывайтесь на наши новости, делитесь ими с друзьями.

Источник

Что такое аффинажный слиток

Девочкин А.Н. «Аффинаж на российских монетных дворах.»

Аффинаж ( фр. аffinage, от affiner — очищать ) или рафинирование ( нем. raffinieren от фр. raffiner — совершенствовать, очищать ) — получение высокочистых благородных металлов путем отделения от них загрязняющих примесей. Аффинаж включает в себя ряд стадий очистки, среди которых преобладают методы концентрирования, химической обработки, пирометаллургического и электролитического рафинирования.

Разделение золота и серебра является частным случаем аффинажа, однако исторически сложилось, что в Российской Империи с начала XVIII в. это название закрепилось за аффинажными операциями, лабораториями и конторами. Очевидно, это связано с тем фактом, что первое отечественное золото было извлечено из нерчинского серебра в начале XVIII в. и продолжительное время основным источником золота в России оставалось золотистое серебро Колывано-Воскресенских и Нерчинского заводов.

Изучение методов аффинажа, присущих определенному периоду, имеет значение не только для истории развития науки и техники. Каждый способ аффинажа имеет свои определенные возможности по достижению степени чистоты металла. Современные физико-химические методы анализа позволяют с высокой точностью определять химические примеси в составе сплавов благородных металлов и могут оказать существенную помощь в определении подлинности монет и медалей или их правильной датировке.

В трудах по аффинажу и гидрометаллургии благородных металлов (О.Е. Звягинцев, И.Н. Плаксин, Л.В. Чугаев и др.) методы, применявшиеся ранее, упоминаются вскользь или рассматриваются недостаточно полно. Это связано с ограниченным применением кислотных методов на аффинажных заводах в настоящее время. Способы, применяемые ювелирными предприятиями, переработчиками вторичных драгоценных металлов и самодеятельными аффинерами для очистки небольшого количества драгоценных металлов (от десятков граммов до нескольких килограммов), имеют отличия в составе исходного сырья, схемах переработки и аппаратурном оформлении от рассматриваемых исторических методов аффинажа.

В качестве источников информации по методам разделения золота и серебра, применявшимся в XVIII-XX в.в., использовались труды президента Берг-коллегии, главного судьи (директора) Монетной канцелярии, директора Санкт-Петербургского монетного двора И.А. Шлаттера, президента Берг-коллегии А.А. Нартова, сотрудников Санкт-Петербургского монетного двора В. И. Данилова, Бонячевского, начальников Санкт-Петербургского монетного двора Н.П. Фоллендорфа, А.Г. Редько. История обретения российской платины на Урале и методы ее аффинажа в Соединенной лаборатории Департамента горных и соляных дел и Горного корпуса и на Санкт-Петербургском монетном дворе были рассмотрены по работам Н.Р. Мамышева, П.Г. Соболевского, А. Кеммерера, Кованько 1-го, К.К. Клауса.

Законодательные акты приведены в соответствии с «Полным Собранием Законов Российской Империи». В тех случаях, когда было невозможно ознакомится с оригинальными текстами, правительственные распоряжения, документы Сената, Берг-коллегии, Горного департамента, Департамента горных и соляных дел, Министерства финансов и др. рассматривались по трудам Великого Князя Георгия Михайловича.

В описаниях методов аффинажа указаны только основные схемы и этапы. Подробно ознакомиться со способами, их вариантами и аппаратурным оформлением можно по источникам, приведенным в списке литературы. Для облегчения работы с книгами XVIII в. по тексту приводятся старые (выделены курсивом), тривиальные, современные названия и химические формулы веществ.

Технологии очистки и опробования золота и серебра с древнейших времен до XVIII в.

Диодор Сицилийский (I в. н.э.) цитировал описанный Агатархидом (II в. до н.э.) процесс рафинирования золота в Древнем Египте. Золото нагревали в горшках из глины и костяной золы в присутствии свинца, олова (?), соли и ячменных отрубей [2]. В античном мире были известны методы получения серебра из чернового свинца, очистка золота и серебра купелированием, извлечение золота из руд амальгамацией, огневое золочение и серебрение. Существовали методы дифференциации чистого золота и его сплавов с другими металлами (Архимед, 287-212 гг. до н.э.), применялся пробирный камень для классификации различных сплавов [3, с.14-18]. До сих пор лучшим пробирным камнем считается лидийский кремнистый сланец.

Золотой дарик, 420-375 гг. до н.э. [4].

Алхимия появилась в Египте на рубеже II и III вв. н.э. Основная идея внешней алхимии — трансмутация металлов и, прежде всего, получение золота из неблагородных металлов. Возникновение алхимии совпало с закатом и распадом Западной Римской империи, упадком экономики и торговли, гонениями на науку, уничтожением библиотек. Период алхимии длился более тысячи лет до XVI-XVII вв., когда произошло определение химии, как науки и самостоятельной дисциплины после ряда научных открытий, оживления других естественных наук и развития промышленности, требующей практических знаний. Необходимо отметить значительный вклад в развитие прикладной химии, сделанный алхимиками. Весьма точно были определены удельные веса многих веществ и описаны основные известные металлы, драгоценные камни и минералы [5]. Были открыты цинк, висмут, кобальт, разработаны способы получения серной, азотной, соляной кислот и царской водки, щелочей, изучено взаимодействие кислот с металлами, исследовались процессы, проходящие в растворах, совершенствовалась лабораторная и пирометаллургическая аппаратура. Джабир ибн Хайян (Гебер) в своем труде «Итог совершенства магистерия» писал: «Золото. Металлическое вещество лимонно-желтого цвета. Очень тяжелое, ковкое, устойчивое при испытании прокаливанием и сжиганием с углем. Растворяется, давая красный раствор и обновляя свою поверхность; легко сплавляется со свинцом и ртутью. Связать его со спиртом очень и очень трудно; большой секрет этого искусства ускользает из памяти тех, кто трудно соображает».

В начале XV в. азотную кислоту стали использовать для разделения золота и серебра в достаточно крупных масштабах. Было установлено, что разделение происходит более эффективно, если соотношение золота к серебру составляет 1:3, что отразилось в его названии — квартование. Этот метод применялся и для определения пробы золота. В XVI в. квартование применялось повсеместно в Европе. Парацельс отмечал, что серебро из раствора после разделения можно выделить медной проволокой, а медь — железом. Была усовершенствована методика испытания на пробирном камне. Для более точного определения пробы стали использовать серию из 24 игл с шагом в 1 карат. В книге Ванноччо Бирингуччо (1480-1539) «Пиротехния», изданной в Венеции в 1540 г., отмечается способность сурьмы отделять от золота серебро и медь в расплаве [3, с.25-27].

Начавшаяся в Венеции в 1284 г. чеканка дукатов из золота 986-й пробы и массой около 3,5 г на долгие годы задала стандарт для высокопробной монеты. Большинство стран Европы в течение семи веков чеканили дукаты по этому стандарту. Как инвестиционные монеты дукаты чеканятся в Нидерландах и Австрии и в настоящее время.

Дукат дожа Антонио Венье, Венеция, 1382-1400 гг.

В XVII в. Иоганн Рудольф Глаубер (1604-1668) разработал способ получения чистых и концентрированных азотной и соляной кислот. Его именем позже назвали сульфат натрия (Na ₂ SO _4´ 10H ₂ O – Глауберова соль), получившийся в качестве побочного продукта в результате реакции серной кислоты и поваренной соли при синтезе соляной кислоты [6, с.26-27].

Накопленные к XVIII в. знания составили фундамент современной химии, минералогии, методов рафинирования металлов и пробирного анализа.

Способы разделения золота и серебра, применяемые на Московском и Санкт-Петербургском монетных дворах с начала XVIII в.

