Оглавление

Стр.

Предисловие к русскому изданию............................... 5

Предисловие ко второму американскому изданию ................ 6

Предисловие к первому американскому (1922 г.) изданию........ 7

Глава 1. Пробирные реактивы и продукты плавки . • ............. 9

Глава II. Печи и оборудование плавильной....................... 24

Пробирная посуда.......................................... 37

Ручные инструменты для печи............................... 40

Глава III. Пробоотбирание руд..........1....................... 45

Принципы лробоотбирания................................... 48

Зависимость веса пробы от содержания и удельного веса самого
богатого минерала в руде.............................. 54

Практика пробоотбнрання .................................. 58

Руды, содержащие ковкие частицы........................... 75

Глава IV. Весы и взвешивание................................... 79

Установка и испытание пробирных весов..................... 88

Разновесы................................................. 90

Калибрирование набора пробирных разновесов................ 92

Глава V. Купелирование......................................... 95

Практика купелирования................................ . 103

Опробование свинцового слитка купелированием ............. 104

Глава VI. Разделение и квартование.............................122

Глава VII. Шерберование........................................131

Шерберная проба для серебряных руд ......................134.

Опробование медного штейна шерберованием..................141

Глава VIII. Тигельная проба....................................145

Восстановление и окисление................................154

Испытание реактивов ......................................159

Опробование руд I класса на золото и серебро..............161

Опробование руд II класса . .	............................172

Плавка с железом..........................................185

Плавка с предварительным обжигом..........................189

Опробование руд III класса ...............................191

Расчет Лихты тигельной пробы..............................191

Глава IX. Опробование комплексных руд и специальные методы
опробования .............. ............................ 194

Опробование руд, содержащих никель и кобальт .............194

Опробование теллуристых руд...............................196

Пробирный анализ руд и продуктов с высоким содержанием медн 199
Опробование цианистов шламов .	•.......................201

Опробование сурьмяных золотых руд.........................207

Опробование золотосодержащего касситерита (оловянный камень) 208

Глава X. Опробование слитков ...............................•-	214

Опробование свинцового слнткл  	....................... 222

Опробование медного слитка .	. .	•......................222

Комбинированный азотнокислотный	метод .... -............224

Ртутно-сернокислый метод..................................226

Опробование сплава Доре ..................................227

Опробование монетного золотого слитка в США..............•	230

Опробование сплавов золота квартованием с кадмием . • • ... 232

Глава XI. Опробование растворов........................-	.... 235

Выпаривание в свинцовой чашке.............................235

Осаждение цинком и уксуснокислым свинцом..................237

Электролитическое опробование цианистых растворов . • . . • 239 

Глава XII. Проба иа свинец.....................................243

Влияние других металлов на	опробование	свинца............246

Глава XIII. Опробование руд и. продуктов, содержащих металлы
платиновой группы.........................................250

Обработка руд, содержащих	металлические	зерна............259

Действие кислот на сплавы серебра, золота и платиновых металлов 262

Определение платины, золота и серебра методом разделения
серной кислотой.........................................266

Определение палладия в растворах, полученных при применении
метода разделения серной кислотой.....................  270

Определение палладия в фильтрате после разделения серной
кислотой..............................................  272

Определение палладия в фильтрате после разделения азотной
кислотой ...............................................272

Примечания, сделанные иа основе дискуссии по поводу колори-
метрического метода рпределения палладия .............. 273

Непосредственное определение палладия, платины и золота . . . 274

Непосредственное определение очень малых количеств платины . 279

Определение серебра в рудах, концентратах, отходах и сплавах,
содержащих платину и палладий...........................282

Опробование руд и других материалов, содержащих иридий,
осмистый иридий, родий и рутений........................283

Определение иридия, осмнстого иридия и родия в золотых кор-
точках .................................................284

Определение иридия в платиновых сплавах . . •...........'	. 285
ГЛАВА ПЕРВАЯ

Пробирные реактивы и продукты плавки

Пробирный анализ является отраслью аналитической химии и
его задачей является количественное определение металлов в ру-
дах и металлургических продуктах. В западной части США этим
термином обозначают определение всех составных частей, как
металлических, так и неметаллических, входящих в состав руд
и металлургических продуктов.

Пробирный анализ имеет целью количественное определение
металлов в рудах и металлургичёских продуктах посредством
плавки с сухими реактивами. В результате операций пробирного
анализа происходит отделение металла от других составных
частей руды, после чего взвешивают королек чистого металла.

Руда представляет собой ассоциацию веществ, которая встре-
чается в естественном состоянии в природе и образует руды,
представляющие промышленное сырье для извлечения металла,
сплава или металлического соединения. Последний термин упо-
требляется в широком смысле, так что он может быть отнесен
почти ко всякому неорганическому веществу, которое может
встретиться в природе. Руда обычно состоит из двух частей: ме-
таллсодержащей, или ценной части, и пустой породы, или не-
ценной части. Минералы пустой породы подразделяются соот-
ветственно их химическому составу на два класса: кислые и
основные. Силикаты относятся к первому классу; окиси кальция
и магния и окислы железа, марганца, натрия и калия относятся
ко второму классу.

Руда может быть кислой, основной или самоплавкой (само-
флюсующейся), в зависимости от преобладания в ней той или
другой труппы составных частей пустой -породы, образующих
шлак. Самоплавкая руда содержит кислые и основные окислы
в соотношениях, достаточных для образования шлака.

Металлургическими продуктами, с которыми имеет дело про-
бирер, являются: слитки, штейны, шпейзы, шлаки и пена J, глет,
пыль металлургических печей, а также растворы и осадки, полу-
чаемые в результате различных гидрометаллургических опе-
раций.

Реактивы, употребляемые при опробовании, могут быть клас-
сифицированы следующим образом: флюсы (кислые, основные

1 Получаемая в процессе обессеребрения веркблея по способу Паркеса *.


или нейтральные), окислители, восстановители, сульфуризаторы
и десульфуризаторы. Некоторые реагенты имеют только одно
ценное свойство, как, например, кварц, являющийся кислым флю-
сом, другие имеют несколько различных ценных свойств, как,
1 например, глет, представляющий собой основной флюс, но также
1 и окислитель и десульфуризатор.

и, Флюс представляет собой вещество, которое в процессе
плавки, реагируя с неплавящимися или тугоплавкими соединени-
ями, превращает их при известной температуре в другие соеди-
Т’1 нения, которые плавятся при относительно низкой температуре.
/„Например, кварц сам плавится только при очень высокой темпе-
1"ратуре, но если к порошкообразному кварцу прибавить угле-
кислого натрия, то он может расплавиться при температуре,
легко достигаемой в печи пробирной лаборатории.

Студент, изучающий пробирное искусство, должен помнить,
что для того, чтобы произвести плавку кислой руды или другого
вещества, следует прибавить основной флюс, такой, как глет,
углекислый натрий, известь или окись железа, тогда как для
основного вещества должен быть употреблен кислый флюс, та-
кой, как кварц или бура.

Восстановитель представляет собой вещество, которое может
способствовать выделению металла из химического соединения,
или вещество, восстанавливающее высшие окислы в низшие. -
Окислитель представляет собой вещество, которое легко от-
й дает свой кислород другому веществу, производя окисление пос-
леднего.

Десульфуризатор представляет собой вещество, которое в дан-
ных условиях энергично соединяется с серой и которое поэтому
способно выделять ее из некоторых соединений с металлами.

В пробирном анализе употребляются следующие главные реак-
тивы:

Кварц Si02 представляет собой флюс самый сильный из этой
группы. Он соединяется с окислами металлов и образует сили-
!каты, которые являются основой всех шлаков. Он употребляется
;в качестве флюса, когда в руде недостает кремнезема, и защи-
щает тигли и шербера от раз’едания глетом. Необходимо обра-
тить внимание на то, чтобы кварц не был в избытке, так как
в случае слишком большого его избытка могут происходить по-
тери драгоценных металлов в результате нежелательных свойств
шлака или возможности образования в некоторых случаях
штейна.

Кварц плавится при температуре около I 625° с образованием
чрезвычайно вязкой массы. В качестве флюса он употребляется
в виде порошка или тонкого песка.

Роль кварца в известковых шлаках показана на диаграмме
состояния известковых силикатов (фиг. 1) \ Диаграмма дает
три эвтектики и два химических соединения. Состав, имеющий
Я(самую низкую температуру плавления, — это эвтектика с 37%



J Day and Shepard. Am. Jour. Sc. 22, p. 255.
10

I [о. которая плавится„имя

I	бисилвкат	Второе соединение,

| &у»е’са5Ю„к^рое™“»^> '’_мт,оаИ»к.г ка»»»». -

 исиликату.

2Ю0

2000

>900

1800

§

1700

1'600

1500

1400

40

30

70

40	00

60	00

}СаО 0 Ю "
&ЮгЮ0 S0 80

ВО	90	ШО

зо го	ю	о

, плавкости системы СаО — SiOg

Фиг. 1. Диаграмма плавкост

' Сгеио

пяется в каче	бходИМо произвести прд чтобы вместе

пи 10 граммов избытка кварц	__ активныи, —пеон

воТе прй едва заметном кРасн™ X вспучивается при рас-
“ ° 6°лн“ п
J количествах, часть шихты может быть выброшена через край
тигля, особенно если бура недостаточно тщательно смешана
с остальными компонентами шихты. В случае употребления
буры в небольших количествах температура образования шлака
«• понижается, и плавка проходит успешно.

)Бура часто употребляется в качестве покрышки в тигельной
пробе. При надлежащем употреблении это предотвращает меха-
ническую потерю опробуемой руды, которая нередко случается
в результате быстрого выделения большого об’ема газов при
| температуре ниже начала плавления. Бура в кристаллах, содержа-
4 щая 47°/о воды, теряет приблизительно половину своего веса
1 при плавлении; следовательно при употреблении ее в качестве
кислого флюса требуется брать приблизительно в два раза боль-
шее количество, чем плавленой буры.

Плавленая бура NasB*O7 получается путем плавления кристал-
лической буры, причем удаляется ее кристаллизационная вода;
затем она охлаждается и затвердевает в виде стекловидной
массы. Обычно плавленая бура продается в порошке, и ее сле-
дует содержать в герметически закрытых сосудах, так как тонко
измельченный материал впитывает влагу из воздуха и имеет тен-
денцию слипаться в комки. В обычных условиях бура подобно
настоящему стеклу не имеет определенной температуры плавле-
ния и затвердевания. Однако, если она подвергается резкому со-
трясению при охлаждении, то может произойти переход ее
в твердое состояние в кристаллической форме при определенной
температуре. Эта кристаллизованная плавленая бура плавится
при температуре 742°. Если же она не подвергается сотрясению,
то остается переохлажденной вязкой жидкостью даже при тем-
пературе ниже видимого красного каления. Тонко измельченная
аморфная плавленая бура начинает спекаться при температуре
500°. Она чрезвычайно вязкая в момент плавления и остается
таковой даже когда она нагрета значительно выше темпера-
туры плавления.

Формула буры Na..0.2В,О3 указывает на избыток кислоты, и
исследование это подтверждает. При нагревании докрасна бура
становится сильным кислым флюсом; она шлакует и растворяет
практически все окислы металлов. Бура является одним из луч-
ших флюсов для ошлакования окиси алюминия.

Установлено, что борная кислота дает пять солей со щелочами
и со щелочно-земельными металлами, причем для них можно
принять следующую химическую классификацию1 (см. табл. 1).

Согласно металлургической классификации, т. е. по отноше-
нию содержания кислорода в кислоте к содержанию кислорода
в основании, первая из них является нейтральной, а другие кис-
лыми. Дитте 2 изучал расплавленные соли борных кислот ще-
лочно-земельных металлов и классифицировал их как кислые,
нейтральные и основные. Он называл соль метаберной кислоты

1 В промежутке между ними получаются более легкоплавкие эвтекти-
ческие сплавы *.

г Compt. rend 77, р. 785, р. 833 (J873).
нейтральной. Опыты автора с щелочными солями борной кислоты
показывают, что соль метаборной кислоты определенно вязкая
в расплавленном состоянии, но в то же время он обнаружил зна-

Таблица 1

Классификация солей борной кислоты;

Название	Отношение содер- жания кислорода в кислоте к кисло- роду в основании	Формула (К=двухвал еитный металл)
Соль ортоборной кислоты 		1 :1	3RO • В2О3
,, пироборной кислоты		1’.г = 1	2RO-B2OS
„ борной кислоты 		2 : 1	3RO-2B2O,
„ метаборной кислоты .....	3 : 1	RO • В2О3
Соли двуборной кислоты 		6 :1	RO-2^0,

чительную склонность ее к кристаллизации при охлаждении. Соль
пироборной кислоты в расплавленном состоянии определенно
жидкая подобно субсиликату натрия. Поэтому с этой точки зре-
ния может казаться естественным рассматривать сесквибораты как
нейтральную соль.

Так как бура плавится при низкой температуре, то она спо-
собствует образованию шлака, т. е. разложению руды, и в без-
водном или водном состоянии употребляется почти при всякой
тигельной' пробе. Вообще можно сказать, что бура способствует
понижению температуры плавления всех шлаков, и это обстоя-
тельство вдобавок к тому, что она является великолепным рас-
творителем для металлических окислов, об’ясняет почти повсе-
местное употребление ее в пробирном деле. Бораты свинца и
щелочи обладают большей вязкостью, чем соответствующие си-
ликаты. Вязкость шлаков упорно держится ниже видимой тем-
пературы затвердевания, если только шлак определенно
основной.

Если при плавке кварцевых или силикатных руд употребляется
слишком много буры, то получается очень вязкий, стекловидный
или камневидный шлак, который упорно удерживается в верк-
блее, прилипая к нему. Это следует об’яснить отчасти влиянием
буры на уменьшение коэфициента расширения шлака и отчасти
тем, что она предотвращает кристаллизацию и способствует об-
разованию аморфных стекол.

При попытке отделить свинец от шлака нередко пленка
свинца прилипает к шлаку и причиняет затруднения пробиреру.
Чтобы устранить это явление, необходимо прежде всего умень-
шить количество употребляемой буры и затем, в случае надоб-
ности, увеличить количество вводимых оснований. Не следует
употреблять больше чем 5 или 10 граммов обыкновенной буры
или эквивалентного количества плавленой буры.

Диаграмма плавкости системы метабората и бисиликата на-
трия согласно Ван-Клоостеру 1 показана на фиг. 2. Температура

Фиг. 2. Диаграмма плавкости системы метабората и бисиликата
натрия

плавления бисиликата натрия не совпадает точно с температурой
плавления, данной Нигги (Niggi).

Приведенная диаграмма иллюстрирует действие, которое бура
оказывает на понижение температуры плавления пробирных
шлаков.

Эвтектика, содержащая 56,5% Na„CO3, затвердевает при 814°.

Двууглекислый натрий (двууглекислая сода) NaHCO, употре-
бляется некоторыми пробирерами как основной флюс, главным
образом по причине его дешевизны и чистоты. Он однако разла-
гается при нагревании до 276°, образуя безводный нормальный
карбонат с выделением паров воды и углекислого газа. Пары
воды и углекислый газ, выделяющиеся в большом об’еме, про-
ходят через шихту до ее размягчения, уносят некоторое количе-
ство тонкой руды и таким образом способствуют потерям в виде
пыли.

Бикарбонат содержит лишь 63,1% №,СОа и поэтому, когда
он употребляется вместо карбоната (средней углекислой соли),
158 ч. его замещают 100 ч. карбоната. Вследствие вышеупомя-
нутых затруднений во всех случаях рекомендуется употребление
безводного карбоната. Единственное преимущество бикарбоната,
на которое следует указать, это то, что он не расплывается (не
гигроскопичен).

Углекислый натрий (углекислая сода) Na2CO. — сильный
основной флюс, самый дешевый и наиболее пригодный для це-

1 Zeitsch. anorg. Chemie, 69, р. 122 (1910).

14 .
лей тигельной пробы. Он действует так же, до некоторой сте-
пени, как десульфуризатор и окислитель, что имеет значение
ввиду той легкости, с которой образуются щелочные сульфиды
и сульфаты.

Чистый безводный углекислый натрий плавится при 852*.
В расплавленном состоянии он очень жидок и может удержи-
вать во взвешенном состоянии значительную часть тонкоизмель-
ченного, неплавящегося и неактивного вещества, такого, как
уголь и зола.

В чистом виде углекислая сода легко получается из бикар-
боната по процессу Сольвея. Она легко поглощает воду из воз-
духа и поэтому не годится для употребления в местностях
с влажным климатом. Один из видов соды, известный в продаже
под названием содовая зола, считается особенно годным для про-
бирных целей, так как поглощает незначительное количество
влаги из атмосферы.

При нагревании приблизительно до 950° углекислый натрий
подвергается незначительной диссоциации с выделением неболь-
шого количества углекислоты. Анализ углекислого натрия, под-
вергнутого расплавлению, показывает, что он содержит около
0,4% свободной щелочи. Когда при высокой температуре про-
исходит взаимодействие кремнезема и силикатов с расплавлен-
ным щелочным карбонатом, эта свободная щелочь реагирует
в первую очередь, а затем происходит реакция между кремнезе-
мом и углекислым натрием, вследствие чего выделяется некото-
рое количество углекислого газа. Количество выделяемой дву-
окиси углерода прямо пропорционально количеству введенной
кремнекислоты и температуре. Нигги 1 показал, что система
Na2CO3—SiO2 при постоянной температуре и постоянном давле-
нии СО2, достигает состояния равновесия, условия которого мо-
гут быть выражены уравнением:

Na2CO3+Na2SiOe^Na4SiO4-|-CO;,.

Он нашел, что для того, чтобы заместить весь СО2, должна
быть прибавлена по крайней мере одна граммолекула SK)2 на
каждую граммолекулу Na;O. В случае шихт с меньшим содержа-
нием кремнезема, чем это соответствует бисиликатам, СО2 удер-
живается в неопределенных количествах. Бисиликат плавится при
температуре около 1 018°.

Действие углекислого натрия как флюса может быть видно
на диаграмме 1 2 плавкости системы бисиликат кальция — бисили-
кат натрия (фиг. 3).

Между температурой плавления бисиликата натрия (1 018°) и
температурой плавления бисиликата кальция (1 502°) Валдае уста-
новил существование эвтектики, содержащей 20% СаСО3, кото-
рая плавится при 932°. На основании этого можно заключить,
что если бы нам надо было плавить известняк только с содой и

1 Jour. Am. Chern. Soc„ 35. pp. 1693—1727.

2 Zeitsch. anorg. Chinle, 63, p. 1 (1909;.
кварцем, то мы должны были бы прибавить 4 граммолекулы
Na2C03 на каждую граммолекулу СаСО3 или, округляя, — 100 г

WNa2COs на 25 г чистой СаСО3 вместе с количеством кварца, доста-
точным для получения бисиликата. Прибавление буры значи-
тельно понизит температуру плавления смеси.

Углекислый калий (поташ) К3СОЖ употребляется как основной
флюс, действие которого подобно действию углекислого натрия.
Он плавится при 894°. Отрицательная сторона его употребления
состоит в том, что он дороже по весу, чем углекислый натрий, и
вследствие его большего молекулярного веса он расходуется
в большем количестве, чем углекислый натрий, для получения
того же результата в процессах шлакообразования.

Нитти 1 показал, что небольшое количество кремнезема за-
мещает почти эквивалентное количество СО2 из расплавленного
углекислого калия и что последовательные добавления кремне-
зема замещают все меньшие количества СО2. Это происходит до
тех пор, пока отношение не достигнет 2 молекул SiO2 на одну
молекулу К2О, и тогда кремнезем замещает только половину
эквивалентного количества СО2, и при этих условиях возможно
удаление последних остатков СО2. Он дает следующее уравне-
ние, выражающее условия равновесия:

K,CO3+K2Si2OE^ 2K2SiOs+CO2.

Виллорф 2 считает, что понижение парциального давления СО-
является причиной смещения равновесия в направлении к правой

1 loc. cit.

1 Zeitsch. anorg. Chemie, 39, 187 (1904).
части уравнения. Вместе с тем Нигги не соглашается с этим и
приводит доказательства в пользу того, что влияние парциаль-
ного давления СО2 незначительно. Свое мнение он подтверждает
экспериментальными данными и теоретическими соображениями.

Как это бывает в случае смеси углекислого натрия и калия,
смесь силикатов натрия и калия плавится при более низкой тем-
пературе, чем каждый из них в отдельности, и по этой причине
смесь этих двух солей употребляется всякий раз, когда жела-
тельно провести тигельную пробу при низкой температуре. Су-
хая проба на свинец в настоящее время является, вероятно,
единственным случаем в пробирном анализе, в котором еще
обычно употребляется углекислый калий.

Глет (РЬО) — легкоплавкий основной флюс. Он действует
так же, как окислитель и десульфуризатор, и при восстановлении

его в процессе тигельной или шерберной пробы образуется сви-
нец, необходимый в качестве коллектора для собирания золота и
серебра. Он плавится при 883° и содержит 92,8% свинца.

Смеси глета и силиката в виде мелкого порошка, в пределах
от 6РЬО . SrO'= до РЬО . SiO2, начинают спекаться приблизительно
при 700°. В. Я. Мостовичем1 установлено, что субсиликат
4РЬО. SiO2 вполне расплавляется при температуре 726°; моносили-
кат 2 РЬО. SiO2 образует вязкую жидкость при температуре 724е,
но не течет свободно, пока не нагреется до температуры 940°.
Бисиликат РЬО. SiO« плавится при температуре 770°, и обра-
зуемые эвтектические смеси плавятся при соответственно более
низких температурах.

Диаграмма плавкости части системы РЬО—SiO2 по Гильперт-
Накену (Hilpert-Nacken) 1 2 представлена на фиг. 4. Указанные на
этой диаграмме, температурь! пларлещщ соединений не вполне

1 Trans. А. Г. Л 55. р.	П ft '< L \й f

2 Metallurgy 8, р. 157(1911).

2 Э. Е. Бегеи.	17
Wi

точно совпадают с температурами плавления, установленным?

В. Я. Мостовичем. В сравнении с бисиликатом натрия, которыт
> плавится при температуре 1 018°, соответствующий силикат
свинца определенно более легкоплавкий. Это об’ясняет то, чтс
 при пробирном анализе глет вводится в состав всех шлаков.

Глет обладает таким сильным химическим сродством к крем-
незему, что если шихта, загруженная в тигель, не содержит до
статочного количества последнего, то кислый материал, из кото-
рого сделан сам тигель, подвергнется действию глета. Еслт
плавка в нем будет продолжаться долго, то глетистый шла?
проест его. Глет легко отдает кислород при нагревании с углем
водородом, серой, сульфидами металлов, железом и др. Таким
образом он действует как окислитель, а в случае присутстви?
серы — как десульфуризатор. В качестве примеров можно при
вести следующие реакции:

2 РЬО+С=СО2+2 РЬ
(окислитель)

3PbO+ZnS=ZnO+SO2+3Pb
(десульфуризатор и окислитель).

Восстановленный свинец является коллектором золота и се-
ребра.

Реакция восстановления глета углем начинается ниже 500° л-
 быстро протекает при 600°. Восстановление окисью углерода на-
чинается ниже 200°.

Глет начинает улетучиваться при 800°, т. е. значительно -ниже
температуры его плавления.

Свинец с трудом восстанавливается из силикатов свинца при
действии угля органических веществ и сульфидов. Чем выше со-
Й держание кремнезема в силикате, тем медленнее действие восста-
новителей на силикат свинца. Для извлечения всего свинца дол-
жен быть применен более сильный основной флюс. Гофман1 го-
ворит, что «металлическое железо разлагает все легкоплавкие
свинцовые силикаты при нагревании до яркокрасного каления,
если только обеспечено образование моносиликата».

Обычно технический глет содержит небольшое количество се-
ребра в пределах от 6 до 30 г или более того на тонну. На прак-
тике изготовление одного из видов свинца, свободного от сере-
бра, производится из миссурийского свинца путем обработки его
цинком, в процессе паркессированиа с последующим купелиро-
ванием. Однако никогда не следует допускать, что глет свобо-
ден от серебра, до тех пор, пока это не доказано опробованием.
Каждая новая партия глета, поступающая в пробирную лабора-
торию, должна быть поэтому тщательно перемешана, чтобы сде-
лать смесь однородной, и затем опробована.

Пробирный глет должен быть свободен от висмута, так как

1 Metallurgy oi Lead, р. 38 (1918).
последний может восстановиться в процессе плавки, и благодаря
.медленному окислению он сконцентрируется в свинце в течение
процесса купелирования, давая в результате неправильное опре-
деление серебра.

Свинец в зернистой форме, пробирный или зерненый свинец,
употребляется в шерберной пробе как коллектор благородных
металлов и как флюс. Окисляясь в атмосфере муфеля, он стано-
вится основным флюсом. Обычно пробирный свинец может со-
держать большее или меньшее количество серебра, и каждую но-
вую порцию следует опробовать перед употреблением.

Пробирный свинец может быть приготовлен путем выливания
расплавленного свинца, при температуре несколько выше его
точки плавления, в деревянный ящик и сильным встряхиванием
его в горизонтальном направлении до тех пор, пока он не ста-
нет тестообразным; затем встряхивание продолжается, пока сви-
нец не затвердеет. Мелкий материал отделяют (просеиванием),
крупный переплавляют.

Листовой (рольный) свинец в форме фольги употребляется
при опробовании золотых, серебряных и свинцовых слитков.
Свинец плавится при температуре 327°. Так же, как и в случае
глета, он должен быть свободен от висмута.

Неочищенный винный камень — восстановитель и основной
флюс. Это неочищенная кислая калиевая соль винной кислоты,
полученная из винных бочек; является одним из лучших восста-
новителей.

Винный камень iKHC4H,Oe — очищенная калиевая соль вин-
ной кислоты. Так как она свободна от серы, то ее употребляют
как восстановитель в пробе на медь. Как неочищенный винный
камень, так и очищенный разлагаются при нагревании следую-
щим образом:

2 КНС4Н<О6=К2О+5Н!ОЧ-6СО+2С;

К2О, полученный в результате предыдущей реакции, является
флюсом.

Древесный уголь, сахар, мука и др. вследствие содержаще-
гося в них 'углерода являются также восстановителями. Мука
очень частЬ употребляется в шихту и во всех отношениях
является хорошим восстановителем.

Железо—десульфуризатор и восстановитель. Когда оно взаи-
модействует при нагревании с сульфидами свинца, серебра, ртути,
висмута и сурьмы, сульфиды в результате реакции замещения
разлагаются и дают более или менее чистый металл и сульфид
железа. Медь, никель и кобальт только частично восстанавли-
ваются железом из их сульфидов, как это и следует на основании
сравнения их теплот образования ’.

1 Теплоты образования, как известно, при таком сравнении должны быть
отнесены к весовой единице серы, а в случае скислов—кислорода. (Прим. ред.).
2?	19
Железо также восстанавливает большую часть указанных ме-
таллов из их окисных соединений, как например:

PbO4-Fe=Pb-|-FeO.

Окись железа, образовавшаяся в результате последней реак-
ции, действует как основной флюс. Железо разлагает все лег-
коплавкие силикаты свинца путем замещения его по следующей
реакции:

х . РЬО . SiO24-xFe=xFeO • SiO2+xPb.

Поэтому его следует всегда употреблять при сухой пробе на
свинец.

Железо употребляется в виде костылей или гвоздей и иногда
(особенно в Европе) при сухих пробах на свинец употребляется
железный тигель.

Азотнокислый калий КЬЮ», обычно известный под названием
калийной селитры, является сильным окислителем. Он плавится
при температуре 339° и при низкой температуре в расплавленном
состоянии не разлагается, но при более высокой температуре он
разлагается, выделяя кислород, который окисляет серу и многие
металлы, особенно свинец и медь.

В тигельной пробе селитра употребляется главным образом
для окисления сульфидов, арсенидов, антимонидов и ряда других
соединений, входящих в состав опробуемых материалов. Как
выше упомянуто, селитра при расплавлении не разлагается, но
при нагревании до температуры 530° распадается с образованием
азотистокислого калия и выделяет кислород. Если азотнокислый
калий плавится вместе с древесным углем, то реакция окисления
начинается приблизительно при 440°. Реакция между селитрой и
углем (согласно исследованиям Роско и Шарлемана) протекает
следующим образом:

4KNOs+5C'=2K2COt-b3CO24-2N2.

Согласно мнению тех же авторов сера и селитра реагируют
следующим образом:

2KNO,+2S=K2SO»+SOs+N2.

Азотнокислый калий начинает реагировать с кремнеземом при
температуре около 450°, повидимому, согласно следующей
реакции:

4KNO,+2SiOs=;2K2SiO84-5Os+2N2.

В шихте, содержащей большой избыток соды и глета, реак-
ция окисления пирита селитрой протекает следующим образом:
6KNO8+2FeS2-rNa2CO8=Fe2O3+3K,SO4+Na2SO4-t-CO2-4-3N2.

Мнотие пробиреры возражают против употребления азотно-
кислого калия по причине его окисляющего действия на сере-
бро. Большие количества KNOS являются причиной кипения со-
держимого тигля и требуют осторожного нагревания для преду-
преждения потери. Установлено, что меньшие потери получаются,
если тигель нагревается равномерно, как, например, в муфеле,
20
чем когда шихта начинает расплавляться сначала на дне, как это
происходит в горне.

Цианистый калий KCN представляет собой сильный восстано-
витель и десульфуризатор. Он соединяется с кислородом, обра-
зуя циановокислый калий (цианат калия) по следующей реакции:

PbO+KCN=Pb+KCNO;

взаимодействуя с сульфидами, KCN образует роданистокислый
калий по следующему уравнению:

PbS+KCN=Pb+KCNS.

KCN часто употребляется в пробах на свинец и обычно в пробах
на олово и висмут.

Как известно, цианистый калий чрезвычайно ядовит и тре-
бует очень осторожного обращения. Температура его плавле-
ния 626°.

Таблица 2

Реагенты, употребляемые в пробирном анализе

Название	Формула	Свойства (в порядке их значения)
Кремнезем	  Стекло 	  Бура кристаллическая . Бура плавленая .... Двууглекислый натрий . Углекислый натрий . . Углекислый калий . . . Глет	  Азотнокислый калий . . Винный камень (неочи- щенный) 	  Винный камень ....  Мука	  Древесный уголь . . . Свинец ........  Железо . . . 		  Цианистый калий . . .  Соль	  Плавиковый шпат . .  Криолит	•	.	SiO2 xNagO -j'CaO - zSiO2 Na2B4O-- 10H2O Na,B4O7 NaHCOj Na2COs K2cO9  PbO  kno9  KHC4H4O6+C KHC4H4O6 C6Hj£Oh*  Pb Fe  KCN  NaCl  CaF2 AlNa3F6	Кислый флюс То же » я  Основной флюс, десульфуризатор Тоже  Основной флюс, десульфуризатор, окислитель  Окислитель, десульфуризатор  Восстановитель, основной флюс Тоже Восстановитель То же  Коллектор благородных металлов Десульфуризатор и восстанови- тель  Восстановитель и десульфури- затор  Покрышка н обмывание стенок тигля  Нейтральный флюс То же

Поваренная соль NaC) употребляется как покрышка для изо-
ляции от воздуха, для обмывания стенок тигля и для предупре-
ждения прилипания к ним малых частиц свинца. Плавится при
819°.

Соль не входит в состав шлака и всплывает на поверхность
его, образуя самостоятельный слой. Она часто окрашивается
21
различными металлическими окислами, входящими в состав
шихты, и иногда помогает различить пробы, которые могут быть
спутаны при выливании в изложницы.

Плавиковый шпат CaF, иногда употребляется в пробирном
анализе в качестве флюса. Температура плавления его 1 361°, и
поэтому его ценность может казаться сомнительной для тигель-
ной пробы, при которой температура редко превышает 1 200°.
В расплавленном состоянии плавиковый шпат очень жидкий и
способствует разжижению шихты, несмотря на то, что он инер-
тен и обычно не образует химических соединений с другими со-
ставными частями шихты. Карандеев ’ дает диаграмму плавкости
системы CaF2 — CaS'iO3 с эвтектикой, содержащей 54 молекуляр-
ных процента CaSiO3, которая плавится при температуре 1 1'28°.

Криолит 'Al'NasF6 — флюс, обычно употребляемый при изгото-
влении эмали и иногда при плавке слитков. Он может быть
иногда полезен в пробирном анализе. Криолит плавится прибли-
зительно при 997° и обладает ценным свойством растворять окись
аЛюминия. Он увеличивает коэфициент расширения шлака.
'^Продукты плавки. При каждой сухой пробе на золото,
серебро или свинец в случае, если шихта правильно составлена,
получаются два продукта: веркблей и .поверх него шлак. Инргда
также получаются два нежелательных продукта: штейн и шпейза.
Цели употребляется покрышка из поваренной соли или если '
в шихту вводится селитра, то на поверхности затвердевшего
шлака может оказаться третий продукт. В первом случае он со-
стоит почти целиком из хлористого натрия; в последнем слу-
чае — это смесь сульфатов натрия и калия (или одного натрия,
если употребляется NaNO3) *.

Веркблей должен быть светлым, мягким и ковким и должен
легко отделяться от шлака. Практически он должен содержать
все золото и серебро, находившееся1 в руде, взятой для 'опробо-
вания.

Шлак в пробирном анализе состоит из легкоплавких соедине-
ний окислов металлов с кремнеземом или другими кислыми со-
ставными частями. Шлаки, получаемые в пробирном анализе,
обычно представляют собой соли кремневой и борной кислот и
металлических окислов, содержащихся в руде и в употребляе-
мых флюсах.

Шлаки должны быть однородными и не должны содержать
частиц неразложившейся руды. Хороший шлак обычно более или
менее стекловидный и хрупкий. При выливании пробы в излож-
ницу, шлак должен быть жидким и текучим и свободным от
взвешенных зерен свинца. В случае если шлак слишком кислый,
он отличается высокой вязкостью и образует нити, особенно
когда сливаются последние капли. Основной шлак таких нитей не
образует и раскалывается при застывании. 'В холодном состоянии
нейтральный или кислый шлак стекловидный и хрупкий, основ-
ной же шлак совершенно не прозрачен и похож на камень.

1 Zeitsch. anorg. Chemie, 68, р. 183 (1910).
Шлаки в расплавленном состоянии представляют собой
обычно растворы, но в редких случаях могут быть и химиче-
скими соединениями. В твердом состоянии они обычно бывают
или твердыми растворами или эвтектическими смесями; иногда
они состоят из химических соединений.

Штейн 1предстзвляет собой искусственный сульфид одного
или нескольких металлов, образовавшийся в процессе плавки.
В тигельных пробах он образуется при плавке сульфидных руд
в случае недостатка селитры или если шихта слишком кислая.
В этих случаях слой его находят непосредственно над веркблеем.

Цвет штейна обычно сине-серый, по составу он приближается
к свинцовому блеску и отличается значительной хрупкостью. Он
образует слой значительной толщины или имеет вид зернистой
оболочки на верхней поверхности веркблея. Штейн всегда содер-
жит некоторое количество золота и серебра и так как он хруп-
кий, то обычно откалывается и теряется в шлаке при очистке
веркблея. Работающий в лаборатории должен исследовать верк-
блей, как только он откалывается от шлака, и если в нем ока-
зывается некоторое количество штейна, то можно быть уверен-
ным в том, что при составлении шихты или при произведенных
во время плавки операциях были допущены ошибки.

Шпейза — это искусственный арсенид или антимонид тех или
иных металлов, образовавшийся в процессе плавки. Шпейза, об-
разующаяся при пробирном анализе, представляет обычно арсе-
нид железа, приближающийся по своему составу к формуле
Fe5As. Иногда в последней формуле железо заменено никелем или
кобальтом. 'Сурьмяная шпейза образуется весьма редко. В тигель-
ной пробе шпейза получается, если' метод осадительной плавки
с железом применяется к рудам, содержащим мышьяк. Шпейза —
твердое, очень вязкое белое вещество, которое образуется непо-
средственно поверх веркблея и обычно крепко пристает к нему.

Если только в руде присутствует небольшое количество'
мышьяка, то шпейза появится в виде маленького шарика на по-
верхности свинца; если же присутствует много мышьяка, то
шпейза образует слой, вполне покрывающий свинец.

Шпейза содержит некоторое количество золота и серебра.
Если количество образовавшейся шпейзы равно одному грамму
или около этого, то его для окисления можно положить в ка-
пель со свинцом, причем она отдает свинцовой ванне содержа-
щийся в ней благородный металл. С -большим количеством
шпейзы очень трудно иметь дело, так как шерберование ее пред-
ставляет затруднения. Самый лучший способ — это провести но-
вую плавку по какому-нибудь другому методу.
ГЛАВА ВТОРАЯ

Печи и оборудование плавильной

г Печи пробирной лаборатории могут быть разделены на сле-
дующие два класса:

Горны или тигельные печи. Эти печи употребляются для ти-
гельной плавки, при которой тигель непосредственно соприка-
сается со сжигаемым топливом или с пламенем, а потому содер-
жимое его подвергается в большей или меньшей степени дей-
ствию раскаленных продуктов горения.

Муфельные печи представляют собой печи, в которых нагре-
ваемая шихта (или веркблей) находится во внутреннем простран-
стве муфеля, отделенном от сжигаемого топлива или от продук-
тов его горения. Муфель имеет полуцилиндрическую форму и
изготавливается из огнеупорной глины или из другого огнеупор-
ного материала: он устанавливается горизонтально и устраи-
вается таким образом, что топливо или продукты горения про-
ходят вокруг него и под ним. Таким образом нагреваемый мате-
риал совершенно отделен от продуктов горения.

Ввиду того что в муфельных печах можно производить
плавку, шерберование и купелирование, многие пробиреры
в США употребляют исключительно этот тип печи, особенно,
если в качестве топлива употребляется каменный уголь. Преиму-
щества муфельных печей для плавки заключаются в более удоб-
ных условиях работы и в сохранении времени при загрузке тиг-
лей в печь, выгрузке и при выливании из тиглей; кроме того,
плавка в муфельной печи создает возможность лучшего контроля
температуры и лучшие условия нагревания печного пространства
для целей плавки. Тигли также, повидимому, лучше выдерживают
нагревание в муфельных печах, чем в горнах, вероятно, вслед-
ствие более медленного и более равномерного нагревания.

Преимущество горнов заключается в размере. Например, при
опробовании руд -с низким содержанием при тигельной пробе
можно взять большую навеску и соответственно тигель большего
размеру, чем в случае обычных лабораторных муфельных печей.

В горнах можно получить более высокую температуру, чем
в муфелях, и это иногда является также преимуществом при
употреблении горна.

Самые печи делаются из огнеупорного кирпича или плиток
из огнеупорной глины и могут быть уложены в железный чехол
или обложены обыкновенным красным кирпичом. При кладке
24

BIIIIIIIIIIIII1I1III1
печи огнеупорный кирпич лучше всего связывать раствором, со-
стоящим из смеси 2 ч. измельченного огнеупорного кирпича и
1 ч. огнеупорной глины. Иногда прибавляется небольшое коли-
чество портландского цемента. Кирпичи или плитки должны быть
тщательно очищены и увлажнены перед укладкой их в раствор.
Наконец употребляется насколько возможно меньшее количество
раствора, так как кирпичи гораздо тверже, чем затвердевший
раствор.

Пробирные печи делаются соответственно таких конструкций,
что в них могут сжигаться все сорта газового, жидкого и твер-
дого топлива. Чаще употребляется натуральный и искусственный
газ, газолин, керосин, нефть, дерево, древесный уголь, кокс, би-
туминозный и антрацитовый уголь.

Газ представляет самое чистое, наиболее легко контролируе-
мое, с высокой жаропроизводительной способностью при горе-
нии, но, за исключением случаев естественного снабжения, —
самое дорогое топливо. При употреблении газа обычно тре-
буется воздуходувка для подачи воздуха под низким давлением.

Нефть, как и газ, почти такое же чистое и удобное для упо-
требления топливо, с высоким коэфициентом полезного действия
при горении; в местностях, находящихся поблизости Л нефте-
носных районов, оно может обходиться очень дешево. Тепло-
творная способность нефтяных продуктов почти на 50°/о больше,
чем теплотворная способность самых лучших углей, поэтому
нефть выгодно употреблять в отдаленных местностях, где высок
фрахт перевозок. Газолин, подаваемый в печь под давлением че-
рез нагретую горелку, в которой он превращается в газообраз-
ное состояние, приносит с собой достаточное для горения коли-
чество воздуха. Нефть требует пара или воздуха, вводимого под
давлением, для распыления ее перед процессом горения. Газолин
и керосин оба имеют теплотворную способность около 11 700,
а сырая нефть около 10 300 кал/кг.

Твердое топливо обычно самое дешевое и поэтому чаще упо-
требляется, чем какое-либо другое. В отдаленных местностях,
куда трудно доставить уголь и кокс, часто употребляется дерево
в качестве топлива для пробирных печей. Дерево, заготовляемое
для этой цели, должно быть срублено зимой и тщательно высу-
шено на воздухе в течение шести или более месяцев, в зависи-
мости от климата. Высушенное на воздухе дерево еще удержи-
вает от 20 до 25°/о влаги и в таком состоянии имеет теплотвор-
ную способность 3 300 кал/кт. Древесный уголь редко употре-
бляется в США ввиду изобилия других видов топлива.

Битуминозный уголь является самым удовлетворительным
твердым топливом для нагревания муфельных печей, а кокс —
для тигельной печи. Хороший каменный уголь имеет теплотвор-
ную способность 8 000 кал/кг. В нем мало серы, его зола доста-
точно тутоплавка.

Кокс тверд и крепок, содержит мало серы, и его зола не пла-
вится при той температуре, которая бывает в печи. Это значит,
что в коксе содержится относительно много кремнезема и гли-
25
позема и мало окислов железа, кальция, магния и щелочей, для
того, чтобы происходило ошлаковывание стен печи.

Газовое, жидкое и твердое топливо. Газовые и жидкие сорта
топлива имеют много преимуществ перед твердыми при употре-
блении их в печах пробирной лаборатории. Некоторые из этих
преимуществ состоят в следующем:

1. Воспламенение происходит моментально, и печь может быть
быстро нагрета до желаемой температуры для работы.

я 2. Температура легко контролируется и может быть быстро
изменена, согласно требованиям работы.

*><3. Возможна высокая эффективность горения в печах, если
они устроены надлежащим образом; после окончания работы по-
дача топлива может быть моментально прекращена и горение
остановлено.

V4. Ненужность применения труда при- отоплении дает проби-
реру больше времени для выполнения других обязанностей.

И5. Чистота при работе вследствие отсутствия твердого топ-
лива и золы является несомненно большим преимуществом во
вейкой аналитической лаборатории.

Й!Однако вследствие высокой стоимости жидкого и газового
топлива уголь обычно употребляется много чаще, чем нефть ил:
газ:. Легко Сравнить стоимость разного рода топлива, отнеся ее
к производимой единице теплоты. Например, при стоимости ка-
менного угля 10 долл, за тонну и газолина 26 цент, за галлон ’,
можно сказать, что на 1 цент, вложенный в каменный уголь,
можно купить 8 000 кал, а на 1 цент, вложенный в газолин, —
приблизительно У25 X 3,0 ХИ 600= 1 400 кал. Другими словами,
если взять за основание тепловые единицы, то окажется, что га-
золин в 6 раз дороже, чем уголь, и при большой производитель-
ности лаборатории этот расчет может быть признан правильным.
Однако для лаборатории с небольшой производительностью га-
золиновая печь может оказаться более дешевой, даже в случае
вышеуказанной стоимости, потому что небольшая печь быстро
нагревается и по окончании работы расход нефти быстро пре-
кращается в то время, как печь, работающая на твердом топливе,
нагревается гораздо дольше и затем топливо еще долго горит
в ней после окончания работы.

Печи, отапливаемые углем. Этот тип печей широко употре-
бляется в США во многих отраслях производства, в том числе и
в пробирных лабораториях. Печь может быть сложена с футе-
ровкой из плиток или огнеупорного кирпича. Футеровка из пли-
ток выкладывается легче, чем кирпичная, но вопрос о сравни-
тельной прочности той или иной футеровки остается открытым.
Снаружи печь обычно облицовывается обыкновенным хорошо
обожженным красным кирпичом. Если печь футеруется огнеупор-
ным кирпичом, то для устойчивости должно быть положено не-

Галлон равен 3,785 л*.
сколько рядов связей. Печь заключается в каркас из полос угло-
вого железа, стянутых стержнями на болтах.

Можно значительно улучшить конструкцию этих печей про-
кладкой одного ряда изоляционных кирпичей между огнеупор-

Фиг. 5. Спаренная двухэтажная муфельная печь,
отапливаемая каменным углем

ным и красным кирпичом. Употребление этих кирпичей дает воз-
можность быстро нагревать печь, способствует значительной эко-
номии топлива и создает более удобные условия работы вслед-
ствие значительного уменьшения потерь тепла путем излучения.

На фиг. 5, 6 и 7 показаны фасад и продольный и попереч-
ный разрезы спаренной двухэтажной муфельной печи, в кото- -
рую можно вставлять муфели марки NN.

На фиг. 5 также показан стол с железной крышкой и нако-
вальнями для отбивки шлака, сделанными из отрезков стальных

Фиг. 6. Продольный разрез двухэтажной муфельной печи,
отапливаемой каменным углем

рельсов. Работающий стоит между столом и печью, работая
у печи, а когда отбивает веркблей от шлака, то переходит к дру-
гой стороне столз. В конструкции этих печей употребляются изо-
ляционные кирпичи; на разрезах показана «тычковая» перевязка.
2S
В печи муфельные коробки обычно поддерживаются вну-
тренними кирпичными карнизами, выступающими с боков. При
употреблении их хорошо оставлять отверстие или вынуть кир-
пич с задней стороны печи для облегчения замены разрушенных

Фиг. 7. Поперечный разрез двухэтажной муфельной печи,
отапливаемой каменным углем

или ошлакованных карнизов. Фультон рекомендует употреблять
длинные плитки, соприкасающиеся в центре, что придает му-
фелю лучшую устойчивость. Он считает, что продолжительность
службы муфеля при таком устройстве увеличивается. Автор на-

29
шел, что шотландский кирпич из Гарткрайга (Scotch Gartcraig)

прочнее трех или четырех лучших сортов американских огне-
упорных кирпичей, служащих для поддержки муфелей. Другим
способом поддержки муфелей в печах этого типа является упо-
требление железных трубок или чугунных пустотелых отливок,

которые укладываются поперек печи и по которым циркулирует

охлаждающая их вода.

Описываемая печь занимает площадь пола, равную
107 X 122 см. Вообще размеры печей бывают разнообразные;
чаше употребляются печи, на которых можно работать с муфе-
лями марки N'N, QQ и UU. Габариты муфеля NN составляют
20,7 X 48,3 X 16,5 см, муфеля QQ 31,8 X 48,3 X 19,7 см и муфеля
UU — 35,6 X48,3X 19,7 см. Каждый муфель марки NN вмещает
двенадцать 20-г или восемь 30-г тиглей, причем в каждом случае
'дряд пустых тиглей, стоящих впереди, защищает остальные от

охлаждения. Муфель марки QQ вмещает пятнадцать 20-г или две-
надцать 30-г тиглей, где также может быть установлен ряд пустых
тиглей впереди. Наилучшей конструкцией печи является та,
в которой топка расположена сзади, хотя последняя может быть
устроена спереди или с боков. Дымовая труба выходит близко

от передней части печи, нагревая таким образом муфель равно-
мерно по всей его длине. 'Сечение трубы составляет от */0 До Ув
площади колосниковой решетки.

'Необходимо, чтобы печная труба для одной печи была высо>
Мтной не менее 6 м и, если возможно, то выше, что будет зави-
сеть от характера угля. Не следует ставить печную трубу прямо
на печь, хотя она могла бы быть помещена непосредственно над

печью, поддерживаемая сводами или чугунными колоннами.
Лучше, если труба будет примыкать к одной из сторон печи,
и в этом случае она должна доходить до пола. Если печная
труба поддерживается независимо от печи, то ©то дает возмож-

ность печи расширяться и сжиматься с меньшей опасностью трес-
нуть, а также дает возможность убрать или переделать печь, не
трогая печной трубы.

'При отоплении печи длиннопламенным углем хорошее пламя
получается при тонком слое топлива, например в 15 см. Для ин-
тенсивного горения необходимо: во-первых, очищать пикой
с широким лезвием колосниковую решетку по всей ее длине так,
чтобы разбить большие комки спекшегося угля и золы и таким
образом дать свободный доступ воздуху через огонь; во-вто-
рых — загребать скоксовавшийся уголь вперед и, в-третьих —
периодически добавлять одну или две лопаты свежего угля на
переднюю часть колосниковой решетки. По мере нагревания этот
уголь начинает коксоваться, и выделяющийся газ проходит над
раскаленным добела углем, находящимся на остальной площади
колосниковой решетки, и смешивается там с нагретым воздухом.
В результате получается свободная тяга и хороший об'ем горя-
чего пламени. Если вместо того, чтобы положить свежий уголь
около топочной дверцы, разбросать его поверх горящего, то
из-за отсутствия тяги он быстро спечется и затушит огонь.
Нет необходимости употреблять пику каждый раз, она нужна
только тогда, когда топливо плотно спеклось или же когда ре-
Г шетка покрыта клинкером.

Температуру муфеля можно регулировать по желанию, мани-
пулируя тягой и топочными дверцами. Например, после того как
' из муфеля вынуто несколько капелей, тягу можно закрыть и от-
! крыть топочную дверцу, чтобы дать доступ холодному воздуху
поверх огня, и быстро охладить муфели до требуемой темпера-
:	туры. Печи, отапливаемые каменным углем, имеют то преимуще-

 ство, что они просты и имеют низкую первоначальную стоимость.
Они сжигают от 18 до 22 кг в час хорошего битуминозного
угля.

Печи, отапливаемые дровами, делаются с одним или двумя
рядами муфелей и во многом похожи на печи, отапливаемые ка-
менным углем, за исключением того, что первые имеют большого
размера камеру сжигания и решетку. Дрова обычно распили-
ваются на бруски длиной в 50 см; сухими дровами печь можег
быть легко нагрета до температуры, необходимой для работы.
Для отопления печи предпочитают твердое дерево, так как оно
не так быстро сгорает, но почти каждый сорт сухого дерева мо-
жет быть употреблен как топливо.

Большая камера сжигания и решетка, которая ставится при-
близительно на 20 см ниже уровня топочной дверцы, являются
главными отличительными чертами муфельной печи, отапливае-

мой дровами.

Печи, отапливаемые коксом. Кокс обычно употребляется
для горнов, но как топливо для муфельной печи, например
в США, он уже выходит из употребления.

Сравнительно с муфельной печью, отапливаемой каменным
углем, лечь, отапливаемую коксом, можно быстрей нагреть до
температуры, необходимой для купелирования, и, кроме того, она
требует меньшего ухода за колосниковой решеткой. С другой
стороны, — в последней печи труднее регулировать температуру,
нельзя быстро охладить ее после купелирования, труднее под-
держивать огонь. Кроме того, стоимость кокса выше, чем угля.

Большим преимуществом горна, отапливаемого коксом,
является то, чуо может быть достигнута очень высокая темпера-
тура, а также, и то, что в случае проедания тиглей или выбрасы-
вания содержимого тигля через край при кипении последнее

не причиняет вреда печи.

Для печей, отапливаемых коксом, нужно особенно хорошее
качество топлива. Если зола начинает плавиться, то стены печи
быстро покрываются клинкером и всегда более или менее пор-

тятся при удалении последнего.

Газолиновая печь. Газолиновая печь может быть муфельной,
тигельной или комбинацией обеих. Оборудование печи состоит
из газовой горелки с трубопроводом, кранами и т. д. и бака
с газолином. Для небольшой пробирной лаборатории в качестве
сосуда для газолина служит обыкновенный стальной луженый
цилиндр, снабженный ручным насосом, манометром и необходи-
Ъ

мыми соединяющими трубами. Его емкость составляет от 8
до 95 л.

1 Г азолиновая печь и ее полное оборудование показаны на
фиг. 8. Она является комбинацией тигельной и муфельной печи,
сделанной на несколько тиглей различных марок от 6F или 4G
до 10F или 6G. На фиг. 8 тигельное отделение показано откры-
тым; при работе оно закрывается специальными крышками из

Фиг. 8. Газолиновая печь

огнеупорной глины. Муфель расположен непосредственно над
тигельной камерой. Преимуществом этого типа печи является то,
что плавка может быть закончена в течение 15 мин. с момента
пуска печи. В это же время нагревается и муфель, который по-
сле двух плавок достаточно горяч для купелирования. -

Газовые горелки обычно делаются из специальных бронзовых
сплавов, могущих противостоять окислению при высоких тем-
пературах. Они состоят из фильтрующей камеры для очистки га-
золина, рабочей камеры, где испаряется газолин, рабочей чаши
и клапана для первоначального нагревания горелки, рассеиваю-
щего сопла и крана, через который вводятся газолиновые пары
в печь, и камеры смешения, где нужное для горения количество
воздуха смешивается с газом. Из фильтра газолин проходит по
32
внутренней части горелки рабочей камеры, где он нагревается от
жара, исходящего из печи, и испаряется, и, если печь на ходу,
то рабочая горелка может быть выключена. Газолин нагнетается
в горелку под давлением от 1,5 до 3,5 кг /см ’.

Очень важно, но в то же время и очень трудно достичь во
всякой газолиновой печи равномерного распределения тепла..
Другое затрудняющее работу обстоятельство заключается в пло-
хой тяге в муфельном отделении; так как давление внутри печи
немного выше, чем давление атмосферы, то продукты сгорания
имеют тенденцию итти на'зад, удаляя почти весь воздух и таким
образом удлиняя процесс купелирования или шерберования.

Имея дело с газолиновой горелкой, нужно следить за тем,
чтобы горение происходило только в печи. Во всех горелках на-
блюдается тенденция к обратному ходу огня, т. е. пламя проска-
кивает назад и остается в камере смешения. Если пламя нахо-
дится там довольно долго, то горелка становится такой горячей,
что металл окисляется, и тогда в очень короткое время горедка
совершенно разрушается. Каждая печь должна быть снабжена
выключающим краном, расположенным между горелкой и ци-
линдром с газолином. При выключении печи закрывают этот кла-
пан и дожидаются окончания горения, не закрывая клапана го
редки. Стержень клапана, или иголка, делается из стали, а седло
клапана — из бронзы; вследствие различных коэфициентов рас-
ширения этих металлов, клапан портится, если они остаются
в тесном соприкосновении при охлаждении горелки. Эта предо-
сторожность особенно должна быть соблюдена, когда горелка
снабжена клапаном с обыкновенной иглой, так как если только
это отверстие расширено, то работа горелки нарушается.

Газовые печи. Газовые печи употребляются в некоторых про-
бирных лабораториях, особенно там, где возможно снабжение
естественным газом. Но там, где применяется искусственный газ,
этот тип печи обходится слишком дорого. Если поток газа ней-
трален, т. е. не находится под достаточным давлением, чтобы при-
носить с собой необходимое для горения количество воздуха,
то в этом случае печи обычно снабжаются воздухом от воздухо-
дувки, что удорожает и затрудняет работу печи.

