Metody topienia złota

Małe ilości złota topi się na węglu drzewnym. Jest to sposób najtańszy, nie wymagający specjalnych inwestycji. Węgielek musi być w możliwie najlepszym gatunku i w większych kawałkach bez pęknięć, o należycie wyrównanej powierzchni. Na jednej trzeciej powierzchni wydrąża się małe wgłębienie o kształcie miseczkowatym, przeznaczone na metal. Niedaleko wgłębienia umieszcza się część wlewaka, składającą się z trzech ścianek i dna, czwartą ściankę stanowi sam węgiel. Wlewak jest przymocowany do węgla klamrą lub drutem. Od wgłębienia do otworu wlewaka wydrąża się małą rynienkę, przez którą po stopieniu metal przelewa się do wlewnika, przechylając stopniowo płytę węglową w jego kierunku.  Jeszcze innym sposobem odlewania małych ilości złota jest odlewanie w miseczce lub tygielku z dzióbkiem do wylewania, sporządzonym z płytki azbestowej. Wykonanie takiej miseczki jest bardzo proste. Azbest rozmiękczony w wodzie, a następnie odpowiednio uformowany, suszy się na ogniu, aż do zupełnego odparowania wody, nie zapominając o uformowaniu na miseczce czy tygielku dzióbka do wylewania metalu. Wlewak (formę) ściśnięty imadłem ręcznym ustawiamy na płycie azbestowej. Topienie złota w tygielku azbestowym trzymanym za pomocą szczypiec odbywa się w płomieniu palnika dmuchawkowego na gaz. Po stopieniu złoto należy wlać do wlewnika. Tygielek z roztopionym metalem trzeba cały czas podgrzewać, nawet wówczas, gdy odległość od wlewnika jest niewielka, ponieważ metal, gdy chociaż trochę przestygnie, źle wypełnia formę. Ogrzewanie przerywamy dopiero wówczas, gdy metal wlewamy do formy. Podczas stapiania złota należy powierzchnię płynnego metalu pokryć sproszkowanym węglem lub mieszaniną sproszkowanego węgla ze sproszkowanym cukrem w stosunku 2:1, z dodatkiem drobno sproszkowanego salmiaku. Pokrycie powierzchni stopionego złota tą mieszaniną izoluje stop od powietrza i nie pozwala domieszkom złota łączyć się z tlenem, gdyż tlenki domieszek obniżają jakość stopu i szkodliwie działają na dalszy przebieg obróbki. Gładka lustrzana powierzchnia o zabarwieniu żółtym wskazuje na moment właściwy do wylania złota. „Pryskanie" metalu świadczy o przegrzaniu, należy więc odczekać, aż metal ostygnie do właściwej temperatury i dopiero wtedy można go wylać. Większe ilości złota topi się w tyglach grafitowych, tygli glinianych raczej nie używa się, ponieważ metal wnika w chropowate ścianki tygla. Nowy tygiel przed użyciem naciera się dobrze od wewnątrz sproszkowanym boraksem, co uniemożliwia przyleganie stopionego metalu do ścianek oraz ułatwia wylewanie. Tygle należy przechowywać w suchym miejscu. W czasie topienia metalu tygiel należy ogrzewać powoli. Topienie złota w tyglu odbywa się w piecu, najlepiej elektrycznym. Tygiel napełniony złotem najwyżej do 3/4 pojemności wstawia się do pieca, gdzie stopniowo następuje topienie, aż do uzyskania gładkiej lustrzanej powierzchni o zabarwieniu żółtym. Nie należy przy tym zapominać o pokryciu powierzchni mieszaniną zabezpieczającą. Jako topniki (materiały powodujące lepsze topienie się złota) stosuje się boraks i kwas borny. Nadmiar kwasu bornego powoduje jaśniejszą barwę złota. Dobrze wykonany odlew złota powinien mieć gładką powierzchnię z pewnym połyskiem. Temperaturę topnienia mierzymy pirometrem, względnie możemy ją określić na podstawie barwy stopionego złota. Barwa czerwona występuje przy temperaturze 600-850C, barwa od ciemno-do jasnożółtej przy temperaturze 850-1100C, a powyżej 1200C stopione złoto ma już kolor prawie biały. Płytka albo bryłka złota po odlaniu, przed dalszą obróbką, musi przejść jeszcze proces wyklepania w celu zgęstnienia odlewu i uczynienia go bardziej podatnym przy walcowaniu. Po spiłowaniu z