Отличительная особенность развития химии в России — отсутствие алхимического периода, т. к. правительство и духовенство следили за тем, чтобы идеи, чуждые православию, не проникали в страну. Сочинения мистического характера, астрологии и алхимии имели ограниченное распространение, но при этом в штате Аптекарского приказа постоянно числились 2-3 алхимиста, были хорошо известны труды по прикладной химии В. Бирингуччо «Пиротехния» (1540 г.), Г. Агриколы «12 книг о металлах» (1556 г.), И.Р. Глаубера «Новые философские печи» (1650 г.) и др. От алхимии старались брать только все самое полезное и применимое в практике. Показательно отношение к алхимии Петра I по цитате А.К. Нартова: ”Я ни мало не хулю алхимиста, ищущего превращать металлы в золото, механика, старающегося сыскать вечное движение, и математика, домогающегося узнавать долготу мест, для того, что изыскивая чрезвычайное, внезапно изобретает многие полезные вещи. Такого рода людей должно одобрить, а не презирать, как то многие противное сему чинят, называя такие упражнения бреднями”. Окончательное становление химии, как науки, произошло после учреждения Петербургской Академии наук в 1724 г. и начала работы в ней М.В. Ломоносова (1742 г.).

Начало разделению золота и серебра было положено минцмейстером Иваном Мокеевым в 1718 г., сумевшим успешно выделить золото, содержащееся в количестве около 1%, в нерчинском золотистом серебре [8, с.12-13]. Разделение проводилось т. н. мокрым способом с помощью крепкой водки (азотной кислоты — HNO ₃ ) [9, ч.1, с.44-56; 10, ч.2. с.82-104].

Первоначально исходный сплав очищали от примесей (медь, олово, свинец, висмут и др.) купелированием со свинцом [10, ч.2, с.66]. Очищенный от примесей сплав золотистого серебра проковывали в тонкие пластины и разрезали на мелкие кусочки. Разделение основывалось на избирательном растворении серебра и немногих, оставшихся в сплаве, примесей азотной кислотой. Золото оставалось в нерастворимом осадке на дне стеклянных колб, в которых велось разделение. Порошок после отделения раствора нитрата серебра обрабатывался еще несколько раз концентрированной и разбавленной азотной кислотой, тщательно промывался горячей водой и осторожно высушивался. Полученное золото не требовало дальнейшей перечистки и после сплавления с бурой в качестве флюса выходило 94-952/3 пробы¹. Серебро из раствора осаждалось медью или железом и после промывки сплавлялось в слитки 94-95-й пробы. Полнота осаждения серебра проверялась раствором поваренной соли (NaCl).

При разделении серебристого золота (если стоимость серебра превышала стоимость золота в сплаве, то такой сплав назывался золотистым серебром, если стоимость золота была выше — серебристым золотом) делали предварительный анализ для определения пробы сплава и рассчитывали количество серебра, которое необходимо добавить к сплаву для достижения соотношения золото-серебро 1:3. Дальше квартованный сплав разделяли по вышеописанному способу.

¹ Золотниковая система проб соответствует количеству золотников (4,266 г) драгоценного металла в 1 фунте (96 золотниках) пробируемого сплава. Золотник пробирного разновеса делится на части — 5/6, 2/3, ½, 1/3, 1/6. Ниже 1/6 доли золотника в пробе золота и серебра в счет не принимается. В обычном пудовом разновесе золотник делится на 96 долей.

При правильном и тщательном выполнении всех операций данным методом можно получить практически чистое золото. Процесс требовал очень большой аккуратности при проведении работ, не обладал высокой производительностью, обходился дороже других способов и, поэтому, применялся редко.

Червонец 1712 г., отчеканенный из очищенного «продувкой через антимонию» китайского «коробчатого» золота [68].

В XVIII в. это был основной способ рафинирования сплавов с большим содержанием золота. Из золота, очищенного через антимонию, были отчеканены червонцы 1712 г. [12, с.25], червонцы 1752, 1753 г.г. [13], проводилось выделение серебра, содержащегося в лигатуре двухрублевых червонных 75-й пробы прежнего чекана с 1756 г. [14, с.168].

Нагревание длится 12 часов и за первый цикл обработки обычно получался сплав золота 93-й пробы. При необходимости получения золота более высокой пробы процесс повторялся в течение 24 часов. Золото сплавлялось с бурой после тщательной промывки. Серебро и золото из цемента извлекалось свинцом и лигатуриумом (глетом) [9, ч.1,, с.29-33; 10, ч.2, с.55-59]. Важно было умение правильно определить состав цемента в зависимости от пробы и состава исходного сплава и конечной цели процесса (достижения необходимой пробы) для минимизации извлечения золота в цемент.

В XVIII в. цементация уже практически не применялась. Однако в 1797 г., вследствие большой срочности заказа и, по-видимому, нецелесообразностью применения в данный момент других методов, для чеканки российских червонцев 942/3 пробы, наряду с уже очищенным, было использовано золото 10073¼ голландских червонцев 94-й пробы после цементирования. Сохранилась обширная переписка по этому поводу [15, с.7-10].

В 40-х годах XVIII в. значительно увеличилось количество золотистого серебра, поставляемого с Нерчинского и Колывано-Воскресенских заводов. Разделение золота и серебра «мокрым» способом с помощью азотной кислоты стало доставлять неудобства вследствие невысокой производительности процесса. В 1746 г. в Санкт-Петербурге началось строительство специальной лаборатории [14, с.46], в которой с 1748 г. разделение золота и серебра производилось по сухому способу, предложенному И.А. Шлаттером. «Метода Шлаттера» быстро показала преимущество в скорости и стоимости процесса. Уже в 1752 г. все операции по разделению золота и серебра были прекращены в Москве «за великим убытком» и сосредоточены в Санкт-Петербурге [16].

Через год после смерти президента Берг-коллегиии и главного судьи (директора) Монетной канцелярии И.А. Шлаттера, для упорядочения отчетности, устранения недостатков и улучшения производства в 1769 г. была учреждена Особая Контора при лаборатории Берг-коллегии, для разделения золота и серебра [17].

10 рублей 1755 г. [68].

Выбор способа разделения, в основном, зависел от содержания золота в серебре. Считалось, что «. то, золото богато содержащие серебро, которое в фунте больше шести золотников содержит, мокрым, а убогое серебро пробою на золото от шести золотников до шестины золотника сухим способом разделить удобнейше» [10, ч.2, с.81].

На первом этапе разделения по способу Шлаттера гранулированное золотистое серебро смешивали и нагревали с серой без доступа воздуха для перевода серебра в сульфид Ag ₂ S. На 1 фунт металла закладывали 24 золотника серы. Затем расплавляли сульфид серебра и вводили в качестве коллектора золота металлическое золотистое серебро, не прошедшее обработку серой. Осаживание золота на дно тигля проводили в три приема. Полученные металлические колобки отделяли от сульфида серебра и проверяли наличие золота в последнем. Если в сульфиде серебра еще содержалось золото, то его снова расплавляли и добавляли небольшое количество чистого железа. Восстановленное железом серебро вбирало в себя оставшееся золото. Колобки от первых и вторых отсадок сплавлялись вместе, и весь процесс повторялся заново. Такими операциями золото, содержащееся в 100 пудах исходного серебра, концентрировалось в 15 пудах сплава [10, ч.2, с.104-111; 18, ч.3, т.9, с.431-434]. Этот, обогащенный золотом, сплав поступал на разделение золота и серебра азотной кислотой. Серебро из расплава его сульфида восстанавливалось эквивалентным количеством чистого железа и очищалось на гнездах. Принцип работы гнезда и капели идентичен. Гнезда использовались для очистки купелированием большого количества металла. Чугунный сосуд с отверстием на дне, железное кольцо или керамическая чашка очень плотно набивался слегка смоченной, предварительно выщелоченной, молотой костяной и белой древесной золой. В полученной массе вырезалось и укатывалось шаром углубление в виде полусферы. Рабочая поверхность гнезда покрывалась клером — пережженным еще раз пеплом из костей животных и очень тонко размолотого. После просушки и осторожного прокаливания гнездо было готово к работе.

Железный шлак, содержащий некоторое количество серебра, перерабатывался вместе с лабораторными сорами. Как видим, данный способ разделения золота и серебра сочетал в себе и сухой и мокрый способы, поэтому весь процесс лучше называть комбинированным способом Шлаттера.