Печи, отапливаемые нефтью. Если возможно снабжение деше-
вой нефтью, то оно является идеальным топливом для печей про-
бирных лабораторий. Нефть и керосин не могут испаряться в го-
релке, так как при нагревании они дают отложения углерода, ко-
торые закупоривают отверстия. Следовательно для обеспечения
полного сгорания нефть, подаваемая в печь, должна быть раз-
делена механическим путем на мельчайшие капли. Это дости-
гается путем распыления нефти при помощи струи воздуха или
пара.

Воздух, необходимый для распыления нефти, может достав-
ляться следующими способами: 1) вентилятором, приводимым
в движение мотором и дающим большой об’ем воздуха при да-
влении от 30 до 72 г/см!; 2) вентилятором высокого давления,
дающим давление от 75 до 375 г/см2, или 3) непосредственно от
3 Э. Е. Бэгби	33
компрессора. <В последнем случае воздух подвергается’желатель-
ному сжатию при помощи соответствующего регулирующего
клапана. Употребляемая форсунка должна быть приспособлена
для надлежащей работы с воздухом при определенном давлении.
Поэтому имеются форсунки низкого, среднего и высокого да-
вления. Форсунки высокого давления очень шумны и требуют
затраты большого количества энергии. Форсунка низкого да-
вления, работая обычно при давлении воздуха в 30 или 40 г/см’,
производит мало шума и требует сравнительно малого количества
энергии. Сверх того, существует мнение, что она меньше расхо-
дует нефти и меньше разрушает печь, чем остальные, и поэтому
обычно чаще употребляется. Разрез нефтяной форсунки низкого
давления показан на фиг. 9.

Фиг. 9. Фсрсунка низкого давления, работающая на нефти

Эта горелка приспособлена для нефти и воздуха так, что воз-
можны весьма широкие температурные колебания. Нефть вво-
дится через центральный канал, и количество ее регулируется
игольчатым клапаном.

Нефтяной канал заканчивается расширенным отверстием, через
которое нефть тонкой струей подается в диафрагму. Под дей-
ствием вдуваемого воздуха диафрагма вращается и разбрызги-
вает нефть из насадки в виде тонкого тумана. Воздух, подавае-
мый для распыления, проходит через конус и приводится во
вращательное движение при помощи ребер, которые выступают
из конуса. Кроме того, воздух для горения проходит вокруг на-
ружной поверхности конуса; последний приводится в действие
посредством зубчатой рейки и шестерни и может быть передви-
нут так, что доступ воздуха по наружной стороне прекратится.
34
Всякий нефтяной продукт более легкий, чем 18° Вё при тем-
пературе 16°, может подаваться в эти форсунки под действием
силы тяжести при условии близкого расположения источника пи-
тания. Более тяжелые нефтяные продукты могут употребляться,
если они подогреты, хотя и в этом случае желательна подача их
под давлением.

Количество нефти, потребляемой печами пробирных лаборато-
рий, находится в пределах от 5,5 до 7^5 л/час, в зависимости от
размера печи и свойств нефти.

Муфельная печь, работающая на нефти, обычно употреб-
ляется как для тигельных плавок, так и для купелирования. Печь
состоит из следующих трех частей: 1) камера сгорания, где заго-
рается нефть; 2) муфельная камера, в которой находится му-
фель и где происходит сгорание нефти, и 3) дымовая камера,
служащая для регулирования тяги, контроля атмосферы ,в му-
феле и притока печных газов. Камера сгорания служит для
защиты муфеля от интенсивного прямого действия пламени и
выложена легко сменяющимися плитками. Между пламенем и
муфелем находится плита из огнеупорной глины, которая под-
держивает муфель и защищает его от пламени. Оперируя регу-
ляторами тяги, в муфеле можно установить окислительную или
восстановительную атмосферу.

Уход за муфелями. Муфели дороги, а потому необходимо
принимать меры для того, чтобы они могли служить возможно
дольше. Они подвергаются порче вследствие раз’едающего дей-
ствия основных реагентов,» главным образом глета, а также и
вследствие растрескивания, вызываемого резким изменением тем-
пературы. Следует обратить внимание на необходимость медлен-
ного и постепенного нагревания всех частей печи. Для предотвра-
щения порчи муфелей от раз’едания надо стараться избегать слу-
чайного проливания расплавленных масс и не употреблять боль-
шие веркблеи, не соответствующие размерам капелей. Вес капе-
лей должен быть на 20% больше, чем вес купелируемого
веркблея, для того, чтобы избежать проливания свинца на под
муфеля. Растрескивание стенок муфеля, происходящее вслед-
ствие резких смен температуры, случается гораздо чаще, если
внутренняя часть муфеля покрыта глазурью. Это происходит
вследствие различных коэфициентов расширения частей покры-
тых и не покрытых глазурью.

В случае если свинец или шлак прольются в муфель или ока-
жется, что расплавленное содержимое просочится через капель,
следует немедленно выёкоблить муфель и хорошо покрыть пятно
костяной золой. Костяная зола поглощает глет и образует тол-
стую пасту вместе с шлаком, так что ее легко отчистить скреб-
ком. Целесообразно всегда покрывать муфель тонким слоем ко-
стяной золы. Если тяга не регулируется и дверцы муфеля долж-
ны быть закрыты, то к концу дня следует дать печи медленно
остывать.

Ремонт печи. Основную часть растворов, употребляемых при
постройке и ремонте печей, обычно составляет огнеупорная гли-
3*	-	35
на, потому что известковый раствор и гидравлический цемент не
подходят для кирпичной кладки, подвергаемой действию высо-
ких температур. Огнеупорная глина содержит очень малые коли-
чества железа, извести, окиси магния и щелочных окислов. Она
образует более или менее пластичный и вязкий раствор, который
при нагревании теряет свою влажность и пластичность и делается
твердым.

Всякая глина под действием высоких температур дает в той
или иной степени усадку. Для предупреждения этого явления, а
также для того, чтобы сделать раствор прочным, следует при-
бавлять некоторое количество измельченного огнеупорного кир-
пича или песка. Измельченный огнеупорный кирпич лучше, чем
песок, потому что его зерна пористы и имеют неправильную
форму, благодаря чему он лучше смешивается с глиной и хорошо
цементирует. Хороший раствор, употребляемый для печей про-
бирных лабораторий, приготовляется из смеси 2 ч. огнеупорного
кйрпича, измельченного до 12 меш, и 1 ч. огнеупорной глины.
Если прибавить небольшое количество портландского цемента
или формовочной глины в количестве не свыше Уз, то смесь бу-
дет более вязкой и твердой. Портландский цемент не должен
употребляться для печей, работающих с очень высокими темпе-
ратурами, так как он действует как флюс на другие материалы
и способствует расплавлению всей массы. Все растворы следует
приготовлять в сухом состоянии и тщательно перемешивать со-
ставные части, после чего прибавлять требуемое количество
воды. Масса должна быть тщательно .перемешана так, чтобы ра-
створ был вязким и однородным. Целесообразно размешивать
раствор в продолжение нескольких часов перед его употребле-
нием. Когда укладываются новые кирпичи или производится ре-
монт печи, то кирпичи и кирпичную кладку следует тщательно
увлажнить прежде, чем употреблять раствор, так как в противном
случае кирпичи поглотят так много воды, что раствор не обра-
зует хорошей связи между ними. При укладке огнеупорных кир-
пичей следует употреблять наименьшее количество раствора,
так как кирпичи всегда бывают тверже, чем даже самый лучший
раствор. Раствор должен заполнить каждую трещину. Лучше
всего это достигается, когда кладется избыточное количество
жидкого раствора на влажный кирпич и затем кирпич плотно
вдавливается на место, причем избыток раствора вытесняется.

Зола многих углей очень легко плавится, в результате чего
образуются клинкер и наросты на стенках печи, главным обра-
зом над решеткой. Когда печь холодная, эти наросты прилипают
плотно к стенкам печи и когда их отламывают, то вместе с ними
отпадают куски кирпичей. Для того чтобы удалять эти наросты
с возможно меньшим ущербом для печи, следует очищать их
долотом немедленно после того, как исчезнет большое пламя
в печи. Перед установкой нового муфеля сначала удаляют старый
вместе с раствором, удерживающим его, а также и тот клинкер,
который мешает работе печи. При этом заменяют обветшалые
кирпичи новыми и проверяют годность опор муфеля. Испробо-
36

I

1

I

I
I
1
м


вав, хорошо ли стоит новый муфель на своих опорах, его уда-
ляют, смачивают кирпичную кладку в местах, где раствор дол-
жен приходить в соприкосновение с ней, кладут довольно тол-
стый- слой раствора на каждую опору и опять ставят .муфель.
Смотрят, чтобы он стоял ровно на опорах и на передней стенке
печи. Муфель должен стоять на одном уровне или слегка на-
клонно к передней стене печи. Пространство между подом му-
феля и передней стенкой печи заполняют толстым слоем рас-
твора, делая это одновременно изнутри и снаружи печи. При
этом наружные швы кирпичной кладки заглаживаются начисто
с помощью гладилки. Лучше дать печи просохнуть, по возмож-
ности, в течение одного или двух дней, но в случае необходимо-
сти она может быть пущена в ход тотчас по окончании ремонта
при условии медленного нагревания.

Для ремонта футеровки печей применяют смесь, употребляе-
мую обычно для ремонта, или составляют следующую смесь, ре-
комендуемую Лоджем: 7 ч. огнеупорного кирпича, измельченного
до 12 меш, 2 ч. .портландского цемента и 1 ч. огнеупорной глины.
Эта смесь должна иметь наименьшее количество влаги, т. к.
только в таком случае образуется заплата почти такая же твер-
дая, как и самый кирпич. Растрескавшиеся или разбившиеся му-
фели могут служить еще очень долго, если при их починке
применяется одна из вышеупомянутых смесей.

Пробирная посуда

К пробирной посуде относятся муфели, тигли, шербера,
плошки для обжига, тигельки для прокаливания и т. д. Это самые
важные орудия производства пробирера, от свойств которых в
значительной степени зависит успех его работы. Огнеупорная
глина, из которой изготовляется посуда, является единственным
материалом, отвечающим двум требованиям — удовлетворитель-
ному обслуживанию и дешевизне. Огнеупорная глина выдержи-
вает высокую температуру, не расплавляясь и не становясь
сколько-нибудь значительно мягкой или пластичной. Однако все
глины дают усадку как при высушивании, так и при обжиге, что
влечет за собой искривление или растрескивание законченного
продукта. Для того чтобы предотвратить, насколько возможно,
эту усадку,' а также чтобы сделать готовую продукцию более
крепкой, обычно прибавляют к смеси некоторое количество песка
или хорошо обожженной глины. При этом предпочитают вместо
песка применять обожженную глину не только потому, что ее
грубые пористые зерна дают лучшую связь с огнеупорной гли-
ной, образуя более прочную массу, но также и потому, что это
дает в результате изделие, которое менее легко раз’едается про-
бирными шлаками и другими продуктами плавки.

Примесь грубых зерен обожженной глины помогает также в
том отношении, что делает продукт способным противостоять
резким переменам температуры.

Рецепты смеси из сырой и обожженной глины, употребляемой

37
	f -O|

в производстве, хранятся в секрете, у производителей посуды и
конечно зависят очень много от характера употребляемой глины,
так же, как и от характера производимого продукта. Чем больше
предмет, тем большая забота должна быть проявлена для преду-
преждения усадки и растрескивания. Однако обычно количество
обожженной и сырой глины находится в пределах отношений
1 : 1 или 1 :2.

Муфели. Муфели делаются из разнообразных материалов, но
для пробирных лабораторий употребляются исключительно му-
фели, сделанные из огнеупорной глины. Формы и размеры их
бывают разнообразные. Однако, если муфель служит для тигель-
ных плавок, то предпочитается форма, представляющая в попе-
речном разрезе приблизительно прямоугольник, так как она дает
муфель почти одинаковой высоты без сколько-нибудь значитель-
ного пустого пространства. Муфели так же, как и всякая другая
посуда из огнеупорной глины, должны сохраняться в теплом су-
хом месте; их следует нагревать и охлаждать медленно и посте-
пенно. Прочность муфеля также во многом зависит от способа
обращения с ним.

Тигли-. Пробирные тигли делаются из смеси сырой и обож-
женной глины или из смеси песка и глины; в первом случае они
известны, как шамотные или флюсованные тигли, а во втором1—
как кварцевые тигли. Сырая глина тонко измельчается, смеши-
вается в надлежащей пропорции с более грубыми частицами
песка или обожженной глины и воды, и вся масса хорошо ме-
сится и прессуется в формах надлежащего размера. Затем их
медленно высушивают и обжигают.

Хорошие тигли должны обладать следующими свойствами:

1)	способностью противостоять высокой температуре, не раз-
мягчаясь;

2)	достаточной механической прочностью;

3)	способностью выдерживать быстрые смены температуры, не
растрескиваясь;

4)	способностью противостоять химическому действию плавя-
щихся в них веществ;

5)	непроницаемостью для плавящихся в них веществ и про-
дуктов сгорания.

Конечно невозможно получить такой тигель, который обла-
дал бы в высокой степени всеми вышеупомянутыми необходи-
мыми свойствами. Так, например, если надо иметь тигель на-
сколько возможно более непроницаемым, то его делают из очень
тонкозернистого материала и плотно прессуют. Однако такой
тигель не обладает механической прочностью и не выдержит рез-
ких смен температуры, как тот, который сделан из грубого мате-
риала. Помимо этого, механическая прочность тигля зависит
от способа и температуры обжига. Хорошо обожженный и про-
каленный тигель будет крепче и не так легко разобьется при об-
ращении с ним, но, с другой стороны, он не будет выдерживать
быстрых смен температуры так хорошо, как слабо обожженный
тигель. Тигли, сделанные из смеси сырой глины, содержащей
мало свободного кремнезема, и из. обожженной глины такого же
рода, выдерживают высокую температуру и химически более
стойки, чем тигли, сделанные из смеси песка и глины илн из
глины, содержащей много свободного кремнезема.

Тигли испытываются на сопротивление химическому раз’еда-
нию путем плавки в них глета, причем отмечается время, в тече-
ние которого они проедаются насквозь. Чтобы такого рода испы-
тание тиглей имело ценность, необходимо следить за тем, чтобы
температуру количество глета н все другие условия были оди-
наковы для всех испытуемых тиглей. Испытание тигля на прони-
цаемость его для расплавленных масс может быть сделано путем
наполнения его водой, причем отмечается время, в течение кото-
рого появляется влажность на наружной стороне тигля.

Тигли имеют очень разнообразные формы и размеры. Те, ко-
торые обычно употребляются для опробования, могут быть клас-
сифицированы на две следующие группы.

Тигли для горна. Они сравнительно непрочны, тяжелы, с мас-
сивными стенками и практически не имеют пределов высоты.
Основание у них малое, так что они могут быть вставлены в топ-
ливо, и по этой причине легко перевертываются и непригодны
для работы в муфельной печи. Наиболее употребляемые марки—
Е, F, G, Н, I и К. Тигли одинакового назначения, но разного
производства значительно колеблются по своей емкости. Прибли-
зительная емкость некоторых тиглей для горна показана в табл. 3.

.	Таблица 3

Емкость тиглей для горна

Марка тигля	Емкость в см3						
	Е	F	G	н	1	J	К
Battersea1		ISO	210	300	420	—	600	750
Denver2		180	240	400		530	685	950

Тигли для муфельных печей. Тигли для муфельных печей
имеют более широкое основание и прочно стоят на поду муфеля;
их высота бывает обычно не больше 10 см. Емкость тиглей му-
фельных печей выражается в граммах, причем размеры 10, 15,
20 и 30 г употребляются чаще всего. Числа в таблице указывают
на навеску руды в граммах, которую тигли могут вместить сов-
местно с соответствующей шихтой. Вместимость их обычно рас-
считана на избыток, так что часто пробирная тонна руды
(29, 166 г) может быть обработана в 20-граммовом тигле. Прибли-
зительная емкость чаще употребляющихся тиглей для муфельных
печей показана в табл. 4.

1 Сделаны Morgan Crucible Со, Лондон, Англия.

3 Сделаны Denver Fire Clay Со, Денвер, Колорадо, США.


Таблица 4 I

Емкость тиглей для муфельных печей

5 г	10 г	12 г	15 г	20 г

30 г

Емкость в см8

Марки тигля

Denver		70	100	140	160	1ча	260
Battersea	  v'	70	ЮЭ	—	135	190	260

Шербера — это плоские чашеобразные сосуды, употребляемые
для проведения шерберной пробы золотых и серебряных руд.
Внутренняя их поверхность должна быть гладкой, плотной и не-
проницаемой для свинца и шлака; она должна быть изготовлена
так, чтобы возможно продолжительнее оказывать противодей-
ствие раз’едающему действию глета. Шербера обозначаются их
наружными диаметрами. Размеры их бывают самые разнообраз-
ные; наиболее употребляемые из них: 5,6; 6,25; 6,75; 7,5 и 8,75 см_

Шербер Бартлета менее глубокий, чем обычный, и предназна-
чается для опробования руд тяжелых сульфидных металлов, со-
держащих значительное количество металлических примесей.
Шербера делаются из глины, содержащей минимальное количе-
ство свободного кремнезема, так как при шерберовании шлаки
обычно бывают очень основные. Если шлаки содержат медь, то
они энергично взаимодействуют с кремнеземом шербера. В слу-
чае кремнистого состава шербера он может оказаться проеден-
ным, и содержимое его выльется на под муфеля; таким образом
может быть испорчена проба и поврежден муфель.

Ручные инструменты для печи

Самые важные инструменты, употребляющиеся для работы в
печах, — это щипцы для тиглей, шерберов, капелей и плошек,
грабли, кочерги и лопаты для капелей, муфельные скребки, шпа-
тели, различной формы изложницы для выливания проб, под-
носы для капелей и шерберов, молотки, щипцы для шлака, нако-
вальни и т. д.

Тигельные щипцы. Имеется в употреблении два типа тигель-
ных щипцов: одни, захватывающие самый тигель, и другие, за-
хватывающие верхний край тигля изнутри и снаружи. На фиг. 10
показаны щипцы первого типа, годные для употребления в ла-
боратории, где плавка производится в муфеле. Обычная длина
таких щипцов 76 см. Фит. 11 иллюстрирует хорошие прочные
щипцы второго типа, особенно пригодные для работы в горне.
Длина их может быть несколько короче, например 65 см. Фиг. 12
показывает более легкую конструкцию второго типа для работы
с газолиновыми печами. Длина их бывает около 75 см. В списках
оборудования, изготовляемого некоторыми фирмами, имеется
40
еще комбинация этих двух типов щипцов, но они редко приме-
няются на практике, так как их нельзя употреблять в муфеле,
•наполненном тиглями* для захватывания самого тигля, а также-
они менее удовлетворительны в работе, чем щипцы, изображен-
ные на фиг, 12, при употреблении в газолиновых печах. Другое

Фиг. 10. Тигельные щипцы для работы в муфеле

Фиг. 11. Тигельные щипцы для работы в горне

Фиг. 12. Тигельные щипцы для работы в газолиновой печи

подходящее приспособление для работы в тигельной печи пока-
зано на фит. 13. Оно известно под названием загрузочной вилки
и состоит из вилкообразного куска железа, приспособленного для

О

Фнг. 13. Загрузочная вилка

захвата тигля посредине и прикрепленного к концу длинного
стержня. Употребляется главным образом для загрузки тиглей и
иногда для выливания проб; нормальная длина — от 117 до
122 см.

Щипцы для шерберов. Имеются в употреблении различные
виды щипцов для шерберов; первый и самый старый показан
на фиг. 14. Кривая вилка приспособлена к охвату дна шер-
бера, а длинная ручка направлена к захвату верхней его ча-
сти по диаметру. Эти щипцы делаются большей частью из стали
19 X 3 мм; длина их около 75 см. Они могут в достаточной сте-
пени сжиматься на сгибе для того, чтобы дать необходимую
упругость. Следует иметь несколько размеров щипцов для ра-
боты с шерберами разных размеров, хотя одна пара щипцов,
Фнг. 14. Щипцы для шерберов



имеющая расстояние между двумя частями вилки в 4 см, может
прекрасно обслуживать шербера в 6,25; 6,75 и 7,5 см.

Форма тигельных щипцов, изображенная на фиг. 12, также
иногда употребляется при работе с шерберами. С их помощью
можно вынимать шербера из задних рядов муфеля, не расстраи-

вая первых рядов. Они удобны в том отношении, что одна пара
d щипцов подходит ко всякому размеру шербера.

Щипцы для капелей. Хорошая форма щипцов для капелей
изображена на фиг. 15. Эти щипцы могут быть сделаны из 12 мм

_________

Фиг. 15. Щипцы для капелей

овальной формы стержня, и длина их должна быть около 76 см.
Лучше согнуть концы этих шипцов соответственно капели так,
чтобы, если пробиреру случится захватить капель ниже центра
тяжести, он не мог бы перевернуть ее и пролить содержимое.
При обращении с большим количеством капелей сразу часто
vпoтpeбляeтcя лопатка из легковесного железа. Она делается со-
ртветствующей ширины и длиною от 61 до 76 см. Капели ста-
вятся и снимаются с лопатки при помощи скребка или кочерги
такой же ширины.

Щипцы к тигелькам для прокаливания и разваривания.
Щипцы, приспособленные к тигелькам для прокаливания, пока-

Фиг. 16. Щипцы к тигелькам для прокаливания

заны на фиг. 16. Они должны быть сделаны так, чтобы, будучи
закрыты, захватывали тигелек несколько выше его центра. Если
приходится делать сразу большое количество операций прокали-
вания, то тигельки могут быть поставлены на большое глиня-
ное блюдо и все вместе поставлены в муфель.

Муфельные скребки и шпатели. Муфельный скребок, как по-
казывает его название, представляет собой орудие, предназна-
ченное для быстрого удаления расплавленной массы, пролитой
на под муфеля. Муфельный шпатель — это длинная штанга из
6-мм железа, сплющенная на конце. Шпатель употребляется для
-42
засыпки костяной золы поверх шлакового пятна в муфеле, а
также для добавления реагентов и т. п. в тигли и шербера, нахо-
дящихся уже в муфеле. На фиг. 17 и 18 изображены муфельный
скребок и шпатель.

Фнг. 17. Муфельный скребок

Фиг. 18. Муфельный шпатель

Изложницы. Имеются в употреблении различные виды излож-
ниц для расплавленных проб. Они обычно делаются из чугуна и

Фиг. 19. Т тельная изложница с четырьмя гнездами

обрабатываются механическим способом с внутренней стороны.
Для тигельных плавок автор предпочитает изложницу, имеющую
очень острое (50°) коническое углубление, емкостью около 60 см’,

Фиг. 2и. Лоток для капелей на 16 гнезд


случае ему самому приходится сделать отбор и сокращение
пробы.

В дальнейшем будут рассматриваться главным образом за-
дачи, связанные с пробоотбиранием в пробирной лаборатории;
вопросы же, касающиеся пробоотбираыия на рудниках, не рас-
сматриваются, но ради полноты сделан короткий обзор методов
пробоотбирания, применяемых на заводах.

Вопрос о взятии правильной средней пробы руды является,
вероятно, самым сложным из всех вопросов пробоотбирания по
причине большой изменяемости составных частей и отсутствия
единообразия в распределении их по всей массе вещества. Однако
очевидно, что нашей задачей является выбор такого метода, при
котором каждая частица нашей неоднородной‘смеси, руды, будет
иметь приблизительно одинаковые шансы на то, чтобы оказаться
включенной в пробу. Для обеспечения этого результата возможно
применение нескольких методов. После предварительного измель-
чения руды могут быть применены следующие методы:

1)	произвольный отбор (Random selection),

2)	отбор от участков (Selection by rule),

‘Я и 3) перемешивание и сокращение (Mixing and cutting).

Первые два являются грубыми предварительными методами,
известными под общим название «grab sampling» — пробоотбира-
ние путем простой отборки или вычерпывания. Третий метод
обладает математической точностью и может повторяться во
всех стадиях процесса пробоотбирания. Это единственный метод,
который следует употреблять, если желательно получить пра-
вильную среднюю пробу золотосодержащей руды. Метод вычер-
пывания может давать положительные результаты только при
отборе проб от однородных по составу железных руд.

Так как окончательная проба для химического анализа обычно
весит только полграмма, а для пробирного анализа около 15 г
и каждая проба в действительности представляет 50—250 т руды,
то можно представить огромные практические затруднения при
разрешении этой задачи. Можно считать, что процесс точного
пробоотбирания обычно состоит из трех отдельных операций,
повторяемых столько раз, сколько это бывает необходимо. Опе-
рации эти следующие: измельчение, перемешивание и сокраще-
ние. Путем повторения этих трех операций проба может быть
сокращена до желаемого веса.

Вся наука о пробоотбирании основывается прежде всего на
точном знании надлежащего отношения между максимальным
размером частиц руды и весом пробы, которая должна быть
взята. В каждом отдельном случае должна быть разрешена сле-
дующая задача: какое минимальное количество руды должно
быть взято в пробу, после измельчения ее до известного размера
кусков, которую безопасно взять от этой руды, не выходя из
пределов допустимой ошибки. Необходимо знать состав, харак-
тер руды, границы допустимой ошибки и сопутствующие послед-
ним математические принципы.
ом получения правильной средней пробы руды является измель-
ение всей массы ее до 100—120 меш или тоньше, тщательное

Пробоотбирание бывает' ручное и

гремешнвание и сокращение пробы производится

ую, а во втором — автоматически действующими машинами
приборами различной конструкции.

Технико-экономические соображения. Самым верным спосо-

еремешивание и затем сокращение до желаемого веса. Этот ме-
од может применяться для небольших количеств руды, но в слу-

ае больших порций руды он потребовал бы слишком много
руда и сделал бы негодной руду для последующей обработки.
Аетод, принятый для общего употребления, представляет ком-

тромисс и состоит в следующем: вся масса руды измельчается до
ювестного заранее определенного максимального размера и за-
ем в качестве пробы из этой массы берется соответствующая
1асть ее. Эта проба снова подвергается измельчению до мень-
него размера и сокращается, как прежде, и этот процесс повто-
ряется до тех пор, пока наконец не получается проба, годная для
^следования.

Тщательность, требуемая в процессе пробоотбирания, так же,
<ак и величина кусков, до которой должна быть измельчена пор-
1ия руды или другого материала перед пробоотбиранием, зави-
сит от ценности и однородности состава этого материала. Чем
однороднее материал по составу, тем меньше может быть проба,
<оторая берется после измельчения до какого-нибудь данного
размера. Например, если взять однородный кусок галенита, со-
держащий равномерно распределенное серебро в виде изоморф-
ного сульфида серебра, то этот кусок может быть отбит в каком
угодно месте, и отбитая часть после измельчения дает порцию
руды, которая может быть правильной пробой этого куска. Но,
если образец представляет собой не сплошной галенит, а состоит
из галенита и известняка, причем серебро содержится в галените,
то необходимо тонко измельчить весь кусок, прежде чем взять от
него часть в качестве пробы. Отсюда ясно, что чем больше раз-
личных материалов в руде, тем тоньше должна быть измельчена
руда прежде, чем будет взята от нее проба.

Так как руды никогда не бывают совершенно однородными по
составу, то известная степень измельчения необходима в каждом
случае. Чтобы Определить степень измельчения, важно рассмот-
реть экономическую сторону вопроса, т. е. определить, в какой
мере намеченный процесс пробоотбирания может быть выгоден.
Очевидно, что ошибка, равная 1°/о железа, допущенная при опро-
бовании железной руды стоимостью в 3 доллара тонна *, менее
серьезна, чем такая же процентная ошибка, допущенная при
определении меди в медной руде стоимостью в 50 долл, тонна.

1 Содержание металлов в рудах в американской практике пересчитывается
на ил стоимость, отнесенную к тонне руды. Особенно это относится к благо-
родным металлам. В данном случае автор применил этот способ к оценке
содержания различных металлов в руде. (Прим, ред.)
Поэтому ясно, что покупатель или продавец медной руды подвер-
гаются большим убыткам и расходам при отборе пробы руды,
чем если бы они имели дело с менее ценной железной рудой.

a.j Экономические условия могут считаться приемлемыми в том
случае, когда проба получается в допустимых границах ошибки,
обычно в размере 1% идеальной или действительной цифры,
если только проба была получена без промедления и с неболь-
шой затратой средств.

й

Принципы пробоотбирания1

Зависимость веса пробы от величины максимальных кусков.
Каждая операция пробоотбирания является в действительности
лабораторным опытом, и вероятность отклонения в составе лю-
бой пробы, взятой от партии руды, от среднего состава всей
массы, может рассматриваться как следствие избытка или недо-
статка в пробе одной или более частиц какого-либо компонента
руды.

Влияние на состав пробы будет наибольшим, если избыточ-
ные или недостающие куски руды имеют наибольший размер,
наибольший удельный вес и наибольшее отклонение по содер-
жанию от среднего содержания в массе руды.

Если не принимать во внимание последние два фактора и до-
пустить, что частицы руды приблизительно одинаковы по вели-
чине, то, очевидно, проба должна содержать так много частиц,
что одна добавленная частица самого богатого Минерала не
могла бы практически изменить среднего содержания пробы. Из
этого следует, что проба обыкновенной руды должна содержать
очень большое количество частиц, достигающее в одних случаях
500 000, в других 5 000 000, и только в случаях весьма однород-
ных по своему составу руд это число частиц в пробе, гаранти-
рующее равномерность ее состава и соответствие начальному
количеству вещества, опускается до 50 000 частиц.

Исходя из этого первичного положения, которое выведено
на основе экспериментальных данных и некоторых математиче-
ских подсчетов, Везин предложил при взятии пробы на умень-
шение применять следующий принцип: при каждом сокращении
брать в пробу одинаковое, раз установленное, число частиц.

Определив, какое количество частиц руды необходимо вклю-
чить в пробу, и предположив, что различные минералы совер-
шенно изолированы один от другого, следует брать после каж-
дого уменьшения пробы такой вес руды, при котором в пробе
содержалось бы установленное число частиц. Для того чтобы
число частиц в пробе оставалось постоянным, ее необходимо из-
мельчать перед каждым сокращением.

1 Эта глача переработана и дополнена. Материалом для дополнений послу-
жили лекции прпф. И. Н Плаксина по теории пробоотбирания и статья К. По-
жарицкого .Вопросы теории н практики сокращения проб", журн. „Цветные
металлы* № 6, 1935 г.
Определение числа частиц, входящих в пробу, производится
взвешиванием. Пусть Wj — вес какой-либо промежуточной пробы,
которая является начальной или средней пробой, и w2 — вес
пробы, полученной при сокращении промежуточной. Если при-
нять, что частицы имеют форму куба со сторонами соответ-
ственно d, и d2 и удельный вес вещества равен у , то число частиц
п будет иметь вес V/,— ndi f и UZs = ndJ,y.

Отношение между весами проб будет:

I'v'i	__dj3

Таким образом отношение весов проб — сокращаемой и по-
лучаемой — в результате сокращения согласно этому должно на-
ходиться в отношении кубов диаметров этих частиц, из которых
составлены данные пробы.

Эта математическая зависимость в дальнейшем, на основе
•опытных данных, в значительной степени оспаривалась, и в прак-
тике в процессе сокращения систематически отбирались пробы
большего веса, чем следовало по этой формуле (правилу). На
первый взгляд этот факт казался эмпирическим решением во-
проса, и казалось, что в практике пробоотбирания старались
застраховать себя от возможных ошибок, беря пробы большего
размера. Но в дальнейшем такой подход к практике пробоотби-
ранмя был опровергнут и было доказано, что указанные выше
теоретические предпосылки являются неточными.

Почему же эта, как будто логичная, теория Везина, составлен-
ная еще в середине прошлого столетия, оказалась неверной?

Если имеется крупнокусковая руда, состоящая из двух или
нескольких компонентов, которая затем будет раздроблена на
мелкие куски, то в этом случае равномерность состава крупных
и мелких кусков будет различна. Ясно, что в крупных кусках бу-
дут сростки двух или нескольких минералов, тогда как в мелких
кусках эти минералы будут изолированы. По этой причине, если
в процессе пробоотбирания увеличится вес пробы на один или
-несколько кусков, то при крупных кусках в пробу попадает не-
которое количество как минерала А, так и минерала Б, но при
мелких кусках имеется большая вероятность попадания в пробу
одного из минералов (А или Б), так как они освобождены от
взаимного срастания (изолированы). Поэтому можно сказать, что
крупные куски ближе к среднему составу пробы, чем мелкие.

На первый взгляд получился несколько парадоксальный вы-
вод, так как считается, что измельчение способствует точности
пробоотбирания. Действительно, измельчение способствует точ-
ности пробоотбирания, потому что увеличивает число частиц,
входящих в состав пробы, но, поскольку оно делает отдельные
частицы менее однородными по отношению к общему составу
.вещества, постольку, здесь происходит некоторое отклонение от
среднего состава. Поэтому число частиц, входящих в последую-
щую пробу, должно быть больше, чем число частиц, входящих
4 >». JK. Регби.	44
в предшествующую пробу, или п, <С пг, а в общем виде

Сообразуясь с этим обстоятельством, профессор Ричардс
VR. Н. Richards) предложил следующее правило: «Вес пробы, взя-
той от данной руды, должен быть пропорционален квадрату
диаметра наибольшей частицы».

Приводимая табл. 5, основанная на цифрах, взятых из прак-
тики, до некоторой степени соответствует этому правилу.

Таблица 5

Таблица Ричардса для определения степени измельчения пробы
в зависимое)и от ее веса

Вес	тробы	Диаметры наибольших частиц в мм					
	ч	Ф . 3 <  X о				? £ 2	ф *  з 5	»  * d	ж
	X	о о 5	S S				ГЯ Q) X « t ж Ж s
Кг и г	3  1-	хо щ <  К ° °-	Ф о 3	Средние руды		Ф R « X 2 <2 s *	2 х х ХО V ± ф Л 5 £
	к	Ф S ф	е*			с- ж х я	ф а* с;
	е	Oxs	СД О Q.			LD о и р-	О ехч и
1	2	3	4	5	6	7	8
9 000 кг	20 000	207,0	114.0	76,2	50,8	31,6	5,4
4 500 „	10 000	147,0	80,3	53,9	35,9	22,4	3,8
2 250 „	5 000	104,4	56,8	38,1	25,4	15,8	2,7
900 .	2000	65,5	35,9	24,1	16,1	10,0	1.7
450 .	1000	46,4	25,4	17,0	11.4	7,1	1,2
225 „	500	32,8	180	12,0	8,0	0,0	085
90 х	200	20.7	11,4	7,6	5.1	3,2	0,54
45 „	КО	14,7	8.0	5.4	3,6	2,2	0,38
22 ,	50	10,4	5,7	3,8	2,5	1,6	0,27
9 .	20	6,6	3,6	2,4	1.6	1,0	0,7
4,5 кг	10	4,6	2,5	1,7	1,1	0,71	0,12
2,25 кг	5	3,3	1,8	1.2	0,80	0,50	——
0,9 кг	2	2.1	1,1	0,76	0,51	0.32	—
0,45 кг	1	1.5	0,80	0,54	0,36	0,22	—.—
0,22 кг	0.5	1.0	0,57	0.38	0,25	0,16	—
90 г	0,2	0,66	0,36	0,24	0.16	0,10	—
45 г	0,1	0,46	0,25	0,1	0,11	—	
22,5 г	0.05	0,33	0,18	0,12			—	—
9 г	0,02	0,21	0,11	—	—.			
4,5 г	0,01	0,15		—	—.	—	—
2,25 г	0.005	0,10	—	—	—	—	—

Первый столбец таблицы указывает надежный вес пробы руды
в килограммах, а второй — в англ, фунтах каждой из предста-
вленных шести категорий, в зависимости от размеров частиц
руды, указанных в соответствущих столбцах.

Третий вертикальный столбец относится к железным рудам,
четвертый столбец — к бедным свинцовым, цинковым и медным
рудам, а также к убогим золотосодержащим колчеданистым ру-
дам без самородного золота, в которых пирит равномерно рас-
пределен по всей руде; столбцы пятый и шестой относятся к ру-
50
дам, в которых ценные минералы распределены менее равно-
мерно; столбцы седьмой и восьмой относятся к богатым рудам,
содержащим мелкие частицы самородного золота и серебра, а
также к теллуристым и тому подобным рудам.

Необходимо напомнить, что вышеупомянутые правила пробо-
отбирания не применимы к рудам, содержащим большие куски
ковких металлов и минералов таких, как самородное золото, се-
ребро, сульфидное серебро, хлористое серебро и т. д. Эти куски
плющатся, не измельчаясь, и для подобных руд существуют иные
методы отбора пробы. См. главу «Отбор пробы от руд, содержа-
щих ковкие минералы».

При пользовании таблицей нет необходимости последова-
тельно измельчать пробу до всех размеров, указанных в одном
из столбцов. Руда может быть измельчена до любого выгодного
размера, и тогда может быть взята проба в том количестве, кото-
рое указано в таблице. В заводской практике пробоотбирания
принято сокращать в каждой стадии измельчения диаметр наи-
больших частиц наполовину, уменьшая таким образом об’ем до
Уа, или на 12,5%. Иногда берут при каждой стадии сокращения
20% пробу, следовательно отношение между весом пробы и
максимальным размером частицы постоянно увеличивается в
течение всего процесса пробоотбирания, подтверждая этим
вышерассмотренные теоретические положения.

Правило Ричардса можно выразить математически следую-
щим образом:

Wj_Wt	_ Wm	_ dm*

w-wc . . . _	-^-ds8- * • • -	-A,

или

w=Kd\

К — коэфициент, меняющийся, в зависимости от характера ма-
териала, подлежащего пробоотбиранию. Кроме того, в практике
пробоотбирания для одной и той же категории руд изменяют К,
в зависимости от степени измельчения. Это видно из приводимых
ниже примеров пробоотбирания некоторых категорий руд, при-
менявшихся различными инженерами и дававших хорошие ре-
зультаты. Эти цифры были частично использованы Ричардсом
при составлении его таблицы.

Бедные руды

Берут каждую двадцатую лопату от партии руды, дро-
бят до 100 мм н квартуют до 45 кг.............../6=0,015

45 кг дробят до 0,83 мм и сокращают до 2,25 кг ... . /<=3,27

2,25 кг измельчают до 0,1 мм н берут несколько проб
по 0,19 кг....................................../<=8,3

Богатые руды с металлическими включениями

Берут каждую пятую лопату от партии руды, дробят до
4,7 мм и квартуют до 225 кг...................../<=10,2

225 кг дробят до 0,83 мм и сокращают до 4,5 кг ... . /6=6,5

4*

51
4,5 кг измельчают до 0,15 мм и берут несколько проб

по 0 19 кг.....................................К= 8.3

Очень богатые руды

Дробят всю партию до 0,83 мм и квартуют до 225 кг . . Я=3,27

Средние руды

Партия в 50 т дробится до 50—75 мм, берут 10 т . Я—4,2

10 т дробятся до 25—50 мм, берут 2 т...........Я=3—0,8

2 т дробятся до 25 мм, берут 450 кг............Я=0,8—0,7

450 кг дробятся до 12,5 мм, берут 112,5 кг.....Я=0,7—0,8

112,5 кг дробятся до 3,1 мм, берут 11,25 кг....Я=1,1—1,2

11,25 кг дробятся до 0,83 мм, берут 1,35 кг . ... Я=1,9—2,0

1,35 кг измельчаются до 0,15 мм, и берут пробу для плавки
Свободное золото, золото в пирите или медные сульфидные руды

Партия в 50 т дробится вся до 50 мм или меньше; в

берутся Ют.................................К—-4 и больше

Медный штейн

Партия в 50 т дробится вся до 25 мм, берут Ют . . /<=16

?

Однородные руды

Партия в 50 т дробится до 75 мм. берут 5 т....Я=0,8—0,9

.	„5т	дробится до 25 мм, берут 450 кг...Я=0,7—0,8

„	»450 кг дробится до 12,5 мм, берут 45 кг .	.	.	Я=0,2—0.3

,	„ 45 кг дробится до 3,1 мм, берут 4,5 кг	...	.	Я=0,4—0,5

„	,, 4,5 кг дробится до 0,8 мм, берут 0,450	кг	.	.	Я=0,5—0,6

„0,450 кг измельчается до 0,15 мм, берут навеску для анализа.

Серебро-свинцовые руды, содержащие не более 3 кг

серебра на 1 т

Квартование партии руды из рудника до 2 т

2 т дробятся до 18,75 мм и квартуются до 225 кг . . Я=0,6—0,7
225 кг дробя 1ся до 12,5 мм и квартуются до Р2,5 кг Я=0,7—0,8
112,5 кг дробятся до 1,65 мм и квартуются до 9,15 кг . Я=3,6
9,15 кг дробятся до 1,4 мм и квартуются лопатой

0,9—1,8 кг................................... /<=0,45—0,9

0,9—1,8 кг измельчаются до 0,18 мм, и берутбпроб по
180—240 г......................................Я=5 8

Партия дробится до 50 мм. берут 540 кг........ . Я=0,2

540, кг дробятся до 25 .	_ 135 кг............К=0,2

135 „	„	„	12,5	.	.	36 „...........Я=0,2

36.............6.25	„	„	9	..........Я=0,2

9 -	»	,	3.1	,	, 2,25 ........	/<=0.2

225 •	.	»	1,55	.	.0,9................Я= 0,3—0.4
Наиболее последовательны в отношении установления значе-
ния коэфициента К Ричардс и Чечотт, хотя между цифрами пер-
вого и второго также имеется небольшая разница, что видно из
сравнительной табл. 6.

Таблица 6

Катего- рии	Характер рулы	Пределы коэфициента по Чечотту	Значение Я по Ричардсу
1	а) Руды очень убогие	|  6} Весьма равномерное оруденение > в) Равномерная тонкая вкрапленность J	0,16-0,4	0.25
11	а)	Руды убогие	.  б)	Более или менее	равномерное	оруде-	(  некие	|  в)	Мелкая равномерная	вкрапленность	>	0,4—1,5	10
111	а)	Средние руды по богатству'	)  б)	Средняя и мелкая вкрапленность )	1,5—3.0	1.3
IV	а)	Средние руды по богатству	1  б)	Равномерная средняя и крупная	J  вкрапленность	1	3,0-6,0	1.5
V	а)	Богатые руды	.  б)	Оруденение неравномерное  в)	Крупная неравномерная вкраплен- | ность	।	6,0—15,0	10,0
VI	1	а)	Очень богатые руды	.  ।	б)	Весьма неравномерное оруденение	I  !	в)	Вкрапленность спорадическая	сс	j  1	штуфными включениями	’	1 15.0—21.0	I 20.0  I  1  1

Для обличения выбора наилучшей схемы пробоотбирания
были сделаны попытки выразить вес пробы, получаемый при
различных, стадиях сокращения, как функцию диаметра наит
большей .частицы. Выше указывалось, что при более крупных
кусках руды можно брать в пробу меньшее количество частиц,
чем при мелких, и что вес пропорционален менее чем кубу диа-
метра. В общем виде это правило можно выразить формулой

'Х'—КЛ" ,

где и 3. При известных размерах частиц, дли нахождения зеса
проб, К и определяются экспериментальным путем.

Демонд и Хальфеодаль разработали методику определения
веса пробы, и зависимости от величины частиц руды. Они пред-
лагают табл. 7, в которой высчитаны зеса проб, соответствую-
щие разной степени измельчения.
КоэфиЦнент  л	Металлические руды		Руды благородных металлов	
	Вес в кг при дроблении до 2,5 см	Число частиц полного раз- мера 2,5 см в этом весе	Вес руды в кг при дроблении до 2,5 см	Число частиц полного размера 2,5 см в этом весе
0,5	0,016	0,37	0,046	и
1,0	0,25	6	7,4	174
1.2	0,76	18	22,3	53
1,4	2,3	55	67,5	1600
1,6	7,0	165	204	4 800
1.8	21	500	616,5	14 500
2,0	64	1 510	1 870	44 200
2.2	194	4 600	5670	—
2,4	585	—	1 710	-—
2,6	1 775	—	51 750	—
2,8	5355	——	156 600	—-
3,0	16 250	—	472 500	—

Значения а ниже. 1,6 применимы для очень однородных руд,
а выше 2,7 — применяются в исключительных случаях для очень
богатых руд с металлическими включениями.

Определив экспериментально вес первой средней пробы и ка-
кой-нибудь одной промежуточной пробы, можно путем интерпо-
ляции найти вес пробы для любой степени измельчения. Зависи-
мость, выраженная формулой, может меняться при переходе от
мелкой стадии к крупной, что будет отражаться на значении а.

К. Пожарицкий 1 считает, что:

«Одного экспериментального определения веса пробы доста-
точно только в том случае, если начальные веса проб до сокра-
щения невелики, т. е. промежуток между начальным и конечным
весом пробы небольшой и резкого изменения значения а в нем
не ожидается.

При ручном дроблении измельчение большого количества ма-
териала всегда является обременительным. В этом случае после-
довательное проведение принципа Демонда и Хальфердаля будет
очень важным и плодотворным».

Дробный показатель степени является одним из недостатков
приведенной выше формулы *.

Зависимость веса пробы от содержания и
удельного веса самого богатого минерала в руде

Давно было установлено, что размер пробы должен увеличи-
ваться по мере того, как увеличивается отношение содержания
богатого .минерала к среднему содержанию в руде. Брунтону'

1 .Цветные металлы" № 6, 1905 г.

1 Trans. А. I. М. Е. 25, стр. 826 (1895).


оставалось развить формулу, при помощи которой можно было
бы установить научный контроль над правильным отношением
между ними. По Брунтону каждый из следующих факторов дол-
жен быть включен в любую формулу, употребляемую для кон-
троля операций пробоотбирания:

w — вес пробы в килограммах;

к — содержание наиболее богатого минерала в граммах или про-
центах;

с — среднее содержание в руде в граммах или процентах;

s — удельный вес наиболее богатого .минерала;

л— число наибольшего размера частиц самого богатого мине-
рала. заключающихся в пробе в избытке или недостатке;

/ — фактор, выражающий отношение действительного веса наи-
большей частицы наиболее богатого минерала, которая про-
ходит через отверстия данного сита, к весу наибольшего
куба этого минерала, могущего пройти через то же сито;

р — допустимый процент ошибки в пробе;

D — диаметр отверстий сита или другой нормальный диаметр, до
которого измельчены частицы руды, в миллиметрах.

Отсюда Брунтон находит:	(

г>_13/'10г • wcp

V fsn (k — c)'

Приняв допустимый процент ошибки р= 1, он получил:

V fsn [k — cy

Для определения значения л он произвел ряд опробований
двух различных порций богатой руды, измельченной до прохож-
дения через сита определенного размера. Подставив в формулу
среднее отклонение от значения р, он определил значение л в
пределах от 2,64 до 3,14.

Предположив, что 3 есть допустимое значение для л, и воз-
ведя в куб каждую сторону, ои нашел:

и - з7 • T{k—c) ’
или	,	'

.	3 fsD*(k — с)

и — - ](^с - .

откуда может быть найден надежный вес в килограммах для
пробы любой руды, наибольшая частица которой есть D мм.

В качестве примера, взяв самые богатые четыре минерала: пи-
рит, галенит, самородное серебро и самородное золото, и при-
давая различные значения D, к, с и f, Брунтон составил для этих
четырех сортов руд помещенную ниже табл. 8, впервые приве-
денную в «Металлургии свинца» Гофмана. Значения для / при
тонком измельчении, определенные опытами Брунтона, соста-
вили 4 для пирита и галенита и 6 для самородных серебра и зо-
лота. Это значение f постепенно уменьшается, становясь при диа-
метре в 1 мм равным единице; это изменение поэтому имеет тен-
Удельный вес наибо- лее бога- того мине- рала	Размер зерна		Надежный вес пробы в кг при диаметре наибольшего куска, указанном в третьем столбце					
	отв.  в 1 ЛИН. дм	диаметр мм	Отношение содержания наиболее богатого минерала к среднему содер- жанию в руде					
			10	50	200	600	1 500	2 500
Пирит 5,0	120	0 109	4	Г'"_							
	100	0,14	0,00013	0,0008	0,0013	0,0045	0,011	0,019
	50	0,254	0,00072	0,0043	0,0032	0,0090	0,024 .	0,0405
	14	0.925	0,0265	0,145	0,0176	0,052	0,135	0,22
	4	3.68	1,33	7,3	0,585	1,77	4,42	7,4
	2	8,58	13,6	74	29,7	83,5	224	373
		12 7	34,6	187	301	905	2265	3 780
	—	254	220	1 200	763	2290	5 720	9 570
—  ...			—		—	—	4 850	14650	36 700	63500
Свинцовый	120	0,109	—	—	0,0023	0,0058	0,017	0,029
блеск 7,5	100	0,14	0,0'1023	0,00127	0,005	0,0145	0,036	0,061
	50	0,254	0,0012	0,0065	0,026	0,079	0,198	0,33
	14	0,925	0,04	0,218	0,88	2,65	6,6	11.1
	4	3 68	2,015	11.1	(4.5	133	337	558
	2	8,58.	20	111	451	1360	3 400	5 660
	....	12 7	51 7	280	1 140	3 430	8 600	14 300
	S	25.4  1	3?0	1 800	7 300	22 000	54 900	95 500

Руда с са- мородным Ag	120  100  50  14  4  2	0,109 0,14 0,254  0,925 3,68 8,58  12,7	0,00023 0,00046 0,0018 0,067 3,83  35,7  108	0,00127 0,0026  0,01  0,363  19,2  194  567	0,005 0,01 0,041 1,47  78 790  2300	0,0145 0,031  0,123  4,44  234  2 370  6 940	0,036  0,077  0,308  147  815  5950  14 850	0,061  0,128  0,513  18,5  980  9900  28 800
Удельный	Размер зерна		Надежный вес пробы		в кг при диаметре наибольшего куска, указанном в третьем столбце			
вес на ибо-								
лее бога-			Отношение содержания наиболее богатого минерала к среднему					содер-
того миие-		диаметр			жанию в руде			
	в 1 ЛИИ.							
рала	дм.	ММ	680	1 360	2 720	6 800	13 600	27200
Руда с са-	ко	0,091	0.036	0,072	0,145	0,36	0,72	1,44
моролиым Au	120	0,109	0,061	0,123	0,246	0,61	1,23	2,46
	100	0,14	0,128	0,258	0,515	1,28	2,58	5,15
	50	0,254	0,515	1,03	2,06	5,15	10,3	20,6
	'	14	0.925	18,7	37,4	74,8	187	374	748
	4	3,68	983	1 966	3 932	9 830	19 660	39 320
	!	2  1  1  1	8.58	9 900	19800	39 600	99000	198 000	396000
w

Денцию компенсировать большую однородность крупных частиц
минерала.

Приведенная выше таблица надежных весов проб является
цообще наилучшей и конечно самой постоянной. Тем не менее
часто могут быть допущены различные отклонения от нее, так
как никакие формулы не могут предусмотреть все возможные
случаи пробоотбирания. Например при опробовании руды, в ко-
торой ценный минерал тонко и равномерно рассеян по породе,
можно взять гораздо меньшую пробу, чем та, которая дана в
таблице для крупных размеров частиц, хотя для тонких размеров
следует взять количества, показанные в таблице. От другой руды,
с «тем же отношением содержания самого богатого минерала к
среднему содержанию, но заключающей в себе богатый минерал
в больших кристаллах или массах, должна быть взята проба так
тщательно, как это указано в таблице, в течение всей операции.

Следует также отметить, что за исключением случая самород-
ных металлов самые богатые минералы обычно хрупки и более
тонко измельчаются, чем порода; поэтому крайний случай, пре-
дусмотренный формулой, редко встречается в практике.

Одним из самых трудных процессов, который приходится де-
лать пробиреру, это отбирать пробу от таких заводских про-
дуктов, как концентраты с ваннера. В этих концентратах частицы
минералов породы имеют диаметр в два или три раза больше,
чем диаметр среднего богатого минерала, и следовательно хоро-
шее перемешивание невозможно. При всех операциях пробоот-
бирания материал расслаивается, и приходится уделять много
.внимания тому, чтобы проба была отобрана успешно.

Практика пробоотбирания

Регистрация. Каждая партия руды, поступающая на пробоот-
бирательную фабрику, в лабораторию, -на завод или фабрику, ра-
ботающие на покупных рудах, должна быть зарегистрирована
под номером, который больше не повторяется. К партии руды
немедленно прикрепляется бирка с этим номером. В реестровой
книге должен быть показан номер пробы, дата получения ее,
название рудника или лица, от которого она получена, вес
брутто н нетто, а также заметки об общих минеральных свой-
ствах ее и т. д.

Взвешивание. Большие партии руды сначала взвешиваются и
при этом иногда берется проба на влажность. Небольшие партии
можно сначала высушить и затем взвесить.

Измельчение. Вся руда, если только она недостаточно мелка,
подвергается дроблению и измельчению до прохождения через
сита с отверстиями известного предельного размера. Этот размер
зависит от состава руды и других факторов, которые будут рас-
смотрены позже. Чем тоньше измельчен материал, тем однород-
нее размер частиц, позволяющий произвести более тщательное
перемешивание и отбор пробы. Если руда должна пойти
в плавку, то большую часть ее следует оставить в крупном виде.
гак как тонкая руда нежелательна при плавке. Если же она
должна подвергнуться обжигу или выщелачиванию, то наоборот,
не имеется возражений против тонкой руды, и степень измель-
чения можно повысить. Однако, как правило, следует стремиться
к измельчению минимального количества материала с целью со-
кращения расходов на измельчение и уменьшения потерь от рас-
пыливания материала.	;

Необходимо, чтобы измельчающие механизмы работали бы-
стро и были удобны для очистки. Щековые дробилки и валки
удовлетворяют этим требованиям; менее удобны шаровые и га-
лечные мельницы.

Перемешивание. Эта стадия в процессе пробоотбирания часто
опускается или ее предоставляют самой себе. Перемешивание
есть необходимая предварительная стадия, особенно перед со-
кращением пробы квартованием или прокладкой канав, но оно
нередко опускается перед другими способами сокращения пробы.
При ручной доводке небольших порций руды в лаборатории пе-
ремешивание должно производиться возможно тщательнее.

Последней из ряда последовательных оперений в процессе
пробоотбирания является сокращение пробы, которое состоит в
отбирании небольшой части вещества, например четверти или по-
ловины и т. д., от всей массы последнего систематическим и бес-
пристрастным способом. Отобранная часть называется пробой, а
операция взятия ее — сокращением пробы.

Ручное сокращение. Применяются следующие методы сокра-
щения пробы ручным способом.

Отбирание фракций при перелопачивании. Это грубый способ,
подхЬдящий только для больших партий бедной или очень одно-
родной руды. При выгрузке руды из-под дробилки или из ваго-
неток в пробу берут каждую вторую, третью, пятую или деся-
тую лопату руды, в зависимости от содержания и однородности
руды. Отобранная 'руда помещается в особую кучу, которая за-
тем сокращается по одному из описываемых ниже способов.
Должно быть обращено внимание на то, чтобы во время пере-
лопачивания руды каждая лопата бралась с пола. Слишком боль-
шие для лопаты куски следует разбивать и возвращать в общую
массу. Против, этого способа можно сделать серьезное возраже-
ние, заключающееся в том, что работающий может иногда пред-
намеренно повысить или понизить среднюю пробу, если будет
выбирать лопатой определенные куски руды.