krawędzi płytki nadlewków należy ją po jednej stronie lekko przeklepać młotkiem, wyżarzyć i ostudzić w wodzie. Te same czynności powtarza się na odwrotnej stronie. Następnie można powoli i równomiernie wyciągnąć płytkę wypukłym młotkiem, przy czym należy boki lekko przybijać, naddawając je młotkiem jednocześnie z całą powierzchnią, w przeciwnym razie boki będą się nadrywać. Klepanie powtarza się kilkakrotnie (2-3 razy), za każdym razem wyżarzając i studząc bryłkę w wodzie lub spirytusie. Przy żarzeniu trzeba uważać, aby metal nie został przegrzany, tzn. nie przekroczył granicy barwy wiśniowej. Po tych operacjach można już odlew złota walcować. Przy walcowaniu należy bryłkę złota wpuszczać między walce zawsze tym samym końcem. Jeżeli chcemy bryłkę wpuścić przeciwnym końcem lub przepuścić po osiągnięciu pewnego wymiaru w poprzek, wówczas należy ją uprzednio wyżarzyć, w przeciwnym razie będzie pękać. Aby zapobiec rwaniu złota w walcowaniu nie woino dopuścić do zbytniego stwardnienia blachy. Żarzenie złota powinno się odbywać powoli, co zapewnia bardziej równomierne ogrzewanie. Do żarzenia nie wolno używać świeżych węgli, gdyż wydzielają siarkę powodującą kruchość złota. Poniżej podano wpływ temperatury na twardnienie złota: Złoto próby 0,750 powyżej 300°C zaczyna mięknąć, powyżej 800°C po 5 minutach żarzenia odzyskuje ciągliwość pierwotną. Złoto próby 0,583 powyżej 700°C czerwone, po 10 minutach żarzenia odzyskuje ciągliwość, blade wymaga nieco dłuższego żarzenia, powyżej 750°C jest juz przegrzane, kruszy się i łamie i jest niezdatne do dalszej obróbki. Niejednokrotnie podczas walcowania stopów złota materiał pęka, kruszy się i wykazuje rysy. Przyczyn wywołujących te zjawiska jest wiele: wymienimy tylko najważniejsze z nich: 1. Domieszka ołowiu powoduje kruchość — złoto trzeba poddać rafinacji. 2. Przegrzanie materiału podczas żarzenia powoduje nieprawidłową krystalizację, stop przy walcowaniu rozluźnia się i tworzy rysy — materiał taki należy przetopić. 3. Metal za gorący podczas wylewania, zachodzi nieprawidłowa krystalizacja, przy walcowaniu powstają rysy — materiał taki należy przetopić. 4. Metal wylany w zbyt zimnym stanie jest gęsty, tworzą się w nim luki i pory, powodujące przy walcowaniu rysy — metal taki należy przetopić. 5. Metal źle zabezpieczony przed utlenieniem przy topieniu lub zanieczyszczony opiłkami innych metali rysuje się, łuszczy i występują pęcherzyki — materiał taki należy przetopić w tyglu wyłożonym mieszaniną gliny, przepalonych i sproszkowanych kości i soli kuchennej. Gdy złoto jest zagrzane do temperatury, przy której tworzy się gładka lustrzana powierzchnia, do stopu dodaje się mieszaninę saletry sodowej i saletry potasowej w równych częściach, w stosunku do ilości metalu 4:1 i intensywnie miesza prętem żelaznym zagrzanym do czerwoności tak, aby mieszaninę saletry rozprowadzić w stopie, po czym tygiel przykrywa się. Gdy stop przestaje się pienić, grzanie przerywa się, a stop należy natychmiast wylewać. Stopy złota zawierające zanieczyszczenia w postaci domieszek nie działających ujemnie na właściwości stopów, jednak obniżających ich ciągliwość, łatwo dają się oczyścić przy topieniu. Do tego celu stosuje się saletrę sodową albo chlorek rtęciawy (sublimat) Saletra ma właściwości utleniania szkodliwych domieszek, które w postaci tlenków przechodzą do szlaki. Chlorek rtęciawy, parując juz przy 300 C, łączy się częściowo z domieszkami w chlorki, które również przechodzą do szlaki. Działanie ich jednak będzie skuteczne, o ile zostaną dobrze wciśnięte i rozprowadzone w stopie. Opary chlorku rtęciawego są bardzo szkodliwe i przy ich stosowaniu należy zachować dużą ostrożność oraz stosować środki zabezpieczające przed zatruciem.