В аффинажном производстве начались сказываться такие недостатки метода Шлаттера, как чувствительный угар металлов при проведении пирометаллургических операций, большой расход древесного угля, серы, свинца, железных и графитовых тиглей, а большая часть работ представляет собой только подготовку к разделению металлов. После опытов, сначала в малом количестве, а потом и с большой массой металлов, было решено в 1825 г. использовать для разделения мокрый способ [20]. Важной причиной перехода на «мокрый» метод, по нашему мнению, стало значительное изменение соотношения количества золотистого серебра, рудного и россыпного золота в пользу последних. Разумным видится использование золотистого серебра после опробования и купеляции для квартования шлихового золота, позволяющее совместить процессы разделения.

Для осаждения серебра из азотнокислых растворов применялась медь, в т.ч. сплавленная в штыки сибирская монета для попутного извлечения содержащегося в ней серебра [21, т.3, с.82]. Таким образом, содержащееся в сибирской монете незначительное количество золота оказывалось в серебряном осадке и отдельно не выделялось.

С 1824 г. применялась и более сложная схема разделения золота и серебра [22]:

1. холодное растворение золотистого серебра в деревянных снарядах;

2. промывка и прокаливание чернового золота;

3. квартование чернового, кропкого и серебристого золота с золотистым серебром для окончательного отделения серебра;

4. растворение в азотной кислоте в колбах, промывка золота;

5. очищение золота серной кислотой в фарфоровых чашах и колбах;

6. промывка, прокаливание и сплавление золота;

7. осаждение серебра из азотнокислых и сернокислых растворов медью;

8. промывка, просушивание и сплавление серебра;

9. получение краски медянки, селитры и медного купороса.

В 1825 г. магазин Санкт-Петербургского монетного двора продавал краску медянку по цене 60 рублей за пуд [21, т.3, с.89].

По предложению П.Г. Соболевского в 1829 г. на Санкт-Петербургском монетном дворе был введен способ д’Арсе. Первые эксперименты велись в отсутствие технической документации и без должного понимания всех тонкостей процесса. Проблемы решались по мере их возникновения. Основное неудобство заключалось в большой медлительности. Для растворения квартованного золота применялись платиновые реторты, вмещающие 3½ пуда металла и 4 пуда концентрированной серной кислоты. Растворение продолжалось ровно 24 часа. Отсутствовало предварительное очищение золотистого серебра от свинца и других примесей, вследствие чего черновое золото требовало до 4 дополнительных очисток [24, с.80]. В 1831 году при круглосуточной работе на имеющихся 10 платиновых ретортах месячный выход золота составлял 80 пудов. При получении реторт увеличенного размера, планировалось довести выход до 100 пудов в месяц [25, с.38].

5 рублей 1832 года «В память начала чеканки из золота Колывано-Воскресенских приисков». Министр финансов Е.Ф. Канкрин приказал разделить и переделать отдельно от прочего, поступившие в этом году 5 пудов 3 фунта колыванского золота. 20 фунтов были отложены для изготовления медалей [25, с.41-42, 45].

В 1838 г. был заключен контракт с французской фирмой Поасса (Пуасса) о введении на Санкт-Петербургском монетном дворе усовершенствованного способа разделения золота и серебра и золота из серебряной монеты старого чекана [25, с.71, 72-73]. Пуасса был владельцем аффинажного предприятия в Париже, имел большой опыт работы, хорошо знал химию. По его проекту была переоборудована Лаборатория по разделению золота и серебра в свободных помещениях Монетного двора, чтобы избежать остановки производства в процессе перестройки. Устройство новой лаборатории было закончено 15 марта 1839 года. После ее запуска, годовое задание лаборатории, около 2500 пудов золота и серебра, спокойно перерабатывалось при работе в одну смену.

Виды, количество и источники, поступивших в разделение металлов в 1839 г.

Вид и источник сырья.

Золото, золотников в фунте

Серебро, золотников в фунте

Серебристое золото Уральских заводов

Серебристое золото Алтайских заводов

Золото разное, в т.ч., поступающее через пробирную палатку

Золотистое серебро Колывано-Воскресенских заводов

Золотистое серебро Нерчинских заводов

Серебро разное, в т.ч., поступающее через пробирную палатку

Серебристая медь в Сибирской монете

соразмерно поступившему серебру

Разделение золота и серебра серной кислотой по способу д’Арсе слагается из следующих операций [25, с.333-334]:

1. приготовление тонкого слитка или гранул легированием в соотношениях, отвечающих дальнейшему процессу разделения;

2. растворение слитка или гранул в серной кислоте;

3. обработка нерастворимого осадка для получения чистого золота;

4. восстановление серебра из растворов сернокислой соли.

На Санкт-Петербургском монетном дворе квартование осуществляли не в тиглях, как на других монетных дворах, а в отражательной печи на набойке из золы. Гнездовая отражательная печь была придумана вскоре после отъезда Пуасса из Санкт-Петербурга. Набойка менялась 2-3 раза в год (при квартовании сильно загрязненного примесями металла набойка выдерживала 6-10 сплавок), в дальнейшем использовалась в качестве флюса при плавке соров. В то время как тигли, стоившие 20-25 рублей, выдерживали максимум 20 плавок, могли треснуть и при первой, а потом тяжело перерабатывались плавкой на веркблей. Загрузка в печь составляла 24-40 пудов, тогда как в тигель — до 6 пудов. Плавка на набойке позволяла очищать металл от примесей свинца, мышьяка, сурьмы, железа и висмута. Примеси частью шлаковались с флюсами (песок, бура, селитра), частью улетучивались (As, Sb, Bi), частью всасывались в золу набойки [26, с.5-12]. Содержание меди в квартуемом металле не должно превышать 7,5%, свинца — 0,25%. Сернокислая медь мало растворима в концентрированной серной кислоте, свинец в концентрации до 0,25% облегчает растворение меди, а при содержании более 0,25% замедляет процесс вследствие образования нерастворимого сульфата свинца. Гранулирование проводили выливанием расплавленного металла в воду. Разливку осуществляли железными ковшами, обмазанными глиной.

Растворение квартованного металла производилось в чугунных кубах. Чугунные кубы вмещали от 4 до 12 пудов металла и все, требуемое для его растворения, количество серной кислоты. Крышки котлов были снабжены двумя отверстиями, одно для отвода газа и паров кислоты, другое — для периодического перемешивания раствора и металла железным ломом. На растворение 1 весовой части серебра расходовалось 3 части серной кислоты. В начале заливали не более половины от требуемого количества кислоты, т. к. реакция шла бурно, оставшееся количество доливали порциями. Длительность растворения 6-12 часов, отстаивания — 3-4 часа.

Отстоявшийся раствор сливали в свинцовые емкости, на 1/3 заполненные холодной водой. Для отделения частиц золота и растворения выделившихся кристаллов сернокислого серебра раствор нагревали до легкого кипения, перемешивая деревянными веслами. Далее, раствор сифонами переносился в осадочную емкость, где серебро из его сернокислой соли восстанавливался медью. Для осаждения серебра использовалась чистая медь, в т.ч. полосы после вырубки монетных кружков. В 1840-х г. продолжилась практика использования сибирских монет для восстановления серебра с попутным извлечением серебра из них. Сибирские монеты перед использованием стали плющить до толщины серебряного гривенника и скручивать в спираль для увеличения поверхности соприкосновения с раствором сернокислого серебра [24, с.68-69].

Раствор медного купороса, после проверки полноты осаждения серебра солью, переносился в осветительные ящики для осаждения просочившихся частиц серебра, после чего поступал на кристаллизацию. Для получения крупных и чистых кристаллов медного купороса их подвергали перекристаллизации. Монетный двор был заинтересован в получении качественного медного купороса, т. к. средства от его продажи поступали в «красочные суммы». Эти деньги оставались на Монетном дворе и употреблялись с разрешения Министра финансов «на улучшение монетных производств, на опыты и новые предприятия, на пособие чинам Монетного двора и другие по оному расходы» [28, п. 41].