Квартование. Этот способ сокращения сопровождается сбра-
сыванием руды на конус. Предполагается, что при сбрасывании
руды на конус происходит тщательное перемешивание, так как
и то и другое происходит одновременно.

Сбрасывание на конус. Проба насыпается лопатой в кониче-
скую кучу, причем руда забрасывается на вершину конуса для
того, чтобы она равномерно распределялась по всей поверхности
последнего. Если большую партию руды надо перемешать путем
сбрасывания на конус, то ее сначала рассыпают в виде кольца,
которому затем придают форму конуса, производя эту операцию
следующим образом. Один или несколько человек, находясь
внутри кольца, медленно двигаются по кругу и, забирая руду ло-
патой, образуют в центре кольца конус, забрасывая каждую сле-
дующую лопату руды на вершину конуса. Наилучших результа-
тов можно достичь при сбрасывании руды на конус вокруг ше-
ста, так как при этом ось конуса не будет отклоняться от вер-
тикальной линии.

Если руда однородна по размеру частиц и удельному весу,
то можно достичь хорошего перемешивания руды. Небольшая
влажность ,руды способствует лучшему перемешиванию при сбра-
сывании на конус. При тех или других операциях отбора пробы
руды пол должен быть гладким, без трещин, которые могут за-
труднять или сделать невозможной очистку его. Следует предпо-
честь пол, сделанный из листового железа или железных плит.



Фиг. 22. Коническая куча измельченной руды

Сбрасыванием на конус достигается не столько тщательное
перемешивание руды, сколько сортировка ес на мелкий мате-
риал, который лежит около центра, и более грубый материал,
который скатывается по сторонам конуса.

Фиг. 22\ изображающая коническую кучу измельченной
руды, ясно показывает недостаток, присущий этому способу от-
бора пробы, — сегрегацию руды но величине кусков, вызываемую
сбрасыванием руды на вершину конуса.

Когда куча готова, ей придается форма плоского усеченного
конуса. Рабочие ходят вокруг него, забирая руду лопатами от
центра к периферии, начиная с вершины и отбрасывая руду п о
спиральной линии. При этом необходимо наблюдать за
тем, чтобы не было нарушено радиальное распределение крупной
и мелкой руды. Усеченный конус разделяют на четыре 90-градус-
ные сектора или квадранта при помощи доски с заостренным

з' брошюры № Кб U. S. Bnr.-an of Mines .Условия отбора пробы руды
60
'краем или лучше — делителем со стальными лезвиями. Эти квад-
ранты должны сходиться в центре первоначального конуса. Две
 противоположные части отбрасываются, а две другие берутся
для пробы’. При этом следует позаботиться о том, чтобы была
собрана вся пыль, относящаяся к частям руды, которые не были
взяты в пробу, так, чтобы эта пыль не потерялась и не смеша-
лась с пробой. Полученная проба затем опять перемешивается
путем сбрасывания на конус и квартуется или сначала измель-
чается, сбрасывается на конус, а затем квартуется, в зависимости
от принятой схемы сокращения.

На фиг. 231 изображен частично усеченный конус, а на
фиг. 241 диск, из которого удалены два отбрасываемых квад-
ранта.

Фиг. 23. Ступенчатое сбрасывание на конус

Этот способ при надлежащем проведении его может дать
вполне хорошие результаты, но в самом лучшем случае он пред-
ставляет собой медленный и утомительный процесс, и лишь са-
мая добросовестная работа может обеспечить правильные резуль-
таты. Кроме того, он открывает возможность для недобросовест-
ных манипуляций при отборе пробы.

Сбрасывание на конус и квартование — это старый корнвал
лийский метод пробоотЬирания, практиковавшийся почти повсе-
местно тридцать лет назад. Он еще применяется в настоящее
время при ручной доводке проб в лабораториях, а также при
разведочных работах, в поле, где отсутствуют механические при-
способления.

Метод ступенчатого сбрасывания на конус. Тенденция к се
грегации, являющаяся главным недостатком метода сбрасывания

> Из брошюры .’л 86 U. S. Bureau of Mines „Условия пробоотбирания на
Западе”.
на конус, может быть в значительной степени обезврежена при-
менением так называемой системы ступенчатого сбрасывания на
конус, заключающейся в следующем: небольшая часть подлежа-
щей опробованию руды сбрасывается на конус, который затем
превращается в диск; на этот диск сбрасывается в виде конуса
следующая небольшая часть руды, конус снова разравнивается

Фиг. 24. Диск после удаления двух противоположных
квадрантов

в диск того же диаметра и т. д. Такая операция повторяется до
тех пор, пока не будет употреблена вся руда. Этот способ дает
более удовлетворительные результаты, чем те, которые получа-
ются при обычном сбрасывании на конус.

Фиг. 25. Делительная лопата и лотки

Сокращение посредством рифленых делителей. Это — нанлуч-
шии из лабораторных способов. Рифленый делитель или дели-
тельная лопата, состоит из ряда параллельных желобов с прозо-
62

эами между ними; ширина желобов и прозоров одинаковая. Эти
желоба наглухо соединены вместе и снабжены ручкой, представ-
ляя таким образом делительную лопату; если желоба имеют на-
клон под углом в 45°, то прибор называется наклонным рифле-
ным делителем. Фиг. 25 показывает делительную лопату с лот-
ком и совком для зачерпывания материала. Размеры их бывают
различные, но они пригодны только для работы в небольшом,
масштабе.

i

I

!	» Фиг. 26. Делитель Брунтона

i	*

I Руда забирается на плоскую лопату или специальный совок и
ссыпается на желоба, причем избегают переполнения желобов
Ьудой. Для пробы берут или ту руду, которая падает в желоба,
или ту, которая проваливается между ними. Сокращение можно
Довторять до получения нужного веса пробы. Для получения
наилучших результатов при сокращении любой пробы руды по
этому способу необходимо сыпать на желоба тонкую струю
руды из подающей лопаты; последнюю нужно двигать над дели-
тельной лопатой назад и вперед в горизонтальном направлении,
перпендикулярном направлению желобов так, чтобы каждая часть
рудной струи была направлена попеременно и в пробу и в от-
брос. Чем неоднороднее руда по размеру, удельному весу и со-
держанию, гем больше внимания должно быть уделено при сокра-
щении. Перед каждым сокращением пробу следует перемешивать.

Видоизменением рифленой или делительной лопаты является

делитель Джонса, который представляет форму пробоотбнрателя,
наиболее удобную для окончательного доведения пробы. В дели-
теле Джонса днища желобов имеют крутой наклон попеременно

в двух противоположных направлениях. Руда насыпается на же-
лоба точно так же, как и на желоба делительной лопаты, и соби-
рается в двух коробках, поставленных под делитель. Делитель
Джонса и подобные ему имеют одно значительное преимуще-

Фаг. 2/. Делитель Джонса закрытого типа

ство перед плоским ти-
пом, изображенным на
фиг. 25, состоящее в том,
что желоба не могут
быть перегружены, что
является постоянным не-
достатком делителя ло-
паточного типа. На фиг
26 изображена довольно
распространенная форма
делителя, известная под
названием рифленого де-
лителя Брунтона, работа
которого ясна сама по
себе.

Возражением против
применения делителя
Джонса и подобных ему
является возможность
значительного распыле-
ния тонкой руды вслед-
ствие большой высоты
падения руды до того
момента, когда она при-
дет в состояние покоя.
Этого можно избежать

легким смачиванием тща-

тельно перемешанной ру-
ды до сокращения. Еще

лучше закрывать днище пробоотбнрателя и ставить его непо-
средственно на приемные коробки. Образец такого типа делителя
иллюстрируется фиг. 27.

При выборе делительной лопаты или рифленого сократителя
для какой-либо данной операции пробоотбирания необходимо
обратить внимание на то, чтобы ширина желобов была по край-
ней мере в четыре раза больше диаметра максимальной частицы
руды. Если эта предосторожность несоблюдена, то легко могут
образовываться в желобах мосты или арки из руды. Сокращение
при помощи рифленых делителей является быстрым и точным
способом ручного пробоотбирания.


Машинное пробоотбнрание. Для замены медленных, утоми-
тельных способов ручного пробоотбирания был предложен це-
лый ряд машин. Все эти машины основаны на взятии пробы от
падающей струи руды. Их можно разделить на два типа: 1) не-
прерывно действующие и 2) периодически действующие машины.
Непрерывные пробоотбиратели при помощи перегородки непре-
рывно разделяют падающую струю руды на две части: пробу и
отброс. Периодические пробоотбиратели, как показывает их на-
звание, периодически отсекают от всей струи равные порции
руды, через известные промежутки времени, установленные для
отбора пробы. Это достигается путем введения простого де-
флектора непосредственно поперек струи через равные проме-
жутки времени. Недостатком непрерывного способа пробоотби-
рания является невозможность получения струи падающей руды,
которая содержала бы крупные и мелкие частицы руды, одно-
родные по всему своему сечению. Руда на своем пути из пред-
шествующей дробильной машины, ларя или элеватора всегда
проходит по наклонному жолобу, причем большие куски ее пере-
катываются через малые и таким образом тяжелые минералы бо-
лее или менее отделяются от легких. Поэтому всякая проба, взя-
тая непрерывным способом, оказывается богаче или бедней сред-
ней пробы. Ввиду того что пробоотбиратель этого типа не дает
надежных результатов, он в настоящее время употребляется
очень редко.

Периодический способ пробоотбирания дает лучшие резуль-
таты. Машина должна отобрать равные порции поперек всей руд-
ной струи через частые и равные промежутки времени. На пробо-
отбирательной фабрике обычно первый пробоотбиратель отсе-
кает струю 24 раза, а последний 76 раз в минуту.

Несмотря на то, что нет возможности дать струю руды одно-
родную по своему содержанию по всей ее длине и что ни одно
отдельное отсекание не представляет точно среднего состава всей
партии руды, тем не менее, если отобрано большое количество
малых проб через всю ширину струи, то полученная таким об-
разом в общей сложности проба, по теории вероятности, даст
очень верное представление о составе всей партии руды. Суще-
ственно, чтобы процент проб, взятых из всех частей подающей
трубы, бь/л одинаков, другими словами, чтобы вертикальное се-
чение пробы, взятое в направлении, параллельном движению по-
дающей трубы, имело форму ромба.

Широкое применение нашли три машины этого типа, а
именно: пробоотбиратели Брунтона, Везина и Снайдера.

На фиг. 28 изображен пробоотбиратель Брунтона, он состоит
из качающегося взад и вперед дефлектора, расположенного в
вертикальной плоскости у выходного отверстия питающей трубы,
который подвешен на горизонтальной оси и описывает дугу в
120°. Он приводится в движение системой шестерен, через диск
кривошипа и шатун; меняя шестерни, можно брать в пробу от 5
до 20% руды.

Э. Е. Бэгбп.	65
Карман дефлектора, имеющий горизонтальные края, не пока-
занные на рисунке, отбрасывает пробу вперед в воронку. Осталь-

ФиГ. 28. Пробоотбиратель
Бруктона

ная часть руды направляется в противо-
положном направлении в другую ворон-
ку, ведущую в ларь для отбрасываемой
руды. Карман должен заходить за пре-
делы струи в каждом направлении, и
скорость его движения по всей ампли-
туде должна быть одинакова. В против-
ном случае он заберет слишком много
руды из одной части струи и недоста-
точно из других частей.

Этот тип пробоотбирателя по сравне-
нию с другими занимает по высоте мало
места, а при меньшей высоте здания по-
стройка фабрики обходится дешевле.
Его качающиеся движения препятству-
ют засорению карманов, а короткие от-
секающие края карманов делают невоз-
можной порчу пробы из-за расслоения

потока руды. Преимущество, состоящее в том, что центробежная
сила помогает разгрузке руды из пробоотбирателя, дает возмож-
ность пускать его с большей быстротой, чем какие-либо другие

типы машин.

Пробоотбиратель Везина
(фиг. 29) является наиболее
распространенным. Существу-
ют различные его видоизме-
нения, но сущность устройст-
ва всех заключается в следую-
щем: он состоит из одного
или двух дефлекторов, кото-
рые вращаются вокруг верти-
кальной оси и проходят че-
рез падающую струю руды,
забирая часть струи и напра-
вляя ее в центральную трубу,
к воронке для пробы.

•Ло теории назначение про-
боотбирателя требует, чтобы
горизонтальные отсекающие
края были радиальны по от-
ношению к оси вращения.
Это необходимо для того, что-
бы обеспечить взятие одина-
кового количества руды из
каждой части рудной струи.
Весь механизм заключен в

Фиг. 29. Пробоотбиратель Везина

раму, дно которой образует воронку для отбрасываемой руды.
Если отбор пробы производится от крупнокусковой руды, то

66
этот пробоотбиратель требует гораздо больших размеров, чем
пробоотбиратель Брунтона. Длинные отсекающие края дефлек-
торов могут подвергаться искривлению. Пробоотбирателем Ве-
зина может быть взята проба, обычно составляющая 1/5 часть
рудной струи; эта пропорция не была изменена со времени изо-
бретения машины.

Пробоотбиратель Снайдера (фиг. 30) — самый простой по
конструкции из всех пробоотбирателей. Он состоит из чугунной
| чаши, вращающейся в вертикальной плоскости на горизонталь-
ном валу. В ней имеется один или несколько дефлекторов, края
которых выступают с обеих сторон поверхности чаши. Пробо-
отбиратель делает от 10 до 30 оборотов в минуту.

Фиг. 30. Пробоотбиратель Снайдера

Материал, подлежащий пробоотбиранию, подается к нему по
наклонному жблобу, нв показанному на фигуре. Рудная струя
падает на внутренний наклонный борт чаши и проходит через
отверстие в воронку для пробы или соскальзывает с борта в во-
ронку, ведущую в отвал. Стороны дефлектора должны лежать
в плоскостях, проходящих через ось вращения. Пробоотбиратель
с диаметром 150 см пригоден для отбора пробы от материала
>с величиной кусков до 9 см.

' На фиг. 31 изображена пробоотбирательная фабрика в раз-
резе; здесь показано большое количество совместно работаю-
щих измельчающих механизмов и автоматических пробоотбира-
телей. Для упрощения чертежа опущены маятниковые питатели.
Такая фабрика пропускает партию руды в 50 т быстрее, чем в час.
Чистка аппаратуры производится при помощи сжатого воздуха.

5*

67
вильных заводах еще применяется способ вычерпывания для
Определения влажности в покупаемых рудах.

Проба на влажность. Опробование и химический анализ
всегда делаются по сухим пробам, и содержание в партии руды
Всегда пересчитывается на так называемое абсолютно сухое ве-
щество. За исключением тех случаев, когда вся руда может быть
высушена, необходимо брать пробу для определения ее влажно-
сти. Эту пробу следует брать как можно скорее после того, как
руда взвешена В случае применения способа вычерпывания при
Определении влажности, как это еще нередко практикуется, боль-
шая работа для получения пробы на определение других состав-
ных частей руды сводится к нулю. Так как рудная мелочь со-
держит гораздо больше влаги, чем куски руды, и так как проба,
взятая по способу вычерпывания, невелика по количеству, то
ясно, что всякая проба, взятая таким способом от поступающей
с рудника руды, будет содержать в себе больше влаги, чем по-
лагается на ее долю. Вследствие этого руда может быть оце-
нена ниже ее стоимости, так как определенный вес сухой руды
будет слишком мал. Во всяком случае можно сказать с уверен-
ностью, что пробы на определение влажности следует брать
с таким же вниманием, как и пробы для определения содержа-
ния металлов, и что, невидимому, самым простым и един-
ственно научным способом получения пробы на влажность из по-
ступающей с рудника руды является взятие ее от надежной
пробы или из отбрасываемой при пробоотбирании руды, выхо-
дящей из последнего механического пробоотбирателя.

Так как руда взвешивается в вагоне до взятия от нее пробы
и так как несомненно в сухом климате происходит некоторая по-
теря влаги путем испарения из руды в течение прохождения ее
через измельчающие под’емные и пробоотбирательные машины,
то принято делать поправки к цифрам, выражающим влажность,
для компенсации этой потери. Обычно эта поправка состоит
в прибавлении произвольного процента. Брунтон 1 считает, что
хорошей средней цифрой для поправки является 1О°/о в летнее
время и 7% в зимнее. Например, если проба показала 5% влаж-
ности для партии руды, поступившей в летние месяцы, то 5,5%
было бы хорошей цифрой для указания действительного содер-
жания влажности в этой руде.

Прибавление более или менее произвольной поправки не
вполне удовлетворительно, и основания для этих поправок не
всегда бывают понятны поставщику руды; но, несмотря на это,
последний метод установления содержания влаги в руде значи-
тельно превосходит тот метод, который основан на вычерпыва-
нии, и его применение вызывает меньше споров и недоразуме-
ний между сдатчиком и приемщиком.

Определение влажности производится на пробах в двух экзем-
плярах; берутся пробы весом от 1 до 2 кг. Пробы взвешиваются
на фарфоровых или железных эмалированных блюдах и высу-

I Trans. А. I. М. Е. 40, стр. 567 (1909).
70
шиваются при 105°; потеря веса показывает влажность. Цифра,
указывающая количество влаги в руде, вследствие способа взя-
тия’ пробы или определяемого количества компенсирующей по-
правки еще часто продолжает вызывать (неудовольствие со сто-
роны поставщиков руды. Практикующийся способ взятия путем
вычерпывания одной или более проб из каждого вагона является
наиболее ненаучным способом оценки содержания руды. К со-
жалению, этот способ практикуется еще очень часто, даже если
свойства руды таковы, что она должна быть пропущена через
механическое пробоотбирательное устройство для получения
пробы, применяемой для определения содержания металла.
В этом последнем случае не имеется никаких оснований рекомен-
довать способ вычерпывания, разве только для того, чтобы
создать удобный повод для ошибок и злоупотреблений, и его
следует оставить. В случае если свойства руды таковы, что можно
получить удовлетворительную пробу, не применяя способа меха-
нического пробоотбирания, то этот же способ можно применять
и для получения пробы на влажность.

Контрольное пробоотбирание. Для проверки тщательности
операций пробоотбирания прибегают к способу контрольного
или параллельного пробоотбирания. Контрольное пробоотбирание
в лаборатории состоит сначала в разделении всей партии руды
на две порции и затем в отборе пробы от каждой порции в от-
дельности. Как общее правило, при поверке результаты сходятся
в пределах одного процента. Если же результаты не сходятся,
то это указывает или на плохое перемешивание или на непра-
вильное сокращение пробы.

Некоторые пробоотбирательные фабрики приспособлены
к взятию параллельных проб, так что они производят постоян-
ный контроль над тщательностью операций пробоотбирания.
В табл. 9 приведены результаты исследований первоначальных и
повторных проб руды (взяты из статьи Д. К. Брунтона «Новей-
шая практика пробоотбирания руд») *. Они показывают точность
проверки, произведенной такой работой.

Таблица 9

‘ № партии руды	Проба, граммов  золота на тонну	Контрольная проба, граммов золота на тонну
3192	112,6	113,2
3198	156,7	156,0
3219	83,97	83,04
3235	98.9	98,28
3310	36,39	36,39
3324	202,77	202,46
3340	22,08	24,26
3388	52,87	57,22
3424	287,36	286,12
3471	952,9	949,17

’ Trans. А. I. М. Е. 40, стр. 567 (1909).
i

I

4 Доводка пробы. Руда, измельченная до прохождения через
сито 12—14 меш и сокращенная в последнем пробоотби-рателе,
в дальнейшем измельчается при помощи, лабораторных измель-
чителей и сокращается путем сбрасывания на конус и квартова-
ния или при помощи рифленого делителя. При всем этом сле-
дуют принципам пробоотбирания, изложенным’ в первой части
этой главы, -вплоть до окончательной лабораторной пробы, из
которой берутся навески для анализа.

Чем меньше становится проба, тем тщательней надо следить
за тем, чтобы не загрязнить или не обогатить ее. Несколько ча-
стиц богатого материала, попавших в первоначальную партию
руды, не могут иметь существенного влияния на ее среднее со-
держание, но могут сильно изменить результаты анализа окон-
чательной пробы.

До окончательного измельчения проба должна быть тща-
тельно высушена нагреванием ее до 100 или 110° С. Не следует
высушивать пробу при более высокой температуре, так как воз-
можно окисление сульфидов, или, другими словами, изменение
состава руды.

 Перемешивание.  В дополнение к сбрасыванию на конус часто
применяются следующие методы перемешивания в различных
стадиях обработки пробы руды.

1.	Перекатывание. Для подпартий руды весом не бо-
лее 50 кг часто применяется способ перемешивания, при кото-
ром руда перекатывается на клеенке. Этот способ дает удовле-
творительные результаты для руды, частицы которой однородны
пс- своему размеру и удельному весу, но его следует избегать при
операциях с рудами в крупных кусках. Для тонко измельченной
пробы руды с величиной зерна до 100—120 меш, сегрегация ко-
торой незначительна, перекатывание дает удовлетворительные
результаты, если вся операция выполняется надлежащим обра-
зом. Этот метод почти повсеместно применяется пробирерами
для перемешивания лабораторных проб руды, измельченных в по-
рошок. перед взятием навесок для опробования.

2.	Пересыпание. Для небольших проб иногда . приме-
няется метод пересыпания из одного сосуда в другой, осббенно
перед сокращением их на рифленых делителях. Как и перекаты-
вание, способ пересыпания не дает удовлетворительных резуль-
татов, если применяется к смеси крупной и тонкой руды.

3.	Просеивание. Метод просеивания особенно пригоден
для перемешивания небольших порций руды или флюсов. Отвер-
стия в сите должны быть в два или три раза больше самых боль-
ших кусков руды. -Руда засыпается на сито небольшими пар-
тиями и осторожно просеивается на приемный лоток с’низкими
бортами (поддон) до тех пор, пока вся руда не пройдет через
сито. Два или три просеивания равноценны ста перекатываниям.
При просеивании все крупные куски или слипшиеся комки руды
обязательно разбиваются, что является преимуществом перед
другими способами перемешивания руды. Следует отметить, что
просеивание через сито, отверстия которого меньше, чем самые
72
крупные куски руды, способствует отделению твердых и вязких
минералов, не поддающихся измельчению, от мягких и хрупких,
которые могут быть очень тонко измельчены.

Измельчение. Для измельчения лабораторной пробы приме-
няются конические и дисковые истиратели. Они должны быть
устроены так, чтобы их можно было легко и хорошо прочищать.
, Многие прекрасные истиратели являются непригодными для ра-
боты с пробами, потому что тщательная очистка их затрудни-
тельна.

На фит. 32 изображен очень надежный и хорошо действую-
щий дисковый истиратель, который в один прием измельчает

Фиг. 32. Дисковый истиратель в закрытом виде

руду с величиной зерна в 6 мм до 100 меш или тоньше. Будучи
закрыт, он не пропускает пыли; его истирающие диски могут
быть сняты й заменены запасными. На фиг. 33 он изображен
в открытом для очистки виде. Чугунная плита для измельчения —
букинг редко употребляется теперь для измельчения руд за
исключением тех случаев, когда имеются очень небольшие пробы,
весом меньше, чем 100 г, в этих случаях она еще может {употре-
бляться, так как легко очищается и дает небольшие потери
пыли. Он употребляется также для вторичного измельчения
остатков пробы, не прошедших через тонкое сито.

Одним из лучших способов очистки букинга, или истирателя,
является следующий: его вычищают щеткой, затем пропускают
через него некоторое количество песка или толченого кирпича,
которые не содержат ценных металлов, и затем вторично очи-
щают его щеткой.
тики является опасность попадания прилипших ковких частиц
в пробы, которые будут измельчаться на зараженных приборах.
Лодж (Lodge)1 дает пример, иллюстрирующий необходимость
тщательной очистки машин и приборов после измельчения бога-
той руды. Юн указывает, что песок, содержащий 1,2 г золота на
тонну, после измельчения в зараженной машине показал при
ойробовании содержание золота в 24 г на тонну.

При отборе пробы от руды, содержащей металлические ча-
стицы, первоначальная проба должна быть тщательно взвешена,
частицы, оставшиеся на каждом сите, должны быть собраны от-
дельно и взвешены; также взвешивается и материал, прошедший
через сито. Получаемые цифры служат не только для вычисле-
ния истинного содержания ценных составляющих в пробе, но и
дают возможность проверить операции пробоотбирания. Если
ковкие частицы состоят из золота или серебра, то их заверты-
вают в свинцовую фольгу, купелируют, полученный королек
взвешивают и разваривают, определяя содержание золота и се-
ребра. Частицы меди, оставшиеся на сите, в случае опробова-
ния руды, содержащей самородную медь, после взвешивания или
очищаются соляной кислотой и взвешиваются или подвергаются
пробирному анализу. Могут быть и другие случаи: например при
отборе пробы от молибденовых руд плоские чешуйки молиб-
денита, остающиеся на сите, требуют специальной обработки.
Различные продукты металлургического производства, как напри-
мер шлак, штейн, печные выломки, настыли, окалина, глет, циа-
нистые шламы (преципитаты) и т. д., очень часто содержат ме-
таллические частицы и должны опробоваться вышеуказанным
способом.

Вычисление результатов. Разные авторы дают правила и
формулы как для опробования, так и для вычисления результа-
тов анализа материалов с металлическими включениями. Нет про-
стой формулы, которая могла бы охватить все случаи, и нет ни
правила, ни формулы, которые могли бы заменить опыт и здра-
вый смысл пробирера-практика; каждый случай следует рассма-
тривать как индивидуальную проблему с ее собственными до-
пущениями, основанными на действительном знании условий и
возможностей процесса пробоотбирания. Следующий пример, по-
лученный при опробовании одной руды компании «Кобальт»
(Онтарио), иллюстрирует некоторые задачи пробоотбирания, ко-
торые должны быть приняты во внимание.

Пример. Вес сухой пробы 129,6 г. Размер — 16 меш. Проба
измельчалась до 120 меш. После просеивания осталось на сите
металлических частиц 5,60 г и материала, прошедшего через
сите, 121’6 т‘ Частицы шерберовались и купелировались, дав
3,823 г серебра. Опробование просеянного материала показало
61 951 г серебра на тонну.	,

Отсюда видно, что сумма веса металлических частиц и про-

1 Notes on Assaying, стр. 32.
сеянного материала не совпадает с весом первоначальной пробы;
потеря равна 2,4 г.

Пробирер должен выяснить причину этой потери прежде чем
начать вычислять результаты анализа. Но необходимо отметить,
что некоторая потеря неизбежна. Достаточным доказательством
этого является пыль в комнате, в которой происходит измельче-
ние. Пробирер не знает, сколько ценного металла обычно уносит
эта утерянная руда, но знает, что она уносит некоторое коли-
чество его, и по этой причине он не может пренебречь потерян-
ной рудой. Очевидно, что ему следует соблюдать все предосто-
рожности, чтобы довести потери до минимума, уменьшить этот
неизвестный фактор. В данном случае было предположено, что
вся потеря относится к материалу, прошедшему через сито, ко-
торая, как предполагалось, при опробовании дала бы то же, что
и этот материал. Количество серебра в 129,6—5,6 = 124 г про-
сеянного материала (при содержании 61 951,2 г на тонну) затем
вычисляется и прибавляется к серебру, определенному в метал-
лических частицах; сумма дает общее количество содержащегося
серебра в первоначальной пробе из 129,6 г.

Серебро в металлических частицах................ 3,823 г

124 X61 951,2 _

Серебро в 124,0 г просеянного материала —j ООО 000’ ~ 0,403 ”

Итого серебра в пробе .... 12,292 г

Среднее количество серебра в одной тонне первоначальной
пробы может быть затем выведено из следующей пропорции:

129,6: 12,29 =1600 000: х.

Отсюда находим, что х — 85 991,5 г. Отсюда действительное со-
держание в руде выражается в 85991,5 г серебра на тонну. Для
более ясного изложения метода вышеприведенное вычисление
было проведено с большими деталями, чем это обычно бывает
необходимо. Является ли проба, измельченная до 16 меш и весом
в 129,6 г, надежной, — это вопрос, но несомненно пробирер обя-
зан сделать анализ предложенного ему материала наилучшим
способом, находящимся в его распоряжении, независимо от ука-
занного выше соображения.

Для приведенного примера допустим и более краткий метод
вычисления содержания, но в более сложных случаях, когда ме-
таллические части находятся на нескольких ситах; при сокра-
щении пробы значительного размера лучше применять общий
метод, при котором, как это было показано, возможны наимень-
шие ошибки. Еше одно добавочное предположение должно быть
сделано относительно того, когда порция руды, сокращаемая по
стадиям, оставляет металлические части на разных ситах: при
любом отборе пробы материал, идущий в отвал, содержит та-
кое же пропорциональное количество пыли и металлических ча-
стиц, как и проба. Едва ли нужно упоминать о том, что если под-
держивается надлежащее отношение между размером пробы и
максимальной величиной зерна, то приведенное выше предполо-
жение подтверждается на практике.
Следующий пример иллюстрирует более сложный случай:

Вычисление результатов опробования, когда руда содержит крупные
частицы самородного золота

Данные

Проба в 23,75 кг была На сите остаток в 25 г, На снте остаток в 3 г,
измельчена до прохож- который показал содержание который показал содер-
дения через сито 40 меш 6,2750 г золота	жанне 1,6720 г золота

<!

Через снто прошло Через сито прошло
23600 г материала (по- 5802 г материала (по-
теря 125 г)	теря 20 г)

Проба, взятая от послед- Опробование просеян-
него в количестве 3 825 г, ного материала показало
была измельчена до 120 меш содержание37,6г на тонну

Вычисления	Вес золота

Количество золота в металл, ч. нз 23 750 г руды, про-
шедшей через снто 40 меш.......................... 6,275 г

Потеря в 125 г причисляется к материалу, прошедшему
через сито 40 меш. Итого вес материала 23 725 г
Количество золота в металлических частицах из 23 725 г
23 725

руды, прошедшей через снто 120 меш, -5 ggg XI ,6720 = 6,810 г

Предположив, что вся руда измельчена до 120 меш и нет
23 725

потерн, получилось бы 23 725—"gggg ~Х 3 = 23 713 г
мелкой руды, содержащей 37,6 г на тонну. В итоге зо-
23 713x37,6

лота 1000000 =.................................°’981 г

Всего золота в первоначальной пробе . . . 14,066 г

1 000 000 : х =23 750 : 14,066; л=537,1 г золота в тонне

•Если металлические частицы состоят главным образом из же-
леза или других малоценных материалов, то содержание в них
будет ниже, чем в просеянном материале.
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ

Весы и взвешивание

Надежность каждого опробования или другого количествен-
ного определения зависит непосредственно от точности взвеши-
вания как навески руды, так и тем более продукта, получающе-
1 гося в результате анализа, как например серебряно-золотого или
золотого королька. Ошибка, допущенная при взвешивании, пор-
 тит всю остальную работу, как бы тщательно она ни была сде-
лана. Поэтому пробиреру следует освоиться с конструкцией, чув-
ствительностью и действием его весов прежде, чем он приступит
к работе по опробованию.

На хороших пробирных весах, при тщательном и правильном
I обращении с ними можно взвесить до 0,01 мг, или 0,00001 г.
। К самым чувствительным пробирным весам можно пред’явить
требование точности взвешивания до 0,000002 г.

Необходимость взвешивания до такой степени точности мо-
жет быть понятна, имея в виду, что если обычная навеска руды
; составляет 25—30 г и золото, получающееся в результате опро-
i бования, взвешивается приблизительно до 0,01 мг, то точность
' определения будет лишь в пределах 0,4 г на тонну. Такая точ-
। ность в достаточной степени удовлетворяет требованиям, но ка-
Г кая-нибудь меньшая степень точности была бы недостаточна.

1 Для пробирной лаборатории необходимы по крайней мере
1 три типа весов: весы для флюсов, весы для руды и корольковые
или пробирные весы. В больших пробирных лабораториях обыч-
но имеются весы для слитков или химические весы так же, как
отдельные пробирные весы для взвешивания золота и серебра.

i Весы для флюсов. Весы для взвешивания флюсов, реагентов
I и т. д. состоят из чаши для гирь и с’емного лотка, на котором
; можно взвесить до 2 кг какого-либо материала; чувствительность
, этих весов доходит до 0,1 г. На фит. 34 показаны весы для флю-
‘ сов с агатовыми подвесками и с коромыслом, градуированным
< от 0,1 до 5,0 г. На этих весах можно взвешивать не меньше 5 г.

Весы для руды. Весы для взвешивания руды, веркблеев и про-
; чих продуктов опробования состоят из с’емных чашек вмести-
мостью приблизительно по 60 г руды каждая. Весы помещены
в стеклянный футляр; чувствительность их доходит до 0,5 мг.
Такие весы нередко фигурируют в каталогах под названием ап-
; течных весов. Если для лаборатории приобретается больше, чем
один экземпляр весов, то хорошо иметь один или больше
экземпляров с чашкой вместимостью 120—150 г руды. Для наве-
сок в 25—30 г удобнее весы с чашкой вместимостью 60 г, так
как из нее легче перенести руду в тигель, чем из чашки боль-

Фнг. 34. Весы для флюсов

шего размера. На фиг. 35 показан хороший тип весов со сталь- ,
ными лезвиями и агатовыми подвесками для взвешивания руды

Фиг. 35- Весы для руды

Пробирные весы. Корольковые или пробирные весы обладают
наибольшей чувствительностью. Эти весы должны служить для
80
взвешивания с точностью по крайней мере до 0,01 мг, давать
возможность быстрой работы, производя полное колебание в те-
чение 10—15 сек., и быть устойчивыми в равновесии. Другими
словами, весы должны быть сделаны так, чтобы их чувствитель-
ность не изменялась со дня на день, в зависимости от легких пе-
ремен температуры и атмосферных условий. Емкость пробирных
весов не должна быть велика, достаточен максимум в 0,5 г, но
коромысло не должно гнуться от этой тяжести.

С таким исключительно чувствительным аппаратом необхо-
димо обращаться с большой осторожностью. Корольковые весы
надо помещать насколько возможно дальше от такой лаборато-
рии или части завода, где выделяются вр.едные газы, и покры-
вать чехлом, когда' их не употребляют, чтобы сохранить от
пыли.

Коромысло весов должно быть насколько возможно легким и
в то же время сохранять необходимую устойчивость. Поэтому
для коромысла обычно принимается конструкция раскосной фер-
мы, дающая максимальную прочность при минимальном весе.
Конструкция должна быть такова, чтобы два плеча весов были
одинакового веса и длины и три острые лезвия лежали в одной’
плоскости. Очевидно, что материал, из которого сделано коро-
мысло, не должен обладать магнитными свойствами и иметь не-
большой коэфициент расширения от нагревания. Подвески дол-
жны быть сделаны из агата, обточены и отполированы и уста-
новлены под равным углом с каждой стороны. Лезвия должны
быть настолько остры, чтобы сильная карманная лупа не обна-
ружила плоскости на остриях, и агатовые подвески должны ка-
заться совершенно гладкими. Вся металлическая часть весов дол-
жна быть защищена от действия раз’едающих газов золочением
или лакировкой. Лакировка, повидимому, оказывает большее со-
противление химически действующим парам, чем обыкновенный
способ покрытия золотом. Конструкция весов должна быть та-
кой, чтобы рейтер, поставленный на нуль градуировки, мог бес-
препятственно передвигаться с нулевой точки до конца коро-
мысла.

Весы должны быть установлены так, чтобы сотрясение их
было невозможно. Для этого нужно устроить стол, стойки кото-
рого врыты в з'емлю и выходят из нее через пол, не прикасаясь
к нему.

Имеется ряд хороших пробирных весов, из которых многие
снабжены лупой и другими специальными приспособлениями.
На фиг. 36 показан один из типов весов с обращенной стрелкой,
главным преимуществом которого является то, что конец стрелки
и шкала находятся на одном уровне с глазами. Эта конструкция
делает необходимой определение нулевой точки по градуирован-
ному коромыслу. Если пренебречь градуированием, то коромысло
может быть легче и не подвергается давлению или искривлению
вследствие градуирования. Весы, изображенные на рисунке, име-
ют очень легкое неградуированное раскосное коромысло. Белая
шкала, находящаяся под движком рейтера, градуирована, и

6 Э. Е. Бегби.	81
$

стрелка, прикрепленная к плечу рейтера, указывает на шкале
точное положение рейтера на коромысле.

Теория весов. Весы — это по существу легкое раскосное коро-
мысло, поддерживаемое в центре острым лезвием. На каждом
конце коромысла подвешивается чашка. Обе чашки весов дол-
т жны быть одинакового веса.

Фиг. 36. Пробирные весы

Пусть три острые лезвия А, В и С будут на одной прямой ли-
нии и АВ = ВС = 1. Пусть g будет центром тяжести коромысла,
вес которого w, и расстояние от центра тяжести до точки опоры

Положив груз весом М в каждую чашку, получим равновесие.
Теперь, если прибавить небольшой груз т на чашку с правой
стороны, то весы качнутся на малый угол ft и коромысло опять
придет в равновесие в новом положении А' В' С'. Условия для
равновесия создаются при взятии статических моментов трех сил
М, М -г т и w относительно оси В. Это дает уравнение

Alt cos Й+2' sin в •	1 cos в,

или

COS в~ 6 °—RZf-

На чувствительность весов указывает угол, на который коро-
мысло качнется, если небольшой вес, обычно 1 мг (для пробир-
82
них весов 0,1 мг), прибавляется на одну из чашек. Для малых
углов тангенс может быть взят равным своему углу, и поэтому
выражение, выведенное выше для тангенса в, может быть взято
как мера чувствительности весов.

Уравнение для тангенса показывает, что чувствительность ве-
сов изменяется:

а)	прямо пропорционально длине плеч весов,

Ь)	обратно пропорционально весу коромысла,

с)	обратно пропорционально расстоянию от центра тяжести
до точки опоры (расстояние Eg).

Мы видим, что чувствительность весов не зависит от на-
грузки, если три острые лезвия находятся на одной прямой ли-
нии, поэтому фабрики, изготовляющие пробирные весы, пыта-

4------

Фнг. 37. Схема весов

ются приблизиться к этому условию. Если В выше АС, чувстви-
тельность уменьшается с увеличением нагрузки; если В ниже ЛС,
чувствительность увеличивается до известного предела, за ко-
торым равновесие становится неустойчивым.

Условие увеличения чувствительности с удлинением коро-
мысла находится в противоречии с условием уменьшения веса
последнего, так как, чем длиннее коромысло, тем оно будет тя-
желее. Длина плеча также ограничена временем качания весов,
которое может рассматриваться, как качание сложного маятника.
Для полного колебания требуется период от 12 до 15 сек.
Прежде у весов обычно делали длинные плечи, но в настоящее
время сокращают длину коромысла до 15 см.

Чувствительность весов увеличивается с перенесением центра
тяжести ближе к точке опоры. Но по мере того, как центр тяже-
сти приближается к точке опоры, устойчивость равновесия умень-
шается. Если бы оба центра совпали, то не было бы точки покоя
и весы были бы неустойчивыми, или колеблющимися. Самое
трудное — достичь соединения большой устойчивости весов с
чрезвычайной чувствительностью. Это достигается тем, что ко-
ромысло делается насколько возможно легким и, кроме того,
центр тяжести весов устраивается в достаточной' степени ниже
центра острого лезвия с целью придания необходимой устойчи-
вости. Большая часть весов высшего сорта снабжена шаровым
винтом или передвижным грузом, так что центр тяжести при
необходимости может быть перемещен. Если весы недостаточно
устойчивы, т. е. подвержены колебанию и сверхчувствительны,
то оба зти обстоятельства могут быть исправлены путем опуска-
ния этого груза и,таким образом опускания центра тяжести всей
системы.

Выше было предположено, что плечи весов равны.

В современных весах высшего сорта обычно очень близко
осуществляется это условие. Процесс «двойного взвешивания»
способствует устранению ошибки во взвешивании, могущей
явиться следствием неравенства плеч весов. Для этого отмечают
вес тела, взвешенного в чашке А через w' и вес его в чашке С —
через w". Тогда w — настоящий вес — находится следующим
образом:

70 = |Лт0' • 70",	!

если же w' и w" приблизительно равны, то

70=---g—*•

Общая инструкция по взвешиванию. Чашки и передняя доска
весов тщательно вытираются; после этого проверяется наличие
рейтера и механизм, приводящий его в движение.

Приводят весы в действие, осторожно опуская коромысло на
острие лезвия. Если коромысло не колеблется, то приводят его
в состояние небольшого колебания осторожным движением руки,
направив поток воздуха на одну из чашек или подняв рейтер
на одно мгновение и затем опустив его обратно на коромысло.
Если весы начинают колебаться, то им надо дать возможность
сделать одно или два полных колебания прежде чем будет сде-
лан отсчет, чтобы предотвратить влияние тока воздуха на нор-
мальное колебание. Амплитуда качания должна быть не больше,
чем на одно или два деления с каждой стороны центра.

Отсчет положения стрелки на шкале из слоновой кости- про-
изводят всегда так. чтобы глаз был в одинаковом положении
относительно этой шкалы, т. е. в плоскости, перпендикулярной к
шкале и проходящей через центр градуированной шкалы. Может
быть сделана заметка на раме стеклянной дверцы, по которой
надо направлять глаз, прежде чем делать каждый отсчет. Послед-
ний отсчет может быть сделан при закрытой дверце.

Останавливают качание весов в тот момент, когда стрелка
находится в центре шкалы. Это предотвращает ненужное кача-
ние коромысла, которое легко может сбить весы с нулевой
точки. Прежде чем прибавлять разновес в чашку весов или выни-
мать из нее, нужно арретировать весы. После того как работа
на весах закончена, весы арретируются и рейтер убирается с ко-
ромысла.

Нельзя ставить весы под прямые лучи солнца и никогда не
нужно производить взвешивание, если в комнате не поддержи-
вается постоянная температура.

Прежде чем взвешивается королек, его следует расковать мо-
лотком на небольшой наковальне и затем тщательно вычистить
щеткой. Чтобы перенести королек золота из фарфорового ти-
гелька в чашку весов, нужно вынуть пинцетом чашку весов, по-
84
местить ее на передней части весов и постепенно опрокинуть ти-
гелек над ней, осторожно ударяя по дну последнего. При этом
все золото соскользнет в чашку весов, а прилипшие к тигельку
частицы могут быть отделены осторожным прикосновением кон-
чиком пинцета или остро очиненного пера.

Прежде чем взвешивать золото, нужно тщательно осмотреть
его, чтобы убедиться в том, что оно чисто, и если присутствует
на нем что-либо постороннее, то удалить его. Чтобы удалить
золото с чашки весов после взвешивания, надо взять пинцетом
чашку с содержимым и опрокинуть ее над тигельком, слегка ,
очищая ее в то же время.

Разновесы следует .помещать только в ящик или на чашку ве-
сов и брать их только пинцетом с кончиками из слоновой кости.
Записывают вес вещества, отмечая разновес, отсутствующий в
ящике, и после этого для контроля отмечают каждый разновес
по мере того, как он кладется обратно в ящик. Запись нужно
производить в специальной книге или тетради, а не на лоскутках
бумаги.

При производстве обычных анализов тщательное взвешива-
ние золота и серебра производится по «методу равных качаний»,
причем для установления окончательного веса употребляется рей-
тер. Когда требуется исключительная точность, например при ка-
либровке разновесов, взвешивание производится путем «уклоне-
ния» (deflection), также называемого «методом качаний» (methpd
of swings).

Взвешивание путем «равных качаний». Прежде всего весы
устанавливаются на нулевую точку при помощи храпового ко-
леса или, предпочтительнее, при помощи рейтера, если таковой
имеется, до тех пор, пока стрелка не будет уклоняться на оди-
наковое расстояние по обе стороны от центра, если отсчиты-
вать всегда в одном и том же порядке слева направо. При тща-
тельном .взвешивании золота необходимо определять десятые
делений на шкале из слоновой кости.

При взвешивании предмет кладут на левую, а разновески на
правую чашку и прибавляют последние до тех пор, пока их вес
не отличается от веса предмета в пределах дробной части одного
миллиграмма. Разновески кладут по известной системе, начиная
с большего Beta. Если гирька слишком тяжела для данного пред-
мета, то ее удаляют и кладут меньшую, доводя отличие от дей-
ствительного веса до пределов 1 мг.

При взвешивании осторожно поворачивают арретир весов до
тех пор, пока стрелка не качнется слегка в ту или другую сто-
рону' Это качание только на одно или на два деления тотчас же
укажет на необходимость добавления или снятия разновесов.

Если отклонение стрелки находится в пределах дробной ча-
сти миллиграмма правильного веса, передвигают вправо рейтер
до тех пор, пока стрелка не покажет перегрузку, происшедшую
от передвигания рейтера. После этого манипулируют рейтером
до установления равных отклонений стрелки в ту и другую сто-
рону.
Если работающий освоится с весами, то он достигает равных
отклонений стрелки после двух или трех передвижений рейтера.

Вес вещества складывается из суммы разновесок на чашке и
дробной части миллиграмма, указанной положением рейтера на
коромысле.

ЭД Взвешивание по «методу качания». Сначала определяют ну-
левую точку без нагрузки, отмечая положение стрелки в край-
них точках качания с каждой стороны шкалы, взяв 3—5 или ка-
кое-либо большее нечетное число последовательных отсчетов.
Счет ведут от нулевой черты, расположенной в центре шкалы,
отмечая деления, находящиеся влево от центра, знаком минус и
вправо — знаком плюс.

Средние арифметические из отсчетов для каждой стороны
вкладывают и делят на два; полученный результат представляет
найденную нулевую точку.

Метод иллюстрируется следующим примером:

Левая сторона	Правая сторона

— 3,9	3,6

- 3,7	3,4

-3-5	2 |Т7

— 3,7

+ 3,5

2	— 0,2

— 0,1= нулевая точка

В данном примере нулевая точка должна быть на 0,1 деления
влево от центра. Пусть нулевая точка, определенная без загрузки
весов, будет г. Взвешиваемый предмет помещают на левую чашку
весов и разновески — на правую чашку, пока равновесие прибли-
зительно не установится. При помощи рейтера определяют вес
до наименьшего предела в 0,1 мг. После этого находят нулевую
точку загруженных весов, которая обозначается через г'. Затем
передвигают рейтер вправо на одно целое деление (0,1 мг) так.
чтобы перенести нулевую точку на противоположную сторону
от г, и находят нулевую точку г". Тогда дробь миллиграмма,
которая должна быть прибавлена к отсчету рейтера, когда г’ най-
дена, есть

 0,10.

Например, если разновески и отсчет рейтера составят 27,4 мг и
г' будет равно— 1,4, а г” = + 1,6, тогда

/-г _ -1.4+0,1	1,3_

г—г'- — 1,4 —1,6— 3,0 —

и настоящий вес должен быть 27,4 + (0,43.0,1) = 27,44 мг.

Другой метод взвешивания путем «уклонения» («deflection»),
требующий знания чувствительности весов, следующий: допу-

111111111111111111
стим, что перегрузка в 0,10 мг, произведенная рейтером, вызы-
вает уклонение от нулевой течки на два деления. Устанавливают
весы так, чтобы нулевая точка без нагрузки весов соответство-
вала центру шкалы. Помещают взвешиваемое вещество на ле-
вую чашку весов и снова определяют нулевую точку. Допустим,
что отклонение должно быть на 1,2 деления. Тогда вес вещества
равен 0,06 мг. При хороших весах этот метод дает быстрые и
точные результаты для небольших количеств золота.

Взвешивание без определения «уклонений» («No deflection»).
Третий метод взвешивания, называемый взвешиванием «без опре-
деления уклонений», иногда употребляется для грубой работы.
Он состоит в том, что применяют необходимые разновески и за-
тем передвигают рейтер до тех пор, пока стрелка, находясь в
центре, не показывает никакого уклонения. Этот метод не счи-
тается с трением и с силой инерции и не так точен, как два вы-
шеописанных.

Взвешивание путем замещения. Этот метод взвешивания
обычно применяется для проверки или изготовления разновесок,
так как он уничтожает какую-либо возможность ошибки вслед-
ствие неравенства плеч коромысла. Он состоит в следующем:
помещают взвешиваемый предмет на одну чашку, уравновешивая
ее разновесками, помещенными на другой чашке весов, а затем
удаляют предмет и прибавляют стандартные разновески до тех
пор, пока весы снова не приходят в равновесие. Вес взвешивае-
мого предмета выражается замещающимися разновесками.

Проверка взвешивания. Студентам можно дать совет прове-
рять все взвешивания золота следующим способом. Взвешивают
и записывают вес каждого из корольков золота, получающегося
от двойных или тройных параллельных опробований, затем по-
мещают все на чашку весов и получают общий вес. Сравнивают
его с суммой весов, полученных при отдельных взвешиваниях.
Цифры должны совпасть в пределах 0,01 мг или самое большое
0,02 мг. Если же они не совпадают, значит, некоторые взвешива-
ния ошибочны, или некоторые разновески неверны, или изме-
нилась нулевая точка. Путем взвешивания суммированного золота
от 2 или 3 параллельных опробований точность пробы соответ-
ственно увеличивается. Этот практический прием применяют так-
же все хорошие пробиреры.

Совместное взвешивание. Видоизменением вышеизложенного
метода проверки веса является взвешивание накопленного зо-
лота. Например, пробирер должен взвесить пятьдесят корольков,
причем каждый из них может быть весом меньше, чем один мил-
лиграмм. Он может сберечь время, взвешивая один королек зо-
лота за другим, не затрудняя себя удалением предыдущего ко-
ролька с чашки весов до тех пор, пока все пятьдесят корольков
не окажутся на чашке весов. Он записывает конечно после каж-
дого взвешивания разницу в весе, получившуюся от прибавле-
ния нового королька. Кроме сбережения времени этот метод
взвешивания уменьшает до ничтожных размеров какую-нибудь
постоянную ошибку, могущую произойти при отдельных взве-
37
Ji

шиваниях каждого из пятидесяти корольков. При этом же спо-
собе ошибка может случиться только один раз во всем взвеши-
вании и тогда только одна пятидесятая часть ее может быть от-
несена к каждому из корольков.

Установка и испытание пробирных весов

Нивеллировка. Уровень весов устанавливают, действуя под-
ножными ьинтами и наблюдая за грузилом или уровнем. Удо-
стоверяются в том, что весы стоят твердо на столе или на дру-
гой подставке так, чтобы они не сдвинулись во время работы.
Смотрят, чтобы коромысло, чашки для весов и подвески нахо-
дились на надлежащих местах и не были бы выведены из их
нормального положения во время предыдущей работы.

*г Равновесие. Осторожно опускают коромысло до тех пор, пока
агатовые лезвия не установятся на агатовых подвесках. Это дви-
жение и обратное ему должны быть очень осторожными, чтобы
не повредить лезвий, а также предотвратить толчок или сотря-
сение, которые могли бы изменить установку весов. Устанавли-
вают весы так, чтобы стрелка равномерно качалась по обе сто-
роны центра. Для этого действуют храповым колесом или арре-
тиром («флагом»), вращающимся на вертикальной оси на сере-
дине коромысла. Предпочитают пользоваться добавочным рей-
1ером, помещая его на плечах коромысла. Если нельзя достиг-'
нуть этой установки и стрелка, качнувшись в ту или.. другую
Сторону, продолжает наклоняться с увеличивающейся быстротой
в том же направлении, то, значит, весы находятся в неустойчи-
вом равновесии и центр тяжести должен быть опущен до тех
пор, пока не будет достигнуто надлежащее равновесие.

Время колебания. Приводят весы в движение и отмечают
время одного полного колебания, т. е. качания стрелки от одной
крайней точки до другой и обратно. Для современных пробир-
ных весов с коромыслом длиной 15 см это время должно быть
от двенадцати до пятнадцати секунд. Если полное качание про-
исходит значительно быстрее, то это показывает, что весы, ве-
роятно, не очень чувствительны. Если оно значительно медлен-
нее, то это значит, что весы недостаточно устойчивы $‘каждое
взвешивание будет брать соответственно больше времени.

Опусканием центра тяжести коромысла достигается уменьше-
ние времени колебания.

Устойчивость. Под «устойчивостью» весов подразумевается
их свойство оставаться в отрегулированном состоянии в тече-
ние времени пользования ими при умеренных колебаниях ком-
натной температуры. При выборе весов обычно делают ошибку,
пренебрегая испытанием их на устойчивость, тогда как оНа имеет
столь же важное значение, как и высокая степень чувствитель-
ности. После каждого испытания коромысло следует опускать и
отмечать установку весов. Если качающаяся стрелка, будучи
остановлена в любом положении, перестает совершать равномер-
ные колебания, то значит — им недостает устойчивости. Это mo-
ss
|кет быть следствием чрезвычайной чувствительности, которая
исправляется путем опускания центра тяжести системы при по-
мощи передвижного регулятора, или следствием недостатка кон-
струкции плеч неравной длины и т. д., что уже не может быть
исправлено.

i Сопротивление качанию. Тупые ребра (лезвия) или грубые
Поддерживающие поверхности вызывают значительное сопротив-
ление качанию и быстрое уменьшение амплитуды колебания
вследствие большого трения. Для проверки отмечают положе-
ние стрелки на шкале на крайних точках нескольких последова-
тельных качаний. Разница между последовательными отсчетами
на одной и той же стороне покажет уменьшение амплитуды ка-
чания вследствие трения частей и сопротивления воздуха. В хо-
роших пробирных весах это не должно превышать 0,1 деления,
если амплитуда качания равна одному делению. Горизонтальное
^сечение коромысла и площадь чашек весов и других выступаю-
щих частей должны быть насколько возможно малы для умень-
шения сопротивления воздуха.

i Весам дают качаться до тех пор, пока они не придут в состоя-
щие покоя, затем отсчитывают положение стрелки, поднимают
коромысло с лезвий и повторяют эту же операцию несколько
;раз. Разница между отдельными определениями положений
стрелки не должна превышать 0,05 деления. Большая разница,
чем эта, указывает на то, что лезвия плоски и поддерживающие
поверхности грубы. Если коромысло чрезвычайно медленно при-
ходит в состояние покоя, это испытание не нужно.

Чувствительность. Физики чувствительность , весов опреде-
ляют углом, который описывает коромысло, когда на чашку ве-
сов прибавляется L миллиграмм избыточного веса. Если дуга
 угла, радиус которбй равен расстоянию от Центрального ребра
> призмы (лезвия) до шкалы, выходит из пределов делений
шкалы, то число пройденных делений на шкале/пропорционально
' углу отклонения и в данных весах может быть принято как изме-
рение чувствительности. Однако, к сожалению, еще не имеется
стандартного расстояния между делениями шкалы на градусы и
нет единообразия в длине стрелки, так что число пройденных
делений шкалы не может быть употреблено непосредственно как
, средство сравнения чувствительности весов различных фирм.

С практической точки зрения чувствительность весов — это
наименьшая разница в весе, которую показывают весы. Таким
образом, когда мы говорим, что весы чувствительны до 0,01 мг,
мы подразумеваем, что 0,03 мг, прибавленная на чашку весов,
вызовет заметную разницу в качании или в положении нулевой
точки.