Серебро, после тщательной промывки на фильтре, протирки через медное решето и сушки в печи, сплавлялось в тигле с флюсами. Расплавленное серебро выливалось в чугунные изложницы. Средняя проба серебра, полученного таким методом, составляла 995-998.

Золото, полученное в нерастворимом остатке после разваривания серной кислой квартованного металла, оставалось на дне кубов в виде порошка, перемешанного с кристаллами сернокислого серебра и частью не растворившегося металлического серебра. Для перечистки такого золота его кипятили в очистительных чугунных кубах, заменивших платиновые реторты в 1850 г., со свежей концентрированной серной кислотой. Лаборатория разделения золота и серебра, перестроенная в 1873-1874 гг., была оснащена самым совершенным на то время оборудованием, в том числе механическими поворотными кубами для перечистки золота, устранявшими распространение паров серной кислоты [27, с.82]. Кислота после перечистки поступала на растворение квартованного металла. Золото промывали в глиняных чашках холодной и горячей водой, промытое золото поступало на вторичное разваривание и промывку. Для получения высокопробного золота эти операции повторяли несколько раз. Промытое золото высушивали и прокаливали в отражательных печах на глиняных поддонах, а затем плавили в графитовых тиглях с добавлением буры, селитры, соды. Золото, очищенное этим способом, обычно достигало 996-998-й пробы, а трижды перечищенное — 999-й пробы².

² Метрическая система проб (количество весовых частей драгоценного металла на 1000 весовых частей пробируемого сплава) была введена для внутреннего учета согласно п. 56 временного «Положения о С.-Петербургском монетном дворе» 1845 г. и п. 58 «Положения о С.-Петербургском монетном дворе» 1850 г. параллельно с узаконенной золотниковой системой проб. В п. 16 «Правил о С.-Петербургском монетном дворе» 1885 г. предписывалось производство проб уже исключительно на пробирный разновес десятичного деления. «Правила о монетной системе» 1885 г. и «Устав монетный» 1899 г. устанавливали пробу золотых и серебряных монет в метрической системе. Для опробования и клеймения ювелирных изделий золотниковая система проб применялась до 1927 г.

В XIX веке в Российской Империи высокопробным считалось золото и серебро 94-й пробы и выше, но никак не ниже [28, п.96]. По пробе мерных слитков, изготовляемых на Санкт-Петербургском монетном дворе, можно заметить как изменялись требования к чистоте металла. В марте 1825 года Император Александр I утвердил образцовую форму золотых слитков весом в 10 фунтов на случай их продажи за границу. На слитке, содержащем 9 фунтов 76 золотников чистого золота, должны были накладываться клейма, обозначающие №, М.Д. (Монетный двор), год, вес и пробу 94/96 [29, с.69-70].

Из серебра 990-й пробы в 1881 г. изготавливались аффинажные слитки массой в 24 доли, 1 золотник, 3 золотника и 10 золотников. Этими слитками производился расчет с золотопромышленниками за серебро, содержащееся в золоте, вместо серебряной монеты.

Электролитические методы аффинажа серебряных и золотых сплавов относятся к двум группам:

1. электролиз в азотнокислом электролите, применяемом для серебряных сплавов, содержащих золото;

2. электролиз в солянокислом электролите, применяемом для золотых сплавов, содержащих серебро.

В качестве анода выступает рафинируемый серебряный сплав. Содержание серебра в аноде должно быть не менее 75%, золото в количестве до 20% не мешает проведению процесса. Плотность тока выбирают в зависимости от состава и концентрации примесей. Серебро, медь, другие неблагородные металлы при электрохимическом растворении анода переходит в раствор, золото полностью, платина и палладий частично выпадают в шлам. Для сбора шлама и не допущения загрязнения катодного осадка серебра аноды помещают в чехлы. Серебро осаждается на катоде в виде кристаллов, которые периодически извлекаются из ванны. Анодный шлам очищают от серебра, меди, платины, палладия и др. металлов поочередной обработкой азотной кислотой, раствором хлорной извести и концентрированной соляной кислотой. Нерастворимый остаток направляют в плавку золотых анодов для электролитического рафинирования золота [33, с.315-327].

Практическое применение электролитического рафинирования золота началось после появления работ Э. Вольвилля в 1874 г. Аффинаж золота проводился в электролите, состоящем из раствора хлорного золота и соляной кислоты. Аноды отливались из очищаемого сплава, катоды — из тонко прокатанного и рифленого чистого золота. Процесс протекал при постоянном токе. При содержании серебра в сплаве свыше 5% процесс расстраивался вследствие образования плотной корки хлорида серебра на поверхности анода.

В 1908 г. Э. Вольвилль усовершенствовал процесс, названный его именем, применив наложение переменного тока на постоянный при более высоком напряжении переменного тока. В результате такого наложения получается асимметричный ток с неконгруэнтными периодами положительного и отрицательного знака, что позволяет вести процесс со сплавами, содержащими до 18% серебра. При анодной поляризации происходит растворение металла и образование хлорида серебра, а при катодной — AgCl теряет сцепление с анодом и оседает на дно ванны.

Методы электролитического аффинажа серебра и золота вариативные. С их особенностями можно подробно ознакомиться в литературе [23, с.69-95; 26, с.334-349; 33, с.315-338; 34, с. 236-253]. Эти методы наиболее совершенны, позволяют получать металлы высокой чистоты при попутном извлечении металлов платиновой группы. Проба серебра и золота в очищенных металлах обычно составляет 999,5-999,9.

На Санкт-Петербургском монетном дворе первые опыты по электролитическому разделению серебристого золота были проведены Каменским в 1893-1894 г.г. Эти пробы не привели к желаемому результату и за недостатком места и средств для их дальнейшего продолжения оставлены. После командировки горного инженера Зелемана в Гамбург для ознакомления с процессом Вольвилля в 1897 г. стало очевидным, что внедрение данного способа требует длительных и тщательных опытов, а предлагавшийся к приобретению патент на очистку золота электролизом был близок к способу Каменского. В небольшом масштабе в Екатеринбургской золотосплавочной лаборатории электролитическое рафинирование проводил Л.Г. Романов, предложивший свои услуги Санкт-Петербургскому монетному двору по внедрению способа. Его предложение было отклонено в 1906 г. вследствие недостаточной отлаженности технологии, требующей дальнейшего вложения средств для ее отработки, и требования Романова выплаты личного вознаграждения из будущих доходов казны. Общая теория способа Вольвилля была хорошо известна, и работники Монетного двора могли самостоятельно справиться с такой задачей. Оставался без ответа вопрос о сроках и средствах, необходимых для опытов. Вызывало беспокойство и отсутствие необходимого оборудования и приспособлений.

Управляющий лабораторией барон П.В. Клебек в 1906 г. был командирован для детального ознакомления со способом Вольвилля и определения всех возможных затрат на его внедрение. В 1907 г. начались переговоры с управлением Северо-Германского аффинажного общества об условиях установки способа Вольвилля на Монетном дворе. Контракт между Санкт-Петербургским монетным двором и Обществом на поставку устройств для электролитического разделения серебристого золота был заключен 4/17 июня 1907 г. [35].

Работы по устройству новой электрической лаборатории начались с выделением на них средств в 1908 г. Медный передел приспосабливался для электролитического рафинирования по способу Вольвилля. Были установлены электрическая станция, паровые котлы и подогреватели, проведены паропровод, трубопровод и водяное отопление [36]. Приборы, относящиеся к электролизу, поставлялись Северо-Германским аффинажным обществом в 1909-1910 гг. [37]. Акт о полном выполнении условий контракта был составлен 9 апреля 1910 [35].

С начала работы электролитической лаборатории в феврале 1910 г., аффинаж золота производился с применением асимметричного тока. Сотрудникам Монетного двора приказывалось способ производства по способу Вольвилля хранить в строжайшем секрете.