Сравнительная чувствительность. При расстоянии между де-
лениями шкалы в 1,3 мм легко можно определить положение
стрелки на каждой крайней точке качания с точностью до 0,2
деления или в пределах 0,3 мм. Длина стрелок многих лучших
; американских пробирных весов бывает от 14 до 17 см, в среднем
! около 15 см. При обычной длице стрелки положение нулевой
точки должно измениться, по крайне мере, на 0,3 мм, когда
неуравновешиваемый разновес в 0,01 мг помещается в одну
чашку, если чувствительность весов определена до 0,01 мг. Осно-
вываясь на этом, каждый может выработать свой собственный
метод определения чувствительности различных весов, приняв
в соображение расстояние между делениями шкалы и длиной
стрелки.

Испытание длины плеч. Устанавливают ненагруженные весы
та>{, чтобы они ровно качались, а затем помещают на каждую
чашку весов равные разновески, соответствующие полной на-
грузке весов. Если стрелка качается в таком случае неровно, то
из этого следует, что плечи неодинаковой длины.

Определение горизонтальности плоскости лезвий. Устанавли-
вают весы и определяют чувствительность без нагрузки. Затем
помещают полную нагрузку на каждую чашку весов и опять
определяют .чувствительность. Если три лезвия находятся в од-
ной плоскости, то не должно быть изменения чувствительности
при любом весе вплоть до полной нагрузки весов. Если полная
нагрузка весов неизвестна, чувствительность должна быть опре-
делена путем постепенно увеличивающихся нагрузок и построен-
ной на основе этого кривой чувствительности. Если три лезвия
находятся в одной плоскости, эта кривая должна представлять
прямую линию до той точки, когда линия начинает уклоняться
вследствие перегрузки весов.

Разновесы

Для трех видов весов, описанных выше, требуется 4 набора
разновесов.

‘Весы для флюсов должны иметь набор от 1 киллограмма до
1 грамма. Нет необходимости в исключительной точности этих
разновесов.	)

Весы для руды должны иметь два набора: граммовые разно-
весы и разновесы для пробирной тонны. Граммовые разновесы
от 20 г до 10 мг для взвешивания муки, руды и веркблея, раз-
новесы для пробирной тонны ,от 2 до 0,5 пробирной тонны для
взвешивания руды и прочих продуктов (если вычисление резуль-
татов анализа производится в унциях на тонну) *.

Для корольковых весов требуется набор миллиграммовых
разновесов исключительной точности, от 1 мг до 500 или 1 000 мт.
Их предпочитают делать из платины, так как здесь необходим
разновес, абсолютно не подверженный коррозии.

Рейтеры употребляются для определения долей миллиграм-
ма. Рейтеры изготовляются из тонкой алюминиевой проволоки и
обычно делаются весом в 0,50 или 1,00 мг. Коромысло весов
обычно размечается по обеим сторонам от центра на 100 делений
с каждой стороны, и при употреблении 1 мг рейтера каждое де-
ление соответствует 0,01 мг.

Для многих весов предпочитается рейтер с петлями, имею-
щими ромбическую форму, называемый рейтером Томпсона. Его
90
главное преимущество состоит в том, что он обладает свойством
висеть всегда в вертикальном положении. Даже если он падает
на одну сторону, когда находится на коромысле, то он примет
вертикальное положение, если его поднять за плечо движком.
Ромбовидная петля предотвращает качание или скручивание рей-
тера и дает ему возможность правильно висеть на коромысле.

Устройство сложного движка для большого количества рей-
теров. Некоторые фабрики, изготовляющие весы, снабжают те-

Фиг. 38. Сложный движок Томпсона для большого числа
рейтеров

псрь весы приспособлением, называемым сложным движком,
предназначающимся для замены мелких разновесов. Сложный
движок состоит из стержня, снабженного целым рядом рейтеров
различного веса, например 1, 2, 3, 5, 10, 20, 30 мг, устроенных
так, что некоторые из них или все могут быть помещены на
подвеске чашки весов. Это равносильно помещению плоских
разновесов того же веса на чашку весов.

На фиг. 38 изображен сложный движок, горизонтальное плечо
которого проходит через стеклянную стенку весов и кончается
головкой с насечкой. Различные типы сложных движков отли-
чаются друг от друга различными приспособлениями для подве-
шивания рейтеров. Преимущество сложного движка заключается
в сбережении разновесов от изнашивания и поломки, так как
маленькие плоские разновесы, которые часто берутся пинцетами,
ломаются и делаются неточными, тогда как рейтеры, которые
обычно не изнашиваются, сохраняют свой первоначальный вес
продолжительное время. Второе преимущество состоит в сбере-
жении времени, так как при. этом приспособлении можно значи-
тельно быстрее манипулировать с рейтерами, чем с плоскими
разновесами, с которыми приходится обращаться при помощи
пинцетов. Нет необходимости открывать дверь весов при взве-
шивании королька в 40 или 50 мг, и это одно уже является сбе-
режением некоторого количества времени и дает возможность
защитить весы от воздушных токов.

Разновесы для пробирной тонны. Система разновесов для
пробирной тонны была изобретена с целью облегчения вычисле-
ний результатов опробования золота и серебра. В США и Канаде
результаты таких опробований сообщаются в унциях (troy) зо-
лота и серебра на 2 000 фунтов руды. Если при этом пользуются
обыкновенной системой разновесов, то необходимы утомитель-
ные пересчеты, и возможны математические ошибки.

В основе системы пробирной тонны лежит вычисление в ун-
циях (29,166 г) на одну короткую тонну, состоящую из 2 000
фунтов. Пробирная тонна имеет вес в 29,166 г. Тогда одна ко-
роткая тонна, деленная на 1 унцию равна одной пробирной тонне,
деленной на 1 мг. Поэтому, если навеска руды составляет одну
пробирную тонну руды, вес серебра или золота в миллиграммах
показывает содержание в унциях на тонну без каких-либо вычи-
слений.

В Англии и Австралии употребляется длинная тонна в 2 240
фунтов, а пробирная тонна весит 32,666 г.

В Мексике руды покупаются и продаются в метрических тон-
нах (1 000 кг), и результаты опробований сообщаются в граммах
йолота и в граммах или килограммах серебра на метрическую
Донну. В этом случае целесообразно взвешивать руду и про-
дукты опробования разновесами в метрической системе.

Калибрирование разновесов. Любые разновесы, доставляемые
в лабораторию, даже если в начале работы они были вполне на-
дежны, с течением времени изменяются в весе вследствие изна-
шивания или накопления грязи. Поэтому пробирер должен
иногда проверять разновесы, изменяя в случае необходимости
значение разновесов. При этом требуется стандартный разновес,
который нужно тщательно сохранять и употреблять только для
проверки. Проверка производится взвешиванием по методу ка-
чания после предварительного определения чувствительности ве-
сов. Сначала определяют нулевую точку и чувствительность без
нагрузки и с нагрузкой, соответственно 100, 250 и 500 мг; Метод,
который следует применять при проверке разновесов, становится
понятным на следующем примере.

Калибрирование набора пробирных разновесов

Обозначают каждый вес, указанный на разновесе в скобках,
и если имеется несколько одинаковых по весу, то отмечают каж-
дый особым знаком. Разновесы в наборе, указанные в милли-
граммах, следующие:

' (500)=а, (200)=Ь, (10С)=с, (100')=d, (50)=е. (20)=f, (40)=g,
(10')=h, (10")=(5)+(2)-Н2'Ж1)=1.

Вес (100) сравнивается с весом стандартных 100 мг, остальные
же разновесы сравниваются между собой по методу качания.
При калибрировании разновесов от 100 мг до 10 мг необходимо
отметить следующие комбинации.

Левая чашка весов (ЮО)	Правая чашка весов 100 мг стандарт
(ЮО)	(50)+(20)+(10)+(10')+(5)+(2)+(2')+(1)
(50)	(20)+( 10)+(10')+(5)+(2)+(2')+(1)
(20)	(10)+(1(У)

Записанные наблюдения следующие:

100 мг=с	—0,020 мг

c=e+f+g+h+i +0,190,
e=f+g+h+i	+0,020	„

f—-g+h	+ 0,040	„

g=h	+0,015	,

h=i	+ 0,040	„

Решая эти уравнения, получаем:
i=i
h=i+0,040
g=i+0,055
f=2i+0,135
e—5i+0,250
c=10i+0,670
c= 100,020 мг

Из последних двух уравнений определяем i:

10i=99,350 мг,
9,935 мг.

Замещая это значение для i в вышеприведенных уравнениях,
мы находим следующие цифры для других разновесов набора:

	Настоящий	Поправка1 к	
Обозначение	вес А	бывшему весу	
С	100,020	+,020 мг	
/ е.	49,925	—,075	Л
• f	20,005	+,005	я
g	9,990	—0,10	
h	9,975	—0,25	я
i	9,935	—0,05	я

Разновесы меньше i могут быть комбинированы подобным
же способом.

Большие разновесы (100), (200) и (500) могут быть проверены
путем простого видоизменения вышеприведенного примера.

Процесс проверки производится значительно проще, если
имеется полный набор стандартных разновесов, с которыми осто-

1 Знак+поправки означает, что вес тяжелее, чем был нормальный.
г

рожно обращаются и употребляют их только для целей стандар-
тизации.

Большие пробирные лаборатории обычно имеют набор стан-
дартных разновесов.

Испытания рейтеров. Каждый новый рейтер должен быть ис-
пытан до его употребления, так как вес рейтеров часто укло-
няется на 0,01 или 0,02 мг ох их предполагаемого значения. Если
рейтер слишком тяжел, то небольшой кусочек его может быть
срезан ножницами так, чтобы вес его был стандартным.

Н

Г’
ГЛАВА ПЯТАЯ

Купелирование

При каждом опробовании руды на золото и серебро мы ста-
раемся употреблять такие флюсы и создать такие условия, чтобы
получить в результате плавки два продукта:

1.	Свинцовый сплав (веркблей), в котором заключалось бы
все золото и серебро навески руды и возможно меньшие коли-
чества других элементов.

2.	Легкоплавкий шлак, образующийся из компонентов руды
и флюсов.

Веркблей отделяется от шлака и затем обрабатывается. Про-
цесс его обработки, называемый купелированием, заключается в
отделении золота и серебра от свинца. Этот процесс состоит в
окислительном плавлении в пористом сосуде, называемом ка-
пелью. Если поддерживается надлежащая температура, свинец
быстро окисляется до РЬО, который частью (на 98,5°/о) 1 погло-
щается капелью и частью (1,5%) улетучивается. Если этот про-
цесс доводится до конца, то золото и серебро остаются на капели
в форме сферического королька.

Капель представляет собой плоскую пористую чашку, сделан-
ную из костяной золы, портландского цемента, магнезита или из
какого-нибудь другого огнеупорного и не поддающегося раз’е-
данию материала. Прежние пробиреры употребляли капели из
древесной золы, из которой были выщелочены растворимые со-
ставные части. Агрикола, писавший около 1550 г., упоминает об
употреблении золы обожженных костей. Он считает, что зола
оленьих рогов самая лучшая из всех, но употребление этой золы
уже в его' время считалось устаревшим, и он утверждает, что
пробиреры его времени обычно делали капели из золы букового
дерева. В настоящее время считают, что самым лучшим материа-
лом для капелей является зола овечьих костей. Кости перед об-
жигом должны быть хорошо очищены, причем к ним добав-
ляется очень небольшое количество кремнезема. Важно, чтобы
кости обжигались не при слишком высокой температуре, так
как это делает золу очень твердой и обладающей меньшей по-
глотимостью. Рекомендуется также кипятить кости в воде до их
обжигания, так как это способствует растворению большей ча-
сти органических веществ, которые, находясь при сжигании в ко-
стях, образуют сульфаты и карбонаты щелочей.

1 Liddel, Eng. and Min. Jour. 89, p. 1264 (June 1910).
Надлежащим образом обожженные овечьи кости дают золу,
содержащую около 90% фосфорнокислого кальция, 5,65% окиси
кальция, 1,0% окиси магния и 3,1% фтористого кальция. Обык-
новенная костяная зола, встречающаяся в продаже, содержит
некоторое количество кремнезема и несгоревшего угля. Если в
костяной золе находится больше чем дробная часть процента
кремнезема, то это показывает, что кости были недостаточно
тщательно вычищены, и капели, сделанные из этой золы, во
рремя купелирования лопнут скорее, чем другие, в результате
чего нередко теряется часть веркблея. Если в костяной золе за-
метны черные точки, это указывает на недостаточный обжиг, и
в этом случае капели перед употреблением нужно поставить на
некоторое время в горячий муфель с открытой дверцей. Уголь
является нежелательной составной частью капелей, так как он
реагирует с окисью свинца, образуя СО и СО2, которые, выде-
ляясь, могут явиться причиной потери расплавленного веркблея
вследствие разбрызгивания.

* Костяная зола для капелей должна быть тонко измельчена,
по крайней мере до 40 меш, и порошкообразный материал дол-
жен состоять из смеси частиц разных размеров, чтобы при изго-
товлении капелей мелочь могла заполнить промежутки между
более грубыми частицами.

Относительно наилучшего размера частиц костяной золы
мнения расходятся.

Костяная зола, ситовой анализ которой приведен ниже, дала
однако исключительно хорошие капели.

Таблица 10 .•_>

Ситовой анализ костяной золы

Классы  меш	Размер мм	Вес %
+40	0.380	9
—40 +60	0,244	14
—60 +100	0,145	17
—100 +150	0.098	10
—150	—	50

При употреблении капелей, сделанных из такой костяной
золы, было возможно сократить потери серебра до 1,60%, купе-
лируя 100 мг серебра и 25 г свинца, тогда как с другими видами
костяной золы, содержащими меньше материала крупностью
150 меш, оказывалось невозможным удержать потери в преде-
лах 2,0%.
Производство капелей. При изготовлении капелей смачивают
костяную золу водой в количестве от 8 до 2О°/о и спрессовывают
в матрице под давлением. Костяная зола и вода должны быть
хорошо перемешаны, и смесь должна быть просеяна через сито
10—12 меш, чтобы растереть комки. Некоторые авторы рекомен-
дуют прибавлять в смесь небольшое количество поташа, патоки
или муки, но к хорошей костяной золе нет необходимости при-
бавлять что-нибудь, кроме .чистой воды. Зола смачивается так,
чтобы быть связанной при сильном сжимании в руках, но смесь
не должна быть настолько мокрой, чтобы прилипать к пальцам
или к форме капели. 12% воды по весу будут приблизительно
правильным количеством, но оно будет отчасти зависеть от ка-
чества костяной золы и от характера прессования, применяемого
при формировании капелей. Чем сильнее прессование, тем тре-
буется меньшее количество воды. Составляя смесь, лучше оши-
биться, сделав ее несколько более сухой, чем слишком влажной.

Прессование капелей может производиться ручным и меха-
ническим способами. Приспособлениями при ручном способе яв-
ляются кольцеобразная матрица и штамп. Матрицу помещают
на наковальню и наполняют влажной костяной золой, вставляют
штамп и плотно его вдавливают. Затем по штампу ударяют
один или несколько раз тяжелым молотком или деревянной ко-
лотушкой, поворачивая его после каждого удара; после этого
капель вынимается. Капели помещаются на доске и медленно
высушиваются в теплом месте. Степень прессования — это дело
опыта, и нельзя дать для этого точных указаний; приблизитель-
ным же указанием может быть то, что следует делать капели
настолько твердыми, чтобы при вынимании их из формы трудно
было бы поцарапать их ногтем. Один человек, имея в своем рас-
поряжении форму и штамп, может сделать ручным способом
около 100 капелей в час.

В продаже имеются несколько типов машин для производ-
ства капелей; один из лучших типов представлен на фиг. 39. Этот
пресс имеет сложное рычажное устройство, которое произво-
дит на капель давление в 20 раз большее, чем ручной рычаг. Пу-
тем приспособления достигаются разные степени давления. Эти
машины снабжены сменяющимися матрицами и штампами, так
что могут изготовлять капели различных размеров. Производи-
тельность такого пресса — двести капелей в час. Другой тип
пресса, сделанный той же компанией, имеет автоматическое уст-
ройство для питания машины смесью. Задача этой машины —
довести производительность до шестисот капелей в час Ч Капели
должны быть одинаковой твердости, и, повидимому, при по-
мощи машины, имеющей специальное назначение, может быть
достигнуто более однообразное давление, чем при употреблении
молотка и штампа. Однако некоторые пробиреры еще предпочи-
тают капели ручного производства.

1 Последний современный пресс для капелей, описанный в Eng. and Mln.
Jour. (Dec. 1935), работает автоматически и производит одновременно 8 ка-
пелей ♦.

7 Э. Е. Багби.	97
Капели должны высушиваться на воздухе в течение по край-
ней мере нескольких дней, прежде чем будут пущены в употреб-
ление. Пробиреры большей частью заготовляют их за несколько
месяцев, чтобы обеспечить их полное высушивание. Капели
нельзя держать там, где ими может быть поглощен дым, так как
находящаяся в капелях СаО, поглощая его, превратится
в СаСО,. Это соединение разлагается при температуре купелиро-
вания и может быть причиной разбрызгивания веркблея.

Капели не должны давать трещин при нагревании в муфеле
и не должны рассыпаться при захвате щипцами. Хорошие капели
дают слабый металлический звук при постукивании их друг о
друга после высушивания на воздухе. Капели в муфеле должны
нагреваться по возможности медленно, так как это уменьшает
шансы на растрескивание.

Фиг. 39. Пресс для изготовления капелей

Внутренняя поверхность хорошей капели должна быть со-
вершенно гладкой и равномерно пористой. Если она слишком
плотная, то время купелирования удлиняется, а температура купе-
лирования должна быть выше, что увеличивает потерю серебра.
Если же капель слишком пористая, то имеется опасность боль-
шей потери в случае проникновения малых частиц сплава в ка-
пель. Резервуар капели должен быть такой величины, чтобы мог
вместить количество свинца, равное весу капели.

Форма капели, повидимому, влияет на потерю драгоценных
металлов. Плоская, мелкая форма представляет большую по-
верхность для окисления и способствует ускорению процесса ку-
пелирования; она также дает большую поверхность соприкосно-
вения между сплавом и капелью, и, поскольку потери являются
следствием прямой абсорбции сплава, плоская форма способ-
ствует увеличению их. Автор изготовлял из одной и той же ко-
стяной золы капели различной формы и нашел, что плоские ка-
98
пели дают гораздо более высокую потерю серебра. При прове-
дении этой работы оказалось труднее получить кристаллы глета
в плоской капели без замерзания веркблея, а поэтому, очевидно,
потребовалась более высокая температура при купелировании в
мелкой капели. Следовательно в случае мелкой капели расплав-
ленный веркблей более интенсивно соприкасается с током воз-
духа, проходящим через муфель, а поэтому должна поддержи-
ваться более высокая температура муфеля, чтобы предотвратить
замерзание. Т. К. Розе1 также предпочитает глубокие капели,
дающие меньшие потери. Френч нашел, что мелкие капели менее
удовлетворительны ввиду опасности роста королька.

Удовлетворительным размером капели является 3,5 см в диа-
метре и 2,54 см вышины при максимальной глубине резервуара в
0,84—1,27 см. Капель из костяной золы таких размеров весит
немного больше чем 40 г и может вместить весь глет из 30-грам-
мового веркблея. В ней может купелироваться 40-граммовый
веркблей, в этом случае дно муфеля должно быть хорошо по-
крыто костяной золой. Капель из костяной золы поглощает
обычно количество глета, равное ее весу.

Описание процесса купелирования. Муфель нагревается до-
красна и в него осторожно вводятся капели, весящие на %
больше того, что весят веркблей, которые должны поместиться в
них; капели выдерживаются в муфеле не менее десяти минут для
удаления из них влаги и органических веществ. В течение этого
предварительного прогревания дверцы муфеля обычно держат
закрытыми, но если капели содержат органические вещества,
дверцы оставляют сначала открытыми, а затем закрывают на
пять минут перед опусканием веркблеев.

Когда все приготовлено, веркблей осторожно опускаются в
капели, и дверцы муфеля опять закрываются. Если капели тща-
тельно прогреты, свинец тотчас же расплавится и покроется тем-
ной пленкой. При надлежащей температуре муфеля эта пленка
исчезает в течение одной или двух минут, и расплавленный сви-
нец делается светлым. Этот период так называемого «обнажения
свинца» означает, что свинец начал быстро окисляться, поднимая
температуру расплавленного веркблея значительно выше темпе-
ратуры муфеля, почему он и кажется светлым. Он приобретает
сферическую поверхность. По этой поверхности пробегают рас-
плавленные пленки глета, которые придают ему блестящий вид.

После обнажения свинца, дверцы муфеля открываются для
того, чтобы дать полный доступ воздуху с целью повышения
окисления свинца, и в то же самое время температура муфеля
должна быть понижена. Фультон2 считает, что если веркблей
представляет чистый свинец, то температура, при которой проис-
ходит обнажение свинца, составляет приблизительно 850°.
Однако, если в веркблее присутствуют сурьма, кобальт, никель

1 Eng. and Min. Jour. 80, стр. S34

1 Western Chemist and Metallurgist 4, p. 31 (Feb. 1908).

7*	99
и др., го температура, необходимая для обнажения свинца,
а также и для процесса купелирования, должна быть выше.

Большая часть образовавшейся окиси свинца остается жид-
кой и стекает по сферической поверхности расплавленного верк-
блея. Если температура капели достаточно высока, то расплав-
ленный глет поглощается, а небольшая часть окиси свинца испа-
ряется и уходит в виде дыма.

Через пять минут после начала купелирования на поверхно-
сти расплавленного веркблея появляется кольцо глета, который
поглощен расплавленным свинцом. Это кольцо будет темнокрас-
ное, почти черное, что указывает на правильную температуру ку-
пелирования. Если оно светлокрасное, это означает, что темпера-
тура слишком высока. Цвет самого сплава будет гораздо свет-
лее, чем цвет поглощенного глета, так как он фактически го-
раздо горячее, чем капель или окружающий воздух, вследствие
выделения теплоты, происходящего при быстром окислении
свинца. Наряду с образованием обильных кристаллов глета по-
явление поглощаемого глета является лучшим указанием на над-
лежащую температуру купелирования.

" Если температура процесса правильная, то на стенках капели
появляются кристаллы перистого глета, перешедшего непосред-
ственно из парообразного состояния в твердое.

При определении серебра температура купелирования должна
быть такой, чтобы эти кристаллы покрыли переднюю половину
капели, и так как веркблей уменьшается, то они должны после-
довать за ним вниз по стенке капели, оставляя однако незначи-
тельное свободное пространство вокруг него. Если температура
становится слишком низкой, то кристаллы начинают образовы-
ваться около веркблея и вскоре наблюдается образование кольца
расплавленного глета в кольцеобразном пространстве, между
веркблеем и бортами капели.

Если в это время не повысить быстро температуру, то кольцо
расплавленного глета увеличится в размере, скоро совершенно
покроет свинец и затвердеет. Веркблей тогда считается «замерз-
шим», несмотря на то, что самый свинец под ним может быть
жидким. Замерзшие пробы должны быть выброшены, так как
они обычно дают пониженные результаты при последующем ку-
пелировании после достаточного подогрева. Если замерзание на-
блюдается вначале, то оно может быть прекращено быстрым
поднятием температуры капели каким-нибудь из следующих спо-
собов: удаляют охладители, закрывают дверцы муфеля, усили-
вают тягу, кладут горячий кусок кокса перед капелью и пр.

Начинающим работать трудно отметить первые симптомы
-замерзания, но все же можно заметить появление глетового
кольца. Оно имеет вид масла, и если капель двигают, то оно
скользит вокруг веркблея, как будто последний смазан.

К концу процесса купелирования температура должна быть
снова повышена, потому что сплав становится более тугоплав-
ким, так как содержание серебра в нем увеличивается, и для
того, чтобы удалить из него последние следы свинпа, темпера-
тура должна быть доведена до 900°. Но температура не должна
быть поднята так высоко, чтобы расплавились кристаллы глета»
так как, если это будет сделано, то в результате будет иметь ме-
сто слишком большая потеря серебра.

По мере того как сплав обогащается серебром, форма его
становится все /более и более округлой и на поверхности ко-
ролька появляются блестящие жирные капли глета, двигающиеся
по ней. Когда удаляются последние следы свинца, эти капли
исчезают, слой расплавленного свинца, покрывающего сплав,
становится очень тонким, и вследствие неодинаковой толщины
этого слоя получается интерференция света, так что кажется,
будто королек вращается и покрывается сменяющимися цветами
радуги. Это явление определяется, как цветение королька, и
представляет «игру цветов» (play of colors)х. Цвета эти бы-
стро исчезают, шарик становится тусклым и через несколько
секунд делается опять светлым и серебристым. Эта последняя
перемена называется «осветлением» (brightening)1 2.

После осветления капели следует оставить в печи на несколько
минут, чтобы обеспечить удаление последних следов свинца, а
затем их постепенно подвигают в переднюю часть муфеля до
окончательного вынимания из печи, причем охлаждение должно
происходить медленно.

Перед окончательным затвердеванием королек сверкает или
«бликует» (bl'ick), т. е. внезапно испускает лучи света вследствие
освобождения скрытой теплоты плавления, которая очень сильно
повышает температуру на короткое время.

Капели, содержащие большие серебряные корольки, должны
выниматься медленно до тех пор, пока они не остынут. В то
время, когда королек приближается к затвердеванию, надо из-
влекаемую капель покрыть сверху горячей капелью и дать по-
стоять в течение нескольких минут, после чего капели медленно
вынимают из муфеля. Горячая капель расплавляет наружную
корку твердого серебра и поэтому затвердевание происходит
снизу. Это предотвращает «рост» королька или его разбрызги-
вание, связанное с большими потерями.

Рост и разбрызгивание королька вызываются внезапным вы-
делением кислорода, растворенного в расплавленном серебре и
выделяющегося из него при затвердевании. Если корольку дают
быстро затвердеть, то снаружи образуется корка твердого се-
ребра, и когда центральная часть затвердевает, эта корка с силой
разрывается удаляющимся кислородом, образуя на корольке на-
росты, похожие на цветную капусту, причем выбрасываются ча-
стички серебра. Вследствие этого результаты, получаемые по
взвешиванию выросших корольков, ненадежны. Корольки, содер-
жащие Уз или больше золота, не растут, если даже быстро вы-
нимаются из муфеля. Как говорят, рост королька является дока-

1 Возникающую в результате интерференции света, вызываемой тонкой
пленкой глета на поверхности королька. (Прим. ред.}.

2 В конце которого обычно происходит бликование (см. ниже). (Прим,
ред.).
11

зат 1ьством чистоты серебра. Серебряный королек, должен иметь
гладкую и блестящую верхнюю поверхность; цвет его серебристо-
белый и форма сферическая или полусферическая, в зависимости
от его размера. Он слегка прилипает к капели, и его нижняя по-
верхность кажется матовой. Если эта поверхность гладкая и ко-
ролек не прилипает к капели, то следовательно конечная темпе-
ратура была очень низка. Такой королек всегда будет содержать
свйнец. Если из него выходят корешки, направленные в тре-
щины капели, то результаты купелирования надо считать также
ненадежными, так как некоторая часть серебра может быть поте-
ряна в капели.

Поверхность веркблея, очень богатого золотом и серебром,
имеет во время купелирования характерный пятнистый вид. Мас-
лянистые капли глета пробегают по поверхности расплавленного
веркблея, стекают вниз и поглощаются капелью. Вид такого верк-
блея настолько характерен, что достаточно увидеть его один раз,
чтобы всегда узнать. Описанное выше явление можно видеть к
концу купелирования всякого сплава, содержащего благородные
металлы, и оно является указанием на приближение конца и на-
поминанием о том, что следует повысить температуру, чтобы
обеспечить удаление последних следов свинца.

Минимум температуры, при которой должно проходить ку-
пелирование, являлся более или менее предметом спора, глав-
ным образом ввиду разницы в понимании процесса и сопутствую-
щих условий. Предлагались по крайней мере три способа изме-
рения температуры. Один экспериментатор держал головку (горя-
чий спай) своего пирометра на 0,6 см выше сплава в капели;
другой помещал головку внутри капели, в то время, как третий
измерял температуру самого сплава. По Фультону1 температура
самого сплава должна быть между 800 и 850°. Окись свинца
(глет) плавится1 2 3 при 884° (Мостович) или при 906° (Bradford), но
проходит стадию вязкого состояния, прежде чем становится
жидким.

Казалось бы, что температура самой капели должна поддер-
живаться около температуры плавления глета для того, чтобы
происходило поглощение. Во всяком случае капель гораздо го-
рячее, чем пространство, окружающее ее, отчасти потому, что
капель стоит на поду муфеля и ее внутренняя часть нагревается
от пода муфеля.

Брадфорд’ нашел, что минимальная температура капели, до-
пускающая поглощение глета, это 906°.

Лодж* нашел, что для купелирования серебра с умеренной
тягой температура муфеля (при установке конца термопары
пирометра на 6,4 мм выше капели) должна быть между 650 и
700°.

1 Western Chemist and Metallurgist, 4, стр. 31 (1908).

1 Обычно температура плавления глета принимается равной 883°. (Прим,
ред).

3 Jour. Ind. and Eng. Chern. 1. стр. 181.

1 Notes on Assaying, p. 62.
Практика купелирования

Первое упражнение. Берут от 0,10 до 0,20 г серебра. Заверты-
вают в 25—30 г свинцовой фольги. Приготовляют две или три
таких порции и купелируют по одной для того, чтобы хорошо
ознакомиться с этой операцией и правильной температурой.
Чтобы изучить «цветение», «осветление», «бликование» и другие
явления, происходящие в конце купелирования, потребуется та-
кое же или большее количество проб серебра с меньшим количе-
ством свинца, например 10 г.

Доводят муфель докрасна; удостоверяются в том, что капели
сухи, и затем постепенно нагревают их до тех пор, пока они не
станут красными. На это потребуется 10 мин. Проверяют вес ка-
пелей, который должен быть выше, чем вес купелируемых проб.
Капели должны быть достаточно глубокими, чтобы вместить рас-
плавленные пробы. В муфель должны быть поставлены запасные
сверх комплекта капели, которые должны стоять там перед дей-
ствующими капелями в течение всего процесса. Дверцы муфеля
надо держать закрытыми, когда же капели сделаются совсем
красными, т. е. нагретыми приблизительно до 850°, в капели
осторожно кладут приготовленные пробы и закрывают дверцы
муфеля для того, чтобы пробы быстро расплавились. Как только
проба начинает «расходиться», замечают время, открывают двер-
цы муфеля и понижают температуру муфеля, изменяя огонь в
топке и помещая холодные шербера вокруг капелей. Темпера-
туру продолжают понижать до тех пор, пока не начнут образо-
вываться кристаллы перистого глета на передней половине ка-
пели. При этой температуре проводят почти весь процесс купе-
лирования. Перед окончанием купелирования температуру повы-
шают путем увеличения огня в топке, удалением охладителей и
сокращением притока холодного воздуха, частично прикрывая
дверцы муфеля. Если капели становятся очень холодными, то
необходимо начать повышать температуру минут за пять до
конца. В течение всего процесса купелирования следует тща-
тельно наблюдать за огнем в топке. Как только купелирование
закончится, капели осторожно вынимают из муфеля, следя за тем,
чтобы не -происходило роста корольков. Все пробиреры при-
знают, что наилучшие результаты получаются в том случае, если
имеется высокая температура в начале, холодный ход процесса
в середине и снова более сильное нагревание в конце процесса.

Примечания: 1. Когда одновременно производится купелирование не-
скольких веркблеев, то они загружаются ® порядке их размера, т. е. самый
большой первым и т. д., чтобы расплавление их могло начаться одно-
временно.

Искусный пробирер при большом муфеле может одновременно купе-'
лировать пять веркблеев и получить перистые кристаллы на всех капелях.

2.	При одновременном купелировании большого количества веркблеев
капели не передвигаются после того, как в них положены веркблеи, но
вместо этого регулируется температура муфеля изменением тяги и огня
и применением охладителей (холодных шерберов, капелей, крышек тиглей
и т. д.). которые ставятся по направлению к задней части печи и удаляются
как только нагреваются.
3.	Нужно иметь в виду, что хотя температура муфеля может быть низ-
кой (650° илн 700°), но температура самих капелей должна быть несколько
выше точки плавления глета, для того, чтобы происходило его всасывание
в капель. Поэтому нашли самым лучшим защищать действующие капели
от тока холодного воздуха, помещая в муфель перед первым рядом дей-
ствующих капелей ряд запасных капелей или кусок огнеупорного кирпича-

4.	Веркблей, содержащий -медь, может быть купелирован при более
низкой температуре, чем тот, который состоит из чистого свинца и серебра,
вследствие того, что окись .меди понижает температуру плавления глета.

5.	После того как купелирование закончено, капель оставляется в. му-
феле на одну или две минуты, в зависимости ют размера королька, для
того чтобы удалить последние следы свинца. После этого она должна быть
извлечена из муфеля, в противном случае начнется потеря серебра.

6.	В случае если температура в конце процесса слишком .низкая,
корольки затвердевают без осветления. Они удерживают свинец, имеют
тусклый вид и иногда на нх поверхности видны пленки глета.

7.	В случае если веркблей содержит только золото, то в конце купе-
лирования требуется более высокая температура, чем при работе с пробой
на серебро.

8.	Если золото присутствует в корольке в значительных количествах,
то он не будет вырастать даже при быстром извлечении его из муфеля.

9.	Кроме золота и серебра, королек может содержать платину, палла-
дий, родий, иридий, рутений, осмий и оомистый иридий.

10.	Если верхняя поверхность королька кажется матовой, это указы-
вает на присутствие теллура или какого-нибудь элемента платиновой
группы.

11.	Веркблей, содержащий большое количество платины, имеет серо-
стальной цвет и тусклую плоскую поверхность.

Опробование свинцового слитка купелированием

Второе упражнение. Три пробы слитка весом по 15 г каждая
плотно завертывают в 10—15 г свинцовой фольги, которая не
должна содержать серебра и быть одинакового размера и веса
для каждой пробы.

В разогретый муфель ставят два ряда капелей весом 35 г
или более каждая, из которых первый ряд является запасным.
После этого быстро кладут пробы и закрывают дверцы муфеля.
Как только свинец начинает расплавляться, закрывают тягу и
охлаждают муфель, чтобы вызвать образование кристаллов пе-
ристого глета на передней половине каждой капели. В конце
процесса купелирования открывают тягу и поднимают темпера-
туру муфеля на одну или две последние минуты купелирования,
чтобы удалить последние следы свинца.

После бликования корольков капели выдвигают в переднюю
часть муфеля, накрывают сверху пустыми горячими капелями и
затем медленно вынимают обе капели из муфеля. Роста король-
ков не произойдет, если внутренность капели сделается темно-
красной и королек будет твердым.

Вынутые капели охлаждаются на лотке, после чего корольки
пинцетом отделяют от капелей и очищают жесткой щеткой, что-
бы удалить костяную золу, и расплющивают молотком на чистой
наковальне. Затем корольки взвешиваются; вес дает сумму зо-
104
лота и серебра в пробе. Далее королек разваривают, прокали-
вают, и в охлажденном состоянии взвешивают получившуюся
корточку золота.

Примечания: 1. Операции взвешивания проб слитков и корольков
а также операции завертывания проб в фольгу -нужно производить мал
листом чистой белой бумаги для того, чтобы в случае, если что-либо про-
сыплется. можно было увидеть и восстановить.

2. Если проба, завернутая в фольгу, ие .плотно сдавлена в ней. то она
может вытечь из фольги в .начале плавления и оставить маленькие частицы
на стенках капели, которые не соединятся с главным слитком.

Потери серебра при купелировании. Потери серебра при купе-
лировании неизбежны. Количество их зависит от ряда причин,,
как-то: свойства и фермы капели, температуры купелирования,
отношения свинца к серебру в пробе, количества и характера
примесей, тяги в муфеле и др. Потери могут происходить от раз-
брызгивания, поглощения слитка капелью, от окисления или по-
глощения серебра глетом и от улетучивания серебра в отдель-
ности или вместе с другими металлами.

Поверхность капели можно рассматривать, как минеральную
мембрану, проницаемую для расплавленного глета и непроницае-
мую для свинца. Чем больше материал, из которого сделана ка-
пель, приближается к этим условиям, тем меньше бывают потери.
Некоторые капели, особенно те, которые сделаны из магнезита,
имеют такие места в материале, которые проницаемы для свинца
и следовательно дают высокую потерю серебра.

Однако самой важной причиной потери серебра через погло-
щение капелью является температура. Чем выше температура,
тем выше потеря — это неизменное правило. Увеличение потери
вследствие повышения температуры, првидимгому, происходит за
счет повышенного окисления серебра и вытекающей отсюда
большей потери через поглощение капелью.

Потеря от улетучивания также увеличивается с повышением
температуры по этой же причине. Потеря 1°/о серебра допустима,
и она не должна превышать этой цифры, если при купелирова-
нии употребляются все усилия, направленные к тому, чтобы по-
лучить в капели в изобилии кристаллы перистого глета.

Если это обстоятельство не учтено, то потеря может легко
достичь 4' или 5%, что конечно является совершенно недопусти-
мым.

Табл. 11, взятая из книги Лоджа «Опробование»-, иллюстри-
рует этот вопрос и показывает важность купелирования при пра-
вильной температуре. Температура измерялась пирометром
Ле Шателье, причем головка держалась приблизительно на рас-
стоянии 6—7 мм выше веркблея.

Количество свинца и серебра, находящихся в веркблее, имеет
заметное влияние на процент потери серебра при купелировании.
Розе * говорит по поводу купелирования следующее: «Потери
серебра в начале процесса незначительны до тех пор, пока боль-

1 Trans. Inst. Mln. Met., 14, стр. 420.
Таблица 11

Влияние температуры на потерю серебра при купелировании

Серебро мг	Свинец г	Темпера- тура °C	Потеря серебра % 1	Примечания
200 IJ.	10	700	1,02	Кристаллы РЬО кругом все- го веркблея
200	10	775	1,30	Кристаллы РЬО на более хо- лодной стейке капели
200	10	850	1,73	Кристаллов нет
200	10	925	3,65	То же
200	10	1 000	4,88	п
1 Средт	ie цифры.			

шие количества неблагородных металлов защищают его от
окисления. Позже, когда процент серебра высок, он свободно
окисляется .... и окисление доходит до своего максимума, если
серебро действительно чистое».

Это положение хорошо иллюстрировано кривой, изображен-

Фиг. 40. Кривая кумулятивной потери серебра при
купелировании

яой на фиг. 40, которая показывает кумулятивную потерю се-
ребра, учтенную через равные промежутки времени при купели-
Юб
ровании 30-граммового веркблея, содержащего 100 мг серебра.
Эта кривая получена в результате большой исследовательской
работы, сделанной несколько лет назад в пробирной лаборатории
Технологического института в Массачузетсе.

Удерживая постоянным количество серебра и изменяющимся
количество свинца, Лодж получил результаты, показанные
в табл. 12.

Таблица 12

Влияние свинца на потерю серебра при купелировании

Серебро мг	Свинец г	Температура °C	Потеря серебра %*
200	10	685	1,39
200	15	685	1.38
200	20	685	1.52
200	25	685	’	1,85
1 Среднее из д	вух ближайших ци<]	Р-	

Если количество свинца остается постоянным, а изменяется
количество серебра, то находят, что потеря серебра увеличивается
по мере того, как количество серебра уменьшается. Следующие
средние цифры, взятые из статьи Годсхолла «Потери серебр»
при купелировании» (Codshali, Silver Losses in Cupellation) ’, пока-
зывают это очень ясно.

Таблица 13

Влияние количества серебра, присутствующего в корольке, на потери
при купелировании

Вес свинца ........... Пятнадцать	граммов

Вес серебра..... 200 мг 10фмг 50 мг 20 мг 10 мг 5 мг 2 мг

Потеря серебра ....	1,73% 2,03% 2,65% 2,82% 3,44% 4,46% 6,90%

Потери золота при купелировании. Потери золота при купе-
лировании также неизбежны, но вследствие того, что этот ме-
талл более стоек по отношению к окислению, потери его меньше,
чем серебра. Табл. 14, взятая из книги Лоджа, показывает отно-
шение между потерей золота и температурой купелирования.

1 Trans. А. I. М. Е. 26, стр. 473—484.
• Табл и на 14

Влияние температуры на потерю золота при нупелировании

Золото мг	Свинец г	Темпера- тура °C	Потеря золота %*	П римечаиие
				
200	10	700	—	Веркблей замерз
200	10	775	0,155	
200	10	850	0,385	
200 it	10	925	0,460	
200 if	10	1000	1,435	
200  i  ,t	10	1075	2,990	

1

1 Среднее из двух ближайших результатов.

Для золота при температуре 'в 1 000° и выше самые большие
потери в значительной мере происходят вследствие уменьшения
поверхностного натяжения при повышении температуры. Это до-
казывается тем, что, когда капели были исследованы под микрсг-
скопом, то на их внутренней поверхности было найдено большое
количество маленьких корольков золота.

Как и в случае серебра, установлено, что процент потери зо-

лота увеличивается по мере того, как количество его умень-
шается. Гиллебранд и Аллен (Hillebrand и Allen)1 показали, что в
противоположность установившемуся взгляду потеря золота при
купелировании значительно зависит от небольших перемен в тем-
пературе.

Они нашли, что самые точные результаты достигались, когда
на капелях были получены кристаллы перистого глета.

Влияние серебра на потери золота при купелировании. Лодж
в его «Заметках по опробованию» утверждает, что прибавление
избытка серебра уменьшает потерю золота, но он не дает цифр.

Гиллебранд и Аллен утверждают, что потеря золота при ку-
пелировании больше в случае чистого золота и сплавов, бедных
серебром, чем в случае сплавов, богатых серебром. Смит (Smith) г
дает следующие цифры, показывающие защитное действие, ко-
торое серебро оказывает на золото в течение купелирования.

Общий процент определенного золота:

С прибавкой теллура

Без серебра ....	94,9

С серебром ....	97,0

Без теллура

98,2

99,5

1 Bull, No 253 И. S. Geol. Survev, стр. 20.

1 The Rehavior of Tellurium in Assaying. Trans. Inst. Min. Met. 17, стр. 472.
В целях освещения этого вопроса А. Б. Сенджер (А. В. Sanger), *
Технологического института в Массачузетсе, сделал
большое количество тщательных опытов, употребляя чистое зо-
лото и серебро. Работа производилась в газовой печи, и темпе-
ратура измерялась термоэлектрическим пирометром, головка тер-
мопары которого была помещена в центре пустой капели, по-
ставленной в ряд с другими капелями, которые были в употреб-
лении. Сенджер взял 10 мт золота и различные количества се-
ребра с 25 г свинца при четырех различных температурах. Ре-
зультаты его работы1 показаны на фиг. 41. Потери золота вклю-
чают потери, которые могли быть при разваривании, но эти по-

фиг. 41. Защитное действие серебра на золото при купелировании

тери чрезвычайно малы или их совсем не бывает. Результаты
показывают очень определенное защитное действие серебра и
подтверждают положения Лоджа и других. При взгляде на кри-
вые делается ясным, как важно доводить пробы золота до тем-
пературы, приближающейся к той, при которой получаются кри-
сталлы перистого глета. В случае меньших количеств золота
процент потерь будет соответственно больше.

Влияние примесей на потерю благородных металлов при ку-
пелировании. По Розе3 теллур, селен, талий, висмут, молибден,
марганец, медь, ванадий, цинк, мышьяк, сурьма, кадмий, железо
и олово являются причиной дополнительных потерь золота и
серебра при купелировании и должны быть удалены до осущест-
вления этой операции. 1 2

1 Thesis No 492, М. 1. Т. Mining Department.

2 Jour. Chern Met. and Min. Soc. of South. Africa, 5, стр. 167.
О роли теллура при купелировании будет упомянуто пр»
рассмотрении пробирного анализа теллуристых руд. Мед»
является, быть может, самой обычной примесью и ввиду трудно
сти полного ее удаления при шерберовании или при тигельно!
плавке, сведения о ее роли в купелировании особенно важны
Игер и Уэлч'(Eager and Welech)1 дают следующую таблицу, по
казывающую влияние меди на потерю серебра при купелиро
вании.

Таблица 15

Влияние меди на потери серебра при купелировании							
п, с с	Серебро	Свинец	Темпера-	Медь	о/о потер	а серебра	Отношение
о			тура	% к се-	индиви-		свинца
с	Г	Г	°C	ребру	дуальн.	средний	к меди
1	0,20382	10	775	5	1,00		1000:1
2	0,20255	10	775	5	1,15	—	1 000:1
3	0,20036	10	775	5	0,93	1,03	1000:1
4	0,20618	10	775	10	1,19	—	500:1
5	0,20193	10	775	10	1,09	—-	500:1
6	0,20118	10	775	10	1,06	1.11	500:1
7	0,20146	10	775	15	1,35	—	333:1
8	0 20138	10	775	15	1,27	— !	333:1
9	0,20432	10	775	151	1,15	1,31	333:1
10	0,20282	10	775	201	1,15	—	250:1
И	0,20100	10	775	20	1,45	—	250:1
12	0,20338	10	775	20	1,46	1,46	250:1
13	0,20224	10	775	25	1,05	—	200:1
14	0,20196	10	775	25	0,95	—	200:1
15	0,20420	10	775	25	1,07	1,02 ’	200:1

1 Не заслуживает внимания.

* В этих корольках была обнаружена засада мели.

При сравнении данных табл. 15 с данными, показанным»
в табл. 11, обнаруживается, что присутствие небольшого количе-
ства меди, не более, чем 1 ч. к 500 ч. свинца, и не более, чем 1 ч
к 10 ч. серебра, понижает потерю серебра в сравнении с той по-
терей, которая получается в случае, когда медь не употребляется
Это может явиться следствием защитного действия, которое медь
как известно, оказывает на серебро2.

При отношении меди к свинцу, равном 1 :333, при 6,67 ч. се-
ребра, потеря приблизительно такая же, как и при отсутствии
меди. Но с увеличением количества меди, отношение которого
к количеству свинца равно 1 :250 при 5 ч. серебра, потеря
больше, чем в том случае, когда медь не употребляется. При от-
ношении меди к свинцу, равном 1 :200 при 4 ч. серебра, по-
теря, повидимому, уменьшается, но, как было установлено, это
является следствием засады меди в серебряных корольках.

1 Thesis No 225, М. I. Т. Mining Department.
* Rose, Trans. Inst. Min. Met. 14, стр. 422.

II1111 к 1111111111111
Влияние меди на потери золота при купелировании

dou ou w 1	Золото г	Свинец г	Темпе-  ратура  СС	Медь % к золоту	«/о потери золота		Отноше- ние свинца к меди
					индиви- дуальи.	средний	
1	0,20181	10	775	Нет	0,15		
2	0,20104	10	775		0.16	0,16	
3	0,20288	10	775	5	0,18		ЮС0:1.
4	0,20110	10	775	5	0,20		1 000:1
5	0,20318	10	775	5	0,10		1000:1
	(Следующие цифры показывают увеличение веса королькои)						
б	0,20102	10	775	10	— 0,03		500:1
7	0,2014 2	10	775	10	— 0,03		500:1
8	0,20138	10	775	10	— 0,02	— 0,03	500:1
9	0,20024	10	776	15	— 0,11		333:1
10	0,20060	10	775	15	— 0,26		333:1
11	0,20048	10	775	15	— 0,18	— 0,18	333:1
12	0,20100	10	775	20	— 0,13		250:1
13	0,20101	10	775	20	— 0,561		250:1
14	0120161	10	775	20	— 0,20	— 0,17	250:1
15	0,20422	10	775	25	— 0,29		200:1
16	0,20296	10	775	25	— 0,21		200:1
17	0,20284	10	775 ‘	25	— 0,32	— 0,27	200:1

1 Не заслуживает внимания.

При сравнении количеств свинца и меди в номерах 10, 11,
12 и выше было найдено, что отношение свинца и меди должно
быть по крайней мере равным отношению 250 : 1, чтобы обеспе-
чить удаление меди, и по крайней мере 333 : 1, чтобы не обна-
ружилось заметного увеличения потери серебра.

Влияние меди на потерю золота показано в табл. 16. Повиди-
иому, 5% меди с соответствующим количественным отношением
свинца не, оказывают влияния на потерю золота. Увеличение
веса золотых корольков при 10% и более меди ясно показывает,
что при таких условиях медь удерживается золотом. На это ука-
зывал также цвет золотых корольков. При более высокой тем-
пературе купелирования количество удержанной меди, без сомне-
ния, было бы меньше. Интересно отметить, что при 10% меди
количество, удержанное корольком, приблизительно нейтрали-
зует потерю самого золота. Повидимому, отношение свинца
к меди не должно быть меньше, чем 500:1, чтобы медь могла
быть полностью удалена.

Влияние меди на потерю золота при купелировании может
быть наилучшим образом определено посредством опробования,
включающего в себя разделение, так как в этом случае не будет
задерживания неизвестных количеств меди и свинца в корольке.
которых случаях в течение последних стадий процесса купели-
рования. Мы обязаны главным образом Лоджу 1 и Баннистеру '
за сведения, касающиеся поверхности готового королька. Лодж
работал с относительно большими количествами платиновых ме-
таллов и небольшими количествами серебра, делая свои наблю-
дения невооруженным глазом. Баннистер работал со значи-
тельно меньшими количествами платиновых металлов и боль-
шими количествами серебра и золота и употреблял микроскоп
небольшой силы. Их наблюдения дают очень важный материал
по качественному анализу редких металлов. Во всяком случае
на основании этих указаний пробирер может быть настороже и
обнаружить присутствие платиновых металлов в исследуемых об-
разцах руд и в слитках, не производя их определения. Вообще
в тех случаях, когда обнаружено присутствие каких-либо из этих
металлов, купелирование должно заканчиваться при умеренно
высокой температуре и королькам надо дать возможность охла-
ждаться медленно с целью полной их кристаллизации.

Платина. Только 1,6% платины придают серебряному ко-
рольку характерный матовый вид, отмечаемый невооруженным
глазом. 0,4% платины может быть обнаружено в корольках, ве-
сящих только 0,1 г, при помощи микроскопа небольшой силы.
Влияние платины на характер золотых корольков не так заметно,
как' на серебряных. Присутствие 8% платины, повидимому, при-
дает серебряному корольку шероховатость и матовость в макси-
мальных размерах. Веркблей, содержащие большое количество
платины, имеют под конец купелирования плоскую поверхность,
оставляя серый, мшистый королек, прилипающий к капели.
Такие корольки обычно удерживают значительное количество
свинца. Аналогичное действие оказывает также и палладий.

Иридий. Иридий лишь слегка растворим в серебре или зо-
лоте при температуре купелирования, и большая часть его опу-
скается в нижнюю часть королька, где он появляется в виде чер-
ных точек. Эти точки легче различаются после того, как королек
раскатывается в корточку перед развариванием. На поверхности
ясно видны границы кристаллитов, причем, по наблюдениям
Лоджа, шероховатость имеет более тонкое строение, чем в
случае платины. Баннистер отмечает, что корольки, содержащие
иридий, имели более сферическую поверхность, чем обыкновен-
ные корольки. Под микроскопом контуры кристаллов строго
очерчены линиями, пересекающими одна другую по способу
скольжения плоскостей. Эта деформация, повидимому, является
следствием внутреннего напряжения.

Родий. В корольке может быть обнаружено присутствие
малейших следов родия. Только 0,004% родия в серебряных ко-
рольках уже дают отчетливую кристаллизацию, видимую для не-
вооруженного глаза. Грани кристаллов похожи на грани драго-
ценных камней. Если присутствует 0,01% родия, то эта структура

* Notes on Asstying, 1907.

J Trans. Inst. Mln. Met., 23, стр. 163 — 173.	'
более заметна. Присутствие 0,03% родия в серебре вызывает
рост и разбрызгивание королька,'несмотря на все предосторож-
ности. При данном и больших количествах родия поверхность
королька имеет синевато-серый цвет.

Рутений. На присутствие рутения всегда указывает черный
кристаллический осадок, приставший к корольку, обычно со сто-
роны поверхности капели. Это отчетливо видно невооруженным
глазом даже при содержании рутения до 0,004%. Под микроско-
пом видно, что поверхность имеет отчетливо колосообразное
строение.

Осмий. Осмий частью окисляется и улетучивается в различ-
ных стадиях процесса купелирования. Согласно наблюдениям
Лоджа, если осмий не улетучился вполне, то на серебряном ко-
рольке появляются небольшие черные пятна к концу купелиро-
вания. Они вспыхивают и блестят, но затем исчезают, когда ко-
ролек светлеет. Баннистер не находил в этих испытаниях специ-
фического указания на присутствие осмия.

Палладий. По наблюдениям Лоджа, в присутствии палла-
дия поверхность королька вздувается и делается выпуклой. Бан-
нистер указывает, что поведение палладия похоже на поведение
платины. Удачно то, что на его присутствие указывает окраши-
вание раствора при операции разделения.

Расплавленные золотые корольки имеют красивый зеленый
цвет и в том случае, если они чистые, могут быть охлаждены в
жидком состоянии значительно ниже температуры плавления зо-
лота. При затвердевании они «бликуют», как и серебряные ко-
рольки, и при этом испускают яблочно-зеленый свет. Согласно
наблюдениям Реймсдижка ’, медь способствует расплавлению зо-
лота. Он также указывает на любопытный факт, что, если золото
плавится в капели без прибавления свинца, то оно не расплав-
ляется и постепенно осаждается без сверкания. Фультон2 изме-
рил температуру оплавления серебряных корольков, полученных
при купелировании, и нашел, что она доходит до 77°. Он нашел,
что корольки, весящие более, чем 750 мг, не бликуют. Очень не-
большие количества иридия, родия, осмия, рутения и осмистого
иридия вызывают отсутствие бликования’ в золотых и, веро-
ятно, также и серебряных корольках. Это дает нам другое ука-
зание на присутствие этой более необычной части металлов пла-
тиновой группы. Следует отметить в связи с этим, что неболь-
шие количества платины и палладия не мешают бликованию.
В случае содержания платины свыше 6% она препятствует бли-
кованию.

Установлено, что при купелировании чистого золота или се-
ребра с чистым свинцом часть капели, занятая корольком, ока-
жется окрашенной в зеленый цвет, когда будут исчезать послед-
ние следы свинца. Чем выше температура и следовательно чем

* Chem. News 41, стр. 126, 266.

2	West. Chem. and Met. 4, стр. 50.

3	Relmsdljk, Chem. News 41.
выше потеря благородных металлов, тем больше будет эта зеле-
ная площадь.

Патентованные капели, производимые некоторыми фирмами,
дают это зеленое окрашивание в большом размере, причем по-
следнему сопутствует серьезная потеря серебра.

lit Засада неблагородных металлов. Ранее было указано, что
ошибка в результатах определения может произойти по причине
Фасады свинца в серебряном корольке. Если королек содержит
много свинца, он будет казаться тусклым или слегка жел-
тым, так как покрыт тонким слоем глета, а поверхность, при-
легающая к капели, будет гладкая и тусклая. Может случиться,
Что «а корольке будет «цветение» и он может даже бликовать,
Одерживая в то же время 1 или 2% свинца. Рост королька рас-
сматривается как показатель отсутствия примесей, за исключе-
нием следов их. Когда сплав содержит медь, то серебряные ко-
рольки могут удерживать от 1 до 2% меди, не обнаруживая ка-
ких-либо необычных признаков.