Как уже отмечалось, все операции по разделению золота и серебра, а также их очистке, в Российской Империи были сосредоточены на монетных дворах. С 1 января 1902 г. на предприятия (за некоторыми исключениями), добывающие золото или платину, было распространено положение о промысловом налоге. Предприятия, перешедшие на уплату государственного промыслового налога и налога на чистую прибыль, освобождались от уплаты горной подати [38]. Одновременно по отношению к золоту, освобожденному от уплаты горной подати, отменялось обязательное представление в казенные золотосплавочные лаборатории. Золотосплавочные лаборатории должны были сплавлять и опробовать золото, составлять расчеты и на основании этих расчетов выдавать золотопромышленникам именные, со сроком оплаты через 6 месяцев после выдачи, ассигновки с указанием ближайшего учреждения Государственного банка и Казначейства. Слитки из золотосплавочных лабораторий отправлялись на Санкт-Петербургский монетный двор для аффинажа. Золотопромышленники теперь могли добровольно предоставлять шлиховое золото в казенные лаборатории для сплавления и опробования с правом получать его обратно в слитках (не аффинированных) или требовать за него ассигновок. В дополнение к уже существующим казенным золотосплавочным лабораториям в Екатеринбурге, Томске, Иркутске, планировалось открытие дополнительных вблизи к основным местам добычи. Разрешалось частным лицам устройство лабораторий и вообще всякого рода заведений для сплава шлихового золота и очистки золота, серебра и платины [39].

Однако до Первой мировой войны не было учреждено ни одного частного предприятия по очистке золота и серебра. Начавший работу в Екатеринбурге в 1916 г. Аффинажный завод акционерного общества Николае-Павдинского горного округа акцентировал свою работу на разработку и внедрение методов аффинажа шлиховой платины и получении металлов платиновой группы (МПГ).

Схема Санкт-Петербургского монетного двора в 1911 г. [35].

Аффинаж платины и металлов платиновой группы

В самородном виде платина была известна в древнем Египте, Абиссинии, Иберии, Южной Америке и острове Борнео. Были найдены изделия, состоящие из природного сплава платины с металлами платиновой группы, железом, следами золота и серебра. По-видимому, был известен способ пайки платины золотом. Артефакты из очищенной платины неизвестны.

Ж.С.К. Швайгер в книге «О платине старой и новой» (1845) первым высказал мнение, что данное Плинием в «Естественной истории» описание ”plumbum album” (белый свинец с таким же весом, как у золота, которое обычно относилось к олову) должно толковаться как платина. «Свинца есть два рода. Драгоценнейший белый называется у Греков касситерос (cassiteros). было в уважении во времена Трои по свидетельству Гомера»[1, с. 256-265].

В средние века в различных источниках присутствуют упоминания о «papas del plata», «aurum album», вероятно, относящиеся к платине. Юлий Цезарь Скалигер (1484-1558) писал, что есть металл, который нельзя расплавить никаким способом – «nullo igni, nullis Hispanicis artibus». И.И. Бехер в книге «Phisica Subterranea» (1669) упоминает «smiridis hispanica», служащий для фальсификации золота.

Добыча платины, совместно с золотом, началась в золотоносных песках в долинах южноамериканских рек Атрато и Сан-Хуан (провинция Чоко, Колумбия). Испанцы назвали металл «platina» (в вольном переводе с исп.- «серебришко») от исп. «plata» — «серебро». другие названия – «oro blanco» («белое золото»), «Juan blanco», «Platina del Pinto» (по имени реки, где она была обнаружена ок. 1520 г.). Присутствие платины в золотых россыпях сильно затрудняло их разработку, т. к. платина концентрировалась с золотом при промывке. Разделение металлов механическим способом и амальгамированием было очень затратным и требовало много времени. Платина стоила дешевле серебра и не имела никакого практического применения, кроме как для подделки золота. С 1735 г. по указу Филиппа V был запрещен ввоз платины в Испанию, а добытую предписывалось уничтожать на месте. Этот запрет действовал до 1778 г., а незначительное количество платины в Европу доставлялось контрабандой.

Х.Т. Шеффер (Швеция) в 1750-1751 г.г. определил свойства платины, как отдельного элемента, указал на нерастворимость в азотной и серной кислотах и растворимость в царской водке, что, в отличие от золота, платина не выпадает в осадок под действием сульфата железа, но выпадает в осадок под действием щелочей и аммиака в форме красного порошка. Также он обнаружил, что платина сплавляется с медью и легко с мышьяком. В. Льюис (Англия) в 1754 г. осадил платину из разбавленного раствора царской водки аммиаком в виде красного порошка и провел термическое разложение выпавшей в осадок соли до черного порошка. Красная соль при этом не имела гремучих свойств, как при подобном осаждении золота. А.С. Маргграф (Пруссия) в 1754-1757 г.г. установил, что осадок, полученный осаждением платины из раствора царской водки нашатырем, при нагревании восстанавливается до металла.

Возникший научный интерес к платине побудил испанские власти бесплатно, или в обмен на минералогические образцы, отправлять платину ученым всей Европы. Для этого в 1759 г. необходимое количество платины просто собрали под дамбами вблизи колумбийских монетных дворов Попояна и Боготы [40].

М. де Лиль в 1773-1774 гг. получил ковкую форму платины. А.Л. Лавуазье в 1882 г. расплавил очень маленькое количество (0,3-0,4 г) платины в струе кислорода, направленной на кусок древесного угля. Успешно плавились кусочки самородной и ковкой платины, последняя, однако, несколько легче. На специальном заседании французской Академии 6 июня 1882 года, где присутствовали почетные гости граф и графиня Норд (Великий Князь Павел Петрович и Великая Княгиня Мария Федоровна), Б. Франклин, был проведен показательный эксперимент по плавке платины.

В конце XVIII в. платину начали использовать для изготовления тиглей, посуды и ювелирных украшений. Этому немало поспособствовал Людовик XVI, назвавший платину королевским металлом.

Ковкую платину получали разными методами. Француз Пьер-Франсуа Шабано, работавший в Испании, получал ковкую платину прессованием металлического осадка, полученного прокаливанием хлорплатината аммония — (NH ₄ ) ₂ [PtCl ₆ ]. В 1783 г. ему был выдан патент на способ получения ковкой платины. Испанский король Карл III наложил строгий запрет на публикацию и разглашение этого способа.

Парижский ювелир Марк Этьен Джанети (M.E. Janety) очищал шлиховую платину от железа сплавлением трех частей платины с шестью частями белого мышьяка и двумя частями поташа (K ₂ CO ₃ ). Полученный слиток перекладывался в чистый тигель и заново расплавлялся, затем процесс переплавки повторялся. Очищенный от железа сплав помещали тигель с плоским дном, добавляли еще одну часть мышьяка и 1/3 поташа и расплавляли самым сильным жаром. После остывания плоские слитки имели массу на ½ больше исходной сырой платины. Удаление мышьяка проводилось в муфельных печах при равномерном нагреве пластин в течение 6 часов и последующем закаливании в масле. Последняя операция повторялась до тех пор, пока были заметны улетучивающиеся пары мышьяка. Когда пары переставали быть видимыми, давали самый сильный жар, какой возможно. После очистки в азотной кислоте и промывки в воде платиновые пластины готовы к проковке [41].

С 1800 г. Волластон приступил к работам по получению ковкой формы платины. Начиная с 1805 г., Волластон предложил широкий ассортимент продукции из платины — тигли с крышками, бойки и полки кремниевых пистолетов и ружей, котлы для производства серной кислоты, биметаллические термометры, посуда, в т.ч. ножи, сверхтонкая проволока для окуляров оптических инструментов. Процесс был разработан после длительных экспериментов, постоянно совершенствовался, хранился в секрете и был опубликован только в 1828 г.

Растворение сырой платины Волластон вел в разбавленной царской водке с небольшим избытком азотной кислоты. Не допускалось полное растворение сырой платины. Этими мерами замедлялся переход иридия в раствор (иридий частично растворим в царской водке). Раствор выпаривался досуха, разбавлялся водой, фильтровался, отстаивался и снова фильтровался. Осаждение платины из раствора проводилось насыщенным раствором хлорида аммония. Осадок хлорплатината аммония тщательно промывался, уплотнялся и осторожно нагревался в графитовом тигле, где платина восстанавливалась до металла. Губчатая платина промывалась для удаления солей и перетиралась. Крупные частицы измельчались деревянным пестиком, чтобы не заглаживать металл, а слишком мелкие — отмучивались водой. Полученную пульпу, состоящую из примерно одинаковых частиц металла и воды, помещали в латунный цилиндр и прессовали. Полученный агломерат осторожно нагревали до красного каления для удаления воды и увеличения сцепления металлических частиц. Затем агломерат размещали вертикально на подставке с кварцевым песком, накрывали огнеупорным сосудом и подвергали максимально возможному нагреванию в течение 20 минут. Проковку осуществляли молотом при вертикальном расположении горячего агломерата на наковальне. Платина, полученная Волластоном, была далека от химически чистой, но по качеству считается лучшей из всех, что были произведены до него [40].

Профессор Виленского университета Анджей Снядецкий в 1808 г. известил Петербургскую Академию наук, что им обнаружен новый элемент, который он назвал вестий по имени открытой в 1807 г. малой планеты Весты. В том же году Институт Франции заявил, что такого металла не существует. Позднее выяснилось, что описанные А. Снядецким свойства вестия совпадают со свойствами рутения, открытого в 1844 г. профессором Казанского университета К.К. Клаусом.

Открытие и начавшаяся в 1824 г. промышленная добыча платины на Урале сразу вывели Россию на первое место в мире по ее добыче. В отдельные годы доля России составляла 90-95% от мировой добычи. Лидерство сохранилось до начала Первой мировой Войны.

Для масштабирования процесса очистки платины по способу Джанети в Санкт-Петербург был вызван мастер В. Сысоев. Проведенные эксперименты показали, что за один прием невозможно аффинировать более одного фунта сырой платины, выход годной составлял не более 28 золотников. Процесс длился несколько дней и сопровождался выделением крайне вредных паров мышьяка.

Коронационный жетон 1826 г., платина, 11,54 г. [69].

Впоследствии второе прессование стали проводить с охлажденным диском, что значительно упростило процесс. Величина диска никак не сказывалась на свойствах платины. Ковкими и пластичными были как маленькие, так и большие кружки.

Платиновую губку получали традиционным способом. Предварительно очистив от крупных частиц железа, сырую платину помещали в трубчатую реторту на песчаной бане и заливали четырехкратным количеством царской водки. Реторта герметично соединялась с улавливающими оксиды азота сосудами, частично заполненными водой. Нагревание реторты продолжалось и после окончания растворения, наблюдаемого по прекращению выделения бурого газа, для упаривания раствора и улавливания свободной кислоты. Сгущенный царсководочный раствор, не разбирая прибора, переносился сифоном в выпарительные фарфоровые чаши и в специальных печах упаривался досуха. В реторту насыпалось новое количество сырой платины, выливался из уловителей раствор азотной кислоты, корректировался по предварительному расчету соляной кислотой, добавлялось необходимое количество свежей царской водки и начинали новое растворение. Черный нерастворимый осадок, состоящий в основном из осмистого иридия, выгружался из реторты периодически. Выпаренный досуха раствор платины разбавлялся горячей водой, остужался, фильтровался и поступал на осаждение насыщенным раствором хлорида аммония. Осаждение проводилось в два приема. В первый прием в раствор платинохлороводородной кислоты — H ₂ [PtCl ₆ ] добавлялся хлорид аммония в количестве меньшем, чем необходимо для полного осаждения, и получался светлый осадок желтого хлорплатината аммония — (NH ₄ ) ₂ [PtCl ₆ ]. Отделенный от полученного осадка раствор поступал на второе осаждение хлоридом аммония. Второй осадок имел более темный цвет, т. к. был загрязнен иридием и другими примесями. Губчатая платина, полученная из светлых осадков, промывалась водой, кипятилась с разбавленной соляной кислотой, еще раз промывалась и поступала на приготовление ковкой формы. Губчатая платина из темных осадков растворялась в царской водке и проходила весь цикл повторно [43].

По способу П.Г. Соболевского и В.В Любарского аффинировали всю русскую платину для изготовления из нее монеты с 1828 г. по 1841 г. [23, с.110-111]. Значительно возросший объем добычи платины поставил вопрос о ее практическом использовании. Первым вопрос о чеканке монет поднял Н.Р. Мамышев [42]. Министр финансов Е.Ф. Канкрин в поисках дополнительных доходов энергично продвигал идею введения в обращение платиновой монеты. В сжатые сроки с марта по апрель 1828 г. были выполнены эскизы новой монеты, изготовлены штемпеля, сделаны и одобрены слепки со штемпелей в олове, отчеканены несколько десятков пробных монет [25, с.21-22], а уже 24 апреля 1828 г. последовал Указ «О чекане из Уральской платины новой монеты, ценой в три рубля на серебро» [44].

Анализ поступающей на Монетный двор сырой платины, обрезков, опилок и сора проводился по способу, аналогичному для аффинажа — растворением в царской водке с последующим осаждением хлоридом аммония. Количество платины в промывных водах не анализировалось, а учитывалось по результатам предварительных опытов; МПГ не определялись. Анализ платины в монетных кружках проводился растворением в серной кислоте, предварительно спущенного на капели с двукратным количеством свинца, расплющенного и свернутого в корточки, сплава платины с серебром в соотношении 1:2 [25, с.23].

Кажущаяся простота процесса аффинажа платины по способу Соболевского-Любарского, позволяющего перерабатывать большие объемы сырья, имела свои негативные моменты. Ковкая платина имеет в своем составе значительное количество примесей иридия, родия, палладия, рутения, меди, железа, никеля. Массовая доля примесей величина не постоянная и может сильно различаться даже в монетах одного года выпуска. Монеты имеют магнитные свойства от очень слабых до ярко выраженных. Возросший до одного пуда в день объем переработки заставил проводить осаждение платины из не упаренного раствора с избытком царской водки. Предполагали, что избыток царской водки предотвратит совместное осаждение платины с иридием и оставит в растворе другие примеси. Повышение кислотности раствора не повлияло на выпадение иридия в осадок, а излишняя промывка осадка от солей иридия привела к повышенному переходу платины в промывные воды.

В поисках более совершенного способа аффинажа обратились к Иоганну Вольфгангу Дёберайнеру (Johann Wolfgang Döbereiner), профессору Йенского университета, одному из основоположников нового раздела химии — катализа. Он согласился быть консультантом, а практически разработку нового метода вели его сын Франц Дёберайнер и Фридрих Вейс в Дерптском университете. На Санкт-Петербургском монетном дворе в 1841 г. было оборудовано специальное отделение для обработки платины.

Мелкий порошок чистой платины прессовался в кружки (массой от 1 до 10 фунтов) в чугунном кольце под действием мощного гидравлического пресса. Кружки помещались в цилиндрические капсулы из огнеупорной глины и прокаливали в течение 5-6 часов в специально построенной по образцу фарфорообжигательной, но меньшего размера, самодувной печи. Разовая загрузка в печь составляла от 6 до 7 пудов. Прокаленные кружки расковывали в полосы, нагревая добела в обычном кузнечном горне.

Известковый осадок, содержащий все примеси и часть платины, растворяли в серной кислоте. Раствор фильтровали от образовавшегося гипса и осаждали платину хлоридом аммония, отделяли от раствора, промывали и прокаливали. Из фильтрата железом осаждали все оставшиеся там металлы. Палладий из общей массы остатков от переработки платины не извлекался [49].

В целом, новый способ аффинажа платины не оправдал возлагавшихся на него надежд. Основные недостатки этого метода — бессистемное поведение МПГ в процессе аффинажа, большое количество отходов, значительных по объему и сложных по составу, невысокое качество ковкой платины.

Исследование Клаусом химических свойств МПГ дало возможность в дальнейшем применить их в целях аффинажа. Им были отмечены причины возникновения основных недостатков способов Соболевского-Любарского и Дёберайнера. Клаус предложил два способа получения чистой платины [50]. Один из них вошел в дальнейшую практику аффинажа под названием «метод проф. К.К. Клауса» или «метод Клауса — Барабошкина».