Все золотые и серебряные корольки, купелированные в от-
сутствие меди, удерживают, вероятно, небольшие количества
других примесей, а в корольках, купелированных в присутствии
меди, удерживается, вероятно, всегда некоторое количество меди.
Гиллебранд и Аллен’ находили, что в золотых корольках удер-
живается от 0,30 до 0,37% свинца. Келлер1 2 сообщает о резуль-
татах анализа 30-граммовых веркблеев, полученных в резуль-
тате шерберования. Корольки, полученные после купелирования,
содержали по 0,16% свинца и 0,15% висмута, причем один из
веркблеев был получен из зерненого свинца, употребляемого при
шерберовании, который в это время содержал приблизительно
0,02% висмута. Другая серия анализов, произведенных Келле-
ром ’, показала общее количество примесей, в среднем равное
0,45%. Из работы Келлера обнаруживается также, что большие
корольки содержат больше примесей, чем небольшие.

i Золотые и серебряные корольки постоянно удерживают не-
большое количество меди, придающей пластичность королькам;
последние могут быть тонко раскатаны, не давая трещин. Не-
большое количество свинца, которое неизменно удерживается в
отсутствие меди, является причиной трещин, появляющихся при
расплющивании королька. Медь не производит такого действия,
поэтому практикуется прибавление меди, когда она отсутствует
з слитке. Окисляясь менее быстро, чем свинец, она является но-
сителем кислорода и способствует полному удалению свинца из
королька.

Эта засада металлов отчасти компенсирует потери при ку-
пелировании, но все-таки обычные результаты анализа бывают
еще по крайней мере на 1 или 2% ниже. Опыты с чистым
серебром вскрывают следующий интересный факт: при опробова-
нии шлаков и капелей и прибавлении найденных результатов к

1 Bulletin No 253 U. S. Geological Survey.

2 Trans. A- I. M. E 6 ', стр. 706.

s Trans. A. 1. M. E. 46, стр. 783 (1913).
весу первоначального королька получается очень близкое к дей-
ствительному содержание серебра в пробе, если только опробо-
вание было тщательное и купелирование производилось с полу-
чением кристаллов перистого глета. Это показывает, что примеси
в опробуемых корольках балансируют улетучивание и разные
другие потери.

Однако это бывает верно только в случаях, если купелирова-
ние и шерберование протекают прй низкой температуре. Келлер1
дает цифры, которые показывают, что если шерберование и ку-
пелирование протекают при высокой температуре, то получается
большая потеря через улетучивание, и исправленные цифры ока-
зываются значительно более низкими.

Капели из магнезита и портландского цемента. В_ некоторых
местностях имеют распространение капели из портландского це-
мента и обожженного магнезита. Первые — главным образом в
США и Канаде, последние — преимущественно в Англии и Южной
Африке. Капели из портландского цемента делаются из чистого
цемента с прибавлением от 6 до 10% воды обычным способом.
Капели, сделанные надлежащим образом, не дают трещин и по-
глощают глет приблизительно в количестве, равном своему соб-
ственному весу. Потеря серебра вследствие поглощения больше,
чем в капелях из костяной золы.

Ж. М. Меррит2 сравнил результаты, полученные при работе
с капелями, сделанными из костяной золы и цемента, и нашел
существенную разницу в двух пунктах: во-первых, корольки, по-
лученные в капелях из костяной золы, имели более сфериче-
скую форму и стояли на небольшом основании, тогда как ко-
рольки, полученные в капелях из портландского цемента, были
более плоскими и стояли на основаниях, ширина которых была
равна самому большому диаметру королька; во-вторых, мате-
риал капелей из цемента крепко прилипает к королькам, тогда
как костяная зола совсем не прилипает к королькам.

Манн и Клайтон’, изучая потери при купелировании, нашли,
что капели из цемента дают очень большие потери серебра при
самых благоприятных условиях. Они также нашли, что чрезвы-
чайно трудно без риска потерь производить очистку нижней по-
верхности королька в таких капелях.

Цементные капели гораздо дешевле и более -прочны, чем ка-
пели из костяной золы, но ввиду вышеупомянутых недостатков
их не следует употреблять при определении серебра, когда необ-
ходимо получить безупречно правильные результаты. Одним из
недостатков употребления цементных капелей для определения
золота является необходимость исключительно тщательной очи-
стки королька, сопровождаемой обычно потерями золота. При
разваривании неочищенного королька значительное количество

Trans. А. I. М. Е. 60, стр. 706.

2	Mln. and '-ci. Press. 100, стр. 649.

3	Technical Bulletin, vol. II, No 3, Missouri School of Mines, стр. 33.
цемента может остаться нерастворенным в виде геля кремневой
кислоты, что увеличит вес определяемого золота. Наоборот, ко-
стяная зола, как показывает опыт, целиком растворяется при
разваривании королька.

Капели из магнезита очень крепкие, что является их большим
преимуществом, так как они не ломаются при перевозках. Эти
капели всегда приготовляются фабричным способом и более до-
роги, чем капели из костяной золы, которые могут быть приго-
товлены в каждой лаборатории. Некоторые сорта капелей из маг-
незита дают, повидимому, более низкую потерю серебра при
купелировании, чем капели из костяной золы, но это происходит
не за счет меньшей всасывающей способности первых, а исклю-
чительно из-за увеличения количества примесей, которые могут
удержаться в серебряных корольках.

Капели из магнезита настолько отличаются от обыкновенных
капелей из костяной золы, что пробирер, привыкший работать с
капелями из костяной золы, должен заново изучить купелирова-
ние, если он начал употреблять капели, сделанные из магнезита.
Разница в состояниях капелей этих двух сортов' зависит главным
образом от термических свойств материалов, из которых они сде-
ланы. Теплопроводность магнезита определенно больше, чем ко-
стяной золы, так что при работе, протекающей одновременно в
капелях обоих образцов, свинец в капели из магнезита бывает
более тусклым, тогда как свинец в капели из костяной золы
очень светлый. Это об’ясняется более быстрым рассеиванием теп-
лоты реакции окисления свинца в магнезитовых капелях, причем
они требуют более высокой температуры муфеля, чем капели из
костяной золы. Капели из магнезита требуют особенно высокой
температуры при окончании купелирования для полного удале-
ния последних 1 или 2% свинца.

На капели из костяной золы купелирование может быть за-
кончено в муфеле, температура которого достаточна для обна-
жения свинца, между тем как при работе на магнезитовой ка-
пели теплота реакции окисления быстро рассеивается и темпера-
туру муфеля приходится искусственно повышать. Капели из маг-
незита поглощают глет в количестве, равном приблизительно
1/, их собственного веса, а капели нз цемента поглощают глет
в количестве, равном % их собственного веса.

Цветная шкала температур. Начиная с едва заметного крас-
ного цвета, температуры раскаленных тел могут сравниваться по
впечатлению от цвета, производимому на-глаз. Такие определе-
ния конечно зависят от индивидуального суждения и чувстви-
тельности глаза, а также и от силы освещения того пространства,
на котором производится наблюдение, и от свойств самого рас-
каленного тела. Следующая шкала ’, показывающая соответствие
между цветом и температурой, может быть полезной для ориен-
тировки при купелировании:

1 Howe, Eng. a ad Min. Jour., 6P, стр. 75.
Цвета	°C

Красный, едва заметный в темноте ......	470

Темнокрасный, кроваво-красный............ 550>

Темновишиевый............................ 625

Вишнево-красный, вполне вишневый.........	700

Светлокрасиый ;.......................... 850

Оранжевый................................ 900

Светлооранжевый.......................... 950

Желтый................................... 1000

Светложелтый............................. 1 05&

Белый..........  .	. .................. 1	150—1200.
ГЛАВА ШЕСТАЯ

Разделение и квартование

Отделение золота от серебра производится при помощи кис-
лоты. Для этого обычно употребляется азотная кислота, хотя для
разделения больших кусков сплава применяют серную кислоту.
Применение азотной кислоты не может дать успешных результа-
тов при разделении серебра и золота, если только в сплаве не
присутствует серебра в три раза больше, чем золота. Кроме того,
сплав должен быть в виде тонкого листа, и требуется очень про-
Д должительное нагревание с кислотой уд. в. 1,26 для достижения
разделения. При разваривании корольков рудных проб лучше
иметь отношение серебра к золоту равным 8 : 1 или еще больше.
При меньшем отношении, чем указанное выше, необходима про-
должительная обработка кислотой, тогда как при гораздо боль-
шем количестве серебра, чем это, должны быть приняты спе-
циальные предосторожности, чтобы предотвратить распадение
золота на мелкие частицы, с которыми трудно манипулировать.

Операцию разваривания следует проводить так, чтобы, по
возможности, получать золото в одном куске.

Азотная кислота, употребляемая при разваривании, не должна
содержать соляной кислоты и хлора, способствующих растворе-
нию золота, а также вызывающих осаждение нерастворимого
хлористого серебра на золоте. Концентрация кислоты имеет боль-
шое значение; применение той или иной концентрации зависит
от состава сплава. Чем выше отношение серебра к золоту в
сплаве, тем меньше должна быть концентрация кислоты.

При разваривании необходимо избегать не только распаде-
ния золота, которое влечет за собой потери некоторого количе-
ства малых частиц его, но также нужно обеспечить полное пас-
творение серебра.

Для разваривания разными авторами рекомендуются различ-
ной формы сосуды; но для опробования руды, и особенно для
начинающих работать в этой области, рекомендуется употребле-
ние фарфорового или неглазурованного тигля, описание кото-
рого будет дано ниже. Разваривание производят также в спе-
циальных длинногорлых колбах или в пробирках с применением
неглазурованных глиняных тиглей, что также будет описано
ниже.

Отделение золота от серебра в фарфоровых тиглях. Для этой
работы предпочитается глазурованный фарфоровый тигелек,
122
диаметр которого равен 3,5 см, а высота 2,5 см; он очень удобен,
так как имеет широкое плоское основание. Пригодным для упо-
требления является также узкий фарфоровый тигель, если только
внимательно следить за тем, чтобы он не опрокинулся.

Выше указывалось, что концентрация кислоты, применяемой
для разваривания, зависит от соотношения золота и серебра в
сплаве; чем меньше отношение серебра к золоту, тем крепче
может быть кислота без риска распадения золота при развари-
вании. Автор применял в своей лаборатории метод разварива-
ния, которому конечно нет необходимости следовать во всех
случаях, но который является надежным для обработки король-
; ков, имеющих отношение серебра к золоту от 3 до 1 000 или
, более частей серебра к 1 части золота.

Этот метод заключается в следующем: в тигелек наливают
j около 1,3 см,3 разведенной азотной кислоты уд. в. 1,06, приго-
I товленной разбавлением кислоты уд. в. 1,42 водой, взятой в
об’еме в семь раз большем. Раствор нагревают на плите до появ-
i ления паров и затем опускают в него королек, который должен
I быть очищен от прилипшего к нему материала капели. В случае
если в сплаве имеется только отношение 3 или 4 ч. серебра к 1 ч.
; золота, он должен быть раскован или раскатан до толщины
। плотной бумаги, употребляемой для обыкновенных визитных
i карточек (0,025 см). Королек должен начать немедленно раство-
§ ряться, выделяя пары окислов азота. Если он не растворяется,
; прибавляют от времени до времени по нескольку капель азотной
* кислоты уд. в. 1,26 до тех пор, пока не начнется растворение.
е Раствор должен быть горячим, но не доводиться до кипения.
! Интенсивность нагревания должна быть умеренной. Нагревание
продолжают до тех пор, пока не прекратится выделение пу-
зырьков, и затем сливают раствор при хорошем освещении в чи-
< стую белую чашку для выпаривания, обращая внимание на то,
* чтобы не слить золота. Затем прибавляют небольшое количе-
5 ство куб. сантиметров кислоты уд. в. 1,26, приготовленной пу-
f тем разбавления крепкой азотной кислоты уд. в. 1,42 равным
об'емом воды, и нагревают почти до кипения в течение 2—
10 мин. Сливают этот раствор и затем промывают три раза теп-
, лой дести^лировзнной водсйя .сливая ее насколько возможно
? больше после каждой промывки. Струю воды из промывной
бутыли направляют по касательной к стенкам тигелька, в то же
* время вращая его, чтобы предохранить золото от прямого дей-
i ствия водяной струи. После окончательной промывки сбивают
; частички золота вместе, удаляют остающуюся воду насколько
• возможно полнее и ставят тигелек на плиту, чтобы высушить
» золото, при ©том избегают слишком .высокой температуры, так
| как при разбрызгивании последних капель воды может про-
изойти распадение и разбрызгивание золота. Наконец золото
прокаливают в муфеле или над открытым пламенем до тех пор,
| пока дно тигелька не станет светлокрасным и королек не переме-
нит свой черный аморфный вид на настоящий желтый цвет чи-
; стого золота. Тогда его можно охладить и взвесить. Чтобы пе-
j	123

s
I
f

реместить золото из тигелька на чашку весов, ее подвигают к
передней части весов и осторожно опрокидывают тигелек над
чашечкой, постукивая по нему тем временем карандашом. Если
несколько маленьких частиц прилипнут к стенкам тигелька, их
можно удалить осторожным прикосновением пинцета или неболь-
шой щеткой из верблюжьего волоса.

Золото должно быть совершенно желтым. Если цвет его свет-
лее, чем цвет чистого золота, то можно предполагать, что раство-
рилось не все серебро. Если же оно местами темное или если
тигелек окрашен, то это указывает на неполное удаление азот-
нокислого серебра.

Прокаливание способствует слипанию золота вместе, что об-
легчает обращение с ним, способствует выжиганию частиц или
налетов органических веществ, которые могли попасть в ти-
гелек, дает возможность наблюдения за цветом полученного зо-
лота для определения степени его чистоты, а также и отделе-
ния каких-нибудь частиц постороннего вещества, например ча-
стиц кирпича, коксовой пыли и др., которые могут попасть в
чашку. Прокаливание докрасна также необходимо для того,
чтобы золото сделалось плотнее и потеряло свою пористость.
Так как иначе оно будет содержать в значительном количестве
газ, который изменит результаты взвешивания.

После того как серебро растворено, золото остается в виде
пористой массы, которая является тем более компактной, чем
больше золота в сплаве, чем толще сплав и чем спокойнее про-
исходило растворение. При обработке сплава, который близок
к предельному отношению серебра к золоту, часто бывает
трудно определить, разделен он или нет. Это может быть уста-
новлено путем прикосновения к нему стеклянной палочкой не-
большого диаметра (приблизительно 0,75 мм). Если чувствуется,
что он мягкий внутри и может распасться, то это значит, что он
уже разделен, но затем его все же следует нагревать почти до
кипения с кислотой уд. в. 1,26, в течение 10 мин., чтобы гаран-
тировать растворение последних следов серебра. Большое коли-
чество золота в корольке требует более продолжительной и бо-
лее тщательной промывки для удаления веществ, поглощенных
в порах золота.

При разваривании обыкновенного королька, содержащего в
10—20 или больше раз серебра, чем золота, легко увидеть, когда
наступает полное разделение, по значительному сокращению
массы королька.

Примечания: 1. Раствор азотиой кислоты должен быть горячим до по-
гружения в него королька, так как в холодной кислоте золото имеет тен-
денцию к распадению на чрезвычайно мелкие частицы.

2.	Нарушение спокойного хода растворения, являющееся следствием
кипячения млн слишком 'быстрого растворения, '.может быть причиной рас-
падения золота, что создает затруднения и потерю при промывке и после-
дующей обработке.

3.	Если после разваривания остается только несколько десятых милли-
грамма пористого золота, то десятимннутное нагревание с кислотой,
уд. в. 1,26 ке является необходимым.
4.	Крепкая азотная кислота (уд. в. 1,46) никогда не должна употре-
бляться, так как она легко растворяет золото.

5.	Если когда-нибудь является сомнение в чистоте разделенного золота,
то нужно завернуть его в серебряную фольгу, взятую в шесть раз по
весу больше золота, и прокупелировать со свницом, а затем снова разде-
лить и взвесить.

6.	Если небольшая частица золота плавает на поверхности жидкости,
ее можно погрузить прикосновением стеклянной палочки.

7.	Черная окраска тигелька, наблюдаемая после нагревания, является
следствием восстановления металлического серебра нз азотнокислого сере-
бра, что показывает на недостаточность промывки

Квартование. В случае если королек содержит слишком мало
серебра для разделения, необходимо сплавить его с большим ко-
личеством серебра. Этот процесс называется квартованием. Про-
исхождение этого термина связано с обычаем старых пробиреров
прибавлять серебро до тех пор, пока золото не составит четвер-
тую часть всего сплава. Они считали необходимым иметь для
разделения отношение 3 ч. серебра к 1 ч. золота. В настоящее
время при опробовании золотых слитков употребляется отноше-
ние только 2 или 2а4 ч. серебра к 1 ч. золота, главным образом
для избежания риска распадения золота в кипящей кислоте.
В этом случае остается нерастворенной некоторая часть серебра,
даже если королек раскатан до толщины в 0,25 мм.

Квартование производится следующим образом: королек за-
вертывают вместе с 6- до 10-кратным по весу количеством сере-
бряной фольги в 4- или 5-граммовый лист свинца и купелируют.
Розе1 считает, что следует употреблять различные пропорции
серебра, в зависимости от веса золота, и дает следующие цифры:

Вес золота

Отношение серебра
к золоту

Меньше чем 0,1 мг......20 или 30:1

Около	0,2	мг................... 10:1

„	1,0	мг.................... 6:1

.	Ю	„	  4:1

Более чем 50 мг................. 2>/4	: 1

Многие пробиреры при одновременном определении в руде
золота и серебра, предполагая, что в руде недостаточно серебра,
прибавляют серебро в тигель или к веркблею до купелирования;
после этого непосредственно производят разделение и затем по
отдельной пробе определяют количество серебра в руде.

Приготовление корольков для разделения. Корольки, в кото-
рых количество золота доходит до максимального отношения в
25°/о, должны быть расплющены на наковальне и раскатаны до
толщины в 0,25 мм. В течение этого процесса требуется частое
прокаливание королька, чтобы избежать растрескивания. Наконец
королек долженбыть свернут в виде буквы S в корточку (см.
«Опробование золотого слитка»).

* Metallurgy of Gold, 6-е изд., стр. 511.
Разделение в стеклянных сосудах. Разделение в колбах и про-
бирках вплоть до выполнения промывки золота производится
^совершенно так же, как и разделение в фарфоровых тиглях.
Ж Следующая операция — прокаливание — производится в не-
большом неглазурованном тигле, сделанном из огнеупорной гли-
|/ны с очень гладкой поверхностью внутри.

Королек переносят в тигель следующим образом. После про-
। мывки золота наполяют колбу или пробирку дестиллированной
водой, опрокидывают на нее тигель и затем быстро перевора-
чивают и то и другое так, чтобы золото могло упасть в тигель.
’Эта операция должна производиться при хорошем освещении,
Ди желательно на белом фоне. Если это нужно, можно постучать
?по бутыли, чтобы удалить золото со стенок сосуда, и после
того, как все золото осядет, медленно поднимают стеклянный
j сосуд до тех пор, пока его край не станет на одном уровне
с с краем тигля. После этого сосуд удаляют, выливают из тигля
’Воду и ставят его на плиту. Когда золото вполне высушилось,
| его можно прокаливать и взвешивать. Еще раз осматривают сте-
гклянный сосуд, чтобы убедиться в том, что в нем не осталось
\ золота.

Этот способ разделения имеет то преимущество, что кислота
может кипятиться, если это нужно, без риска разбрызгивания
и потери чистого золота. Он дает хорошие результаты при раз-
делении больших корольков, когда обычный фарфоровый тиге-
лек не мог бы вместить достаточного количества кислоты для
растворения всего серебра, а также для разделения таких спла-
вов, в которых отношение серебра к золоту составляет только 2
или 3 к 1, при обработке которых требуется очень продолжи-
тельное нагревание при температуре, близкой к кипению. По-
этому указанный способ рекомендуется для применения при
опробовании золотых слитков. Глиняные неглазурованные ти-
гельки применяются потому, что они пористы, вследствие чего
могут поглощать последние капли воды и затем медленно выде-
лять их снова, предотвращая таким образом разбрызгивание при
нагревании. Они отчасти лучше выдерживают внезапные пере-
мены температуры, чем глазурованные фарфоровые тигли.

Отрицательной стороной этого способа является опасность
больших потерь в случае, если разделенное золото рассыплется
при разваривании, так как чистое золото осаждается медленно
и за ним нельзя так хорошо наблюдать в течение всех стадий
процесса. Есть также опасность попадания в золото небольших
частиц тигля и особенно частиц крышки, в случае их поломки.

Влияние неблагородных металлов на разделение. Чистые зо-
лото-серебряные сплавы почти при всякой пропорции, не пре-
вышающей 30% золота, разделяются под действием азотной
кислоты надлежащей крепости и при правильном нагревании ее;
золото остается в виде связанной массы, подобной форме перво-
начального сплава, хотя значительно меньшего размера в случае
присутствия небольшого количества золота. Для сплавов с боль-
шим содержанием золота может непосредственно употребляться
126
относительно крепкая кислота, но кислота такой же крепости,
не может употребляться для сплавов с небольшим содержанием
золота, так как тогда происходит распыление золота. Нагрева-
ние кислоты, разделяющей сплавы, также более необходимо в
случае присутствия в сплаве небольшого количества золота. Тот
факт, что золото при таких условиях держится в связанном со-
стоянии и сокращается вслед за уменьшением поверхности се-
ребра, очень упрощает определение. Распадение золота затруд-
няет работу пробирера и является причиной неизбежных потерь
при декантации. Высокая температура кислоты, разделяющей
сплавы, увеличивает подвижность золота и в случае чистых
сплавов предотвращает его распадение.

Келлер утверждает, что хотя опробуемые корольки не менее
чем 997 пробы (золото плюс серебро) при разделении не пред-
ставляют затруднений, но когда проба падает до 990 и ниже, то
золото не может быть получено в какой-либо иной форме, как в
виде порошка, независимо от того, какая кислота и какие ком-
бинации „нагревания были употреблены. Эта разница может быть
об’яснена тем, что все золото-серебряные сплавы образуют твер-
дые растворы, в которых молекулы золота, даже в разбавлен-
ном растворе, равномерно распределены и находятся почти, если
не вполне, в' соприкосновении, внутри сфер взаимного притяже-
ния., Можно допустить, что примеси, образующие химические
соединения или эвтектические смеси, могут нарушить однообраз-
ную структуру сплава, а следовательно и сцепление частиц зо-
лота, способствуя таким образом распадению золота в течение
обработки кислотой.

Естественно, существует градация в степени распыления зо-
лота, начиная от почти полного сохранения первоначального
вида, происходящего в случае «чистых» корольков, до вполне
порошкообразной формы, в случае королька 990 пробы.

Указания на присутствие металлов платиновой группы. Как
это было указано в главе о купелировании, опробуемые корольки
могут содержать вдобавок к следам свинца, висмута, меди и тел-
лура также следы платины, палладия, иридия, осмистого ири-
дия и более или менее родия, осмия и рутения, содержавшихся
в опробуемом материале.

О присутствии большинства из платиновых металлов можно
судить по внешнему виду королька. Если они еще не обнару-
жены в корольке, то указание на их присутствие может быть
найдено во время разделения. При разделении азотной кислотой
значительная часть платины, палладия и осмия растворяется в
количестве, зависящем от различных условий, таких, как коли-
чество присутствующего серебра, крепости кислоты и т. д.

Согласно наблюдениям Раулинса (Rawlins)1 платина ока-
зывает распыляющее действие на золото, если последнее не со-
ставляет больше 5% веса королька. Так как растворяется только
часть платины, то остающаяся нерастворимая часть платины

* Trans. Inst. Min. and Met. 23, стр. 177.
обесцвечивает золото, придавая ему стально-серый цвет вместо
желтого. Далее, платина, в зависимости от ее количества, при-
дает кислоте, разделяющей королек, коричневый или черноватый
цвет, но небольшие количества платины не дают указанного
окрашивания. Если однако внешний вид королька дает осно-
вание заподозрить присутствие в нем платины, то приведен-
ные выше указания будут способствовать подтверждению ее при-
сутствия.

Палладий окрашивает раствор азотной кислоты в оран-
жевый цвет. Эта реакция очень чувствительная, и даже 0,05 мг
палладия в небольшом корольке дают отчетливое окрашивание
раствора.

Иридий появляется в разделенном золоте в виде отдель-
ных черных пятен, удерживающих свой цвет после прокалки.

Ошибки, получающиеся в результате операций разделения
золота и серебра. Кроме платины, иридия и других платиноидов
i в корольке имеется всегда небольшое количество серебра, упорно
У сопротивляющегося растворению. Количество это зависит от це-
лого ряда факторов, из которых главными являются: отноше-
ние серебра к золоту в первоначальном корольке, крепость jпо-
требляемой кислоты и время обработки кислотой При обыкно-
венных условиях количество удерживаемого серебра, вероятно,
£ доходит приблизительно до О,О5°/о от веса золота.

В случае распыления золота при разваривании, вследствие
присутствия примесей в корольке, часть его неизменно теряется
при декантации. Это теряемое при декантации золото часто бы-
вает таким мелким, что делается невидимым.

Если кислота содержит примеси, особенно хлор в какой-либо
форме, то часть золота несомненно будет растворена. ‘Даже чи-
стая концентрированная азотная кислота при кипении растворяет
небольшое количество золота, согласно указаниям Розе 1—около
0,05%.

Серебро, остающееся в золоте при растворении в чистой кис-
лоте, дает очень небольшие ошибки, которые не заслуживают
внимания, но потеря, получаемая в результате употребления не-
чистой кислоты, и потеря от декантации требуют очень большой
осторожности.

Бывает целый ряд очевидных ошибок при определении зо-
лота, которые могут быть избегнуты или исправлены. О таких
ошибках можно здесь не говорить.

Улавливание золота, теряемого при декантации. По причине
влияния примесей или по другим причинам некоторое количество
золота при разваривании может тонко распылиться и потеряться
при декантации. Теряемое при декантации золото часто бывает
невидимым и поэтому может быть слито с раствором. Однако
оно может быть легко собрано путем осаждения небольшого ко-
личества хлористого серебра, с которым осядет и золото. Оса-
док, содержащий золото, отфильтровывается, высушивается и

1 Metallurgy of Gold,'6-е изд., стр. 511.

НИН


шерберуется со свинцом. Веркблей купелируется, и королек раз-
деляется.

Определение примесей в азотной кислоте. Хлориды. Для опро-
бования на присутствие соляной кислоты берут около 10 см3
испытуемой кислоты и осторожно, по стеклянной палочке, нали-
вают несколько куб. сантиметров раствора азотнокислого серебра
так, чтобы две жидкости не смешались. <В случае присутствия
хлоридов, бромидов и иодидов на границе соприкосновения жид-
костей появится осадок в форме кольца. Эта реакция более чув-
ствительна, чем при смешивании двух растворов. Нет необходи-
мости стараться определить, который из трех галоидов присут-
ствует, так как, если только обнаруживается осадок, кислота
должна быть иди выброшена или очищена.

' Соли хлорноватой кислоты. Азотная кислота часто содержит
хлор в форме хлорноватой кислоты, которая не дает осадка
с азотнокислым серебром. Хлорноватую кислоту следует разло-
жить прежде, чем хлор осядет в виде хлористого серебра. Чтобы
опробовать азотную кислоту на соли хлорноватой кислоты, бе-
рут около 250 см3 ее и прибавляют 1 см’ раствора азотнокислого
серебра. В случае отсутствия какого-либо осадка, который мог
бы явиться указанием на присутствие хлоридов и т. д., прибав-
ляют около 5 г какого-нибудь металла: серебра, цинка или меди,
для восстановления хлорноватой соли. Нагревают приблизи-
тельно до кипения, чтобы растворить металл. Если присутствует
хлорноватая кислота, образуется осадок хлористого серебра. Для
подтверждения наблюдают за его растворимостью в воде и в хо-
лодном разбавленном аммиаке, а также за-* действием на осадок
солнечного света.

Определение примесей в промывной воде н т. д. Воду, при-
меняемую для промывания разделенного золота и разбавления
азотной кислоты, следует дестиллироватН в целях обеспечения
ее чистоты. Хлориды, присутствующие в промывной воде, ко-
нечно осядут в сосуде, в котором происходит разделение, в виде
хлористого серебра, и если его не удалить, то оно будет взве-
шено, как золото. Промывную воду следует тщательно опробо-
вать, слегка подкислив ее азотной кислотой и затем влив азот-
нокислое серебро, как при опробовании азотной кислоты. В слу-
чае содержания в дестиллированной воде небольшого количе-
ства хлоридов нужно прибавить к ней надлежащее количество
азотнокислого серебра; раствор следует хорошо смешать и дать
постоять, пока не осядет хлористое серебро.

Надо обратить внимание на то, чтобы избежать прибавления
азотнокислого серебра в избытке, по причинам, которые ясны.
Если почему-либо хлористое серебро осядет в сосудах, где про-
исходит разделение, то его можно растворить, прибавив немного
аммиака, после чего промывание может быть выполнено чи-
стой водой.

Опробование серебряной фольги на золото. Никогда нельзя
предполагать, что так называемое химически чистое серебро сво-
бодно от золота, до тех пор, пока оно не опробовано. Простое

9 Э. Е. Бэгби.	129
растворение фольги в азотной кислоте вряд ли достаточно, так
й как небольшие количества золота могут быть не уловлены таким
I путем. Лучшим способом является купелирование одного грамма
I фольги и медленное растворение полученного королька в горя-
I чей разбавленной азотной кислоте. Самый лучший способ — это
* растворить 10 г в азотной кислоте, слегка разбавить раствор и
| прибавить небольшое количество хлористого натрия. Тогда
1 осядет некоторое количество хлористого серебра, которое со-
| берет тонко распыленное золото. Этому осадку надо дать от-
j стояться, отфильтровать его, высушить и прошерберовать со
I свинцом. Затем веркблей купелируют, и полученный небольшой
й королек разделяют. При этом все золото получается в одном
7 куске. 	)


ГЛАВА СЕДЬМАЯ

Шерберование

Опробование путем шерберования является самым простым
способом определения золота и серебра в рудах и металлурги-
ческих продуктах. Оно состоит в окислительном плавлении ма-
териала с верненым свинцом и плавленой бурой в муфеле. 'Об-
разующаяся окись свинца соединяется с кремнеземом шерберуе-
мого материала, образуя шлак, в котором до известной степени
растворяются окислы других металлов. Из других реагентов, кро-
ме свинца, употребляется только плавленая бура и иногда измель-
ченный в порошок кремнезем, который нужен при шерберова-
нии основных окислов.

Шербер представляет мелкую круглую чашку, сделанную из
огнеупорной глины, с диаметром от 5 до 7% см. Наиболее часто
употребляемые размеры — это 6%, 7 и 7% см. Количество
шерберуемого материала колеблется от 1 до 5 г; наиболее часто
употребляемое количество 2,5 г.

Вместе с тем употребляется от 30 до 70 г пробирного свинца
и от 1 до 5 г плавленой буры, в зависимости от количества не-
благородных металлов, присутствующих в материале. Иногда
также употребляются измельченный в порошок кремнезем и глет.
При шерберовании 3 г чистого галенита или смеси галенита с
кремнеземом достаточно от 30 до 35 г свинца и 1 г плавленой
буры, но в случаях, когда руда содержит никель, медь, кобальт,
мышьяк, сурьму, цинк, железо, олово и т. д., следует употреб-
лять большее количество свинца и плавленой буры соответ-
ственно относительной легкости, с которой окисляются металлы,
и растворимости образовавшихся окислов в шлаке. Кроме того,
медь особенно трудно окисляется и, когда она присутствует в
руде в большом количестве, веркблей после первого шерберова-
ния должен подвергаться шерберованию с добавлением свинца.
С другой стороны, железо сравнительно легко окисляется и за
исключением случаев, когда бывает необходимо добавление
очень большого количества свинца и плавленой буры для раз-
жижения шлака, руда также легко опробуется, как галенит. Из-
весть, цинк и сурьма требуют особенно больших количеств плав-
леной буры, чтобы превратить их тугоплавкие окислы в легко-
плавкий шлак.

Растворимость металлических окнслов в глете. Хотя глет яв-
ляется сильным основанием, но он имеет способность растворять
9*	131
% расплавленном состоянии известное количество других метал-
лических окислов. Это имеет важное значение для решения во-
проса о возможности ошлакования различных металлов при шер-
беровании. Бертье и Перси (Berthier and Percy) составили следую-
щую таблицу растворимости различных металлических окислов
в глете.

На одну часть окисла: Cu2O, CuO, ZnO, Fe2O.„ MnO, SnO2, Ti02
требуется частей PbO: 1,5, 1,8, 8, 10, 10, 12, 8. Трехокись сурьмы
(Sb2O5) растворяется в глете во всех пропорциях.

Теплота образования металлических окислов. Другим важным
фактором, влияющим на удаление примесей путем шерберова-
ния, является относительная теплота образования различных ме-
таллических окислов. В смеси различных металлических сульфи-
дов (предполагается на один момент, что температура вспышки
одинакова для всех) та реакция, при которой выделяется макси-
"мальное количество теплоты, естественно, должна проходить
быстрее. Теплота образования окислов различных металлов в
пересчете на 16 г кислорода показана в табл. 17. Это осно-
вание применяется в предположении, что количество кислорода
Ограничено.

Таблица 17

Теплота образования металлических окислов

—  Реакция. Теплота образования с 16 г О	Реакция. Теплота образования с 16 г О
Цинк до ZnO	 84 800  141 300  Олово до SnO4	2	— 70 650  Железо до FeO		 65 700  Кобальт до СоО 	6< 0.<  Никель до N1O	61 500  166 900  Сурьма до Sb2Os 	3	= 55600  156 400  Мышьяк до ASjOj	3	— 52 100  Свинец до РЬО	 50800	139 200  Висмут до Bi2Os'	g	— 46400  Медь до Си2О ....... 43800 69260  Сера до SO2	~ 34630  38 600  Теллур до ТеО2 	2	 = 19 300  Серебро до AgaO	7 000  —11500  Золото до Аи2Ов 3	— 3 800

Температура возгорания металлических сульфидов. Темпера-
тура возгорания металлических сульфидов может быть также ин-
тересна для установления этой зависимости.

Металлы, указанные в табл. 17, расположены в убывающем
порядке образования их теплот и выражены в отношениях еди-
ницы .веса кислорода. В этом же порядке они удаляются при
шерберовании или купелировании. Вообще следует сказать, что
в расплавленном веркблее металлы (в капели или в шербере)
окисляются последовательно, причем каждый металл отчасти за-
132
щищает те, которые окисляются труднее, чем он сам. Однако
это разделение не количественное, и в данном случае, когда
имеется большое количество свинца и малые количества других
металлов, значительная часть свинца должна быть окислена в те-
чение времени полного окисления металлов, находящихся выше
него в таблице.

Таблица 18

Температура возгорания металлических сульфидов
при нагревании на воздухе >

Минерал	Формула	Темпе- ратура вспыш- ки cC	Минерал	Формула	Темпе- ратура вспыш- ки сС
Стибнит .....	Sb2Sa	290—340	Галенит 1 . . . .	PbS	554—847
Пирит		FeSa	325—427	Миллерит ....	N1S	573-616
Пирротин ....	FexSx+1	430—590	Аргентит ....	Ag2S	605—873
Халькозин ....	Cu2S	430-679	Сфалерит ....	ZnS	647—810
1 В кислород	e.				

Те металлы, которые находятся в таблице ниже свинца, при
шерберовании шлакуются медленно и только при условии рас-
хода большого количества свинца.

Таким образом -в процессе шерберования и купелирования
висмут, медь и теллур концентрируются в остатке неокисленного
свинца, чем и об’ясняется трудность отделения их от серебра при
указанных выше процессах. Полное удаление этих примесей мо-
жет быть сделано только повторным шерберованием со свежим
свинцом, что в результате дает значительную потерю серебра.

По местоположению его в таблице ясно, что серебро оки-
сляется не так легко и что золото защищено всеми другими ме-
таллами.

Для того кто знаком с составом руды, подготовленной к шер-
берованию, температур^ вспышки сульфидов, показанная в
табл. 18, уже даст возможность судить о температуре вспышки,
требуемой для шерберования. Из сравнения теплот окисления
присутствующих металлов с теплотой окисления свинца может
быть определена степень трудности удаления их при шерберо-
вании; данные о растворимости металлических окислов в глете
и буре укажут на состав шихты, могущей дать при шерберова-
нии удовлетворительные результаты.

Уже небольшое количество никеля причинит больше затрудне-
ний при шерберовании, чем какой-либо другой металл. Это проис-
ходит главным образом вследствие нерастворимости его окиси в
глете. Присутствие меди, повидимому, увеличивает трудность
удаления его из свинца. При шерберовании руд, содержащих

1 Friedrich, Metallurgie, б, стр. 170 (19,09).
Никель, но не содержащих меди, практически весь никель выхо-
дит в первом шлаке, превращая его конечно в куски, но остав-
ляя свинец довольно чистым. В случае присутствия также меди
,феркблей требует повторного шерберования, при котором полу-
чается много никелевых шлаков. Броун (Brpwn)1 обращает вни-
мание на подобное поведение никеля при образовании медно-
’никелевого штейна. В этом случае поведение никеля не похоже
на поведение железа, как можно было бы ожидать, исходя из его
теплоты окисления, но похоже на медь, которая имеет гораздо
более низкую теплоту окисления. Оказывается невозможным
ошлаковывать никель, не удалив одновременно большей части
Меди. Фактически никелево-медный сплав действует, как один
Металл, и подчиняется тем же законам, которые управляют од-
ной медью. Никакого другого об’яснения этому не находится.

Шерберная проба для серебряных руд

Процедура. Руду высыпают на лист глянцевой бумаги или
промасленную ткань и тщательно перемешивают перекатыва-
нием. Берут три шербера диаметром в 6,25, 6,88 и 7,5 см. Отве-
шивают на весах для флюсов три порции гранулированного
свинца, соответственно в 40, 50 и 60 г. Делят каждую часть
свинца приблизительно пополам, переносят половину каждого
в соответствующий шербер и оставляют в запасе остающиеся
порции. На соответствующих весах отвешивают три порции
точно по 3 г руды, которые помещают в шерберах поверх
свинца. Тщательно смешивают шпателем и покрывают оставши-
мися в запасе порциями свинца. Поверх свинца посыпают 1 или
2 г плавленой буры и ставят шербера в муфель, который должен
быть предварительно нагрет до светлокрасного или желтого ка-
ления. Эта температура должна поддерживаться в течение пер-
вого периода обжига.

Период плавления. Шербера помещают посреди му-
феля, закрывают дверцы и дают содержимому в них хорошо
расплавиться.

I Период окисления. После того как материал вполне
расплавился, открывают дверцы муфеля, чтобы дать доступ воз-
духу для окисления руды и свинЦа. Если в руде содержатся
сульфиды, они всплывут на поверхность расплавленного свинца.
Сера из них выгорает, выделяясь в виде SO2, а простые металлы
окисляются и шлакуются. Благородные металлы остаются не-
окисленными и находятся в свинцовой ванне. Кусочки руды ста-
новятся все меньше и вскоре исчезают, после чего расплавленная
поверхность делается гладкой и состоит из ванны расплавленного
свинца, окруженного кольцом шлака.

Пары, поднимающиеся из проб, часто указывают на харак-
терные свойства руды. Сера дает чисто серые пары, мышьяк —
серовато-белые и сурьма — красноватые. Пары цинка — чернова-

1 Trans. А. I. М. Е. 41, стр. 296.
тые, и можно видеть, что самый цинк горит ярким белым пла-
менем.	'

Период шерберования. Свинец продолжает окис-
ляться, и кольцо шлака становится все больше, по мере того,
как окисляется свинец. Наконец весь свинец покрывается шла-
ком, и шерберование заканчивается. Это означает, что руда
вполне разложена, и золото и серебро сплавлены с металличе-
ским свинцом.

Период разжижения. Закрывают дверцы муфеля и
поддерживают повышенную температуру втечение нескольких
минут, чтобы сделать шлак совершенно жидким ш обеспечить
чистый слив. Затем 'выливают содержимое шерберов в сухую
подогретую изложницу, которая предварительно покрывается ме-
лом или окисью железа. Стараются выливать в центр изложницы,
обращая внимание на то, чтобы свинец не разбрызгивался и
чтобы он весь соединился в один кусок. Внутренняя поверхность
шерберов после выливания пробы должна быть гладкой и глян-
цевитой без частиц руды или неразложившегося материала. Когда
шлак охладится, его следует рассмотреть так же, как и стенки
изложницы, не осталось ли в нем частиц свинца. Последние наи-
более часто встречаются в местах соприкосновения шлака с из-
ложницей; обнаруженные частицы должны быть собраны и при-
бавлены к основному веркблею. Основной веркблей отделяют от
шлака, проковывают его в форму куба и взвешивают с точ-
ностью до 1 г на технических весах.

Если свинец мягкий и ковкий и цвет шербера не указывает
на присутствие больших количеств меди, никеля или кобальта,
”то веркблей готов для купелирования. Твердый или хрупкий
веркблей может содержать примеси, которые должны быть уда-
лены вторичным шерберованием с добавочным количеством про-
бирного свинца.

Наконец купелируют и взвешивают полученные в результате
серебро или корольки золотистого сплава. Записывают вес руды
и употребленных реагентов, вес полученного веркблея так же, как
и вес и пробу золота и серебра, в граммах на тонну. Отмечают
также время шерберования и купелирования и описывают внеш-
ний вид шербера и капели.

Примечания: 1. Руда должна быть так тонко измельчена, чтобы образец
в 3 г представлял среднюю пробу ее: для некоторых руд может быть
достаточно измельчение до —10 меш, другие же должны измельчаться
до — 170 меш.

2.	Проба, от которой берутся навески, тщательно перемешанная на
листе глянцевой бумаги, должна быть помещена с левой стороны весов,
разновес же кладется .на правую чашку весов. При помощи шпателя раз-
деляют руду на квадраты, сторона которых равна приблизительно 2,5 см, и
затем берут по небольшой порции из каждого квадрата, стараясь захва-
тить эту часть руды сверху до низу. Когда берется первый образец, сле-
дует держать чашку .весов над бумагой в одной руке, а шпатель в дру-
гой. Когда, насколько можно судить, взято правильное количество руды,
чашка кладется обратно иа весы, и той рукой, которой эта чашка дер-
жалась, поворачивают арретир весов.

Весы должны быть арретированы всякий раз, когда руда кладется или
снимается с чашки весов, и стрелка тогда может передвигаться только «а
]' или 2 деления, указывая иа избыток или недостаток руды на чашке
лесов. Чтобы получить точный вес, берут иа чашку весов небольшой избы-
ток руды и, чтобы установить равновесие, снимают некоторое количество
ее кончиком шпателя. При помощи арретира поднимают балансир на-
столько, чтобы дать возможность стрелке колебаться на 1 или 2 деления
налево от центра, и затем держат арретир в этом положении. Держа шпа-
тель над чашкой, осторожно постукивают его указательным пальцем, ссы-
пая руду до тех пор, пока не восстановится равновесие и стрелка не кач-
нется в сторону центра. Путем повторения этой операции можно скоро
получить точный вес.

3.	Качество результатов зависит от внимания, с которым производится
перемешивание, отбор и взвешивание навесок. Не следует жалеть времени
на перемешивание; если оно сделано небрежно и в этот момент не достиг-
нуто получение хорошего образца, то никакие дальнейшие старания ие при-
ведут к хорошим результатам.

4.	Вместо взвешивания пробирный свинец может быть измерен с доста-
точной аккуратностью при помощи мерки для дроби или небольшого
тигля. Плавленая бура может быть измерена таким же способом.

5.	Размер употребляемого шербера зависит от веса пробы руды, свинца,
плавленой буры и кремнезема и должен быть подходящим для веркблея
приблизительно в 15-—18 г. Если употребляется большой шербер с неболь-
шим количеством свинца, то в результате получается очень маленький
веркблей и высокая потеря серебра. Также, чем большее количество упо-
треблено плавленой буры, тем больше будет шлака и тем скорее будет
покрыт свинец.

6.	Если содержимое шерберов ие становится вполне жидким и через
десять или пятнадцать минут ие обнаруживается гладкая поверхность
шлака, то это указывает иа то, что пробы требуют больше тепла, больше
плавленой буры или свинца.

7.	Если руда содержит много олова, сурьмы, мышьяка, «нкеля или
больших количеств основных окислов, таких, как гематит, магнетит и т. д.,
то на поверхности шлака или на стерках шербера почти всегда образуется
нерасплавляющмйся шлак, который не может быть удален ни высокой тем-
пературой, ии чрезвычайно большим количеством плавленой буры Так как
этот шлак, повидимому, содержит в себе частицы неразложившейся руды,
то нужно взять новую навеску с меньшим количеством руды и сделать
некоторые изменения в процессе шерберования, какие могут быть подска-
заны опытом первого опробования.

8.	Руды, содержащие пирит, требуют более высокой температуры в тече-
ние периода окисления, чем руды, содержащие галенит.

9.	Некоторые пробиреры прибавляют в навеску при шербероваиии глет,
особенно для пиритных руд. При нагревании глет восстанавливается до
металлического свинца, окисляя серу пирита.

10.	Глет, будучи сильным основанием, имеет большое химическое срод-
ство к кремиекислоте шербера, особенно, если он смешай с окисью меди.
При шербероваиии медного штейиа и медного сплава, часто бывает необхо-
димо прибавлять в пробу кремнезем в порошке, чтобы предотвратить про-
едание шербера.

11.	Веркблей должен веентв от 12 до 20 г. Если он гораздо меньше
этого веса, то есть опасность потери серебра вследствие окисления, осо-
бенно в случае богатой ругды. Если веркблей слишком большой, его можно
вторично шерберовать в новом шербере, чтобы довести до желаемого
размера.

12.	Веркблей бывают твердыми от присутствия меди, сурьмы и факти-
чески любого металла, находящегося в сплаве со свинцом. Хрупкими бы-
вают веркблей вследствие присутствия одного из многих металлов, сплав-
ленных совместно с серой или окисью свинца.

13.	Шлак шерберной пробы должен быть однородным и стекловидным.
Если он неоднороден, то, вероятно, содержит иеразложившуюся руду.'

14.	Белые пятна, иногда бывающие в шлаке, появляются большей частью
от присутствия сернокислого свинца, который образуется в случае низкой
температуры при шербероваиии.

15.	Шерберные шлаки состоят главным образом из 'металлических
окислов, растворенных в избытке глета, вместе с меньшими количествами
растворенных солей кремневой и бсриой кислоты.

16.	Если первоначальная температура была слишком низка или дверцы
муфеля были открыты слишком скоро, то потери при шербероваиии могут
быть значительными вследствие задержки в шлаке или на стенках шербера
неразложившихся минералов серебра.

Опробование путем шерберования просто, недорого и до-
вольно быстро. Для определения серебра в сульфидных рудах,
содержащих кислую пустую породу, оно дает удовлетворитель-
ные результаты и широко распространено. Оно особенно подхо-
дит для определения серебра в рудах, содержащих значительные
количества сульфидов, арсенидов и антимонидов, трудно окис-
ляемых неблагородных металлов, в частности меди, никеля и ко-
бальта. Оно применяется для определения серебра во всех суль-
фидных рудах так же, как для определения золота и серебра
в медных слитках, веркблеях и медном и никелевом штейнах.

Опробование путем шерберования не рекомендуется для чи-
стых руд с низким содержанием серебра по причине трудности
обработки и взвешивания получаемых маленьких корольков. Бо-
гатые руды должны взвешиваться более тщательно при шербер-
ной пробе, чем при тигельной, при .которой обычно употреб-
ляется количество руды в 2%—5 раз большее, чем и достигается
такая же точность. Навеска в 3 г руды не дает достаточно точ-
ного определения при обычном содержании золота в руде. По-
этому данный метод должен применяться преимущественно к ру-
дам, содержащим только серебро. Руды, содержащие одновре-
менно золото и серебро, должны анализироваться тигельной
пробой для того, чтобы получить для золота результаты необ-
ходимой точности.

Нет достаточных оснований для шерберования руд или про-
дуктов, которые не требуют окисления, и шерберование совер-
шенно непригодно для руд с более высоким содержанием окис-
лов, как магнетит, гематит, пиролюзит и т. д. Оно не подходит
для руд, имеющих значительное количество основной породы и
следовательно требующих большого количества кислых реаген-
тов. .

Шерберование не должно применяться к рудам, содержащим
летучие составные части, такие, как карбонаты и минералы, ко-
торые содержат кристаллизационную воду, являющуюся причи-
ной разбрызгивания и последующей потери сплава. Летучие со-
единения благородных металлов скорее могут ускользнуть из
шербера, чем из тигля, так как в первом руда находится в ус-
ловиях большего соприкосновения с воздухом.

Химические реакции при шербероваиии. Реакции, явля-
ющиеся следствием только одного нагревания.
Только одно нагревание может вызвать различные химические
изменения. В течение периода плавления, даже при отсутствии
кислорода, гидраты отдают воду, и большая часть карбонатов
137
A

i

отдает двуокись углерода и превращается в окислы, при этом
'даже разлагается некоторая часть сульфатов.

f Халькопирит, нагретый до 200°, диссоциирует следующим об-
разом:

2CuFeS,=CusS+2FeS+S.

Как только температура поднимается выше 540°, сульфиды
железа и меди расплавляются, образуя штейн. Пирит, нагретый
докрасна, разлагается приблизительно следующим образом:

7FeS2=Fe7S8+GS.

Точный состав остающегося сульфида железа зависит от тем-
"пературы и парциального давления паров серы. Для практиче-
ских целей реакция может быть выражена следующим образом:

FeS,=FeS-f-S.

В течение стадии расплавления свинец плавится и следующим
образом реагирует с присутствующим сульфидом серебра:

AgsS4-Pb-2Ag+PbS.

Металлическое серебро немедленно растворяется в избытке
расплавленного свинца.

Реакции ш л а к о об р аз о в а н и я. Согласно данным диа-
граммы плавкости несколько простых соединений кремнезема
у и различных металлических окисей образуют сложные соедине-
{ ния. Таким образом мы имеем основания для изображения сле-
1 дующей реакции:

2РЬО-г SiO2 = Pb,_SiO4.

Она может быть определена, как реакция шлакообразования;
но вообще шлаки представляют собой расплавленные растворы
одной составной части окиси в другой. В расплавленном состоя-
нии они следуют законам растворов и должны рассматриваться
как таковые.

Большая часть химических реакций сопровождается выделе-
нием или поглощением значительного количества тепла, но, ис-
ходя из тех немногих данных, которые мы имеем, теплота об-
разования силикатов и боратов окислов очень мала и поэтому
возникает сомнение, должны ли эти соединения называться
реакциями.

Простое окисление. Как только имеется возможность
доступа воздуха в муфель, свинец начинает окисляться до РЬО,
и это окисление продолжается в течение всего периода шербе-
рования.

Реакции обжига. Сульфиды в руде обжигаются, на что
указывают следующие реакции:

FeS+3O=FeO+SO,
PbS+3O=PbO+SO"
2PbS+7O=PbO4-PbSO4-uSO.,

ZnS+3O=ZnO+SO2
Sb2S3+9O=Sb2O3+3SOs.
Часть Sb,O8 улетучивается, а часть окисляется до Sb,O5 и реа-
гирует с глетом, образуя свинцовые соли сурьмяной кислоты,
хРЬО. ySb2O0. Мышьяк ведет себя так же, как и сурьма.

Реакции обжига, указанные выше, экзотермические и благо-
даря удалению двуокиси серы происходят быстро в направлении
правой части равенства.

Реакции между сульфидами и окислами. После
ошлакования кремнекислоты глетом избыток последнего реаги-
рует с неразложившимися сульфидами, производя удаление
серы следующим образом:

PbS+2PbO=3Pb+SO2

ZnS+3PbO=3Pb+ZnO+SO.2
Ag2S-j- 2PbO=2PbAg+SO,
As,,S3+9PbO=As2Os+3SO,-|-9Pb.

Сернокислый свинец реагирует с сульфидом свинца, как по-
казывают следующие реакции:

- PbS+PbSO4^2Pb+2SO,
PbS -|-2PbSO4=Pb+2РЬО 4- 3SOs
PbS+3PbSO4=4PbO+4SO2

Реакции взаимодействия, указанные выше, эндотермические
и поэтому, вероятно, относительно незначительны при шерберо-
вании. Если бы в руде, присутствовала Cu2S, то часть ее окис-
лилась бы до СнО, и тогда полусернистая медь и окись меди
начинают реагировать следующим образом:

Cu2S-|-2CuO=4Cu+SOj.

Подобная реакция между глетом и полусернистой медью, ве-
роятно, протекает следующим образом:

Cu2S+2PbO=2CuPb+SO2.

Требуется длительное шерберование для удаления восстанов-
ленной и сплавленной со свинцом меди. Последние две реак-
ции возможны только при высоких температурах, так что для
отделения меди при шерберовании в муфеле должна поддержи-
ваться низкая температура.

Определение присутствующих при шерберовании металлов.
Цвет тонкого верхнего слоя на шербере может дать представле-
ние о виде и количестве металла, первоначально присутствовав-
шего в руде; в связи с минералогическим исследованием он дает
достаточно хорошее представление о составе руды.

Медь окрашивает шербер в светлый или темнозеленый цвет,
в зависимости от присутствующего ее количества. Если в руде
много железа, то этот цвет может быть целиком или частью за-
темнен черным цветом окиси железа. На деле все железо уда-
ляется при первом шерберовании так, что при опробовании
медного штейна первый шербер может оказаться черным, между
тем как второй —• зеленым. Зеленый цвет, повидимому, является
следствием смеси синего медного и желтого свинцового сили-
катов.
to

ri'

предварительно прокаливают в муфеле. Прибавляют около 1 г
кремнезема и шерберуют при низкой температуре.

Если необходимо, повторяют шерберование до тех пор, пока
охлажденные шербера не станут светлозелеными. Купелируют,
{как всегда. Цвет капели должен быть зеленоватый, но не черный,
так как черный цвет является указанием на недостаточное шер-
берование. Взвешивают в корольке серебро и золото, разде-
(ляют и взвешивают золото.

![ Примечания: 1. Для штейиа, содержащего более 30% меди, достаточны
‘ два шерберования.

2. Этот способ дает довольно богатый шлак и потери в капели, и
ж в целях точности работы шлаки и капели повторно опробуются и делается
If поправка на содержание в них золота и серебра.

,ц|	3. Получаемые в конце процесса серебряные корольки часто содер-

’ жат от 2 до 4% меди.

4. Если желательно получить точные результаты по золоту, то шербе-
руются ие менее чем 10 порций штейиа по 3 г каждая и соединенные
веркблей анализируются попарно.

Потери при шерберовании. Потери при шерберовании явля-
ются следствием разбрызгивания, улетучивания, окисления и
ошлакования в процессе шерберования, а также и от разбрызги-
вания при выливании. Некоторая потеря вследствие окисления и
ошлакования неизбежна, но она должна быть низка. Если
4 имеется значительная потеря через улетучивание, то она пока-
зывает, что процесс не подходит к руде.