На основе результатов исследований К.К. Клауса было возможно создание самого передового аффинажного производства, но в 1844 г. с подачи нового министра финансов Ф.П. Вронченко было принято решение о скором прекращении чеканки монет из платины. Сильные колебания цен на платину в Европе, падение добычи у частных промышленников, отсутствие четкой политики и просто выдержки у нового руководителя Министерства финансов привели к сворачиванию всей отрасли. Надуманными выглядят опасения, что при падении цен на платину из-за границы мог хлынуть вал поддельной платиновой монеты, а при повышении — массовый вывоз. Все это при том, что большая часть мировой добычи платины была сосредоточена в России, а при тщательном контроле на границах не было выявлено ни одной платиновой монеты, отчеканенной не штемпелями Санкт-Петербургского монетного двора. 16 февраля 1845 г. был запрещен вывоз платиновой монеты за границу, экспорт сырой и очищенной платины облагался пошлиной. Ввоз платины в любом виде, кроме монеты, был запрещен, а ввоз монеты был разрешен на срок только в 4 месяца. 22 июня 1845 г. был опубликован указ «Об обмене платиновой монеты», а 27 июня 1845 г. вышло распоряжение Министерства финансов «Об изъятии из обращения платиновой монеты» [25, с.93-95, 97-98].

Резкий поворот в «платиновой политике» произошел в 1863 г., когда Особая комиссия рекомендовала отказаться от чеканки платиновых монет и аффинажа платины на Санкт-Петербургском монетном дворе. Хранящуюся на Монетном дворе аффинированную (в т.ч. старую монету) и сырую платину следовало передать Государственному банку для консолидированной продажи вместе с запасами частной (в большей части графа Демидова) платины [51, с.50-60, 66-70, 88-91].

Все государственные запасы платины были реализованы к 1872 г. Львиную долю выкупила английская компания «Johnson, Matthey & C o », в одночасье ставшая мировым платиновым монополистом.

С 29 мая 1867 очищение платины на Монетном дворе стало необязательным для частных промышленников, Министерство финансов могло разрешать частным лицам устанавливать лаборатории и заведения по очистке платины [52]. Компания «Johnson, Matthey & C o » создала в Санкт-Петербурге в 1875 г. совместное аффинажное предприятие и мастерскую по изготовлению оборудования из платины «Колбе и Линдфорс». На этом предприятии аффинировалась только та незначительная часть платины, принадлежавшей «Johnson, Matthey & C o », которая шла на изготовления оборудования для внутрироссийского потребления. В 1875 г. году было основано Товарищество Тентелевского химического завода для производства серной, азотной и соляной кислот, в составе которого заработала платиновая мастерская по изготовлению платиновой посуды и оборудования. Практически весь аффинаж платины и МПГ был сосредоточен на предприятиях «Johnson, Matthey & C o » в Лондоне, «Desmoutis, Сhapuis & Quennessen» в Париже, «W.C. Heraeus» в Ганнау (Германия).

О необходимости аффинирования всей добываемой в России платины и получении в чистом виде МПГ заявляли Н.С. Курнаков, В.И. Вернадский, Л.А. Чугаев. В 1916 г. Чугаев предложил создать специализированный институт для изучения комплексных соединений платины и ее спутников. Считалось необходимым создание при Платиновом институте опытного завода для проверки новых методов и технологических приемов [53, с.44, 56].

Решение о создании первого отечественного аффинажного производства было принято в 1914 г. Аффинажный завод акционерного общества Николае-Павдинского горного округа начал работу в Екатеринбурге в 1916 г. Руководил заводом Николай Барабошкин, сумевший в сжатые сроки запустить аффинаж платины и производство изделий из платино-иридиевых сплавов. В дальнейшие планы развития производства вмешались революционные события и Гражданская война.

Аффинаж в РСФСР, СССР и Российской Федерации

В 1918 г. Петроградский монетный двор практически свернул свою работу. Действовал только один цех, где изготовлялись ордена Красного Знамени и медали. В 1920 г. лаборатория разделения золота и серебра вместе с сотрудниками была эвакуирована в Екатеринбург [54]. На площадке местного аффинажного завода в 1920-1921 гг. Н. Барабошкин организовал отделения по электролитическому рафинированию золота и серебра производительностью до 3000 пудов в год [53, с.56]. В 1922 г. Екатеринбургский аффинажный завод вошел в Государственное объединение платиновых заводов «Уралплатина» ВСНХ.

В первичную сплавку пускались старые монеты царского и иностранного чекана, в т. ч. бухарская теньга, изделия и слитки Гохрана. На Монетном дворе осуществлялась и непосредственная переплавка церковного и конфискованного (бытовые предметы, столовое серебро, кубки, вазы, чаши) серебра, накоплявшегося в Петрограде и поступавшего из Москвы. Не аффинированные слитки и гохрановские ценности вносили вредные примеси в сплав, увеличивали его хрупкость и приводили к повышенному браку в монетных переделах. План выпуска серебряных монет при самой напряженной работе не выполнялся. Выход был найден в размещении заказа на чеканку 40 000 000 полтинников в Англии и закупке там же 360 тонн аффинированного серебра [55]. Массовые закупки могли вызвать повышение мировых цен на серебро. Для стабилизации цены на серебро было решено отправить на аффинаж в Англию 17 400 пудов золотистого серебра. Обоснованием для такого решения было отсутствие аффинажного оборудования у Народного Комиссариата Финансов (НКФ) и завышенные цены на переработку от «Уралплатины». С октября 1924 г. была прекращена практика проведения основных сплавок с использованием не аффинированных слитков. В первичные сплавки стали поступать только аффинированные слитки серебра и царские монеты. Количество брака резко сократилось с 19,8% до 8,8% [56].

Приказом НКФ № 1875 от 21 сентября 1922 г. при Металфонде была образована Плавильно-аффинажная лаборатория с включением в нее уже существующей гохрановской плавильной. В лаборатории при активном участии научного консультанта Валютного управления Наркомфина СССР Владимира Ванюкова внедрялся метод очистки золота хлорированием.

Первые опыты рафинирования золота хлорированием в малом масштабе были проведены Томпсоном и Айкеном в 1838 г. Этот способ рафинирования на Монетном дворе в Сиднее (Австралия) был разработан и внедрен Миллером в 1867 г. Применение рафинирования по способу Миллера в Австралии обуславливалось высокой ценой на привозную кислоту и дефицитом серебра для квартования. Впоследствии по способу Миллера рафинировали золото в Южной Африке, Канаде и Англии. Причины, по которым способ получил распространение, заключался в следующих преимуществах перед другими способами: простота выполнения, недорогое оборудование, не требуется серебра, кислот и других реактивов, быстрота выполнения, приемлемые потери золота.

Метод основан на действии газообразного хлора, пропускаемого через расплав, на металлы. В первую очередь образуются, переходят в шлак и улетучиваются хлориды неблагородных металлов, затем — серебра и в последнюю очередь — золота и МПГ. Практическое выполнение процесса Миллера состоит из семи операций: расплавления золота, его хлорирование, отделение рафинированного золота от хлоридов, переплавки чистого золота, извлечение золота из хлоридов, восстановление серебра из хлорида серебра и переплавки металлического серебра [23, с.64-69]. В 1917 г. в Южной Африке ввели продувку хлором совместно с воздухом для быстрейшего удаления неблагородных металлов [26, с.333].

В Металлургической лаборатории Томского технологического института было проведено исследование по возможности практического применения способа Миллера для рафинирования низкопробного (550-600) золота. Профессору В.Я. Мостовичу ставилась задача: предоставить доведенное до определенной пробы (от 910 до 990) золото в течение суток [58].