Тенденция проб разбрызгиваться при шерберовании есть одно
 из самых серьезных возражений против процесса. Руды, которые
растрескиваются или содержат летучие составные части такие,
как СО2, Н2О и т. д. (СаСО», CaSO4.2Н2О), не подходят для
процесса шерберования и их следует опробовать тигельной плав-
кой. Предварительное глазурование шербера смесью углекислого
4 натрия с плавленой бурой предотвращает разбрызгивание. Шер-
бера следует всегда держать в теплом сухом помещении.

Потери сплава вследствие того, что весь свинец не собран в
одном куске, вызываются, во-первых, небрежным выливанием,
так как при этом часть свинца может расплескаться по стенкам
I изложницы и затвердеть там, во-вторых, малым количеством
шлака и, в-третьих, выливанием холодной пробы, в результате
чего получаются выпады из сплава, которые остаются в шербере
или рассыпаются через шлак по изложнице,

Так как шерберование есть окислительный процесс, то име-
ются основания ожидать некоторой потери вследствие окисле-
ния благородных металлов, и это окисление тем больше, чем
дольше продолжается шерберование и чем интенсивнее окисли-
тельное действие. Серебро окисляется легче золота, поэтому мы
должны ожидать, что потеря серебра будет больше, чем потеря
золота. Чтобы довести эту потерю до минимума, период плавле-
ния должен быть возможно коротким. Расплавленный свинец
имеет тенденцию восстанавливать и собирать некоторые коли-
чества предварительно ошлакованного серебра. Некоторые про-
биреры рекомендуют посыпать поверх шлака в шербере неболь-
шое количество древесного угля перед закрыванием дверец му-
142

ШНННН1
феля на период плавления, имея в виду восстановление некото-
рого количества свинца из шлака и собирание таким образом
большей части окисленного серебра дождем свинца, проходящим
через шлак. Английские авторитеты почти всегда рекомендуют
этот способ, который они называют промывкой шлака.

Келлер1 дает средние цифры потерь благородных металлов
при опробовании анодных шламов, которые содержали
116 647,5 г серебра на тонну. Опробование производилось путем
шерберования одной серии проб при высокой и другой при низ-
кой температуре. Результаты, являющиеся средними из каждой
серии в 20 индивидуальных проб, показаны в табл. 19.

Таблица 19

Источник потерь	Шерберование и купе- лиронание при высокой температуре		Шерберование и купе- лирование при низкой температуре	
	серебро г/т	золото г/т	серебро г/т	золото г/т
В корольках 		112689,7	871,9	114 745,4	865,4
В шлаке 		1 722,7	0.3	1 755,6	0,6
В капелях 		673,1	1,5	651,1	0.9
При декантации		—	2,4	—	7,1
Итого ...	115085,5	876,1	117 152,1	874.0

Наибольшая разница в результатах опробования получилась
по основным' королькам. Цифры же потерь удивительно хорошо
совпадают.

Потеря серебра, показанная этими цифрами, очень высока
вследствие необходимости повторных шерберований и влияния
меди на увеличение потерь. Потеря золота чрезвычайно мала и
является иллюстрацией защитного действия серебра на золото.

Разница в температурах купелирования не могла быть велика,
или, иначе, холодное шерберование давало более чистые верк-
блеи, так как потери в капелях отличаются очень мало.

Пониженные результаты, полученные шерберованием и купе-
лированием при высокой температуре по сравнению с известным
содержанием серебра в 116 647,5 г/т, позволили сделать Келлеру
вывод, что произошла большая потеря серебра вследствие улету-
чивания. Это является хорошим аргументом за холодное шербе-
рование и купелирование при работе с медью.

Потеря золота при декантации в случае корольков, получаю-
щихся при низкой температуре, в три раза больше, чем потеря в

1 Trans. А. I. М. Е. 60, стр. 706,
корольках, получающихся при высокой температуре. Он припи-
сывает эту разницу увеличивающемуся распылению золота вслед-
ствие присутствия добавочных примесей, удерживающихся в ко-
рольках при низкой температуре.

Употребление больших навесок руды при шербероваиии.
Тогда как обычной навеской при опробовании путем шерберо-
вания является 3 г, Симондс1 находит, что возможно получить
хорошие результаты на практике со всеми сортами сульфидных
руд, употребляя 15 г руды, 75 г свинца и 2,5 г плавленой буры
в мелком шербере диаметром 7,5 см.

В этом отношении не представляли бы конечно затруднений
смеси, состоящие только из галенита и кварца.

Навески при шербероваиии для различных материалов. Сле-
дующие навески считались большей частью удовлетворитель-
ными.

Таблица 20

Навески пои шербероваиии

	11	и	X т	а		Сначала
Материал		зериеиый свинец			Диаметр	высокая
	иавеска руды		плавле- ная бура	кварц	шербера	темпера- тура,
	г	г	г	г	СМ	затем
Галенит 	  Половина галенита,	3	35	0,5-1	—	5,7	Низкая
половина силиката	3	35	0,5-1	—	5,7 	Низкая
Небольшое количе-						
ство галенита . .	6	45	0,5—1	—	6,3	Низкая
Пирит 	  Половина пирита, по-	3	50	2-3	—	7,0  6.3	Средняя  .Средняя
ловима силиката	3	45	1—2	—		
Стибнит		3	50-60	1-2	—.	7,0-76	Высокая
Сфалерит		 3	60	3-5	1-2	7,6	Высокая
Мышьяковая руда .	3	4i—60	1-2	—	7,0-7,6.	Высокая
Кобальтовая руда .	3	60	3	—	7,6	Высокая
Никелевая руда . .	1,5—3	60	3	=-	7,6	Высокая
Халькопир т . . . .	3	60	1—2	1	7,6	Низкая
Оловянная руда . .	3	60-70	2-3	1	7.6-8,9	Высокая
Свинцовый штейи .	3	50	0,5	—	7,0	Низкая
Медный штейи . . .	3	60	1	1	7,0  4	Низкая

1 California Mines and Minerals, стр. 226 (1889).

{
ГЛАВА ВОСЬМАЯ
I

Тигельная проба

Теория тигельной пробы. Руды большею частью сами по себе
неплавки или почти неплавки, но превращенные в порошок и
смешанные в надлежащей пропорции с подходящими реагентами,
они дают смесь, плавящуюся при практически достижимой тем-
пературе. Чем тоньше измельчена руда, тем лучше и однороднее
полученные результаты. Мы предполагаем, что в тигельной пробе
имеется такая совершенная смесь руды и флюсов, что каждая
частица руды находится в контакте с одной или несколькими ча-
стицами глета и восстанавливающего реагента. По мере того, как
температура массы поднимается, часть глета восстанавливается в
свинец (начиная с темпертуры в 500—550°), и эти восстановлен-
ные зерна свинца сплавляются и захватывают золото и серебро
из окружающих частиц руды до тех пор, пока благородные ме-
таллы не перейдут в сплав.

Приблизительно при той же самой температуре — 560° — бура
начинает плавиться и образовывать плавкие соединения с неко-
торыми из оснований флюса и руды.

При отсутствии буры или других легкоплавких составных ча-
стей окись свинца и кремнезем соединяются при температуре
приблизительно в 700°, и с этого момента начинается быстрое
образование шлака. Условия должны быть таковы, чтобы шлак
оставался вязким до тех пор, пока частицы руды не разложатся
хорошо, а каждая частица золота и серебра не будет захвачена
ближайшими зернами свинца. После этого температуру можно-
поднимать до' тех пор, пока шлак не станет совсем жидким;
тогда частиц"ы свинца соединяются и, падая через шлак, обра-
зуют веркблей на дне тигля, где практически концентрируются
все благородные металлы, первоначально находившиеся в на-
веске.

Чтобы сознательно производйть тигельную пробу, необходимо
знать (М'инералогический состав руды, потому что силикатная
руда требует иной обработки, чем руда, по составу главным об-
разом известковая; так же, как обработка сульфидов, отли-
чатся от обработки окисей.

Пробирер для своих целей должен рассматривать руды с двух
точек зрения: а) в зависимости от характера и количества их
составных частей, образующих шлак, и б) в зависимости от того,
обладают ли они окислительной и восстановительной способно-
10 Э. Е. Бэгби.
стью или они нейтральны при тигельной плавке со свинцом и
окисью свинца.

Классификация руд в зависимости от их составных частей,
образующих шлак. Главные составные части руд и минералов,
входящих в состав породы и образующих шлак, распределяются
в порядке их нахождения в земной коре приблизительно следую-
щим образом:

Кремнезем..............SiO2

Глинозем...............А12О3 Кислоты

Закись железа ..........FeO

, марганца ..........МпО

Окись кальция..........СаО	Основания

„ магния............MgO

„ натрия............Na.2O

, калия ............. К2О

, циика.............ZnO

„ свинца............РЬО

Закись меди............Си2О

Эти окислы, за исключением окисей натрия, калия и свинца,
неплавки при температуре пробирной печи. Чтобы получить их
в расплавленном состоянии, мы прибавляем флюсы. Все обычно
употребляемые при опробовании флюсы, за исключением крем-
незема, легкоплавки.

Вообще следует отметить, что для ошлакования кислоты
(кремнезема) необходимо прибавлять основания и для ошлако-
вания основных окислов надо прибавлять кислоты. Для ошлако-
вания окиси алюминия лучше прибавлять одновременно и кис-
лоты и основания.

Классификация руд соответственно их окислительному и вос-
становительному характеру. Руды могут быть разделены на три
следующие класса соответственно их окислительным и восстано-
вительным свойствам в тигельной пробе.

Класс I. Нейтральные руды. Кремнистые, окисные
и карбонатные руды, не содержащие сульфидов, арсенидов, анти-
монидов, теллуридов и т. д., т. е. руды, не имеющие восстанови-
тельной или окислительной способности.

Класс П. Руды, имеющие восстановительную
способность. Руды, содержащие сульфиды, арсениды, анти-
мониды, теллуриды, углекислые вещества и т. д., или руды, ко-
торые востанавливают глет до свинца при тигельной плавке.

Класс III. Руды, обладающие окислительной
способностью. Руды, содержащие окись железа, перекись
марганца и т. д., или руды, которые, будучи расплавлены с флю-
сами, окисляют свинец или восстановительные реагенты. Руды
со" сколько-нибудь значительной окислительной способностью
сравнительно редки.

Определение характера пробы. Легче всего определить мине-
ралогический характер руды, когда она находится в измельчен-
ном состоянии. Но так как большая часть проб, получаемых про-
146
бирером, находится в измельченном состоянии, то ему прихо-
дится дать точное определение состава этой пробы в таком со-
стоянии. Лучше всего это выполняется путем промывки неболь-
шой порции руды на лотке под струей воды.

Помещают один или два грамма руды на лоток для про-
мывки, смачивают водой и затем сильно встряхивают в гори-
зонтальном направлении до тех пор, пока ил не будет во взве-
шенном состоянии и все куски не рассыплются. Затем илу дают
осесть, сливают, если нужно, некоторое количество воды и ве-
ерообразно располагают руду соответственно удельному весу ее
различных минералов путем промывки и встряхивания. Вода
должна течь поверх руды только в одном направлении, и бы-
строта встряхивающих движений должна увеличиваться в на-

Фиг. 43. Чистый галенит и кварц на лотке для промывки

правлении, противоположном току воды. Благодаря встряхива-
нию руда располагается: самая тяжелая ближе к лотку, самая
легкая на поверхности, тогда как вода смывает все вниз, причем
материал, находящийся на поверхности, наиболее подвергается
ее действию по причине своего положения, а также по причине
меньшего удельного веса.

Наконец в случае присутствия целого ряда минералов, они
могут расположиться в виде веера в порядке их удельного веса,
например: галенит, пирит, сфалерит и кварц.

На фиг. 43 показан веер из галенита и кварца на лотке для
промцвки. Приняв во внимание удельный вес различных минера-
10*	147
а лов, опытный работник может сделать верное определение про-
’ цента каждого из присутствующих в руде минералов.

Тигельные шлаки. Шлаки, получаемые при тигельной пробе,
Е могут рассматриваться, как силикаты и бораты металлических
I окислов, растворенные друг в друге и в глете. Они также часто
| содержат растворенный углекислый газ. Кислые составные части
т породы, кроме кремнекислоты, встречаются очень редко и не
ЭД имеют важного значения при образовании шлаков, так что их
« можно не принимать во внимание по крайней мере при предва-
3 рительном обсуждении вопроса. Пробирные шлаки с высоким со-
• держанием глета и низким содержанием кремнезема, буры и дру-
.> гих кислот часто называются окисляющими шлаками. Очень мало
известно о составе этих шлаков.

Очень кислые шлаки часто бывают эмульсиями или суспен-
зиями, а не настоящими растворами, т. е. они могут содержать
взвешенные твердые или расплавленные зерна других минералов.

Шлак, подходящий для целей пробирного анализа, должен
обладать следующими свойствами:

1)	иметь сравнительно низкую температуру образования, легко
’ достигаемую в пробирных печах;

2)	быть вязким в период восстановления глета для того, что-
бы удерживать частицы восстановленного свинца до тех пор,
I -пока благородные металлы не освободятся от своих механиче-
j ских или химических связей для сплавления со свинцом;

3)	быть жидким при нагревании немного выше его темпера-
туры плавления, так, чтобы зерна свинца могли легко пройти
4 через него и собраться на дно тигля;

4)	не растворять благородных металлов и способствовать
I полному разложению руды флюсами;

5)	не должен сильно действовать на материал тигля;

6)	его удельный вес должен быть низким, чтобы было воз-
Ц можно полное разделение свинца и шлака;

7)	будучи холодным, он должен легко отделяться от свинца
, и быть однородным, указывая, таким образом, на полное разло-
i жение руды;

8)	должен собрать все примеси руды и быть свободным от
высших окислов металлов;

9)	за исключением плавки с железом, он должен быть свобо-
 ден от сульфидов.	...

Цвет шлаков тигельной пробы. Как и при шерберовании, цвет
шлаков, получаемых при тигельной пробе, часто является по-
казательным для определения присутствия тех или других ме-
таллов. В зависимости от относительных количеств кремнезема,
буры и глета в тигельной пробе окрашивание не всегда имеет
одно и то же значение. Так, различные оттенки зеленого цвета
в тигельных шлаках обычно могут быть приписаны присутствию
силиката закиси железа, а не меди, как это бывает в шлаках при
шерберовании, тогда, как при отсутствии железа медь придает
тигельному шлаку кирпично-красный цвет вследствие присут-
ствия медистого силиката или бората. Кальций, магний, алюми-
148

IIIIIIIIIIIIII
ний и цинк дают белые или серо-белые шлаки, более или менее
непрозрачные. Кислые силикаты .натрия и свинца — светлые,
бесцветные стекла. Кобальт дает характерный синий цвет. Железо
и магний в больших количествах делают шлак черным. Неболь-
шое количество магния при отсутствии посторонних элементов
может дать оттенки от пурпурового до светлорозового, и, как это
хорошо известно всем, делающим стекло, небольшое количество
магния может нейтрализовать цветовой эффект железа.

Классификация силикатов. Силикаты классифицируются в за-
висимости от отношения кислорода кислоты к кислороду осно-
вания. Таким образом моносиликат имеет такое же количество
кислорода в кислоте, как и в основании. Бисиликат имеет в два
раза больше кислорода в кислоте, чем в основании, и т. д.

Силикаты, удовлетворительные по своему составу для про-
бирных шлаков, находятся в следующих пределах:

Таблица 21

Классификация силикатов

Название	Отношение кислорода кислоты к кислороду основания	Формула Л = двух- валентное ос- нование
Субсил икат			4RO • S1O2
Моносиликат		1:1	2RO  SlOs
Сесквнсиликат] . . .	1VS:1	4RO • 3S)O2
Бисиликат 		2:1	RO • SiOjj
Трисиликат 			3:1	2RO • 3S1O2 '

Температура образования и точка плавления различных сили-
катов зависят не только от отношения силиката к основанию, но
также от природы присутствующих оснований. Таким образом
мы можем сказать, что в пределах табл. 21 силикаты свинца
и щелочи все легкоплавкие, силикаты железа и марганца труд-
ноплавки и силикаты кальция, магния и алюминия неплавки при
температуре пробирной печи. Следует отметить, что до сих пор
мы указываем на индивидуальные силикаты различных основа-
ний, а не на их смеси.

Би- и трисиликаты этих шлаков имеют незначительное влия-
ние на обыкновенную тигельную пробу, тогда как субсиликаты
действуют на нее сильно, удовлетворяя свое химическое срод-
ство с силикатом.

Необходимо различать температуру образования шлака и
точку плавления того же шлака, уже образовавшегося. Как ука-
зал Дэй 1, если составные части шлака тонко измельчены и хо-
рошо смешаны, то температура образования шлака гораздо ниже,
чем температура плавления. To-есть шлак образуется без плавле-

1 Jour. Am. Chem. Soc. 28, стр. 1039 (Sept. 1906).
ния и действительно проходит через стадию тесторбразования
прежде, чем доходит до состояния полного плавления.

Роль .буры в шлаках. Бура (Na2B*O7. 10Н20) плавится при
температуре около 560° и отдает свою кристаллизационную воду,
образуя плавленую буру. Плавленая бура в расплавленном со-
g стоянии достаточно вязкая и вследствие избытка окиси бора дей-
* ствует, как кислый флюс.

Хотя сначала бура является кислым флюсом, но она также
обнаруживает значительную растворяющую способность по от-
i ношению к силикатам. Она понижает температуру плавления
шлака и в случае несулыфидных руд создает вязкость шлака
в течение восстановительного периода. Она понижает темпера-

туру окончательного разжижения шлака, особенно в случае основ-
ных руд. Согласно указаниям Стиля (Stell)1 бура, невидимому,
защищает тигель от растворяющего действия глета, вероятно, по-
крывая его слоем вязкого алюминиевого силиката буры.

Для того чтобы определить, в каком отношении он находится
к силикату как кислый флюс, мы можем рассмотреть этот вопрос
сначала с теоретической точки зрения результатов опыта.

Рассматривая бораты согласно их металлургической класси-
фикации, т. е. согласно отношению количества кислорода в кис-

лоте к количеству кислорода в основании, мы можем вычислить
вес плавленой буры, необходимой для образования монобората,
на единицу веса углекислого натрия и сравнить его с количеством
I. кислоты, требуемой для образования моносиликата с тем же ко-
( личеством основания. Рациональная формула плавленой буры
' (Na2O . 2В-О3); отсюда мы видим, что для образования монобо-

рата (6Na»0.2В2О3) плавленая бура требует пять добавочных
молекул Na2O. Уравнение может быть написано следующим об-
разом:

SNajCOg-l-Na,©  2B2Os=6Na2O • 2B2Os-|-5COe.

Чтобы найти количество плавленой буры, необходимое для
образования монобората со 100 г соды, мы можем написать сле-

дующую пропорцию:

5NagCO3: Na2O

откуда находим, что

• 2В8О3—530:202=100:%,
х=38,1.

Таким же путем .мы можем найти количество силиката, необ-
ходимое для образования моносиликата со 100 г углекислого
натрия,

2Na2COs: SiOs=212:60= 100: у;

решая, находим, что

у=28,3.

Отсюда с теоретической точки зрения мы можем сказать, что
в случае моносиликатного шлака 38,1 г плавленой буры экви-
валентны 28,3 г силиката или, когда употребляется плавленая

1 Eng and Min. Jour. 8.’, стр. 1243.

1111 111II I114III44411
бура для замещения силиката в моносиликатном шлаке, 1 г имеет
то же действие, что и 0,743 г силиката.

Для бисиликатного шлака — отношение иное вследствие при-
сутствующей уже в плавленой буре молекулы Na2O. Количество
плавленой буры, требуемое для образования бибората со 100 г
углекислого натрия, 95,3 и силиката для бисиликата — 56,6. Та-
ким образом в случае бисиликатного шлака, 1 г плавленой буры
эквивалентен 0,584 г силиката.

Опыты *, касающиеся размера веркблеев, получаемых при
сильно восстановительных плавках, с изменяющимися количе-
ствами силиката в одних случаях и плавленой буры в других
случаях, дают результаты, приближающиеся к теоретическим вы-
водам, изложенным выше. Они показывают, что 10 г плавленой
буры имеют то же действие в предотвращении восстановления
свинца из глета, как 6—7 г силиката.

Розе0 в дискуссии по рафинированию золотых слитков кис-
лородом, указывает, что он сделал ряд опытов Для определения
наилучших пропорций буры, силиката и металлических окислов.
Только одна бура оказалась неудовлетворительной ввиду быст-
рого раз’едания тигля. Только один силикат дал тестообразный
очень вязкий шлак. Самый лучший полученный шлак соответ-
ствовал приблизительно формуле

2/3 (Na2O, • B2O3)+3RO, • 2f3B2O8 • 3SiO2,
которая расшифровывается следующей формулой:

9RO4-2Na2B4O7-b9SiO2,
где

R=Ca, Mg, Pb, Zn, Cu, 2/3Fe, 2/3Ni •

за исключением метабората соды Na,B4O7 это борный силикат, в
котором отношение кислорода в кислоте к кислороду в осно-
вании равно 2,66 :1. Этот шлак плавится при низкой темпера-
туре и очень жидкий — при температуре между 1 000 и 1 100°.
Он имеет только слегка раз’едающее действие на глиняные тигли.
Флюс содержит 3 ч. по весу плавленой буры на 4 ч. силиката.

Чарльз Е. Мейер’ при шихтовании цианистых шламов пере-
водил цинк в бисиликат и прибавлял Ма^В4О7 для других основа-
ний. Предполагалось, что другим основанием должен быть Fe2Os;
плавленая бура прибавлялась в количестве 1 кг bta2B,O7 на 1 кг
Fe,Os.

Текучесть шлаков. Необходимо также различать температуру
плавления и текучесть шлаков. Многие шлаки с низкой темпера-
турой плавления и образования являются совершенно неподхо-
дящими для пробирных целей ввиду их вязкости в расплавленном
состоянии. Как правило, чем выше температура, тем шлак стано-
вится все более жидким, но различные шлаки весьма различа-
ются в этом отношении. Все шлаки вязки при температуре за-

1 Lodge, Notes on Assaying, 2-е изд.

2 Inst. Min. and Met. 14, стр 396 (1935).

3 Jour. Chern. Met. and Min. Soc. ot South Africa 5, стр. 108 (1905).
‘ твердевания, но один шлак будет текучим при температуре на
Ь 200° выше его точки плавления, а другой будет определенно
f вязким при этой степени перегрева.

Вязкость силикатов увеличивается с увеличением процента
окиси кремния выше того, который требуется для моносиликата.
То же самое может быть сказано про бораты.

Кислые и основные шлаки. Шлаки более кислые, чем моно-
силикат, вообще называются кислыми, тогда как шлаки, прибли-
жающиеся к субсиликату, называются основными. Кислые шлаки
более или менее вязки в расплавленном состоянии и могут вы-
£ тянутся в длинные нити. Они охлаждаются медленно и по ох-
лаждении обычно делаются стекловидными и хрупкими. Основ-
ные шлаки обычно чрезвычайно жидки в расплавленном состоя-
* нии; они льются, как вода, и не имеют тенденции вытягиваться в
Ц нити, но фактически могут быть даже в кусках при большом
t избытке оснований. Они быстро затвердевают и до некоторой
Остепени кристаллизуются в течение затвердевания. Основные
шлаки в холодном состоянии тусклые и твердые. Они часто бы-
вают темного цвета и ввиду высокого содержания оснований
обычно имеют высокий удельный вес.

Смешанные силикаты. Смесь двух или нескольких плавких
соединений обычно плавится при более низкой температуре, чем
каждое из них, взятое в отдельности. Например: смесь углекис-
лого калия и натрия плавится при более низкой температуре,
Й чем каждый из них, взятый в отдельности. По этой причине про-
> биреры всегда заготовляют ряд легкоплавких веществ, несмотря
на то, что их присутствие не всегда бывает необходимо для раз-
* ложения руды. Например, даже при опробовании чистого изве-
стняка, который представляет собой основание, всегда прибав-
ляется известное количество углекислого натрия, также пред-
ставляющего собой основание.

Употребление флюсов. Ради экономии материала и времени
лучше всего ограничивать количество флюсов в зависимости от
того, что необходимо для руды. Большое сбережение материала,
которое может быть сделано таким путем, иллюстрируется сле-
дующим: если мы употребляем в два раза больше флюса, чем
это необходимо, мы должны употреблять в два раза большего
размера тигель, что значительно уменьшает производительность
печи. Кроме того, большие шихты требуют более продолжитель-
ного времени для разложения руды, и это опять уменьшает про-
изводительность печи.

Веркблей. 'При каждом опробовании на золото иЛи серебро
восстанавливается тщательно регулируемое количество глета.
В результате этого образуется большое количество маленьких
шариков свинца, служащих для собирания золота и серебра.
Когда шихта становится совершенно жидкой, шарики собираются
на дне тигля, образуя веркблей. Существуют различные мнения
относительно оптимального размера веркблея. Многие пробиреры
считают, что вес веркблея должен быть пропорционален вели-
чине навески; другие ставят величину веркблея в зависимость от
152
количества благородных металлов, которые должны быть собра-
ны. Оба эти мнения заслуживают внимания и в общем находятся
в согласии с опытом работающих на шахтных печах для вы-
плавки свинца, которые считают, что шихта должна содержать не
менее чем 10°/о свинца, целиком подлежащего восстановлению.

Миллер 1 и Фультон, делая опыты с рудой, содержащей 70,3 кг
серебра на тонну, нашли, что количество серебра, восстанавлен-
ного из веркблея, увеличивалось регулярно с увеличением раз-
мера веркблея до максимума в 28 г. Они пришли к заключению,
что коллектирующая способность данного весового количества
свинца независила от количества шихты.

В большинстве случаев веркблей в 28 г собирает все золото
и серебро из обыкновенной навески тигельной пробы, и можно
посоветовать получать веркблей этого размера, если только не
имеется важных причин для изменения указанной величины.

Покрышка. В практической работе со всякой тигельной про-
бой прежде было в обычае помещать покрышку из какого-ни-
будь легкоплавкого вещества на поверхность шихты в тигле.
Различные пробиреры являются сторонниками разных материа-
лов — таких, как соль, сульфат натрия, бура, плавленая бура и
сода, так же, как и разных смесей флюсов.

Смысл употребления покрышки заключается в том, что, рас-
плавляясь раньше, она образует толстую глазурь на стенках
тигля и что если частицы руды или капли свинца остаются на
стенках тигля после расплавления шихты, то покрышка мешает
их прилипанию. Когда плавка становится спокойной и темпера-
тура поднимается, большая часть глазури сбегает вниз по стен-
кам и присоединяется к главной шихте, унося с собой те ма-
лые частицы руды и свинца, которые могли пристать к стенкам
в первый период плавки.

Покрышка из соли очень жидкая в расплавленном состоянии.
Она не входит в шлак, но плавает на его поверхности, не до-
пуская таким образом воздух и предотвращая потерю во время
кипения.	v ।

Покрышка из буры плавится прежде, чем вся остальная
шихта. Она вязкая в расплавленном состоянии и предотвращает
^потерю тонкой руды от распыления, а также и ограничивает по-
тери при кипении. Наконец она входит в шлак и тогда перестает
быть покрышкой, когда плавка идет уже хорошо.

Некоторые пробиреры возражают против употребления соли
на том основании, что она, повидимому, причиняет потери золота
и серебра от улетучивания. Хорошо известно, что хлорное золото
улетучивается при сравнительно низкой температуре, начиная с-
180°, и что хлористое серебро летуче в соединении с хлоридами
мышьяка, сурьмы, меди, железа, свинца и т. д. Если руда содер-
жит такие вещества, как окись марганца, основной сульфат же-
леза и т. д., обладающие способностью восстанавливать хлор
при нагревании с солью, то было бы целесообразно не употреб-

1 School of Mines Quarterly, 17, стр. 160—170.
лять соли. Если нежелательно употребление соли, то может быть
сделана хорошая покрышка из смеси плавленой буры и углекис-
лого натрия |в пропорции 10 ч. первой к 16 ч. второй.

В настоящее время есть тенденция совсем отменить употреб-
ление покрышки. Для плавок в муфеле во всяком случае по-
крышка из соли ненужна и даже может встретить возражения
при применении ее, так как комната наполняется хлорными па-
рами во время сливания. Соль способствует улетучиванию свин-
цовых соединений, которые вредны для здоровья.

Восстановление и окисление

Восстановительные и окислительные реакции обычны при
опробовании, как и при всякой другой химической работе, и
практически все плавки бывают по своему характеру или вос-
становительными или окислительными. Например шерберная
проба представляет окислительную плавку, при которой кислород
воздуха является окислителем, тогда как тигельная плавка квар-
цевой руды является восстановительной плавкой, при которой
неочищенный винный камень, мука или древесный уголь дей-
ствует, как восстановительные реагенты.

Под термином «восстановительная способность» («reducing
power» — R. р.), который употребляется в пробирном искусстве,
подразумевается количество свинца, восстаиавлИва1емое одним
граммом руды или реактива при плавке его с избытком глета.
Например, если мы употребляем 5,00 г руды и получаем верк-
блей, который весит 16,50 г, то восстановительная способность
руды равна:

	-Q QQ

5,00 ~

Под термином «окислительная способность» («oxidizing power» —
О. р.) понимается количество свинца, окисляемое одним грам-
мом руды или реактива при плавлении; правильнее,—это свинец,
эквивалентный известному количеству восстановительного агента
или руды, который может быть окислен одним граммом руды
или реактива.

Восстановительные реакции. Восстановление свинца древесным
углем происходит по следующей реакции:

2РЬО+С=2РЬ+СОг,

из которой видно, что 1 г чистого угля может восстановить
2 X 270

—12— = 34,5 г свинца. Однако, так как древесный уголь ни-
когда не бывает чистым углеродом, то результаты, действительно
получаемые в лаборатории, бывают немного меньше, обычно от
25 до 30 г. Все углеродистые материалы 'имеют большую илиь
меньшую восстановительную способность. Наиболее употребляю-
щимися из них. в качестве восстановительных реагентов при
опробовании являются: древесный уголь с восстановительной
способностью R. р. = 27,5, неочищенный винный камень R. р —
154
= 8—12; винный камень R. р. = 5,5; мука R. р. = 10—12. Кроме
углеродистых материалов многие другие вещества и элементы
способны восстанавливать свинец из его окиси. Самыми важными
из них являются металлическое железо, сера и металлические
сульфиды. Восстановление свинца железом происходит по сле-
дующей реакции:

PbO+Fe=:Pb-j-FeO.

Отсюда восстановительная способность железа равна
^-3,70.

ОО '

Восстановительная способность серы и металлических суль-
фидов изменяется в зависимости от количества присутствующего
щелочного карбоната. Например восстановление свинца серой в
отсутствие щелочных карбонатов происходит по следующей
реакции:

2PbO+S=2Pb+SO„.

Восстановительная способность серы при таких условиях
была бы:	«

А	2x207_ioq

В присутствии достаточного количества щелочных карбонатов
сера окисляется до трехвалентной, которая соединяется со ще-
лочью и образует сульфат. Реакция происходит следующим об-
разом:

3PbO+S-FNa2COs=3Pb+N^SO4+COs,
из чего мы видим, что восстановительная способность серы при
таких условиях была бы

-21—19 4

Таким же способом мы находим, что восстановительная спо-
собность металлических сульфидов изменяется в зависимости от
количества присутствующего активного щелочного карбоната.
Следующее уравнение выражает реакцию между пиритом и
глетом:

Ре32+5РЬО+51О.=Ре51Оя+5РЬ+25Ог.

Это последнее утверждение не вполне верно, так как при пол-
ном отсутствии щелочного карбоната реакция не протекает пол-
ностью. Миллер нашел, что при вышеуказанных условиях сви-
нец и шлак всегда содержали сульфиды, и действительные ре-
зультаты оказывались несколько ниже того, что выражало выше-
указанное уравнение.	i

Согласно этому уравнению восстановительная способность
была бы:

5РЬ _ 1035

FeS2 ~ 120 ~

При избытке углекислого натрия и при отсутствии кремнезема
сера окисляется до трехвалентной и железо — до окиси железа,
как показывает следующее уравнение;
Т

Л

ii

и

2FeSg+15РЬО+4N а2СОа=Fe2O8+15Pb+4Na2SO4+4C О2,
это дает восстановительную способность

3 1O5_i2q

240 — 1Z’y>

При небольшом количестве кремнезема железо может быть

оставлено в состоянии закиси, которой следует отдать большее
*J| предпочтение. Тогда реакция пойдет следующим образом:

2FeS2+14PbO+4Na2COs+SiO2=Fe2SiO4+14Pb+
+4Na2SO4+4CO2,

| что дает восстановительную способность, равную 12,07.

Все вышеуказаннные реакции могут иметь место одновре-
‘j| менно в одной и той же плавке, и поэтому становится очевид-
|ным, что может быть получена для пирита какая-нибудь восста-
новительная способность между 8,6 и 12,9 в зависимости от ко-
личеств углекислого натрия, глета и кремнезема. Несколько труд-
нее контролировать окисление серы, и это затрудняет получение
веркблея требуемого размера. (Пробиреру следует знать эффек-
тивную восстановительную способность руды, которая всегда на-
ходится между двумя указанными крайностями, и он определяет
это предварительной плавкой с небольшим количеством руды,
? избытком глета и точным количеством соды.

Табл. 22 показывает восстановительную способность неко-
торых обычных сульфидов. Теоретические цифры вычислены
для случаев окисления серы как до SO,, так и до SO». В послед-
нем столбце даца восстановительная способность чистых мине-
ралов при употреблении шихты: Na,COs 5 г; (РЬО 80 г; SiO2 2 г.

"it

Таблица 22

Восстановительная способность минералов

Минералы	Формула	Вычислено		_ Дейстни- тельно оп- ределено
		S до SO2	S до SOs	
Галенит 		PbS	«2,6	3,46	3,41
Халькозин		Cu2S	3,9	5,2	
Арсенопирит		FeAsS	5,7	6,69	8,181
Стнбнит 		Sb2Sy	5,5	7,35	6,75
Халькопирит 		CuFeSa	6.2	8,44	7,85
Сфалерит		ZnS	6,37	8.5	7,87
Пирротин 		Fe7Se	7,35	9,9	10,00
Пирит		FeS2	8,6	12,07	11,05

1 Употребленный образец, вероятно,

содержал пнрнт.

В случае серы и металлических сульфидов количество
восстановленного углеродистыми восстановителями, г

свинца,
зависит

также от характера шихты, особенно от количества присутству-
ющего кремнезема. При прочих равных условиях: чем больше
156
основность шихты, тем больше количество свинца, которое будет
восстановлено единицей восстановителя. Таким образом извест-
ный образец неочищенного винного камня показал восстанови-
тельную способность в 11,04, когда же был прибавлен кремнезем
для образования субсиликата: 10,93 — для моносиликата; 10,62 —
для бисилцката и только 9,26 для трнсиликата. Скорость плавле-
ния и конечная температура сильно влияют на количество вос-
становленного свинца по той причине, что силикаты свинца, бо-
лее кислые, чем моносиликаты, незначительно восстанавливаются
углеродом при температуре ниже 1000°. При ограниченном ко-
личестве глета часть его превратится в силикат, прежде чем он
может быть восстановлен углеродом и, естественно, чем больше
кремнезема, тем большее количество глета соединится с ним и та-
ким образом сделается негодным для восстановления углеродом.

Окислительные реакции. Ряд металлов, например железо, мар-
ганец, медь, кобальт, мышьяк и сурьма, могут существовать в
двух состояниях окисления. Расплавленные высшие окислы этих
металлов при действии восстановителя восстанавливаются до
низших окислов; при этом расходуется восстановитель. Руды,
содержащие эти высшие окислы, повидимому, имеют окисли-
тельную способность ввиду их свойства использовать восстано-
витель. Для удобства эта окислительная способность измеряется
количеством окисляемого свинца, хотя вся окислительная реак-
ция в какой-нибудь пробирной плавке парализуется присутству-
ющим в шихте восстановителем. Например, если при плавке
пробы, содержащей силикат, мы имеем окись железа в количе-
стве, достаточном для образования бисиликата, н углерод, то
имеет место следующая реакция:

2Fe2O3+C+4SiO2=4FeSiOs-|-CO2.

Отсюда мы находим, что 1 г Fe2Os требует 0,037 г углерода,
чтобы восстановить его в FeO. Выраженное количеством свинца
отношение будет следующим:

Fe2Og4-Pb=2FeO+PbO,
р	207

т. е. окислительная способность Fe2O3 равна ^=1,31.

Подобным, образом

, МпО2-|-РЬ=МпО-|-РЬО.

207

Окислительная способность МпО2 равна -g^—2,4. Это озна-
чает, что каждый грамм МпО2> присутствующий при плавке
с глетом и восстановителем, предотвратит восстановление 2,4 г
свинца. Поэтому легко видеть, что эта окислительная способ-
ность руд должна быть принята во внимание при расчете шихты.
Способ определения окислительной способности руд будет рас-
сматриваться позже.

При тигельной пробе высокосульфидных руд часто бывает
необходимо прибавить к шихте какой-нибудь окислитель, чтобы
предотвратить восстановление слишком большого веркблея.
Веркблей в 28 г обычно является достаточно большим, чтобы
действовать, как коллектор благородных металлов, и если бы
был получен веркблей большего размера, это повлекло бы к
увеличению потерь при шерберовании или к более продолжитель-
ному купелированию так же, как и к трате лишнего времени при
этой обработке. Поэтому, если навеска руды может восстановить
более чем 28 г свинца, мы обычно прибавляем азотнокислый
калий или какой-нибудь другой окислитель.

Азотнокислый калий в США почти исключительно употреб-
ляется как окислитель. Его взаимодействие с углеродом проис-
ходит по следующей реакции:

4KNO3+5C=2K2O+5COa+2N2.

Отсюда мы выводим, что теоретическая окислительная способ-
ность азотнокислого калия, выраженная количеством свинца, рав-
на 5,12. Теоретическая окислительная способность может быть
также изображена реакциями с серой или какими-нибудь дру-
гими металлическими сульфидами и всегда даст тот же резуль-
тат, если степень окисления серы будет одинаковой. Действи-
тельное окислительное действие азотнокислого калия всегда бы-
вает ниже теоретического, отчасти потому, что обычно употре-
бляется не 100-процентный KNOS, а отчасти и потому, что в дей-
ствительной плавке, повидимому, некоторое количество кисло-
рода исчезает неиспользованным. Потеря кислорода увеличи-
вается с увеличением кислотности шихты. На потерю влияет, ве-
роятно, также высота столба шихты, скорость осуществления
плавки и температура. При плавке сульфидных проб окислитель-
ная способность будет изменяться от 3,7 до 4,7, причем она при-
близится к низкой цифре, если шихта содержит значительное
количество кремнезема и плавленой буры и немного глета; бо-
лее высокая цифра будет превалировать в том случае, если крем-
незем или плавленая бура не употребляются и присутствует из-
быток углекислого натрия и глета.

При определении восстановительной способности сульфидов
и окислительной способности азотнокислого калия, применяю-
щегося, в зависимости от различных пропорций углекислого
натрия, глета, буры и кремнезема, а также и от перемен темпе-
ратуры, задача получения нормального веса веркблея оказы-
вается непростой. Единственным решением этой задачи является
контроль над условиями окисления серы, которое должно быть
одинаковых в обоих случаях. Необходимо также выбрать какой-
нибудь определенный шлак и всегда его употреблять, тогда ко-
личество кислорода, который теряется неиспользованным, дол-
жно быть приблизительно постоянным, и можно рассчитывать,
что окислительная способность азотнокислого калия, раз уста-
новленная, останется постоянной. Состав шихты, рекомендуемый
в последней части главы, позволяет получать окислительную спо-
собность в пределах 4,0—4,2; при этом небольшом интервале ко-
лебаний могут быть лишь только незначительные отклонения в
весе получаемых веркблеев. Так же, как получается несколько
реакций между некоторыми сульфидами и глетом, в зависимо-
158
сти от степени окисления серы и состава шихты, неизбежно по-
лучение нескольких различных реакций между азотнокислым ка-
лием и сульфидами. Например при отсутствии щелочных карбона-
тов и в присутствии кремнезема сера может быть окислена
только до двуокиси,, и реакция между азотнокислым калием и
пиритом может быть выражена следующим уравнением:

2KNO34-FeS2+SlOa=KsO. FeO • SiOs4-2SO,4-N2.

В присутствии избытка щелочного карбоната и глета с неболь-
шим количеством силиката или при отсутствии его как железо,
так и сера оказываются окисленными до высших валентностей,,
и имеет место следующая реакция:

6KNO3+2FeS2+Na2CO3=Fe2Os+3K2SO4+Na2SO4+
+3N2-|-CO2.

Окись железа самая нежелательная составная часть пробирных,
шлаков и поэтому следует избегать ее образования. Чтобы пре-
дупредить переход железа в состояние окиси, необходимо при-
сутствие достаточного количества кремнезема для получения
моносиликата закиси железа. Если это предусмотрено, то реак-..
ция будет следующей:

28KNO3+10FeS2-Н Na2C Os+5SiO2=
=5Fe2SiO4+14K2SO4+6Na3SO4-M4Na+6CO2.

Легкое окисляющее Действие может быть получено, если упот-
реблять вместо глета сурик. Это иногда делается, особенно в
Англии и британских колониях. Окисляющее действие сурика
показывает следующая реакция:

РЬ3О4+РЬ=4РЬО.

Окислительная способность его

Испытание реактивов

Каждую новую партию глета и пробирного свинца следует-
опробовать на серебро и золото, и если то и другое присут-
ствует, то в результате опробования руд делается надлежащая
поправка. Различные партии неочищенного винного камня и
муки также показывают меняющуюся восстановительную способ-
ность и поэтому она должна определяться в каждой новой
партии реактива. Проведение испытаний реактивов дает сту-
денту, во-первых, возможность определения восстановительной
способности муки, древесного угля и других восстановителей и
в то же время способ определения поправки на серебро для глета
и, во-вторых, — ознакомит его с основными приемами, связан-
ными с тигельной пробой.

Порядок выполнения работы. Берут два тигля марки Е или F
для горнов или 12- или 15-граммовые тигли для муфельных печей.
Взвешивают и кладут в них в указанном порядке следующее:

№ 1	№2

Углекислый натрий	..5г	Углекислый	натрий	..5г

Кремнезем.............5 „	Кремнезем............5 ,

Глет..................60,	Глет.................60.

Мука.................2,50	г Древесный уголь .... 1,00 г

На весах для руды взвешивают с наибольшей точностью
муку и древесный уголь, остальное же — на технических весах.
Тщательно перемешивают шпателем, медленно поворачивая ти-
гель одной рукой, а другой — работая шпателем *. По окончании
перемешивания постукивают несколько раз шпателем по тиглю
для того, чтобы осела приставшая к стенкам тигля шихта. Нако-
нец кладут покрышку из соли толщиной в 1—1,5 см.

Плавка в горне. Разводят хороший огонь в горне, который
однако не должен быть наполнен коксом больше, чем наполо-
вину, считая от края дымохода. Помещают тигли так, чтобы их
верхняя часть не была выше края дымохода. Непосредственно под
каждый тигель кладут кусок холодного кокса, накрывают тигли и
укладывают кокс вокруг них, принимая меры для того, чтобы
не попали в них кокс или пыль. Закрывают крышку горна, от-
крывают тягу и усиливают огонь до тех пор, пока шихта не
начнет плавиться. Тогда прикрывают тягу и продолжают мед-
ленную плавку, следя за тем, чтобы шихта^не переливалась че-
рез край. После окончания кипения замечают время и откры-
вают тягу, чтобы получить высокую температуру, и продолжают
нагревание в течение 10 мин. Выливают расплавленное вещество
в изложницу для тигельных проб, предварительно покрытую
слоем окиси железа или мела и тщательно высушенную и про-
гретую. Когда материал охладится, нужно перевернуть излож-
ницу, отделить свинец от шлака и проковать его в куб.

Веркблей взвешивают на весах для руды с точностью до од-
ной десятой грамма, записывают вес и вычисляют восстанови-
тельную способность. Затем веркблей купелируют. Корольки со-
держат все золото и серебро, заключавшееся в 60 г взятого
свинца. Взвешивают корольки и разваривают для определения
золота. Записывают вес корольков и вычисляют поправку для
серебра в 30 г глета.

Плавка в муфеле. Муфель должен быть доведен до светло-
красного каления; огонь держат под таким контролем, чтобы му-
фель мог быть доведен до полного желтого каления в течение
получаса. В передней части муфеля помещают ряд пустых 30-
граммовых тиглей; они способствуют поддержанию проб го-
рячими путем отражения тепла и таким образом предупреж-
дают его потерю через дверцы. Муфельная дверца должна быть
плотно закрыта для того, чтобы не было доступа воздуха. Плав-
ление проводится при достаточно низкой температуре в целях

1	Перемешивание лучше производить на клеенке или еще лучше в спе-
циальной фарфоровой ступке, после чего смесь высыпается в тигель *.
избежания бурного кипення;*затем, когда уже не слышно буль-
кания, поднимают температуру и после этого выливают готовую
пробу в изложницу так же, как и при тигельной плавке.

Примечания: 1. Так называемый свободный от серебра глет может быть
приобретен в настоящее время, но даже и в нем часто оказываются следы
золота и серебра

2.	При опробовании образцо-в глета с 'низким содержанием серебра,
можно увеличить навеску до 120—240 т, чтобы получить королек доста-
точного размера по весу и об’ещу.

3.	Принято употрблять глет в числах, кратных 30 г, и поэтому по-
правка вычисляется для 30 г глета

4.	Температура муфеля до введения в него тиглей зависит от числа
навесок шихты, которые должны быть поставлены одновременно. Если
ставится только одна нли две навески, то температура должна быть низ-
кая, во избежание переливания через край при кипении. Однако, если
муфель должен быть наполнен тиглями, то первоначальная температура
может быть выше, так как можно вполне рассчитывать на то, что тигли
определенно понизят температуру.

5.	Расплавленные пробы тщательно выливают в центр отверстий излож-
ниц и оставляют в покое до тех пор, пока свинец не затвердеет.

 Следующие данные показывают восстановительную способ-
ность некоторых обычных восстановителей:

Древесный уголь....................... 25—30

Неочищенный винный камень.............. 8—12

Мука.................................... 10—12

Крахмал.......................•	. . . . 11,5—13

Сахар................................14,5

Очищенный винный камень.............. 4,5—6,5

Опробование руд I класса на золото и серебро

Это самый обычный класс руд и так как он представляет
наименьшие затруднения для пробирера, то его рассматривают
первым. В действительности руды, не содержащие никаких сле-
дов сульфидов, являются до некоторой степени редкостью, но
способы, предлагаемые ниже, могут быть применены к рудам,
содержащим умеренные количества сульфидов, путем простого
уменьшения количества употребляемых восстановителей.

Шлаки для кремнистых руд I класса. Чтобы проплавить крем-
нистую руду, необходимо прибавить основные флюсы; един-
ственно пригодными для этой цели являются щелочные карбо-
наты и глет. Бисиликаты соды и свинца легкоплавки и доста-
точно жидки для этой цели, поэтому основные флюсы могут
быть ограничены до "количества, необходимого для образования
этих силикатов. Углекислый натрий и глет соединяются с крем-
неземом, образуя бисиликаты в процессах, указанных следую-
щими уравнениями:

Na->COs-|-SiOJ=Na,,SiOs-|-COt
PbO+SiO2=PbSi6s.

При сравнении молекулярного веса членов этих уравнений, на-
ходящихся с левой стороны, можно определить, что 30 г чи-

11 Э. Е. Бегби.	161
стого (кремнезема потребуют для образования бисиликата 53,0 г
Na2CO3 или 110 г РЬО.

Так как смешанный силикат соды и свинца является вообще
более удовлетворительным, чем каждый из них в отдельности, то
обычно при каждой плавке употребляются оба эти флюса. Та-
ким образом получается двойной или двуосновной силикат. При-
| нято употреблять по крайней мере такое же количество углекис-
г лого натрия, как и руды, при каждом опробовании. На этом ос-
fa новании приблизительно три пятых кремнезема шлакуются со-
f; дой, оставляя две пятых для шлакования глетом.

Если взять эти пропорции, то тогда потребуется на 30 г чи-
стого кремнезема ровно 31,5 г углекислого натрия и 44,3 г глета.
Как уже выше было указано, веркблей является собирателем
благородных металлов, и 28-граммового веркблея обычно бывает
достаточно. Следовательно, для образования веркблея нужно бу-
дет прибавить глета на 30 г больше, а также ввести некоторое
количество восстановителя, например 2% г муки (R. р. 12).

Шихта будет состоять из следующих частей {в г):

Руда...................................30

Углекислый натрий......................31,5

Глет для шлака 44 г....................1

Глет для веркблея 30 г.................

Мука (R. р. 12)........................2,3

I Рассматриваемая руда, редко встречающаяся в природе, была
идеально чистым кварцем. Обыкновенная кварцевая руда почти
всегда содержит небольшое количество окиси железа, различ-
ные силикаты окиси алюминия, пирит и другие сульфиды,
иногда большее или меньшее количество кальцита — все они по-
глощают некоторое количество кремнезема, для которого потре-
бовался бы флюс. Очевидно, что для такой руды можно полу-
чить бисиликатный шлак с немного меньшим количеством ос-
новных реагентов, чем это показано выше для идеальной шихты.
Рекомендуется также употреблять небольшое количество буры
почти в каждой плавке, так как это помогает одновременно и
при ошлаковании кремнезема и при ошлаковании основных оки-
сей. Таким образом вышеуказанная шихта после прибавления
буры и изменения количества оснований, рассчитанная на биси-
ликатный шлак, может быть следующего состава (в г):

Руда	  Сода		. .	15  . .	15	30  30	60  • 60
Бура		. .	3-5	5—10	10-15
Глет		. .	50	70	НО
Мука (R. р. 12) . . . .	. .	2,3	2,3	2,3
Чем больше количество	употребляемой	РУДЫ,	тем более не-
обходимо придерживаться соответствующего количества флюсов.			

Следующие шихты, более кислые, чем бисиликзтные, регулярно

употребляются автором для	опробования	кварцевых	РУД:
Руда	•	. .	. .	30 г	6) г	150 г
Сода .......	30 ..	60 ..	150 .,
Бура		3	6 ..	15 .,
Гл ст 		60 „	90 „	180 „
Мука для		28-г	30-г	35-г веркблея

Результаты, получаемые при употреблении последних упомя-
нутых шихт, хороши; шлаки конечно более вязки, чем бисили-
катные шлаки, но они хорошо выливаются, даже когда плавки
производятся в муфельной печи. Тигли в работе нс портятся и,
если они сделаны из хорошего материала, то их можно упо-
треблять для нескольких плавок, особенно, если обращается вни-
мание на то, чтобы они медленно охлаждались.

Следующая таблица дает количества различных обычных ос-
новных реагентов, которые требуются для образования бисили-
катов с чистым кремнеземом. Может оказаться полезным вычис-
ление пробирных шихт для различных количеств кремнистых
РУД-

Таблица 23

SlO2	РЬО	Na, С О3	К2 СОд	NaHCOs

Количество требуемых оснований для образования бисиликатного
шлана (в граммах)

1 пробирная тонна (29,165 г)			108	51,2	66,8	81,2
10 г.........		37,0	17,6	22,9	27,9

1 г РеО нейтрализует 0,84 г SiO2 или требует 1,4 г плавленой
буры. ] г СаСО3 нейтрализует 0,60 г Si03 или требует 1,0 г плав-
леной буры.

Не все пробиреры приходят к соглашению по вопросу об
употреблении бисиликатных шлаков для кремнистых руд; и даже
в том случае, если бы они. приходили к соглашению, можно
было бы предпочесть различные пропорции углекислого натрия
и глета упомянутым выше флюсам. Многие пробиреры находят,
что лучше делать шлак менее кислым, чем бисиликат. Фактиче-
ски имеются известные преимущества в том, чтобы сделать при-
близительно сесквисиликат. Количество основных флюсов, тре-
буемых для этого силиката, может быть достигнуто увеличение"
на одну треть цифр, находящихся в последней таблице. В с
чае, если должно быть сделано большое количество проб руды
приблизительно одного и того же - характера, нет необходи-
мости отвешивать каждую отдельную единицу флюса, так как
это берет много времени. Вместо этого приготовляется смесь
флюсов и затем отвешивается единица веса этой смеси или, еще
лучше, употребляется мерка, дающая надлежащее количество
этой смеси. Имеются бесчисленные формулы для таких смесей,
и даже для одной и той же руды рекомендуются различные
смеси. Хорошая смесь флюсов для опробования кремнистых руд
состоит из 3,5 ч. углекислого натрия, 0,5 ч. буры и 6 ч. глета.
Если пробирер употребляет 100 г этой смеси на 30 г кварца и
восстанавливает 28-граммовый веркблей, то он получит то, что
представляет собой приблизительно бисиликатный шлак. Если он
предпочитает употребить 125 г смеси, то практически получит
сесквисиликат. Последняя пропорция несколько чаще употреб-
ляется пробирерами; студенту рекомендуется испробовать обе.
Однако следует отметить, что половина этого количества смеси
с 15 г руды не даст сесквисиликата, если только в то же время
восстановитель не ограничен до количества, требуемого для 14-
граммового веркблея. Но этот последний способ обычно не при-
меняется, так что на 15 г руды следует употреблять 75 г этого
флюса, если надо получить сесквисиликат и веркблей хорошего
размера.

Шлаки для основных руд I класса. При опробовании основных
руд необходимо прибавлять кислые флюсы, кремнезем и буру,
чтобы получить легкоплавкий шлак. Ввиду того что силикаты
железа, марганца, кальция и магния сами по себе неплавки или
почти неплавки при температуре пробирной печи, принято при-
бавлять к шихте некоторое количество соды и в избытке глет.
Сода и глет в смеси с .некоторым количестэсчл кремнезема и буры
образуют легкоплавкие соединения, которые способствуют тому,
что силикаты основных окисей входят в раствор и путем раз-
бавления его образуют более .плавкие и жидкие шлаки. В каче-
стве отправной точки вообще берется вес соды, по крайней мере
равный весу руды, и очень часто также в таком же количестве
берется глет. Степень кислотности шлака будет зависеть от ха-
рактера оснований. Установлено, что для руд I класса. с дате яш их
главным образом из железа, марганца, кальция или г: ат-:’.о я
лучше всего делать расчет на сеакзи- или бисили:-:алный шль.-..

Если кремнезем и бура подозваны та:-:. асаа-зватъ и:-
носиликаты. то шлаки из известна:-:’ и дзт  на a	со-

стоянии будут состоять из кусков. с = :::л д-:: .— :‘д;~ над си-
нены свинцовыми зернам » Шлаки из :- ::и .зык-: в "зигчыи от-
стоянии будут состоять из куска в. ~::лс- к/ во- ' тьдыдь ож-
жется наполненным свинговыми	-- : - “елъзд буддп

собрать. В холодном состоянии щл: ' в - .	-д-ь- евдждо-

вые зерна и будет обладать иагн::--.	•: св:;.:-;оми Этт яв-

ляется следствием образования ма~н:тнзй зкксл .-ыыь
'Дя, будучи неплавкой, плавает з нижней части д:ла:-.а и гседг"-
о-ует осаждению восстановленного сзинца.
Следующая таблица облегчает вычисление шихт для основных

РУД-

Таблица 24

Количество оснований	[необходимое количество S1O2

Количество требуемой SiO2 для образования бисиликат-
ного шгака

1 г FeO		0,84 г
1 „ • аСЧ,		О.бо .
1 „ MgCOs		0,71 ,
1 „ РЬО		0,27 ,
1 „ NaHCOs		0,36 .
1 „ Na»COg		0,57 „
1 „ K2CU3		0,44 .

Для сесквисилнкатов употребляют три четверти вышеупомя-
нутых количеств кремнезема. Если плавленая бура замещает
кремнезем, то 1 г плавленой буры эквивалентен 0,6 г кремне-
зема. Количество кремнезема, которое должно быть замещено
бурой, не было определено, но ввиду большей плавкости и те-
кучести силикатов буры целесообразно заместить по крайней
мере от одной четверти до одной трети кремнезема эквивалент-
ным количествам кристаллической или плавленой буры. Если
вычисленное количество плавленой буры падает ниже 5 г, то
это количество вообще употребляется как минимальное. Следую-
щий пример иллюстрирует применение данных табл. 24.

Берут 30 г руды, состоящей из 50% СаСО3 и 50% SJO». В ка-
честве исходного берут 30 г соды и 60 г глета, из которых 30 г
для шлака и 30 г для веркблея, и рассчитывают на бисиликатный
шлак. При этих условиях для кремнезема требуются следующие
различные основания: СаСО, руды требует 15X0,6 = 9 г SiO2,
30 г соды требуют 30 X 0,57 — 17 г SiO,, 30 г глета требуют
30 X 0,27 = 8,1 г SiO2. Итого 34,2 г SiO2.

Вычитая кремнезем руды, равный 15 г, кремнезем или экви-
валент необходимой буры будет равен 19,2.

Если две трети этого количества будут представлены крем-
неземом, то остается 19,2—12,8 = 6,4 г кремнезема, которые мы
должны заместить эквивалентным количеством плавленой буры,
что составит

-~Х6,4^1С,7 г.

В окончательном виде состав шихты — следующий (в г):

Руда............................. 30

Углекислый	натрин...............20

Плавленая бура ................. «0.7

Глет............................. 60

Мука (R. р. 12)................. 2.3

Кремнезем....................... 12,8

!; Эта шихта содержит 17,0 г CaSiOs и 34,6 г NaJSiOg или при-
(1 близительно в два раза больше бисиликата натрия, чем бисили-
ката кальция. Фиг. 3 показывает, что такая смесь будет пла-
< виться при достаточно низкой температуре. Силикат свинца и
тплавленой буры заметно снижает эту температуру плавления.

Производя расчет по вышеуказанному способу, можно легко
определить, что для чистого углекислого кальция должна быть
употреблена нижеследующая шихта (в г):

Руда ........................... 30

Углекислый натрий............... 30-

Плавленая бура ................ 23,6

Глет............................ 60

Мука............•	........... 2,3

Кремнезем...................... 28,3

Эта шихта содержит приблизительно равные количества би-
V силикатов натрия и кальция так же, как глета и плавленой буры.
Она плавится без затруднения и дает стекловидный шлак и хо-
' рошее отделение свинца.

На фиг. 44 графически показано количество других реаген-
тов, кроме муки, которые требуются для ошлакования 30 г руды,
состоящей из смеси известняка и кварца.

Фиг. 44. Количество флюсов, необходимых для 30 г руды," состоящей
из смеси известняка и кварца

Силикаты магния несколько более трудны для плавки, чем
соответствующие силикаты кальция; но’ к рудам, содержащим
магнезит или доломит, применяется тот же способ расчета, как
и к известняку. Вряд ли имеются руды благородных металлов,
содержащие большие количества углекислого магния» Но про-
биреру приходится определять количество серебра, содержаще-
166
гося в магнезитовой капели. Для этой цели наиболее подходя-
щими являются бисиликатные шлаки. Руды, содержащие много
углекислого кальция или магния, вызывают значительное кипе
ние пробы в тигле вследствие их диссоциации на окись металла
и двуокись углерода при температуре приблизительно такой же,
какая требуется для плавки шихты. Пробирер должен иметь это
в виду, выбирая тигель для такой руды. Шихты для руд, состоя-
щих главным образом из железа или окислов марганца, рассчи-
тываются таким же способом, как и для руд, содержащих угле-
кислый кальций^ При опробовании руд, содержащих железо или
окислы марганца, следует прибавлять большее количество вос-
становителя, чем обычно, в целях предупреждения окисляющего
действия этих минералов.

Шлаки Для окиси алюминия. Из всех обычных металличе-
ских окислов, окись алюминия представляет наибольшие труд-
ности для ошлакования. К счастью, чистый глинозем никогда не

Фиг. 45. Диаграмма плавкости системы глинозем—
кремнезем

встречается совместно с золотом и серебром, и для пробирера,
вероятно,, нет ничего хуже, как иметь дело с рудами, содер-
жащими • значительное количество окиси алюминия в форме
глины. Чистая китайская глина, или каолин, имеющий состав
HtAl2Si2Oe, содержит только 39,5°/о алюминия. Обыкновенные
виды глины содержат большее или меньшее количество кварца
и других минералов.

Соединения алюминия встречаются во многих рудах, но они
не представляют затруднений при плавке.

Последовательно рассматривая различные возможные флюсы
для глинозема, мы можем суммировать некоторые известные
факты для следующих случаев.

Кремнезем. Диаграмма А1»Оа — SiO,, изображенная на
фиг. 45, показывает, что данная система не образует легкоплав-
t кой смеси. Эвтектика, содержащая 5,5% А1,О3, плавится при
1 545° + 5°, и все соединения этой смеси являются вязкими.

Известь. Диаграмма плавкости системы СаО — А12О3 пока-
зывает сильное понижение температуры плавления около точки,
где два компонента имеют равный вес. Здесь имеются две эвтек-
тики близко друг около друга, обе плавящиеся около 1400°,
и так как точка плавления глинозема около 2 050°, то можно ска-

зать, что известь способствует ошлакованию глинозема. Эта
смесь с низкой температурой плавления близка к бисиликату, при
наличии которого глинозем является кислотой.

Известь и кремнезем. Дэй, Ранкин, Шепард и др. про-
извели обширное исследование системы СаО — А12О3—SiO2. Они
установили тройную эвтектику, содержащую 38% СаО, 20%
А12О3 и 42% SiO2, с температурой плавления 1265° ±5°, являю-
щейся самой низкой точкой плавления этой системы. Интересно

отметить, что здесь кремнезем и известь находятся почти точно
в отношении бисиликата и что глинозем, повидимому, является
| нейтральным.

Углекислый натрий. При нагревании смеси тонкоиз-
мельченного глинозема и углекислого натрия реакция начинается
около 720°. Она усиливается при 800° и становится полной при
1 150°. Надо думать, что реакция протекает следующим образом:

Al2Os+Na2COs=2NaAlO,+CO2.

Образовавшийся алюминат натрия плавится при температуре
 около 1 650°.

Окись натрия и кремнезем. Путем прибавления крем-

незема к алюминату натрия получаются смеси с более низкими
температурами плавления, например соединение Na2O. А12О8.
2SiO2 плавится при 1 506° ±2°; Na,O. А12О3. 6SiO2 плавится при
1 100° ± Ю°, но, будучи в расплавленном состоянии, это веще-

ство очень вязкое, для которого трудно получить температуру
затвердевания.

Бура и окись бора являются универсальными флюсами
и как таковые бывают полезны при ошлаковании глинозема, но
дают вязкие шлаки, и по этой причине на них всецело поло-
житься нельзя.

Окись свинца (глет) является почти универсальной
составной частью всех пробирных шлаков и образует плавкие
смеси с глиноземом. Однако нет специальных данных, показы-

вающих значение глета.

Соли плавиковой кислоты. Криолит является наи-
лучшим флюсом для глинозема, на что указывает диаграмма
плавкости, изображенная на фиг. 46. На всем протяжении си-
стемы от 0 до 25% глинозема температура плавления смесей
ниже 1 000°.

Все смеси солей плавиковой кислоты очень жидки в расплав-
ленном состоянии и благодаря этому свойству особенно пригодны
в качестве флюсов для руд, содержащих глинозем. Прибавление 5
или 10 г какой-либо соли фтористо-водородной кислоты оказы-
вается очень благотворным для руд, содержащих большие коли-

чества глинозема.

Ход процесса. Тщательно отмывают на лотке некоторое ко-

личество руды, определяют и записывают количество и харак-
терные свойства каждой составной шлакообразующей части, а
также каких-либо присутствующих в руде сульфидов. Если руда
главным образом содержит кремнекислоту, то приготовляют одну

из двух следующих шихт:
Шихта (а)

Руда..................15	г

Углекислый натрий . . 30	,

Бура.................. 5	.

Глет..................30	„

Мука 1

Шихта (в)
Руда..................15	г

Углекислый натрий . . 15	„

Бура.................. 5	„

Глет..................50	.

Мука 1

Употребляют тигли марки F или, если работу приходится
производить в муфельных печах, то 15 или 20-граммовые му-
фельные тигли.

XANaJ,	95	90	85	80	75

Фиг. 46. Часть диаграммы плавкости системы криолит—
глинозем

Отвешивают флюсы и помещают в тигель в указанном по-
рядке, прибавляя муку и руду после всего остального. Муку и
руду отвешивают на точных весах, другие вещества — на весах
для флюсов. Шихту тщательно перемешивают; если плавка про-
изводится в горне, кладут сверху покрышку из соли или из
смеси соды и буры в 15 мм толщиной. При плавках в муфель-
ных печах не требуется покрышек за исключением плавок для
определения восстановительной способности. Плавят при уме-
ренном красном калении для того, чтобы избежать переливания

1 Достаточное количество, которое в совокупности с восстанавливающими
компонентами руды может дать веркблей в 28 г.
к

f шихты через край при кипении; если шихта кипит спокойно, под-
1 нимают температуру до светложелтого каления.

При муфельных плавках пробирер должен определять по
А звуку, когда прекратилось кипение. Спокойная плавка должна
, продолжаться 15 мин. Выливают, как всегда, постукивая осто-
рожно тиглем^ по изложнице для того, чтобы собрать последние
! зерна свинца.

Когда материал охладится, отделяют веркблей от шлака, рас-
полагая их в порядке (а) (в). Записывают характерные свойства
: и внешний вид шлаков, легкость или трудность отделения каж-
Ч' дого из них от веркблеев, внешний вид веркблеев и степень их
1 ковкости.

3; Взвешивают веркблей на весах для флюсов и тщательно ку-
i пелируют, чтобы получить кристаллы перистого глета. Взвеши-
вают серебряные корольки, делают поправку на серебро, содер-
жащееся в употребленном глете, разделяют, взвешивают полу-
ченное золото и наконец вычисляют его содержание в руде в
граммах на тонну.

Обе эти шихты дают хорошие результаты для кварцевых
руд. Шихта (а) менее дорога, но шихта (в) чаще употребляется,
» так как шлак содержит два основания, и избыток глета будет
способствовать переходу примесей в шлак. Шихта (в) дает шлак,
который лучше отделяется от веркблея и имеет то преимущество,
что, если руда содержит немного больше сульфидов, чем было
определено, то глет их разложит, с образованием веркблея, сво-
бодного от штейна. Если в шихте (а) имеется больше углероди-
стого восстановителя плюс сульфидного минерала, чем могут
окислить 30 г глета, то некоторое количество серы соединится
с .различными металлами шихты, главным образом со свинцом, и
образует штейн, который появится немедленно поверх веркблея

Приблизительно 30 г глета из каждой шихты будет восста-
новлено для того, чтобы дать 28-граммсвый веркблей. Затем в
шихте (а) имеются активные флюсы: 30 г соды и 5 г буры, что
в общем дает количество в 2,5 раза большее, чем вес руды. В
шихте (в) активными флюсами являются 15 г соды, 5 г буры и
20 г глета, что в 3 раза больше, чем вес руды. При приготовле-
нии шихты для тигельных плавок следует руководствоваться
очень хорошим правилом — употреблять всегда количество ак-
тивных флюсов по крайней мере в 2,5 раза большее, чем коли-
чество руды.	•

Количество буры в шихте должно быть увеличено,. когда уве-
личивается количество оснований. Для руды с 10 или 20% же-
леза или окиси марганца, известняка или глины прибавляют до
10 или 15 г кристаллической или от 5 до 8 г плавленой буры.
Для руд, содержащих большее количество оснований, приготов-
ляют шихту на основании данных, приведенных в отделе «Шлаки
для основных руд».

Для руд с высоким содержанием благородных металлов и
для руд, содержащих значительные количества таких обычных
примесей, как окислы теллура, меди, висмута, мышьяка, сурьмы
170
или никеля, количество глета должно быть увеличено пропор-
ционально количеству присутствующей примеси. Некоторые со-
ображения о количестве требуемого глета приведены в главе о
специальных методах опробования.

Примечания: 1. Некоторые пробиреры не употребляют буры для шихты
и делают покрышку из сырой или плавленой буры вместо соли. Покрышка
из буры 'Может успешно применяться к рудам, которые подвержены рас-
пылению, так как бура разбухает и рано плавится и при этом захваты-
вает и удерживает мелкие частицы руды, которые выбрасываются из шихты
кверху.

2.	Тигель никогда не должен быть наполнен шихтой больше, чем на
две трети.

3.	В случае опробования только на серебро, разделение обычно не про- -
изводится и о количестве полученных имеете благородных металлов сооб-
щается, как о серебре.

4.	При опробовании только одного золота, если неизвестно, присут-
ствует ли достаточное дня разделения количество серебра до купелирова-
ния, прибавляется всегда кусочек серебра в тигель нлн к веркблею. Если
известно приблизительное количество золота, то серебра должно быть при-
близительно в 8 раз большее количество по весу.

5.	Шлак при выливании должен быть жидким и свободным от свинцо-
вых зерен. Если он тестоватый или в кусках, то это потому, что или
плавка была недостаточно длительна для полного разложения руды нли
шихта слишком основная, и тогда следует прибавить буры или кварца.
Тигель должен быть покрыт тонкой глазурью шлака и не раз’едаться.
В нем не должно быть заметно частиц неразложившейся руды или зерен
свинца. Эти зерна, скорее, могут быть видны непосредственно после выли-<
вання пробы, и поэтому студент должен непременно рассмотреть тигель не-
посредственно после каждого выливания. На крышке и на наружной по-
верхности тигля не должно быть заметно никакой глазури, так как это
показывало бы, что при кипении расплавленный материал перелился через
край. Холодный шлак должен быть однородным, так как в противном
случае это указывает на неполное разложение руды. Стекловидные шлаки
обычно предпочитаются пробирерами, но не обязательны для всех руд.

6.	Следует предпочитать хрупкий шлак, особенно такой, который легко
и вполне отделяется от веркблея. В случае, если шлак слишком кислый,
особенно если было употреблено слишком 'много буры, то он может быть
липким и крепко прилипать к веркблею так, что при отделении его может
отойти со шлаком некоторое количество свинца. Это причиняет много за-
труднений и связано в результате с 'некоторой потерей сплава. Погружая
изложницу в холодную воду непосредственно после того, как шлак пере-
стает быть красным, можно сделать его более хрупким. Вода не должна
попадать в изложницу, с которой надо обращаться осторожно, чтобы
не потревожить, еще жидкий свинец.

7.	Если веркблей твердый нли хрупкий или весит больше 30 г, его
надо шерберовать перед купелированием. Твердость веркблея указывает
на присутствие меди, сурьмы или никеля. Хрупкость его зависит от при-
сутствия сурьмы, мышьяка, цинка, серы., глета или это могут быть богатые
сплавы свинца и благородных металлов.

8.	Тщательно исследуют поверхность отделения шлака от свинца. Она
должна быть чистой, без нитей свинца, прилипающих к шлаку. Не должно
быть третьего вещества между __ шлаком и свинцом; также поверхность
свинца не должна обнаруживать' склонности к распадению при ударе мо-
лотком. Хрупкое вещество свинцово-серого цвета, находящееся между
свинцом и шлаком или соединяющееся с веркблеем, есть, вероятно, штейн.
Присутствие его указывает на неполное разложение руды, вследствие не-
правильного состава шихты или слишком короткого периода плавки. Если
причиной образования штейна является неполное разложение руды, то
предупредить это можно уменьшением количества кремнезема н увеличе-
нием количества соды и глета при последующей плавке.
Опробование руд II класса

л

Т

Руды, относящиеся к этому классу и содержащие небольшие
количества сульфидов, опробуются совершенно таким же спо-
собом, как руды I класса, но с меньшим количеством муки. Од-
нако, если сульфиды присутствуют в таких количествах, что мо-
гут дать слишком большой веркблей, то должны быть применены
различные способы для уменьшения последнего. Самые важные
способы опробования этих руд следующие:

1.	Шерберование. Этот способ был уже рассмотрен.
Он мало подходит для золотых руд и недостаточен для многих
серебряных руд.

2.	Плавка с селитрой и избытком глета. Восста-
новительная способность руды сначала определяется посред-
ством предварительной пробы. Применяя полученную таким об-
разом цифру, пробирер прибавляет известное количество селитры
к обычной плавке для окисления части серы, находящейся в
руде, предотвращая таким образом восстановление слишком
большого веркблея. Это самый обычный способ опробования
сульфидных руд. Сульфиды частью разлагаются глетом и частью
селитрой.

3.	Плавка с железом. Сульфидные минералы руды раз-
лагаются посредством металлического железа. Это хороший спо-
соб и обычно применяется для многих руд.

4.	Плавка с предварительным обжигом. Точно
взвешенная порция руды обжигается для удаления серы, мышья-
ка, сурьмы и т. д., и обожженная .руда затем опробуется, как
руда I класса.

Плавка с селитрой и избытком глета. Руда, содержащая до
18% пирита или другие сульфиды, с такой же восстановитель-
ной способностью, может дать веркблей нормального размера,
пригодные для купелирования, если навески будут 15—20 г,
причем в шихту будет взят избыток глета, а восстановитель
исключен из шихты. При опробовании руд, содержащих более
18% пирита, полученные. веркблей бывают слишком большие,
если только не прибавляется какой-нибудь окислитель для про-
тиводействия этому сверхвосстановительному эффекту. Для этой
цели обычно употребляется азотнокислый калий. '

Фиг. 47 показывает количество муки (R. р. 12) или селитры
(О. р. 4,2), которое должно быть прибавлено к 15 г сульфидной
руды, обладающей восстановительной способностью, чтобы по-
лучить 28-граммовый веркблей.

Для сознательного выполнения плавки с селитрой необходимо
также знать, представляет ли руда простой сульфид свинца, же-
леза или цинка или содержит значительные количества так на-
зываемых металлических примесей, например сульфидов тел-

лура, меди, висмута, мышьяка, сурьмы, никеля или кобальта. В
последнем случае должны быть приняты специальные меры для
отраничения этих так называемых примесей. Рассматривая про-
172	,
цесс работы, мы прежде всего остановимся на простом случае
опробования чистых сульфидных руд.

Шлаки Для чистых сульфидных руд. В случае если руда со-
держит такое большое количество сульфидных минералов, что
явится необходимость добавить селитру для предотвращения
восстановления слишком большого количества свинца, то ока-
жется, что шихты,, рекомендуемые для I класса руд, не будут
гарантировать полного разложения руды. Кроме двух продук-
тов— шлака и свинца, часто получается в результате плавки тре-
тий промежуточный продукт — штейн. Это является признаком
неполного разложения руды, и так как штейн хороший коллек-
тор благородных металлов, то его присутствие есть верный ука-

Фиг. 47. Количество муки или сетчгол, кого>н г|>*>у»тсч ди 15 г
руды, обладающей восстановительной способностью

затель на получение низких результатов. Однако штейн, повиди-
мому, гораздо труднее образуется при менее кислой шихте; по-
этому установлено, что лучше всего делать шлак для всех суль-
фидных руд, приближающийся к мсносиликату, так как это дает
более однородные и удовлетворительные результаты.

При этом способе всегда желателен небольшой избыток глета,
так как он помогает окислению сульфидов, а также имеет тенден-
цию переводить металлические примеси в шлак. По этой при-
чине следует употреблять не менее чем 60 г глета на 15 г руды,
сюда же нужно прибавить 15 г соды для образования шлака и
небольшой избыток для соединения с SO3, не успевшим соеди-
ниться с К2О селитры.

При расчете шихты количество оснований, требуемых для
кремнезема, определяется, как для I класса основных руд. Обычно
употребляется минимальное количество в 5 г плавленой буры; в
случае руды, содержащей много цинка, это количество должно
быть увеличено до 10 г. Количество кремнезема, эквивалентное
173
•ч
,с

t	„ ж

количеству плавленой оуры, определяется из вычисленного ко-
личества требуемого кремнезема.

Шлаки для загрязненных сульфидных руд. Если руда состоит
главным образом из сульфидов никеля, сурьмы, мышьяка, вис-
мута, меди или теллура,- то приведенная выше шихта не содер-
<j жит в достаточной мере свободного глета, чтобы удержать -при-
меси в шлаке. Для устранения этого следует увеличить количе-
ство глета, не увеличивая количества кремнезема; тогда в шлаке
будет достаточно свободного глета для ошлакования примесей.

Лодж1 рекомендует употребление избытка в 15—25% глета
сравнительно с тем, которое потребует восстановительная спо-
собность руды; это дает удовлетворительные результаты при
опробовании сульфидных руд, содержащих примеси. По мере уве-
личения восстановительной способности руды избыток глета сле-
дует увеличивать. Это же рекомендуется делать при опробовании
,1 нечистых руд в случае увеличения в них примесей. Желательно-
। j в таком случае сделать расчет на субсиликатный шлак. Более
подробные указания по поводу опробования содержащих при-
1 меси руд даны 'в следующей главе.

Невыгодные стороны, употребления избытка глета. За свои
свойства растворять и образовывать легкоплавкие смеси с окис-
лами металлов, которые сами по себе являются тугоплавкими, и
особенно за свойство удерживать примеси в шлаке глет полу-
чил от пробиреров эпитет слекарства ла все случаи». Однако
студенту следует иметь в виду невыгодные стороны, которые воз-
можны при употреблении слишком большого количества глета.
Сюда относятся: чрезвычайно большая стоимость прибавляемого
реагента и более быстрое разрушение тиглей, которые большая
часть пробиреров предпочитает употреблять для ряда плавок.
Еще больший вред происходит от раз’едания тигля насквозь,
когда шлак может вылиться на под печи. Давно уже было при-
знано также, что с увеличением количества глета увеличивается
потеря серебра в шлаке, а потому никогда не следует употреб-
лять его больше, чем необходимо для полученйя чистого верк-
блея.

Ведение плавки. Прежде думали, что шихты, содержащие се-
литру, требуют очень медленного и осторожного нагревания для
предотвращения потери вследствие переливания через край при
кипении, и в некоторых местах это мнение еще и сейчас прева-
лирует. Опасность потери вследствие кипения действительно су-
ществует, если плавка производится в горнах, отапливаемых кок-
сом, ио в настоящее время, по крайней мере в США, почти все
. плавки при опробовании производятся в больших муфельных пе-
чах. В горнах, отапливаемых коксом, шихта нагревается неровно,
нижняя часть ее уже плавится, тогда как верхняя еще остается
холодной, когда между ними имеется зона вязкого полурасплав-
ленного материала, которая может быть поднята восходящими
газами за края тигля. Наоборот, в муфельных печах тигли на-

1 Notes on Assaying, 2-е изд., стр. 105.
греваются ровно со всех сторон, и вследствие того, что нижняя
часть и стороны тигля нагреваются медленно, плавка начинается
ск верхней части и продолжается книзу. Это дает жидкий шлак,
через который газы могут легко выделяться, так что шихта при
кипении поднимается очень мало. Для достижения самых лучших
результатов при плавках с селитрой тигли надо вводить в горя-
чий муфель и быстро проводить плавку так, чтобы весь процесс
плавки брал не более 10 или 15 мин. Этот способ работы обеспе-
чивает полное разложение сульфидных минералов руды и пред-
отвращает образование штейна, который может получиться в слу-
чае, если плавка производится в течение долгого времени. Тигли
должны находиться в печи не дольше чем 30 или самое боль-
шее 40 мин. Если в печь ставят сразу целый ряд тиглей, то оиа
должна быть нагрета до светложелтого каления. Холодные тигли
понизят температуру, и нет необходимости нагревать их выше
желтого каления (около 1 000°) для того, чтобы закончить ра-
боту. Более высокая температура в конце процесса плавки, осо-
бенно, если она поддерживается в течение некоторого времени,
может быть причиной понижения результатов по серебру, ве-
роятно, вследствие улетучивания.

Для того чтобы получить хорошие результаты при плавке
шихты с избытком глета, следует плотно закрывать дверцы му-
« феля и поддерживать в муфеле восстановительную атмосферу.
Если для плавок употребляются муфели, отапливаемые углем,
то следует закрывать отверстия в задней части муфелей и поме-
щать в передней части муфеля тигли, содержащие битуминозный
уголь. Эта последняя предосторожность совершенно ненужна в
печах, отапливаемых газом, газолином или нефтью, так как они
обычно имеют восстановительную атмосферу в муфельной или
тигельной камере.

Быстрая плавка, проведенная при плавке с селитрой, дает в
результате быстрое и полное разложение руды, но потери в шла-
ках бывают выше, чем для руд I класса, за4исклю$ением тех слу-
чаев, когда опробование ведется самыми искусными руками. Бы-
страя плавка и очень жидкий шлак не позволяют свинцовым кап-
лям оставаться во взвешенном состоянии более, чем несколько
минут, и обычные высокие потери в шлаках при этом способе
могут быть отчасти следствием менее полного собирания благо-
родных металлов свинцом. По этой причине очень хорошо вос-
станавливать большое количество свинца в этой пробе, — до
25 г или даже 35 г в случае больших шихт. Употребление боль-
шого количества глета и селитры, требуемое при опробовании
загрязненных сульфидных руд, дает высокие потери в шлаке
вследствие окисления серебра и его растворения в тяжелом гле-
тистом шлаке.

Перкинс (Perkins) 1 находит, что чрезмерная потеря серебра в
шлаке может быть легко предотвращена поддержанием . восста-
новительной атмосферы в печи в течение всего периода плавки.

1 Trans. A. J. м. Е. 33, стр. 672.
Физические и химические изменения шихты, происходящие при
плавках с селитрой. Когда тигли поставлены в печь, температура
шихты немедленно начинает подниматься и вскоре улетучивается
к гигроскопическая вода, содержащаяся в реагентах. Когда тем-
пература достигает 339°, при которой плавится селитра, шихта
начинает спекаться, а некоторые из сульфидов реагировать с се-
« литрой, хотя ее действие при этой температуре еще медленное.
| При температуре около 450“ селитра начинает реагировать с крем-
|;-некислотой с выделением кислорода, азота и образованием си-
11ликата калия. Выделившийся кислород реагирует с некоторыми
более легко окисляющимися сульфидами, особенано с пиритом,
который начинает окисляться приблизительно около этой темпе-
ратуры.

Плавленая бура начинает размягчаться и взаимодействовать
с глетом приблизительно при 500°, и спекание шихты увеличи-
J' вается. При 530° селитра начинает диссоциировать, и выделяю-
щийся кислород способствует окислению еще твердых сульфидов
i и, вероятно, превращает некоторую часть глета в РЬ3О*, делая
его таким образом носителем кислорода. Остающийся пирит на-
чинает разлагаться при температуре 575°, образуя пирротин и
серу, но эта реакция протекает медленно до тех пор, пока тем-
пература не достигнет 665°. Даже при отсутствии^других флюсов
глет и кремнезем начинают соединяться приблизительно при тем.-
пературе от 700 до 750°, и при этой температуре шихта стано-
вится тестообразной, особенно в присутствии соды и буры. Если
бы температура поддерживалась на этой точке, шихта могла бы
при кипячении .перелиться через край вследствие ее тестообраз-
ной консистенции, но температура процесса, который ведется
надлежащим образом, быстро поднимается до 900 или 1 000°, и
при этой температуре шихта становится совершенно жидкой, и
пузыри газов свободно через нее проходят. По мере того как
поднимается температура, скорость окисления сульфидов быстро
увеличивается/и эт^/реакции выделяют большое количество
тепла. При температуре около 750° некоторая часть металличе-
ских окислов и сульфидов начинает реагировать с неразложив-
шимися сульфидами, и эти реакции эндотермичны.

Следующие уравнения являются примерами приведенных по-
ложений:

PbS+PbSO4=2Pb+2SO2 — 92 380 кал,
PbS+2PbO=3Pb+SO, —52 540 кал.

Последняя реакция — только одна из многих подобных реак-
ций (которые могли бы быть написаны), показывающих прямое
восстановление сульфидов глетом. В присутствии достаточного
количества кремнезема окислы железа будут восстановлены
сульфидами до закиси с освобождением двуокиси серы, как на-
пример:

3Fe2O3+FeS+а51О2—7FeO • A'SiO2+SO2— 81 640 кал.
Реакция происходит при температуре значительно выше 900°. В
этом опробовании употребляется количество селитры, меньшее
чем то, которое требуется для полного разложения сульфидов в
руде, причем остается как-раз то количество неразложившихся
сульфидов, которое реагирует с глетом и дает веркблей нормаль
ного размера. Никто в точности не знает, в каком порядке про-
исходят реакции, но получается тот же результат, если бы се-
литра продолжала реагировать до полного разложения и остаю-
щийся затем сульфид окислялся бы глетом.

Следует отметить, что все авторитеты рекомендуют для опро-
бования с селитрой употреблять глет в избытке, хотя можно со-
вершенно полно разложить сульфиды плавкой только с содой и
селитрой, как это делается по способу Фрезениуса (Fresenius)
для определения серы в пирите. Но тогда возникает вопрос, по-
чему и в каком количестве необходим избыток глета. Беринджер 1
отвечает на первую половину вопроса, раз’ясняя то, что в на-
стоящее время хорошо известно всем пробирерам: «если в руде
присутствуют металлические сульфиды, то избыток свинца спо-
собствует удержанию серы вне металлического веркблея», дру-
гими словами, препятствует образованию штейна. Лодж1 2 выска-
зывается за избыток в количестве большем того, который тре-
буется для восстановительной способности руды, но это необ-
ходимо только при загрязненных рудах, когда глет нужен для
удержания примесей в шлаке.

Очевидно, что каждый реагент имеет некоторое влияние на
результат опробования; ио при достаточном количестве глета
для получения веркблея и некоторого небольшого его избытка,
способствующего образованию легкоплавкого шлака, самое боль-
шое влияние на результаты имеют количества присутствующего
кремнезема и скорость плавки. Присутствие избыточного количе-
ства кремнезема или слишком медленная плавка способствуют
образованию штейна, что означает неполное разложение руды.
Причину этого найти нетрудно. Во время медленной плавки при
низкой температуре в присутствии избытка кремнезема глет це-
ликом превратится в силикат до завершения реакций, получаю-
щихся в результате окисления серы и требующих сравнительно
высокой температуры. Глет, содержащийся в силикате свинца,
уже более не годен для разложения сульфидов, вся селитра ис-
пользована, и следовательно остается сульфидная сера, которая в
результате образует штейн. Чем медленнее протекает плавка, тем
большее количество глета должно быть и тем более основным
должен быть шлак, чтобы обеспечить присутствие достаточного
количества неразложившегося глета для окисления остающихся
сульфидов. Только при количестве кремнезема, достаточном для
субсиликата, плавка, будучи относительно медленной, зсе-таки мо-
жет дать полное разложение руды. Этот тип шлака разрушает
тигли, и поэтому лучше употреблять более кислый шлак, где это

1 A. Textbook of Assaying, 13-е изд., стр. 9.

2 Notes on Assaying, 2-е изд., стр. 105.

12 Э- К. Бэгби.	177
i

возможно. Но было бы нецелесообразно однако употреблять
шлак гораздо более кислый, чем моносиликат, потому что моно-
силикат свинца только частью восстанавливается металлическими
сульфидами при самой высокой температуре, достигаемой в про-
бирной печи. Однако установлено, что при такой степени кис-
лотности быстрые плавки дают в результате полное разложение
руды. Кремнезем, прибавляемый при опробовании высокосуль-
фидных руд, способствует шлакованию металлических окислов,
которые получаются от окисления сульфидов; он способствует
удержанию железа в состоянии закиси и защищает тигли от раз’-
едания. По возможности, не должна быть допущена реакция
между кремнеземом и глетом шихты до тех пор, пока не будет
израсходована вся селитра и остающийся сульфид не будет раз-
ложен глетом. Невозможно осуществить этот предел вполне, но
можно приблизиться к нему путем употребления сравнительно
грубозернистого кварца с величиной зерна от 40 до 60 .меш. так,
чтобы потребовалось значительное время для его полного рас-
творения в шлаке.	i	I 1

Предварительная плавка. Отмывают на лотке некоторое коли-
чество руды и определяют характер и количество содержащихся
в руде сульфидов, а также количество и характер шлакообра-
зующих составных частей. Берут от 3 до 10 г руды, в зависи-
мости от количества присутствующего сульфида, 3 г для чи-
4 стого пирита и соответственно большие количества для руд, со-
держащих меньше сульфидов. Если руда состоит преимуще-
f ственно из галенита, то можно взять 10 г, имея в виду всегда
получить веркблей около 30 г (см. «Восстановительная способ-
ность минералов»). Берут соды в два раза больше, чем руды,
60 г глета и до 5 г кремнезема. Если руда содержит кремнезем,
то его прибавляют пропорционально меиьшее количество. Упот-
ребляют тигель марки Е для плавки в горне и 12- или 15-граммо-
вый тигель для муфельной печи. Отвешивают сначала флюсы в
указанном порядке и помещают руду наверху, тщательно пере-
мешивая шпателем. На шихту помещают слой покрышки из соли
толщиной в 12—15 мм. Плавят в течение 10 или 15 мин., закан-
чивая плавку при желтом калении. Выливают в тигельную из-
ложницу, дают охладиться, отделяют свинец от шлака и взве-
шивают веркблей на весах для руды с точностью до десятых
грамма. Делят вес взятой руды на вес . свинца.

Следует отметить, что эта восстановительная способность не
является абсолютной, но зависит от ряда факторов, каковыми
являются соотношения углекислым натрием, рудой, количествами
прибавляемых буры, глета и кремнезема, а также температура,
при которой производятся плавки. Восстановительная способ-
ность плавок, производимых в муфельных печах при Отоплении
каменным углем, повидимому, дает низкие результаты вслед-
ствие окисления сульфидов и восстановления свинца ₽ течение
плавки.

Определение восстановительной способности руд. Во многих
случаях можно довольно близко определить восстановительную
178
способность руды. Для этого необходимо знать восстановитель-
ную способность обычных сульфидных минералов, а также
искусно отмыть руду на лотке. Руда отмывается, и определяется
процент разных сульфидов. На основании этих данных опреде-
ляется восстановительная способность. Например, если в руде на-
ходятся 50% пирита, а остальная часть является пустой поро-
дой, то восстановительная способность руды будет около
5,5 (50% R. р. чистого пирита). Если в ней имеется 40% галенита
и 10% сфалерита, то восстановительная способность ее будет
40% от 3,4 + 10% от 7,9 = приблизительно 2,15. Восстанови-
тельная способность руды равна сумме восстановительной спо-
собности различных составных частей, умноженных на процент
каждой из них в руде, разделенной на 100. Например в случае
руды, состоящей из 3 частей — А, В и С, восстановительные спо-
собности которых соответственно а,Ь и с и которые содержатся в
руде в пределах соответственно х, у и z%, восстановительная
способность руды может быть выражена следующей формулой:

1	' ojr+by-t с»

100”

Вообще, если количество сульфидов в руде сравнительно не-
велико и особенно если для опробования употребляется только
15 г руды, то очень просто таким способом получить веркблей
нормального размера. Если например смесь галенита и минера-
лов пустой породы содержит 50% галенита, то восстановитель-
ная способность руды будет

^=1,70.

15 г этой руды могут дать веркблей весом 24,8 г без муки и
селитры. Если галенит определен в 40%, то следует прибавить
полграмма муки (R. р. 12), и в результате можно получить верк-
блей в 30,8 г, который еще может быть купелирован. Подобным
же образом, если количество галенита определено в 60%, то сле-
дует прибавить около 1 г селитры, и получающийся в резуль-
тате веркблей весом около 20,8 г может также быть купелирован.
Также, если имеют дело с чистыми сульфидами, например пири-
том или концентратами галенита, то легко определить восстано-
вительную способность и надлежащим образом проконтролиро-
вать размер веркблея.

Определение окислительной способности селитры. Для опре-
деления окислительной способности селитры точно отвешивают
некоторое ее количество и плавят с рудой, восстановительная
способность которой уже известна. Чтобы получить сравнитель-
ные результаты, шлаки должны быть точно такие, какие были
получены при определении восстановительной способности.
Кроме того, желательно, чтобы все остальные условия процесса,
например вес веркблея, количество глета в шихте, кислотность
шлака и т. д., были одинаковы.

12*	179


Следующий пример иллюстрирует способ
лительной способности селитры:

Руда.....................................

Углекислый натрий........................

Глет.....................................

Селитра..................................

Кремнезем ...............................

Полученный свинец........................

Восстановительная способность руды

24,31	.

—Е—=4,86
о

нахождения окис-

5 г
10 „
60 .

5

24,31 г

5

10

60

4

5

6,61 г

Свинец, окисленный 4 граммами селитры . . 24,31 — 6,61 = 17,70
Окислительная способность селитры

17,70 , „
—4- =4,42.

Количество углекислого натрия, превращенного в сульфат.
Когда уже известны восстановительная способность руды, ее
свойства и окислительная способность селитры, можно приготов-
лять шихту для правильного опробования. Допустим, что же-
лательно получить шлак, содержащий 15 г углекислого натрия и
30 г глета, для навески в 15 гчруды и что должно всегда при-
сутствовать достаточное количество кремнезема для ошлакова-
ния железа в виде моносиликата закиси железа. С возрастанием
восстановительной способности руды количество соды в шихте
должно увеличиваться потому, что сера окисляется селитрой до
SO8; последний, реагируя ,с содой, образует сульфат натрия,
который не является флюсом; при этом может быть истрачено
столько соды, что остатка ее нехватит для реакций шлакования.
Возьмем чистый пирит, восстановительная способность которого,
предположим, будет равна 12, и, допустив затем, что вся его
сера окислится до SO8, получим следующие реакции разложения
пирита:

a) 2FeS8+14PbO-HNa2CO3+SiO.=Fe2SiO4+14Pb4-4Na2SO4-|-
4-4СО,;

б) 10FeS.,+28KNO.,+6NatCO8+5SiO2=5Fe2SiO4-|-14K2SO4-|-
+6Na2SO4-|-"14N2 + 6СО2

Так как восстановительная способность руды 12, то-р?- =2,33 г
пирита реагируют согласно уравнению (а), давая 28-граммовый
веркблей. Из пропорции

FeS2: 2Na2CO3=120:212=2,33:4,12
может быть видно, что в результате реакции происходит пре-
вращение 4,12 г NatCO3 в сульфат. В действительности реакция
(а) протекает последней, но рассматривалась первой для опре-
деления количества излишка пирита по сравнению с тем, кото-
рый требуется для веркблея. Этот излишек должен быть окислен
селитрой. Остается для разложения селитрой при условиях урав-
нения (б) 14,58 — 2,33=12,25 г пирита.
180
Количество углекислого натрия, требуемого для этой реак-
ции, может быть найдено из следующей пропорции:

5Fe S2 :3Na2CO8=620:318=12,25:j>,

решая, находим, что у равен 6,28. Прибавляя эти два количества,
видим' что 15 г пирита при таких условиях вызывают удаление
из шлака 10,4 г Na.CO8.

На основании этих цифр можно сделать обобщение и ска-
зать, что каждый грамм пирита в шихте до 2,33 г требует при-
бавления 1,75 г соды, а каждый грамм пирита сверх 2,33 г тре-
бует 0,52 г соды. Вообще нет необходимости в такой детализа-
ции вычислений действительных шихт, но здесь даются эти под-
робности для иллюстрации самого принципа.

Сульфаты калия и натрия, образуемые этими реакциями,
только слегка растворимы в силикатных шлаках и, будучи легче
шлака, они образуют слой поверх его. Эта покрышка из суль-
фата, очень жидкая в расплавленном состоянии, препятствует
проникновению воздуха в расплавленную шихту. В изложнице
она имеет вид белого кристаллического слоя на верху шлакового
конуса.

Количество необходимой селитры. Количество селитры, необ-
ходимое для какой-нибудь шихты, определяется путем умноже-
ния восстановительной способности руды на количество взятой
для опробования руды, дающей в результате то количество
свинца, которое было бы восстановлено из избытка глета, если
бы не было прибавлено селитры. Из этого количества вычис- *
ляется вес желаемого веркблея, и остаток делится на окисли-
тельную способность селитры. Например в случае, на который
ссылались выше, когда предполагалось, что восстановительная
способность чистого пирита 12, а окислительная способность се-
литры для. этого типа шихты равна 4,2, то количество необхо-
димой селитры для 15 г руды определяется следующим обра-
зом:	'	; v

Общая восстановительная способность руды 15,0X12,0= 180 г свинца

Желательный веркблей........................28 г

Количество свинца, который должен быть окислен
селитрой....................................152 г

152

Количество необходимой селитры —=36.0 г

Это большое количество селитры для 15 г руды и значительно
больше того, которое в действительности требуется. Автор ни-
когда не встречал руды, требовавшей больше чем 25 г селитры
на 15 г руды.

Кремнезем, необходимый для ошлакования оснований. Для
руд, состоящих из сульфидов железа, свинца и цинка, содержа-
щих минералы пустой породы, и для чистых сульфидных руд,
аиоолее подходящим является моносиликатный шлак. Кремне-
181
зем требуется для ошлакования входящих в шихту различных
оснований, как это показано в следующем примере:

На 8,65 г FeO, получающихся от окисления 15 г пи-

рита, требуется §1О2............................... 3,64	г

То же, на 15 г углекислого натрия в шлаке............ 4,25	,

,	, 30 г глета.................................. 4,06	„

Итого. . .	11,95 г

Полная шихта. Комбинируя эти различные количества, можно
составить шихту для чистого пирита в следующем виде:



Руда (пирит R .гр.	12) •	  15	г

Углекислый натрий............................ 25	.

Глет......................................... 60	.

Селитра.......................................351,

Кремнезем..................................11,95	,

При правильно проведенной плавке эта шихта способствует
полному разложению руды, получению чистого веркблея и дает
зеленовато-черный стекловидный шлак. Многие пробиреры’ од-
нако прибавляют к этой шихте минимум 5 г плавленой буры.
Если это делается, то следует выбросить эквивалентное количе-
ство кремнезема, и тогда состав шихты может быть следующий:

Руда........................................ 15	г

Углекислый натрий........................... 25	„

Плавленая бура ...........................j	5 .

Глет......................................   60	,

Селитра..................................... 35	„

Кремнезем..................................... 8	,

Окись цинка представляет затруднения для ошлакования, а
цинковые силикаты плавятся только при очень высокой темпе-
ратуре. Штейн1 утверждает, что ZnSiO8 плавится при 1 479°, а
Zn2SiiO4 при 1880е. В присутствии большого количества цинка
можно увеличить количество плавленой буры до максимума в
10 г в случае чистого сфалерита. Интересно отметить, что при-
бавление буры увеличивает растворимость сернокислой соли в
шлаке. При чистом сфалерите и без буры шлак бывает стекло-
видный, и вес сульфатной покрышки очень близок к. теоретиче-
скому количеству. Если прибавляются 10 г плавленой буры, то
твердый шлак имеет слегка каменный вид, и получается гораздо
меньшая сульфатная покрышка. Щелочные сульфаты растворя-
ются в перегретом шлаке, но имеют тенденцию выкристаллизо-
вываться при охлаждении, в результате чего получается камен-
ный вид твердого шлака. 1 2

1 Приб шзительно на 10 г больше, чем когда-либо требуется..

2 Zeltsch. anorg. Chemie, 55, стр. 179 (1907).
Примеры шихт для чистых сульфидных руд:

Руда...............................

Углекислый натрий..................

Плавленая бура.....................

Глет ... ..........................

Селитра (О. р. 4,2)................

Кремнезем . •	....	. . . .

Тигель (в муфельной печи)..........

№ 1	№ 2	№ 3
Чистый	Чистый	Чистый
галенит	сфалерит	пирит
15 г	15 г	15 г
19 .	21 „	25 ,
0 „	ю „	5 .
50 .	60 ,	60 .
5 .	23 .	35 .
5 „	6 .	3 .
20 я	25 .	30 ,

Правильное проведение плавки с селитрой. Заготовляют
шихту согласно вышеуказанным правилам. Плавку предпочитают
делать в больших муфельных печах, регулируемых так, чтобы
была слегка восстановительная атмосфера. Отверстия в задней

стенке муфелей, отапливаемых каменным углем, лучше закры-
вать костяной золой, но эта предосторожность не нужна при
плавке в газовых или нефтяных печах. Горны, нагреваемые газом

или газолином, удовлетворительны, если они предварительно, до
введения в иих тиглей, тщательно нагреты. Горны, работающие
иа коксе, менее удовлетворительны для плавки с селитрой, чем
все другие ввиду больших трудностей в проведении контроля за
температурой, который является особенно необходимым при при-
менении этого способа. Покрышка из соли совершенно не нужна
для плавок в муфельных печах. Следует удостовериться, что
реагенты измельчены и что шихты тщательно перемешаны. Если

эта предосторожность принята во внимание и температура над-
лежащим образом отрегулирована, то при кипении проб не бу-
дет никаких осложнений в процессе плавки. Но если сода и се-
литра берутся в кусках, то результаты окажутся менее удовле-
творительными и шихта при кипении может перелиться через
край. Плавят при высокой температуре так, чтобы шихта оказы-
валась расплавленной через 10 мин. и кипение прекратилось бы
в течение 15—25 мин. После прекращения кипения оста-
вляют при температуре желтого каления еще 10 или 15 мин.,
после чего осматривают тигли, когда они еще горячие, чтобы
увидеть, удовлетворительна ли была плавка, и обращают осо-
бенное внимание на то, чтобы в тиглях не оставались свинцовые
зерна. Исследуют веркблей и поверхность раздела между свин-
цом и шлаком, чтобы удостовериться в том, свободны ли верк-
блеи от штейиа. Если обнаруживают штейн или свинцовые зерна
в шлаке, опробование следует повторить с такими изменениями
в манипуляциях с нагревом или сотавом шихты, какие могут
представиться целесообразными.

Осложняющим обстоятельством при опробовании некоторых
сульфидных руд, особенно таких, которые содержат пирротин и
арсенопирит, бывает иногда состояние свинца, при котором он
не может собраться на дне тигля и остается в зернах по всему
шлаку. При сливании шлака сначала идет чистый шлак, а затем
шлак, наполненный свинцовыми зернами. Шлак, остающийся
Однако при этом должно всегда присутствовать количество
серебра по крайней мере в 2*/г раза большее, чем количество зо-
лота, для того, чтобы обеспечить полное удаление серебра при
разделении.

Установлено, что в присутствии серебра, в результате увели-
чения количества меди, получается увеличение потери золота.
Потеря также увеличивается с увеличением количества употре-
бленного свинца и уменьшается, когда количество серебра уве-
личивается, как это уже было показано выше. Согласно иссле-
дованиям Розе потеря золота при опробовании на золото спла-
вов стандартного состава составляет около 0,3—0,4 частей на
1000. Лоу 1 указывает, что потеря золота при купелировании
стандартного сплава равна 0,7 ч. на 1 000 ч. сплава.

Jj, Правило, регулирующее потери при купелировании. Многочи-
сленными исследованиями по купелированию установлено, что
концентрация благородных металлов в глете увеличивается с уве-
личением концентрации их в свинце. Шервуд (W. I. Charwood) 2
вывел из ряда опытов следующее эмпирическое правило, уста-
навливающее связь между действительной потерей, выраженной
в процентах, и весом королька:

«Если данное количество серебра (или золота) купелируется
с данным количеством свинца, при одних и тех же условиях, как
температура и др., то количество потерянного благородного ме-
талла прямо пропорционально поверхности остающегося ко-
ролька чистого металла».

Если это правило верно, то следующие положения должны
быть также верными:

«1) Потеря в весе колеблется в пределах 2/3 веса, или. пропор-
циональна квадрату диаметра королька.

2)	Процент потерь обратно пропорционален диаметру или
кубичному корню из веса королька».

Шервуд отмечает, что было бы лучше основывать, вычисле-
ния на первоначальном весе взятого металла, но это не делается
в повседневной практике, и мы должны основываться на весе
королька.

Так как небольшие колебания в количестве свинца имеют
только очень небольшое влияние на потерю при купелирова-
нии и так как температурные условия в данном ряде капелей,
находящемся поперек муфеля, приблизительно одинаковы, то
мы можем применить это правило для определения надлежащей
поправки к корольку любого веса. Вычисление поправки, произ-
водится на основе показателей контрольной пробы (чек), под-
вергнутой купелированию в то же самое время и при.тех же
условиях. Самым простым способом нахождения величины этой
поправки для определенного случая является употребление ло-
гарифмического уравнения у = С№, которое выражается прямой
линией Если масштабы величин, откладываемых на осях орди-

11111111111911

1 J. Soc. Chem- ind. 8, стр. 687 (1889).
’ Т. А. I. М. Е. 52. стр. 180.
нат и абсцисс, одинаковы, то тангенс угла, образуемый прямой
линией' с осью х, есть показатель степени п.

На фиг. 42 дана кривая уравнения у ===0,1 x’/s, где абсцисса х
соответствует весу купелированного серебра в миллиграммах,
а ордината у соответствует'потере серебра также в миллиграм-
мах. Чтобы найти поправку, нужно провести пунктиром линию
из точки, отвечающей весу королька, до соответствующей точки
(а) на диаграмме. Через эту точку затем проводится прямая па-
раллельная линия уравнения у==7»оХ7». На этой линии отме-
чаются точки, соответствующие обозначению весов В, С и D
других взвешенных корольков, после чего можно определить по-
правку для ^каждого королька.

Однако Дьюи, оспаривая выводы Шервуда, предостерегает
против надежности этого правила, считая, что чрезвычайно
трудно, а в практической работе почти невозможно создать оди-
наковые условия для всех проб.

Испытание капелей на поглощение серебра. От времени до
времени желательно производить испытание капелей, особенно
изготовленных из новой партии костяной золы. Для этого купе-
лируют в испытуемых ^капелях несколько проб, состоящих из
100 мг серебра и 250 г . свинца каждая, и определяют потери.

Поведение металлических примесей при купелировании.
Обычно веркблей, получаемые при опробовании руд, купели-
руются без больших затруднений, но бывают случаи, когда руда
содержит какую-нибудь примесь, которая не ожидалась и об-

Э.	Е. Бэгби.	ЦЗ
в тигле, также наполнен свинцовыми зернами. Это ' бывает
обычно вследствие слишком низкой температуры плавления или
слишком малого количества кремнезема, но может быть также
вызвано окислением железа до окиси железа во время плавки.
Окись железа не плавится при температуре, достигаемой в про-
бирной печи, и нерастворима в обыкновенном шлаке при этой
температуре.

Чтобы преодолеть это затруднение, лучше всего увеличить ко-
личество кремнезема и провести новую плавку при более высо-
1 кой температуре. Если присутствует достаточное количество
кремнезема для образования бисиликатов со всеми основаниями,
то железо будет в состоянии закиси, и тогда причина застрева-
ния зерен свинца в шлаке ликвидируется. Высокая температура
(благоприятствует восстановлению Fe2Os в FeO или других выс-
ших окислов в низшие степени окисления и к тому же предупре-
ч ждает образование Fe2Os селитрой и глетом. Это согласуется
с хорошо известным принципом физической химии, что «переход

тепловой энергии в химическую энергию происходит легче
высоких, чем низких температурах». Согласно данным
чардса1 термохимические уравнения, представляющие этот
реакции, могут быть иаписаны следующим образом:

при
Ри-
тии

Fe2Os-|-Pb=2FeO-|-PbO—13400 кал.

Fe3O4+Pb=3FeO-|-PbO — 22900 кал.

Согласно^ закону Вант-Гоффа, если температура системы

no-

вышается, то равновесие смещается в направлении реакции, про-

il

исходящей с поглощением тепла, т. е. вышеуказанные реакции'
будут происходить в сторону правой части равенства.

Окись железа растворима в избытке глета, и другим спосо-
бом избежать получения шлака, содержащего зерна свинца,
является употребление большого избытка глета в шихте. Про-
тив такого способа можно возразить то, что восстановление
серебра и золота бывает более или менее неполным, когда шлак
содержит окись железа1 2.

Приводимая ниже таблица факторов моносиликатного шлака
может быть полезной при определении количества кремнезема,
требуемого для плавки с селитрой.

Чтобы избежать получения низких результатов вследствие

окисления селитрой, часто бывает выгодно уменьшить Количество
употребляемой руды. Если определяется только серебро, то се-
литра может быть совершенно удалена путем уменьшения на-
вески руды до количества, достаточного для того, чтобы дать
веркблей весом не более 30 г. При опробованиях иа золото неже-
лательна навеска руды меньше чем 15 г, так как меньшая на-
веска будет недостаточна для точной оценки руды.

1 Metallurgical Calculations.

2 Jour- Chern. Met. and Min. Soc. of South Africa, 2, стр. 465.
Таблица 25

Факторы моносиликатного шлака

Количество оснований	Количество требуемых кислот	
	Кремнезем	Плавленая бура
8,98 г FeO из 15 г FeSa треЭует	  1165 „ FeO „ 15 , FeSa „		  12,63 „ ZnO , 15 „ ZnS 	  14,0 „ PbO . 15 „ PbS 	  15 г NaaCOa	,		  30 „ PbO	„			3,77 4,89 4,68 1,89  4,25 4,06	5.07  6,57  6,28  2.51  5,72  5,46

, Плавка с железом

Способ опробования сульфидных руд плавкой с железой или
железным гвоздем радикально отличается от всех других спосо-
бов, до сих пор описанных. Он состоит в восстановительном
плавлении руды с большим количеством соды, с ограниченным
количеством глета и буры и иногда небольшим количеством
кремнезема вместе с избытком металлического железа, обычно
. в форме гвоздей или костылей. Главное различие между этим
и другими способами тигельной плавки состоит в употреблении
металлического Железа как восстанавливающего и десульфури-
зующего реагента. Так как железо восстанавливает свинец из
глета так же, как и из обычных свинцовых минерлов, то количе-
ство последнего реагента ограничивается 30 или 35 г и даже
меньшим количеством, если руда содержит свинец. Поэтому
единственно пригодными основными флюсами являются щелоч-
ные карбонаты, и они должны употребляться в количестве, по
крайней мере в два или три раза большем, чем количество взятой
руды. Избыток железа удаляется непосредственно перед вылива-
нием пробы.