Обратиться к методу Миллера заставило большое количество лома и низкопробного золота [23, с.64]. Переработка такого сырья электролитическими способами требовала проведения процесса в несколько стадий: переплавка и доведение сплава; отливка анодов; электролиз в серебряной ванне; промывка шламов; переплавка их в золотые аноды; электролиз в золотой ванне; переплавка катодного золота. Весь процесс требовал 10-12 дней при использовании асимметричного тока в электролизе золота в солянокислых ваннах и 21 день при постоянном токе. Продолжительность непосредственно хлорирования зависит от количества и пробы очищаемого золота. В заводских условиях при загрузке 20 кг золота 900-й пробы процесс длится одни час (доведение до 990-994-й пробы), 12 кг золота 600-й пробы — 2,5 часа [23, c.65]. Одноразовая загрузка по золоту может широко варьироваться от сотен граммов до 500 кг. Для низкопробного сырья целесообразно применение хлорирования, в качестве вспомогательного процесса, только для повышения пробы золота перед электролитическим аффинированием. В Плавильно-аффинажной лаборатории хлорирование расплава стало основным способом рафинирования золота. Экспрессность метода перевесила очевидные недостатки рафинирования по способу Миллера для окончательного аффинажа золота — относительно низкая проба очищенного золота, безвозвратные потери МПГ, опасность работы с газообразным хлором, большое количество летучих хлоридов металлов в отходящих газах, сложность переработки хлоридов для извлечения из них золота.

Очевидно, что золото, рафинированное по способу Миллера, поступало в 1923-1924 гг. на Петроградский/Ленинградский монетный двор для первичных сплавок при чеканке червонцев 1923 г. и монет достоинством 5 и 10 рублей царского образца.

Полномасштабное аффинажное производство на Монетном дворе в 1921-1924 гг. не возобновлялось. На оставшемся после эвакуации оборудовании проводились операции по снятию позолоты с серебряных изделий и выделение драгоценных металлов из соров.

Слиток золота 991,2 пробы. Кадр из документального фильма «200 лет Ленинградскому монетному двору 1924 год» [59].

В 1925-1926 гг. производилось рафинирование золота электролизом [60]. Из золота 999-й пробы на Ленинградском монетном дворе в 1925-1926 гг. изготовлялись торговые слитки массой в 5 (84 761 шт.), 10 (56 485 шт.) и 50 (11 374 шт.) граммов [61]. Всего на эти слитки было израсходовано 1557 кг 355 г (около 95 пудов) золота. Свидетельства об аффинажных операциях на Ленинградском монетном дворе после 1926 г. обнаружить не удалось.

В июле 1941 года завод был эвакуирован в Новосибирск и уже в ноябре выпустил свою продукцию. С 1953 г. предприятие называлось почтовым ящиком (п/я) № 37. С 1966 г. это «Новосибирский завод цветных металлов» (п/я № 2938). В 1976 г. НЗЦМ награжден орденом «Знак Почета». До 1989 г. завод перерабатывал практически все золото и серебро, которые добывались в СССР и странах СЭВ. Выпускал аффинированные золото и серебро не только со стандартной чистотой 99,98–99,99 %, но и с содержанием основного компонента 99,999–99,9999 %. В 1990 г. НЗЦМ был ликвидирован, часть оборудования и персонала направлены на «Приокский завод цветных металлов» (г. Касимов, Рязанская область). В 1991 г. золотоперерабатывающее производство НЗЦМ было восстановлено на том же месте, новое предприятие получило название «Новосибирский аффинажный завод» [62].

Сотрудники Свердловского завода ОЦМ участвовали в разработке государственных стандартов СССР по драгоценным металлам, сплавам, ювелирным изделиям и т. д. В настоящее время на базе ОАО «Екатеринбургский завод по обработке цветных металлов» действует Технический комитет по стандартизации ТК 304 «Благородные металлы, сплавы, промышленные и ювелирные изделия из них, вторичные ресурсы, содержащие благородные металлы», за которым закреплено 84 межгосударственных, национальных и отраслевых стандарта [64].

Московский завод «Платиноприбор», основанный в 1918 г. на базе мастерской фирмы «И.П. Хлебников, сыновья и К о ». имеет интересную и богатую историю. В его создании участвовали сотрудники эвакуированной из Петрограда платиновой мастерской Тентелевского химического завода («Красный химик»). Завод неоднократно менял ведомственную принадлежность, был уполномоченным по сбору сырой, губчатой платины и МПГ в центральной России по Декрету ВЦИК от 27 июля 1923 г. «О Государственной монополии на платину», выпускал, помимо изделий из платины, золота и серебра, посуду из алюминия и мельхиора. После возвращения из эвакуации завод был передан в ведение Гознака и приступил в 1944 г. к изготовлению орденов Красной Звезды, Славы трех степеней и иностранных орденов и медалей. Организовывали производство орденов и медалей специалисты созданного в 1942 г. Московского филиала монетного двора Гознака.

8 августа 1946 г. из состава завода «Платиноприбор» был выделен Завод мельхиоровых изделий, переименованный в 1959 г. в Московский завод по обработке специальных сплавов [65]. В этом же году Московский платиновый завод прекратил свое самостоятельное существование, став цехом «Завода электротермического оборудования».

Московский монетный двор Гознака выпускал ордена, медали, сувенирную продукцию, чеканил монеты СССР и других стран. Совместно с ЛМД выполнял программы чеканки инвестиционных монет «червонец» (1975-1982) и памятных монет 1977-1980 гг. из платины, золота, серебра и мельхиора, посвященных Играм XXII Олимпиады в Москве. При производстве изделий из драгоценных металлов стали применяться вакуумные печи и печи для отжига в защитной атмосфере [66]. Аффинаж драгоценных металлов ММД не осуществлял.

11 февраля 1974 г. вышло Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР о строительстве Приокского завода цветных металлов. Выбор места нахождения завода (г. Касимов, Рязанская область) был обусловлен только одним фактором — близость к Гохрану. Удаленность от основных мест добычи драгоценных металлов и непродуманная логистика сказалась почти сразу после поэтапного пуска завода в 1989-1991 гг. Много вопросов вызвало закрытие в 1990 г. удобного и привычного для производителей «Новосибирского завода цветных металлов». С распадом СССР не удалось сконцентрировать аффинаж всего добываемого на территории СССР золота и серебра в одном месте. ПЗЦМ встал в один ряд с другими аффинажными предприятиями страны.

Правительством Российской Федерации утвержден «Перечень организаций, имеющих право осуществлять аффинаж драгоценных металлов». В соответствии с последними изменениями, утвержденными постановлениями Правительства № 1136 от 24 октября 2015 г. и № 414 от 15 мая 2013 г., в постановление Правительства Российской Федерации № 927 от 17 августа 1998 г., имеют право осуществлять аффинаж следующие организации:

ОАО «Красноярский завод цветных металлов им. В. Н. Гулидова», г. Красноярск;

ОАО «Приокский завод цветных металлов», г. Касимов, Рязанская область;

АО «Новосибирский аффинажный завод», г. Новосибирск;

АО «Уралэлектромедь», г. Верхняя Пышма, Свердловская область;

ОАО «Екатеринбургский завод по обработке цветных металлов», г. Верхняя Пышма, Свердловская область;

ЗАО «Кыштымский медеэлектролитный завод», г. Кыштым, Челябинская область;

ФГУП «Московский завод по обработке специальных сплавов», г. Москва;

ОАО «Щелковский завод вторичных драгоценных металлов», г. Щелково, Московская область;

ОАО «Колымский аффинажный завод», пос. Хасын, Магаданская область (проводится процедура банкротства);

ПАО «Горно-металлургическая компания «Норильский никель», г. Дудинка, Красноярский край;

АО «Уральские Инновационные Технологии», г. Екатеринбург, Свердловская область.

Деятельность организаций, осуществляющих аффинаж, регулируется Федеральным законом от 26.03.1998 № 41-ФЗ (ред. от 03.07.2016) «О драгоценных металлах и драгоценных камнях». Контроль со стороны государства осуществляется Государственными инспекциями пробирного надзора Российской государственной пробирной палаты при Министерстве финансов Российской Федерации.

В настоящее время Московский монетный двор и Санкт-Петербургский монетный двор являются филиалами Акционерного общества «Гознак». Монетные дворы чеканят разменные монеты, памятные и инвестиционные монеты из драгоценных металлов, изготавливают государственные и ведомственные награды, знаки, памятные медали, сувениры и др. продукцию. Аффинаж на Монетных дворах остался в их большой и богатой истории.

Источник