Химические реакции. Химические реакции, происходящие.-
в тигле, совершенно отличны от тех, которые имеют место при
применении других методов тигельной пробы. При опробованиях
методом плавки с селитрой или плавкой с предварительным об-
жигом сульфидные руды окисляются глетом, селитрой или кис-
лородом воздуха, и сера удаляется в виде SO2 или превращается
в SO3, которая вытесняет угольную кислоту углекислого натрия,
образуя сульфат натрия. При плавке с железом часть серы пи-
рита и некоторых других сульфидов улетучивается, часть серы
окисляется небольшим количеством употребляемого глета, и
остальное остается как сульфид, появляясь или ' в железном
штейне на верху веркблея или растворяясь в избытке основного
шлака.
Следующие реакции служат иллюстрацией происходящих
химических изменений при плавке с железом

FpS —FpSJ-Ч

PbS+2PbO=3Pb+SO„
Cu2S+2PbO=2CuPb+SO2,
FeS+3PbO=3Pb+FeO+SO2,
Fe+PbO=Pb+FeO.

Если весь глет восстановлен, то произойдет следующее:

PbS+Fe=Pb+FeS (штейн)
FeS2+Fe=2FeS (штейи)
Sb2S,-|-3Fe=2Sb-f-3FeS (штейн)
As2S8+13Fe=2FeFAs (шпейза)-ЬЗРеЗ (штейн)
Cu2S+Fe=Cuj-|-FeS (частично).

Наконец, если употреблен достаточный избыток щелочного
флюса, то железный штейн растворяется этим основным шла-
ком, вероятно, в форме двойного сульфида железа и натрия или
калия.

Из уравнений видно, что медь, мышьяк и сурьма восстана-
вливаются и идут в веркблей или в случае мышьяка образуют
шпейзу, которая появляется в виде твердого белого шарика на
поверхности веркблея.

В табл. 26 показана теплота образования некоторых метал-
лических сульфидов, выраженная в отношении к единице веса
серы.

Таблица 26

Теплота образования металлических сульфидов

Формула	Калории	Формула	 Калории
KsS		103 5C0	CoS	*.	.	21 900
CaS			94 300	Cu2S		20300
NasS 		89300	PbS		20200
’ MnS		45600	NiS		19500
.ZnS		43 000	>/, Sb2S8 		11 500
FeS . . 		24 000	Ag«S		3 000

Цифры этой таблицы указывают на теоретическую возмож-
ность восстановления сульфидов кобальта, меди, свинца, никеля,
сурьмы и серебра металлическим железом, и это подтверждаетЬя
лабораторным опытом. На основании термохимических данных
можно также предсказать, что будет восстановлена только часть
цинка, а поэтому веркблей будет свободен от этого металла.

Другая реакция, имеющая значение в связи с этим, предста-
вляет окислительное действие щелочных карбонатов на металли-
ческие сульфиды. Эта реакция способствует восстановлению зна-
чительного количества свинца из галенита, когда последний пла- а
вится только со щелочным карбонатом (и была основанием ме-
186	>'i
тода Гарца) для опробования свинца в рудах, содержащих га-
ленит.

Реакция, как она дается Керлем, следующая:

7PbS+4KICO3=4Pb4-3 (K2PbS3) + K2SO4+4CO3.

Эта реакция, на первый взгляд неосновательная, составлена из
нескольких простых реакций, происходящих в процессе плавки
в следующей последовательности. Вначале возможна обратимая
реакция:

(1)	3PbS-p3K2CO3^3K-S-|-PbCO3.

Карбонат свинца при нагревании легко диссоциирует следующим
образом:

(2)	3PbCOs=3PbO+3CO2.

СО2 выделяется, и это дает возможность реакции, выраженной
уравнением (1), протекать полностью в направлении слева на-
право. Окись свинца, получающаяся из уравнения (2), в присут-
ствии щелочного карбоната реагирует с большим количеством
сульфида свинца следующим образом:

(3)	PbS+3PbO+K2CO,.~4Pb+K,SO4-rCO;.
Условие равновесия, повидимому, достигается, когда получается
двойной сульфид щелочи и свинца, т. е.

(4)	3PbS+3K£S=3 (K2PbS2).

Суммируя реакции (1), (2), (3) и (4), мы получаем реакцию Керля:
7PbS-HK2COs=4Pb+3(K2PbS2)+KaSO4+4CO2.

Очевидно, что углекислый натрий будет иметь такое же дей-
ствие, как углекислый калий.

Недостатки способа. Способ плавки с железом очень хорош
для руд, когда не требуется очень большой точности в резуль-
татах. Он неприменим при опробовании чистых сульфидных
руд. Известно, что этот способ дает низкие результаты для се-
ребра при рудах с высоким содержанием сульфидов, как напри-
мер, чистой пирит, но при надлежащем проведении опробования
получающиеся результаты бывают не более чем на 2 или 3 про-
цента ниже результатов, получаемых при опробовании с селит-
рой, между тем как результаты по золоту только немного раз-
нятся в обоих случаях. Эта потеря серебра приписывается Хол-
лом (Hall) 1 растворимости серебра в сернистом железе шлака.
Однако Фультон 1 указывает, что сернистое железо практически
не оказывает растворяющего действия на серебро или золото.
Шлак, полученный при опробовании чистого пирита, содержит
большое количество щелочно-сульфидной закиси железа, и это,
вероятно, оказывает слабое растворяющее действие на серебро. 1 * 3

1 Assay of Gold and Silver by the Iron—Nall Method. Trans. A. I. M. E., 47,

стр. 37.

3 Trans. A. I. M. E., 39, стр. 596.
так что серебро распределяется между шлаком и веркблеем про-
порционально относительным количествам щелочно-сульфидной
закиси железа и присутствующего свинца, а также соответ-
ственно его растворимости в одном по сравнению с другим. Если
это верно, то чем меньшее количество сульфидной серы содер-
жит шлак и чем больше количество восстановленного свинца,
тем выше количество восстановленного серебра и тем более удо-
влетворительными должны быть результаты. Это указывает на
необходимость регулирования температуры при плавке пиритных
руд с железом. Для того чтобы выделить из пирита один атом
серы, следует поддерживать очень долгое время температуру
красного каления, при которой происходит разложение пирита.
Также важно ввести в шихту достаточное количество глета,
чтобы получить веркблей хорошего размера, и еще важнее до-
стигнуть возможно более полного восстановления. Для чистого
пирита нужен 35-граммовый веркблей. Чрезвычайно высокие по-
тери в шлаке, часто случающиеся при применении этого способа,
вероятно, вызываются слишком малым количеством восстанавли-
ваемого свинца и слишком малым временем плавки, в резуль-
тате чего в шлаке остается некоторое количество сульфида
свинца, хорошего растворителя серебра.

Вообще нужно сказать, что этот способ не подходит для руд,
содержащих никель, медь, кобальт, мышьяк, сурьму, висмут и
теллур. Даже, если руда содержит несколько процентов *меди.
этот металл не может войти в веркблей в достаточном количе-
стве, чтобы оказать серьезное препятствие для купелирования,
но присутствие меди всегда является причиной получения низ-
ких результатов, вероятно вследствие растворяющего действия
сульфида меди, содержащегося в шлаке, на серебро. Руды, 'со-
держащие никель, менее всех других подходят для опробования
этим способом.

Шлак. Не следует делать шлак более кислым, чем моносили-
кат, и, быть может, следует предпочесть субсиликат. Шлак не
должен быстро раз’едать тигля, тигель может употребляться
много раз, если обращается внимание на то, чтобы при вылива-
нии пробы из тигля в нем не оставалось зерен свинца.

Атмосфера. В печи следует поддерживать восстановительную
атмосферу, чтобы предотвратить окисление и для раз’едания
гвоздей. Этого можно достичь, поместив несколько тиглей, со-
держащих каменный уголь, в передней части муфеля и возобно-
вляя в них уголь, если нужно. В окислительной атмосфере
гвозди плохо раз’едаются. Образовавшийся осадок окиси же-
леза являете^ причиной того, что шлак становится вязким и те-
стоватым и вследствие этого зерна • свинца задерживаются на
стенках тигля.

Порядок выполнения работы. Отмывают налотке руду, опреде-
ляют и записиывают ее минералогический состав. Отмечают особо
количество свинцовых минералов. Употребляют 20-, 25- или
30-граммовый тигель в зависимости от количества требуемых
реагентов. Следующие шихты могут дать лучшие результаты,
188
чем обычно употребляемая шихта, состоящая из 30 г углекис-
чого натрия, 10 г плавленой буры и 25 г глета.

	Галенит	50И галенита  50и пирита	Пирит
’уда		  /глекислый натрий	  ’УРа	  (ремиезем 		15 г  30 „ ю „ 20 „  2 ,	15 г  40 „ 15 .  27 „ 2 „	15 г  50 »  20-25 „  35 „  2 „

В тигель вставляют 2—3 гвоздя со срезанными шляпками или
!ще лучше один костыль 8—12 см длиной толстым концом
низу.

Постепенно нагревают, пока не начнется плавление, плавят
it 40 до 60 мин. Время от времени гвозди вынимают и, если ока-
жется, что они плохо раз’едаются, прибавляют несколько све-
жих, оставляя старые в тигле, если их нельзя вынуть, не освобо-,
!' ив от свинца. Плавят до тех пор, пока гвозди не освободятся
т свинца, осторожно постукивая и промывая их в шлаке. Затем
ынимают все гвозди, выливают пробу обычным приемом. Шлак
удет черным и легко отделяющимся от веркблея.

Примечания: 1. Если руда содержит 2 или 3 г кремнезема, то послед-
ий не прибавляется.

2.	Если двууглекислая сода замешается нормальной углекислой содой,
о употребляют соответственно большее количество ее по весу.

3.	Эта плавка требует несколько более продолжительного времени, чем
лавка с селитрой, потому что надо дать время, чтобы вся шихта пришла
соприкосновение с поверхностью железных гвоздей.

4.	Расплавление веркблеев, полученных плавкой с железом при купе-
фовании, происходит несколько позднее, чем веркблеев, полученных дру-
<ми методами плавки, потому что первые содержат небольшие количества
елеза, повышающие температуру плавления.

5.	Штейн указывает на присутствие слишком большого количества
земнезема, слишком малого количества соды и на очень короткое время
павки.

Плавка с предварительным обжигом

Этот способ опробования сульфидных руд редко применяется,
з он представляет некоторые преимущества для пиритных руд
очень низким содержанием; здесь дается краткое его описание.

Ход процесса. Берут от 15 до 150 г руды и рассыпают ее тон-
1м ровным слоем в хорошо- обмазанной коробке для обжига
iKoro размера, чтобы можно было перемешивать руду без по-
|ри ее. Доводят температуру в муфельной печи только до крас-
?го каления и поддерживают огонь настолько слабым, чтобы
1мпература муфеля была постоянной или медленно поднима-
юсь. Помещают коробку в муфель, и если руда содержит декри-
|тирующие (растрескивающиеся) минералы, покрывают ее и
ржат закрытой до тех пор, пока не пройдет опасность с этой
стороны. Руда скоро начинает обжигаться, что заметно по выде-
лению газов. В это время проверяют топку и держат одинако-
вую температуру в течение некоторого времени, часто помеши-
вая. Когда пройдет вся опасность спекания, постепенно подни-
мают температуру, помешивая руду через промежутки в 20 мин.
или в полчаса. Наконец нагревают приблизительно до 700° в те-
чение получаса. Если руда содержит только сульфиды железа и
меди, практически вся сера будет удалена в течение этого вре-
мени. Если имеется какое-нибудь сомнение в том, что руда
вполне обожжена, то вынимают ее из муфеля, прибавляют не-
большое количество древесного угля и снова обжигают. Прекра-
щение выделения сернистого ангидрида (определяемое по за-
паху) указывает на удаление всей серы. Если руда содержат
цинк, то процесс ведут при гораздо более высокой температуре
для того, чтобы разложить сульфат цинка. Однако не рекомен-
дуется доводить температуру обжига выше 700°. В случае руд,
состоящих главным образом из пирита, галенита или стибнита,
в коробку для обжига помещают точно взвешенное количество
кремнезема до введения в нее руды. Кремнезем берется в количе-
стве, равном по весу количеству сульфида. Это предотвратит
прилипание обожженного материала к коробке и кремнезем ока-
жется полезным как флюс при последующей плавке. Если руда
содержит мышьяк или сурьму, операция обжига представляет
больнее трудностей. Лучшим условием для удаления этих эле-,
ментов является попеременный окислительный и восстановитель-
ный обжиг при низкой температуре.

Присутствие серы помогает удалению этих элементов, потому
что их сульфиды обладают свойством летучести. Чтобы провести
восстановительный обжиг, необходимый для удаления мышьяка
и сурьмы, вынимают из муфеля частично обожженную р^ду,
дают ей охладиться в течение нескольких минут и затем смеши-
вают ее с порошкообразным древесным углем или угольной
пылью и обжигают при темнокрасном калении до тех пор, пока
не выгорит уголь. Затем прибавляют еще угля и повторно обжи-
гают. Повторяют обжиг до тех пор, пока не будут заметны пары
мышьяка и сурьмы, и затем нагревают, часто помешивая, при-
близительно до 700°.

По окончании обжига коробка тщательно вычищается, руда,
перемешанная с флюсами, загружается в тигель и обрабаты-
вается совершенно так же, как и руда I класса. Если сульфид-
ным минералом было главным образом железо, то, вероятно,
окажется, что руда имеет слегка окислительную способность
вследствие образования Fe2Os и Fe8Ot при обжиге.

Способ плавки с предварительным обжигом очень медленный
и требует большого количества муфелей. При этом способе воз-
можны серьезные механические потери и потери через улетучи-
вание^ Целесообразнее всего применять его при опробовании пи-
ритных руд-с-дизким. содержанием золота, при котором жела-
тельно очень точное определение золота. Этот способ обычно
дает низкие результаты при опробовании на серебро.
Комбинированный способ опробования. Комбинированный
мокро-сухой способ опробования применяется главным образом
для определения золота и серебра в загрязненных примесями ру-
дах, в штейне, шпейзе и слитке. Описание этого способа в при-
менении к опробованию руд, содержащих кобальт, никель и
мышьяк, можно найти в главе «Опробование комплексных руд».
Применение этого способа при опробовании медного слитка опи-
сано в главе «Опробование слитка».

Опробование руд ЧП класса

К этому классу принадлежат главным образом руды, содер-
жащие некоторые из высших окислов железа или’ мар-
ганца, т. е. Fe2Os, FesO«, МпО2. Они восстанавливаются углеродом
и имеют тенденцию входить в шлак соответственно, как силикаты
закиси железа и марганца. Если шихта, приготовленная для этих
руд, содержала только обыкновенное количество муки, то вся она
могла бы быть использована для восстановления окислов из
руды и в результате не получилось бы веркблея. Для исправле-
ния этого следует знать окислительную способность руды до
приготовления шихты.

Чтобы определить окислительную способность руды, плавят
известное количество ее, например 10 или 20 г, с шихтой, в кото-
рую входит винный камень или мука с известной восстанови-
тельной способностью. Вес свинца, который может быть восста-
новлен винным камнем или мукой из избытка глета, минус вес
полученного свинца, является, очевидно, количеством, окислен-
ным рудой. Этот вес, разделенный на вес взятой руды, дает
ее окислительную способность.

После того как определена окислительная способность руды,
опробование делается тем же способом, который применяется
к рудам 1 класса, с прибавлением требуемого избытка муки.

Расчет шихты тигельной пробы1

Для определения состава шихты тигельной пробы можно при- ’
менять: 1) рациональный расчет по индексу кислотности или
составу шлака, получаемого при плавке, или 2) подбор шихты
по проверенным в практике рецептам соответственно характеру
опробуемого материала.

Рациональный расчет шихты тигельной плавки ведется по
методу, предложенному проф. И. Н. Плаксиным *.

Задаются: 1) индексом кислотности и 2) весом веркблея, га-
рантирующим полное извлечение благородных металлов из дан-
ной навески. Принимают: 1) отношение между весом глета и на-
веской и 2) отношение между навеской и вводимой бурой. Вы-

1	Настоящий раздел подготовлен к печати С. К. Шабариным.

3	Опробование руд и слитков иа золото, серебро и платину. Литогр. изд.
МИЦМ и 3. 1931 г. Москва.
числением находят: 1) восстановительную или окислительную
способность руды и 2) весовое количество флюсов, которые не-
обходимо ввести для проведения данной пробы.

Для примера приводим расчет шихты для руды следующего
состава (в %):

СаО........................... 2

FeS2.......................... 3

Летучие вещества.............. 3

100

Требуется рассчитать шихту на шлак с индексом кислотности 1,5
(сесквисиликат) при нормальном количестве буры (20% от на-
вески в 100 г) и при количестве глета 140 г для получения верк-
блея весом 40 г.

'А. Определение восстановительной или окислительной
способности данной руды

1.	Восстановительная способность пирита:
FeS.+5PbO=FeO4-5Pb+2SO,
2SO2+2PbO+2Na2CO8=2Pb+2Na,SO4+2CO,

FeSs+7PbO+2Na2COa=7Pb+2Na2SO4+F<O+2CO2

Отсюда видно, что восстановительная способность пирита вы-
ражается следующим образом:

7РЬ: FeS„=l 449 120=12.07,
и 3 г FeS2 восстановят 36,21 г свинца.

2.	Окислительная способность лимонита:

Fe.Oa+Pb=PbO+2FeO,
Pb: Fe,Os=207:160=1,3,
и 5 г Fe2O8 окислят 1,3X5=6,5 г.

В результате будет восстановлено свинца самой рудой
36,21—6,5 г, т. е. около 30 г.

3.	Недостающее количество свинца —10 г получается за счет
введения восстановителя (уголь, мука, крахмал, винный камень
и др.). Восстановительная способность муки составляет в сред-

нем 11г, следовательно нужно ввести в шихту--г МУКИ<

Б. Расчет количества SiO2, которое будет ошлаковано основа-
ниями

1. Глет перейдет в шлак в виде 4 РЬО. 3SiO2, и коэфициент
шлакующей способности глета выразится отношением

3SiO2: 4РЬО=180:892=0,2;

30 г свинца соответствуют

223 x 30 _	„ D

207 —32,3 г РЬО,

т. е. в шлак перейдет из введенного в шихту количества глета
192
140 — 32,3=107,7 г, а отсюда количество SiO2, которое будет
связано глетом в виде сесквисиликата, составляет 107,7X0,2 =
= 21,5 г.

2.	Железо перейдет в шлак в виде 4FeO. 3SiO=; коэфициент
шлакующей способности закиси железа составит:

3SiO2: 4FeO=180 : 288=0,63.

Количество FeO в шихте:

В навеске руды.........6,0 г

Из 3 г FeS2 получится .... 1,8 „

Из 5 г 2Fe2Os . ЗН2О .... 3,8 .

11,6 г

За счет FeO ошлакуется 1,6X0,63=7,3 г SiO2.

3.	Окись кальция перейдет в шлак в виде 4СаО . 3SiOa;
коэфициент шлакующей способности окиси кальция составит:
3SiO,: 4СаО = 180 224=0,8,

и 2 г СаО ошлакуют 2 х 0,8=l,6SiO2.

Итого будет ошлаковано.....21,5 г

7,3 .

________

SiO2 30,4 г

Остается ошлаковать......50,6	„

Всего . . . 81,0 г

Учитывая возможность частичного восстановления Fe2Oa, можно
считать, что остается ошлаковать 53 г Si02.

В. Расчет ошлакования содой

1.	Для образования сесквисиликата нужно соды
4Na2COs+3SiO2=4Na2O . 3SiO2+4CO2,
и отсюда коэфициент ошлакования

4Na,COB: 3SiO2=424: 180=2,4.

На 53 г SiO2 необходимо соды 53x2,4=127 г.

2.	Для образования сесквибората потребуется соды
3Na2COs+Na2O • 2B2O3=4Na2O • 2В2О3+ЗСО2,
откуда коэфициент ошлакования составит

3Na2COs: Na2B4O7=318:202=1,5.

Буры обычно берется в количестве 15—30% от навески руды;
имея в виду наличие в руде некоторого количества железа,
можно принять 20% буры (т. е. 20 г), и тогда количество соды
определится цифрой 20X 1,5 = 30 г. Всего соды потребуется
127 + 30= 157 г 1.

1 В некоторых случаях расчет ведут на силикат, рассматривая буру как
добавку, и тогда количество соды составит 127 г.

13 э. Е. БегОи.	193
ГЛАВА ДЕВЯТАЯ

Опробование комплексных руд
и специальные методы опробования

Опробование руд, содержащих никель и кобальт

Руды, добываемые в округе Кобальт (Онтарио), представляют
необычайные трудности как для пробирера, так и для метал-
лурга. Богатая руда, заключающая в себе десятки килограммов
серебра на тонну, представляет тесную смесь арсенидов и суль-
фидов кобальта, никеля и серебра с большим количеством
того, что имеет вид самородного серебра, но в действительно-
сти представляют собой самородный сплав серебра с мышьяком,
никелем и кобальтом.	1

Вопрос определения количества серебра в партии такой
руды является в действительности, скорее, вопросом отбора
пробы, нежели опробования. Общепринятый метод отбора со-
стоит в измельчении всей партии руды до относительно не-
большого размера кусков и в отделении металлической части
руды от неметаллической. Каждая часть затем опробуется от-
дельно, и комбинированные результаты дают среднее содержа-
ние серебра в руде. Для более подробного ознакомления с ме-
тодом отбора пробы от такой руды изучающему этот вопрос
можно указать том 11, от 2§7 до 293 стр. включительно, журнала
Канадского горного института (Journal of the Canadian Mining
Institute), где описана практика, опробования на плавильном за-
воде в Коппер Клиф (Copper Cliff). Более позднюю статью, в ко-
торой описывается метод отбора пробы, применяющийся в
Кобальте, можно найти в протоколах Канадского горного ин-
ститута (Trans, of the Canad. Min. Inst.), том 17, от 199 до 251 стр.
включительно.

Для бедных руд, содержащих лишь небольшое количество
никеля, тигельная проба дает удовлетворительные результаты.
Более подробно об этом методе говорится в статье в Eng. and
Min. Jour., том 90, стр. 809.

Для богатых руд надлежащим способом проведенный ком-
бинированный метод дает более высокие и более согласован-
ные результаты, чем те, которые могут быть получены при ка-
ком-либо методе сухого опробования. Следующий метод
А. М. Смута1 взят из его статьи, посвященной этому вопросу.

Комбинированный метод опробования. Берут порции измель-
ченной руды по 7,5 или 15 г. Первый вес берется в случае, если
проба содержит свыше 6 кг на тонну, второй — если серебра
меньше, чем это количество. Руда обрабатывается в стаканах
с крепкой азотной кислотой, прибавляемой понемногу до тех
пор, пока не пройдет опасность вспенивания. Требуется 75 см’
кислоты для навески в 7,5 г и 100 см*—для 15 г. Растворы по-
догреваются на водяной бане до тех пор, пока не прекратится
выделение красных паров, и затем разбавляются 200’ см’ дестил-
лированной воды; им дают стоять до охлаждения, лучше в тече-
ние ночи. Очень важно дать растворам стоять значительное
время до фильтрования их, потому что в случае некоторых руд,
содержащих много мышьяка вместе с некоторым количеством
сурьмы и извести, появляется на дне и стенках стаканов белый
кристаллический налет, который не может быть отделен ни про-
мывкой, ни даже отскабливанием. Этот налет содержит немного
серебра и, если ему не дают образоваться в первоначальном рас-
творе азотной кислоты, то он образуется позже в процессе и
дает муть. Нерастворимые остатки отфильтровывают и тща-
тельно промывают. Если на стенках и дне стаканов имеется на-
лет, который не может быть легко отделен кусочком фильтро-
вальной бумаги, то его обрабатывают в стакане горячим раство-
ром едкого натра, который быстро растворяет этот осадок. Рас-
твор едкого натра подкисляется небольшим количеством азот-
ной кислоты и пропускается через фильтр с нерастворимым
остатком. Большая часть серебра растворяется при обработке
первоначальной азотной кислотой и будет находиться в филь-
трате в виде азотнокислого серебра, но небольшое количество
его остается с нерастворимым остатком. Если нерастворимых
остатков много, они высушиваются, обжигаются и плавятся
в тиглях с содой, плавленой бурой, глетом и каким-нибудь вос-
становителем. Если их немного, то они высушиваются и обжига-
ются в шерберах и шерберуются с пробирным свинцом и плав-
леной бурой. В обоих случаях веркблей из нерастворимых частей
сохраняются. К растворам азотной кислоты добавляется нормаль-
ный раствор хлористого натрия в количестве, достаточном для
того, чтобы осадить все серебро в виде хлорида, но какой-либо
значительный избыток осадителя избегается.

Хлорид серебра быстро размешивается до тех пор, пока не
образуется хлопьевидный осадок, затем дают ему постоять один
час, пока он не осядет и фильтрат не станет прозрачным. Если же
жидкость остается мутной, то повторяют быстрое размешива-
ние и опять дают осаждаться. Светлые растворы фильтруют
через двойную фильтровальную бумагу, и осадки хлорида сере-
бра переносятся на фильтры водяной струей, и затем их на
фильтре слегка промывают водой. Стаканы тщательно промы-

1 Trans. Сап. Inst., 17, стр. 244—250.

13*
1


'J

вают струей из промывной колбы; остающиеся в них следы хло-
ристого серебра стираются небольшими кусочками фильтро-
вальной бумаги, которые присоединяют к фильтрам. Фильтры,
содержащие хлорид серебра, помещают на шербера. Эти шер-
бера покрывают с внутренней стороны глазурью, расплавляя в
них глет1 и сливая избыток его. Глазурь наводится для того,
чтобы предотвратить поглощение влаги из сырой бумаги пори-
стыми шерберами, а для дальнейшей защиты под фильтроваль-
ной бумагой помещается небольшой кусочек чистого листового
свинца. Шербера переносятся к закрытой печи, нагретой до
250—300°, где они высушиваются, и бумага медленно обугли-
вается до тех пор, пока она вся не превратится в пепел. Этот
метод сжигания фильтровальной бумаги является очень важной
бперацией, так как избегаются потери хлорида серебра, которые
могут произойти, если обжиг производится быстро. Поверх
Обожженных остатков хлорида серебра засыпается мелкий про-
бирный свинец и прибавляются свинцовые веркблей, получаю-
щиеся из тигельных плавок или шерберований соответствую-
щих нерастворимых остатков. Затем проводится шерберование
при низкой температуре так, чтобы получились 15-граммовые
свинцовые веркблей. Эти веркблей купелируются при низкой
температуре, причем обращается внимание на то, чтобы в слу-
чае получения больших серебрянух корольков было избегнуто
разбрызгивание его в конце купелирования.

Комбинированный метод приемлем только для плавильных'
заводов, так как в него не входят поправки на содержание се-
ребра в шлаках и капелях. Так как все примеси, оказывающие
влияние на потери от улетучивания и потери в шлаках, неви-
димому, удаляются раньше плавки, результаты опробований,
сделанных в разные дни в разных муфелях, при разных усло-
виях, более однообразны, чем в том случае, когда необработан-
ные руды анализируются сухим путем.

Небольшие количества висмута, встречающиеся в серебря-
ных рудах месторождений в Кобальте, являются причиной полу-
чения неправильных результатов при опробовании сухим путем,
потому что висмут удерживается до некоторой степени серебром
после купелирования. При комбинированном методе висмут уда-
ляется прежде, чем проба подвергается расплавлению.

Опробование теллуристых руд

Определение благородных металлов в рудах, содержащих
теллур, всегда считалось одним из трудных случаев. Резуль-
таты, получавшиеся у различных пробиреров, были неодина-
ковы, и даже повторные анализы, производившиеся одним и
тем же пробирером, часто давали резко расходящиеся резуль-
таты. Литература, касающаяся опробования теллуристых руд,
обширна и не вполне удовлетворительна; тем не менее можно
с уверенностью сказать, что причиной расхождения результатов

1 Шербера также глазуруют бурой с глетом ♦.
повторных анализов и опробований, сделанных различными про-
бирерами, являлись ббльшие затруднения при отборе пробы,
чем препятствия, связанные с присутствием теллура, при пробир-
ном анализе. Если установлено, что большая часть добываемых
•:	теллуристых руд содержит минерала теллура меньше, чем 0,1%,

то ясно, что больше чем когда-либо должны быть приложены
. , старания для того, чтобы обеспечить получение правильной
лабораторной пробы. Сам теллуристый минерал может содер-
жать до 40% золота, поэтому присутствие одной его частицы
размером в 100 меш в навеске руды может вызвать расхожде-
। ние в несколько десятков граммов золота на тонну. Чтобы пре-
дупредить насколько возможно этот недостаток однородности,
все теллуристые руды следует измельчать по крайней мере до
(	150 и лучше до 200 меш и затем очень тщательно перемешивать

прежде чем будут отвешиваться навески.	#

Действие теллура. Теллур является самым постоянным спут-
ником как золота, так и серебра и трудно отделяется от этих
( металлов как в тигельных и шерберных, так и в купеляционных
процессах. Однако юн нечасто находится в изобилии, и даже в
богатых рудах сам теллур находится сравнительно в малых
количествах. Например в двух богатых рудах, употреблявшихся

•	Гиллебрандом и Алленом 1 в их опытах опробования теллури-

стых руд, содержащих 466,59 и 591 г золота на тонну, количе-
ство теллура доходило соответственно до 0,074 и 0,092%. Ка-
жется неосновательным ожидать, что такие малые количества
какого-либо элемента могут серьезно влиять на результаты
опробования.

j Для того чтобы изучить действие теллура в пробе золота и
серебра, необходимо производить опыты с рудами и сплавами,
' । содержащими значительно большее количество теллура, чем
то, которое было указано выше. Следующие факты, касаю-
щиеся роли теллура при купелировании и плавлении, взяты
главным образом из работ Holloway, Pease1 2 3 и Smith ’, которым
мы обязаны систематизацией и освещением многих сведений,
до сих пор не систематизированных и не проверенных.

Действие теллура в процессе купелирования. Присутствие
теллура в веркблее понижает поверхностное натяжение рас-
плавленного металла. В результате металл имеет тенденцию
смачивать поверхность капели, что дает возможность некото-
i рым частицам сплава проникать в капель, тогда как другие
остаются на поверхности капели в виде отдельных мелких
шариков. В случае веркблея, содержащего 10% или более тел-
лура с равным весом золота или серебра, может иметь место
полное поглощение сплава. С увеличением пропорции свинца в
сплаве уменьшается поглощение; если количество свинца в

1 Bull. 253, U. S. Geol. Survey.

2 The > ssay of Telluride Ores, G. T. Holloway and L. E. B. Pease, Trans. Inst.
Min. Met., 17, стр. 175.

8 The Behavior of Tellurium in Assaying, Sydney W. Smith, Trans. Inst. Min.
Met., 17, стр. 463.	}
80 раз больше количества теллура, то бывает очень небольшая
потеря золота при надлежащем проведении купелирования.

Теллур в течение купелирования удаляется сравнительно
медленно, особенно в первых стадиях, как можно было бы
ожидать, сравнивая теплоту образования его окиси с теплотой
образования окиси свинца. Роз^1 дает следующие цифры для
теплоты, выделяющейся при соединении этих металлов с шест-
надцатью граммами кислорода: РЬ до РЬО 5 030 калорий, Те до
ТеО2 3 860 калорий. Во избежание излишней потери благородных
металлов при купелировании веркблеев, полученных в процессе
анализа таких руд, следует удалять до купелирования насколько
возможно большее количество теллура. 'Также очевидно, что
пробиреру следует допускать образование больших свинцовых
веркблеев для того, чтобы отношение свинца к теллуру могло
быть высоко. Серебро в сплаве защищает золото от потерь, мо-
гущих произойти вследствие присутствия теллура. Повидимому,
оно действует на золото как растворитель, и по этой причине
его следовало бы прибавлять к каждому опробованию на
золото2.

В случае несовершенного процесса купелирования теллур1
удерживается корольком и как бы покрывает его инеем. Когда же
процесс купелирования проведен хорошо, то теллур полностью
окисляется до ТеО2. Ввиду его действия на величину поверхност-
ного натяжения, в результате которого часто мелкие шарики
остаются на капели, было бы хорошо употреблять капель, имею-
щую более гладкую поверхность, когда купелируются веркблей,
содержащие теллур. Смит утверждает, что расслоение частиц
свинца и поглощение благородных металлов в этом случае зна-
чительно меньше, чем при употреблении патентованных магнези-
товых капелей. Потери золота и серебра путем улетучивания,
в течение надлежащим образом проведенного процесса купели-
рования свинцовых веркблеев из обыкновенных теллуристых руд,
чрезвычайно малы.

Действие теллура при плавке. Прежде Думали, что теллур
должен окисляться до двуокиси в течение плавки и переходить
в шлак, как теллуровокислая соль натрия или свинца. Смит не
соглашается с этим и доказывает, что теллуровокислые соли
разлагаются при температуре красного каления и что тёллурат
свинца белый, тогда как он находил, что -шлаки глета, получен-
ные при плавке теллуристых соединений, были черные. Он
думает, что теллур существует в шлаке, как черная закись ТеО.

Шлак, наиболее подходящий для окисления и поглощения
теллура при тигельной плавке, должен быть основным и содер-
жать значительный избыток глета. Температура плавки должна
быть умеренно низкая, так как высокая температура препят-

] Trans. Inst. Min. Met., 14, стр. 384.

- Защитное действие серебра по отношению к золоту об'ясияется большим
значением свободной энергии реакции (в первом приближении —большей теп-
лотой окисления). (Прим. ред.).
ствует удовлетворительному окислению и шлакованию теллура.
Смит дает следующую реакцию для окисления теллура:

2РЬО+Те=РЬ2О4-ТеО.

В подтверждение этого он сообщает, что нашел черную за-
кись, свинца в шлаке.

Практически все авторитеты соглашаются, что процесс шер-
берования ненадежен для теллуристых руд. Когда веркблей, по-
лученный тигельной пробой, содержит слишком много теллура и
негоден для непосредственного купелирования, Смит рекомен-
дует плавку, или «разбавление» веркблея с обильным коли-
чеством глета при умеренной температуре, т. е. при 700—90(Л

Гиллебранд и Аллен употребляли следующую шихту для руд,
содержащих от 467 до 691 г на тонну золота и от 0,074 до
0,092% теллура:

Руда...............................30	г

Углекислый	натрий..................30	.

Плавленая бура.....................10	„

Глет..............................180	„

Восстановитель для 25 г веркблея серебра в 2Уг—3 раза
больше золота.

Они нашли, что потери в шлаке не были выше, чем при
обыкновенных золотых рудах, и не было серьезных потерь при
купелировании. При опробовании руд, содержащих много
больше теллура, чем указано выше, следует уменьшить коли-
чество руды, а остальная шихта остается такой же, как и
прежде.

Пробирный анализ руд и продуктов с высоким
содержанием меди

Тигельная плавка для опробования штейна и руд с высоким
содержанием (меди совершенно вытеснили более старый метод
шерберования. Это является следствием того, что для каждого
отдельного опробования можно употреблять большее коли-
чество анализируемого материала, достигая таким образом бо-
лее точных результатов. Медь удаляется, как это бывает при
опробовании шерберованием, при помощи растворения ее окиси
в основном шлаке, содержащем окись свинца. В опробовании
таким образом комбинируются преимущества шерберования с
преимуществами тигельной пробы.

Перкинс1 тщательно изучил этот процесс и обращает внима-
ние на тот факт, что количество употребляемого глета должно
быть пропорционально количеству меди и другим примесям в
руде. Он употреблял большие количества, от 137 до 300 ч. РЬО на
1 ч. Си, что делало этот метод дорогим. Другие значительно

1 The Litcharge Method of Assaying Copper-Bearing Ores and Products, and
tlie Calculating Charges, W. G. Perkins, Trans. A. 1. M. E., 31, стр. 913.
уменьшили это количество, им удалось получать веркблей, ко-
торые удовлетворительно купелировались.

Шлак. Шлак должен быть определенно основным, потому что,
если глет соединяется с большими количествами кремнезема и
буры, он не сохраняет долго своего свойства удерживать в рас-
творе медь. Небольшое количество кремнезема необходимо для
предотвращения действия глета на тигель. 1 ч. кремнезема на
15—20 ч. глета вообще допустима ® шихте. Буру .следует совер-
шенно выбросить, так как она уменьшает способность шлака
удерживать медь и также вызывает кипение шихты. Перкинс
утверждает, что наилучшие результаты достигаются при шлаке,
который, будучи охлажден и разбит, имеет отчасти стекловид-
ный наружный вид, постепенно переходящий в направлении
к центру в кристаллы, подобные глету. Степень имеющей место
кристаллизации является конечно функцией скорости охлаждения
и зависит между прочим от размера шихты, температуры рас-
плавленной шихты при выливании и от формы изложницы, так
что не следует придавать слишком много значения вышесказан-
ному. Тем не менее шлак должен быть кристаллическим и по-
хожим на глет; шлак матовый или насквозь стекловидный
указывает на присутствие слишком большого количества кислых,
окислов, препятствующих собиранию меди в шлаке.

Проведение опробования. Ввиду сильно раз’едающего дей-
ствия шлака, содержащего глет, особенно необходимо, чтобы
плавка было сделана быстро. Муфель должен быть горячим для
начала, от 1 000 до 1 100е (чем горячее, тем лучше), и плавку
следует закончить в течение 20—30 мин. Это не только предохра-
няет тигель, но также дает возможность вводить в шихту Мини-
мальное количество кремнезема и таким образом способствует
переходу меди -в шлак. Такой шлак плавится при низкой темпе-
ратуре, и следовательно нет необходимости в очень высокой
окончательной температуре. При быстрой плавке имеется меньше
шансов на окисление свинца с последующим восстановлением
слишком малого веркблея.

Для того чтобы работа протекала лучше, следует закрывать
отверстие в задней стенке муфеля и поддерживать восстанови-
тельную атмосферу. Этого можно достичь, заполняя устье му-
феля древесным углем или коксом или помещая небольшое коли-
чество тиглей, частью наполненных каменным углем, возле пере-
дней части муфеля и плотно закрывая дверцы. Если эта пред-
осторожность не соблюдается, часть серебра окисляется и
теряется в шлаке.

Рекомендуются следующие шихты, любезно предоставленные
Бостонским и Монтанским управлениями заводов Медной гор-
ной компании Анаконды, Грэт Фоллс, Монтана (табл. 27).

Покрышка состоит_ из смеси 4 ч. углекислого натрия, 2 ч. буры
и 1 ч. кремнезема. Толщина ее в тигле 6 мм. Плавка в 20-грам-
мовых тиглях требует около 30 мин., а в 30-граммовых тиглях —
около Б0 мин. Следует отметить, что иногда применяется в
одной плавке такое большое количество селитры, как 60 г. Уста-
200
fa

новлено, что при надлежащей температуре муфеля нёт опас-
ности, чтобы при кипении расплавленное вещество ушло через

Таблица 27

Материал	Приблизительный состав	Шихта для серебра (в 20-г тигле)	Шихта для золота (в 30-г тигле)
Концентра- ты	Си 9-15	%  SlO2 15—23	«/о  FeO 33-40 о/о S	33-40 о/о  Ag 90—150 г/т  Аи 0,5—0,8 г/т	Проба ... 15 г Сода ... 20 , Глет . . . 100 , Кремнезем 5 , Селитра 15—25 . Смесь для покры- шки	Проба ... 30 г  Соза ... 30 „ Глет .... 150 „ Кремнезем	8	.  Селитра 40—60 „ Смесь для покры- шки
Штейн	Си	30—45%  Fe	4и—30%  S	30—27%  Ag	30—550 г/т  Аи	2—3 г/т	Проба . . 7,5 г Сода ... 18 „ Глет . . . 100 „ Кремнезем 7 „ Селитра . 6 , Смесь для покры- шки	Проба ... 15 г  Сода .... 25 „  Глет .... 200 „ Кремнезем . 12 „ Селитра . . 18 „ Смесь для покры- шки
Штейн	Си	45—60%  Fe	30—15%  S	27—24%  Ag	450—750 г/т  Ап	3—5 г/т	Проба . . 7,5 г  Сода ... 18  Глет ... 125 .  Кремнезем 7 , Селитра . . 4 „ Смесь для покры- шки	Проба ... 15 г  Сода .... 25 „  Глет .... 200 „ Кремнезем . 12 „ Селитра . . 18 » Смесь для покры- шки

край тигля, даже в том случае, если тигель наполнен до уровня
в 12 мм от верха.

Опробование цианистых шламов 1

При извлечении золота из руд цианированием золото и
серебро, перешедшие в раствор, обычно осаждаются цинковой
стружкой или пылью. В результате в аппаратах, где производи-
лось осаждение, скопляется осадок, называемый цианистыми
шламами (осадками).

В состав цианистых шламов входят: золото, серебро, цинк,
свинец, медь, ртуть, мышьяк, сурьма, железо, кремнекислотз,
углекислая и сернокислая соли кальция, глинозем, сера в раз-
личных соединениях и пр. Содержание золота в этом осадке
колеблется от 0,5 до 10%, серебра от 2 до 20% и цинка до 40%.

1 Этот раздел составлен заново на основе данных, помешенных в совет-
ской научной печати за последние годы.
Для отделения цинка, меди и некоторых солей осадок под-
вергается обработке кислотами. Остаток после обработки про-
мывается водой, отфильтровывается, высушивается или обжи-
гается при низкой температуре, смешивается с флюсами и пла-
вится для получения сплава Au + Ag. Последняя операция обычно
производится на другом предприятии, и вследствие этого возни-
кает необходимость опробования высушенных цианистых шла-
мов при передаче их на плавильный завод.

Цианистые шламы являются чрезвычайно трудным для
опробования материалом.

Несмотря на обработку осадка кислотой, количество цинка в
шламах иногда доходит до 20—25% вследствие образования на
нем защитных пленок PbSO* и CaS04. Этот цинк образует до-
вольно крупные частицы и почти не содержит благородных ме-
таллов. Цианистые шламы обладают большой гигроскопичностью,
которая согласно исследованию проф. И. Н. Плаксина * при дан-
ной влажности и температуре окружающего воздуха зависит от
содержания в шламах геля кремнекислоты и сульфатов, а также
и от об’емного веса шламов. Поглощая влагу, шламы свали-
ваются в довольно крупные комки, затрудняющие пробоотби-
рание.

Овиду указанных выше обстоятельств шламы, представляя
чрезвычайно богатый по содержанию благородных металлов
материал, являются неоднородными по составу и состоят из
частиц различной крупности. В качестве иллюстрации к этому в
табл. 28 приведены результаты анализа цианистых шламов по
классам одного из заводов.

Таблица 28

Проба №	Наименование  класса	• Выход  В °/о	Содержание в г/т		Распределение в «/о	
			золота	серебра	золота	серебра
1	4 1 мм	25,11	78 847,0	518 163.0	24,4	24,8
	4- 0,5 мм	13,83	81 238,5	531 462,0	13,8	14,0
	+ 80 меш	11,15	84 628,5	559 872,0	11,6	11,9
	— 80 меш	49,91	81 898,5	516 544,0	50,2	49,3
2	+ I мм	33,63	53622,0	602691,0	34,7	33,3
	4- 0,5 мм	21,12	51 555,0	603 857,0	20,9	20,9
	4- 80 меш	17,72	50952,8	615 684,0	17,5	17,9
	— 80 меш	27,53	51 005,0	611 923,0	26,9	27,9

Отсюда ясно, что для того, чтобы отобрать от цианистых
шламов правильную среднюю пробу, необходимо достаточно

1 И. Н. Плаксин и В. А. Пухова, Гигроскопичность цианистых шла-
мов. „Советская золотопромышленность" № 1, 1936, стр. 44.

202
i тонкое измельчение всей массы шламов и большой вес 'первой
’ средней пробы.

По вопросу о степени измельчения шламов и величине первой
’ средней пробы нет исчерпывающих исследовательских данных,
! поэтому мы приводим описание методики пробоотбирания шла-
мов, применяемой на заводе металлургической компании в Шеф-
фильде (Англия) 1 и дающей хорошие результаты. Кратко мето-
дика пробоотбирания заключается в следующем.

Вся масса шламов подвергается сушке в печах с механиче-
ским перегребанием типа Брауна до содержания влаги в 0,5°/о.

Фиг. 48. Автоматический пробоотбиратель: а—общий вид, Ь—вид в разрезе

Высушенные шламы измельчаются в бегунах чилийского типа,
которые снабжены колпаком для предохранения Шламов от рас-
пыления. Измельченные шламы вручную просеиваются через сито
80 меш. Остаток на сите вновь измельчается в бегунах и опять
просеивается через то же сито. Если же на сите остаются только
металлические частицы, то они собираются и направляются в
лабораторию для сплавления и опробования.

1 Описание заимствовано из статьи И. П. Толмачева „Опробование и обра-
ботка шламов в Англии". „Советская золотопромышленность" № 10, 1935,
стр. 52.
Просеянный материал разбивается на партии с таким расче-
том, чтобы каждая партия содержала от 6 до 10 кг золота. Каж-
дая партия отдельно сокращается квартованием до 20 кг, при-
чем перед каждой операцией квартования материал десятикратно
перемешивается перелопачиванем. Полученные 20 кг перемеши-
ваются в течение 10 мин. в механическом смесителе и затем со-
кращаются автоматическим пробоотбирателем (фиг. 48) до 5 кг,.

Проба весом в 5 кг измельчается в фарфоровом истирателе

а	Ь

Фиг. 49. Фарфоровый истиратель: а—открытый, Ъ— закрытый стеклянным
колпаком

(фиг. 49), просеивается через сито 120 меш и перемешивается в
механическом смесителе. Металлические частицы собираются и
опробуются отдельно, а проба сокращается квартованием до 1 кг
и перемешивается перекатыванием на листе бумаги. Дальнейшее
сокращение пробы до 60—70 г производится при помощи лабо-
раторного автоматического пробоотбнрателя (фиг. 50).

Описанная выше методика нисколько не противоречит теоре-
тическим принципам пробоотбирания, а приборы, применяемые
в лаборатори для доводки пробы, являются последним словом
техники в этой области.

Окончательную пробу перед взятием навесок для анализа ре- ;
204
Фиг. 50. Лабораторный автоматический
пробоотбиратель

1	комендуется высушить при температуре 105° до получения по-
стоянного веса и хранить в эксикаторе.

В процессе пробоот-
бирания шламов необхо-
димо тщательно соби-
рать и учитывать обра-
зующуюся пыль. Во из-
бежание заражения руд-
ных и прочих проб для
операций с шламами ре-
комендуется выделить
специальную комнату, а
также приборы и реак-
тивы.

Определение благо-
родных металлов в
шламах может произ-
водиться одним из сле-
дующих трех методов:
а) тигельной пробой,
в) шерберной пробой и
с) комбинированным пу-
тем. Каждый из этих
методов достаточно хо-

рошо проверен на практике многими пробирными лаборато-
риями, а поэтому можно уверенно говорить о достоинствах и
•недостатках каждого из них.

Тигельная проба выполняется следующим путем: 5—6 навесок
шламов по 1—3 г каждая, взятые на аналитических или лучше на
пробирных весах, смешиваются с флюсами по шихте следующего
состава (в г):

	1	II	111 1
Цианистые шламы		3	1	1
Сода	.		5	14	5
Поташ		—	15	—
Бура		2	20- 30	2
Глёт		70	50	70
Кварц	.	5	—	—
Плавиковый шпат		—	5	—
Восстановитель—винный камень . .	5	5	мука 2
Небольшая часть перемешг	1ННЫХ флюс	ов помеща	ется на дне

глазурованного тигля, остальная же часть тщательно смеши-
вается с навеской, завертывается в кулек, сделанный из бумаги,
на которой происходило перемешивание шихты, и помещается

1	Шихты 1 и III применяются для чистых, а шихта II—для загрязненных
шламов; шихту I рекомендует Бэгбн, 11 и III взяты из „Руководства по про-
бирному и химическому анализу", изд. 1935 г., Главзолото, Москва.
в тот же тигель. Плавку лучше производить в муфельной печи.
Полученный в результате плавки веркблей купелируется, королек
взвешивается, легируется, если необходимо, чистым серебром,
проковывается и разваривается по правилу, установленному для
разделения металла Доре.

Шлаки тигельной плавки и части капелей, окрашенные глетом
(от основной и квартовочной капели), полученные от одной на-
вески, соединяются вместе, измельчаются до 48 меш и плавятся
с флюсами по следующей шихте:

Шлак и капели................ { Все количество от одной навески

Глет................... 60 г

Сода................. 45—50 »

Бура................. 20—30	„

Кварц................... 10	,

Плавиковый шпат ....	15	„	(если опробуются капели из костяной

золы)

Крахмал ............... 3—4	„

Рекомендуется двукратное опробование шлаков и капелей,
после чего полученные данные прибавляются к результату
опробования основной навески. Среднее из 5—6 определений,
если между ними нет большой разницы, дает среднее содержание
золота и серебра в шламах.

Недостатком тигельной пробы является необходимость дву-
кратного опробования шлаков и капелей. Кроме того, проф.
Агеенков1 обнаружил, что при загрузке шихты в тигель в начале
плавки некоторая часть шихты распыляется, что ведет к полу-
чению пониженных результатов.

Шерберная проба. Навеска шламов в 1 г завертывается в кап-
суль из свинцовой фольги весом 20 г и помещается на шербер
диаметром 7,5 см, куда предварительно положено 15—20 г про-
бирного свинца. Капсуль покрывается сверху 15 г пробирного
свинца и 7 г плавленой буры. Шерберование производится по
описанным выше правилам. Полученный веркблей шерберуется
и затем купелируется. Шлаки от первого и второго шерберова-
иия, а также части капелей, окрашенные глетом, соединяются
вместе и опробуются тигельной плавкой.

Шерберная проба, если она сделана аккуратно, дает хорошие
результаты.

Комбинированный способ предусматривает предварительную
обработку навесок шламов серной кислотой — если они богаты
цинком, или азотной кислотой — если они богаты медью. Для
этого навески помещают в стаканы, куда прибавляется по 20 см’
кислоты и по 60 см8 воды, и нагревают до полного растворения
меди или цинка. После этого в раствор прибавляют в небольшом
избытке NaCl для осаждения серебра, остаток отфильтровывают
и фильтр с осадком высушивают. Дальнейший анализ -может
производиться тигельной или шерберной пробой. В первом слу-
чае подсушенный фильтр с осадком помещают в 20-граммовый

1 „Советская золотопромышленность" № 9—10, 1934.
глазурованный тигель, на дне которого помещено 30 'г глета.
После сожжения фильтра добавляются 15 г соды, и восстанови-
тель и содержимое тигля перемешиваются. Смесь покрывается
плавленой бурой и плавится.

При опробовании шерберованием фильтр с осадком поме-
щается на шербер, в который предварительно положено 30 г
пробирного свинца; сверху осадок покрывается 20 г свинца и 7 г
буры. Проба выдерживается некоторое время в устье муфеля, а
после сожжения фильтра шерберуется, как обычно.

Все авторы сходятся на том, что этот метод длинен и сло-
жен и дает низкие результаты по серебру, поэтому он при-
меняется только для очень загрязненных шламов и для анализа
металлических частиц, остающихся на сите при просеивании
шламов.

Расхождения в результатах анализа шламов согласно иссле-
дованиям1 достигают по золоту 2,5% и по серебру до 10%,
однако можно добиться значительно меньших расхождений, если
применять при анализе пек для определения потерь благородных
металлов от угара.

Опробование сурьмяных золотых руд

Метод плавки с селитрой и избытком глета повсеместно при-
знан самым лучшим для сульфидных сурьмяных руд. Необхо-
димо значительное количество глета, чтобы недопустить переход
сурьмы в веркблей. Следующая шихта рекомендуется двумя
английскими авторами *:

Руда................................... 15	г

Na2CO3.............................. 10-20	„

Плавленая бура....................... 5—10	.

Глет...............................100—120	.

Селитра................................ 19	„

Кремнезем............................ 10„

Конечно необходима предварительная плавка для определения
восстановительной способности. Вышеуказанная шихта почти
точно совпадает со стандартной шихтой для сульфидных руд
согласно правилу Лоджа.

G. Т. Holloway при обсуждении этого метода рекомендовал
употребление значительно большей пропорции соды в шихте,
т. е. в три раза большей, чем стибнит, для того, чтобы помочь
удержанию сурьмы в шлаке в виде натриевой соли сурьмяной
кислоты. 1 2

1 „Советская золотопромышленность" № 9—10, 1934.

2 William Kitto, Trans. Inst. Mln. Met., 16, стр. 89; William Smith, Trans. Inst.
Mln. Met., 9, стр. 332.
Опробование золотосодержащего касситерита
(оловянный камень)

С. О. Баннистер1 находит, что тигельная проба по следующей
шихте является наиболее удовлетворительной:

Руда..................................25	г

Углекислый иагрий.....................40	,

Бура..................................10	„

Сурик.................................60	„

Древесный уголь..................... 1,5	„

При этом методе олово превращается в растворимую натрие-
вую соль оловянной кислоты. Автор нашел, что олово совсем не
восстанавливается в течение плавки, что видно из того, что
веркблей купелировался без затруднения. Во всех рудах, содер-
жащих свыше 30 г золота на тонну, шлаки были очищены путем
второй плавки с 10 г соды, 30 г сурика и 1,5 г древесного угля.

Были проверены разные другие методы опробования, но ни
один из них не дал более удовлетворительных результатов, чем
вышеуказанный.

Поправки при опробованиях. При опробовании богатых руд
и 'слитков часто бывает желательно сделать поправку ввиду не-
избежных потерь в шлаках и капелях. Это делается однйм «з
двух способов: или путем применения синтетической пробы (чек)
или путем опробования шлаков и капелей, получающихся от
первоначального пробирного анализа материала.

Для определения поправок путем синтетической пробы (чека)
сначала делается предварительное опробование материала, затем
взвешивается определенное количество серебра или золота, или
обоих вместе, приблизительно эквивалентное количеству, присут-
ствующему в пробе, к этому добавляются различные компоненты
(кварц и т. д.), отвечающие примерно составу пробы. Чек, при-
готовленный таким образом, опробуется в той же печи парал-
лельно с настоящей пробой. Вся та потеря благородных метал-
лов которая будет определена чеком, прибавляется к весу ме-
талла, полученного из пробы, как поправка, причем предпола-
гается, что сумма представляет действительный металл, находя-
щийся в пробе. Этот метод исправления всегда употребляется
при опробовании слитков золота и других благородных метал-
лов и иногда применяется при опробовании богатых руд. Более
подробное описание этого метода дается в главе об опробовании
слитка. Этот метод, надлежащим образом проведенный, является'1
наилучшим и дает очень близкое определение действительного
содержания благородных металлов в пробе.

В случае богатых руд и различных продуктов плавки, кроме
слитков, поправка обычно делается путем анализа шлаков и ка-
пелей, получающихся от первоначального опробования. Опреде-
ленный таким образом вес зелота и серебра прибавляется как
поправка к весу, полученному в первоначальной пробе. Этот ме-

1 Trans, last. Mln. Met. (Лондон), 15, стр. 513.
тод, приближаясь к действительному содержанию в руде, может
иногда давать слишком высокие результаты потому, что золото
и серебро, потерянные путем улетучивания, не определены и
сама поправка должна неизменно претерпевать вторую потерю
в шлаке и капели, но, с другой стороны, металл после купелиро-
вания как от одной, так и от другой операции нечист и может
удерживать большое количество свинца и иногда других примесей
из руды и излишка глета, употребляемого в большем количестве,
чем он нужен для возмещения вышеуказанных небольших потерь.
Результаты опробований, исправленных по этому методу, оче-
видно, до некоторой степени неправильны, но тем не менее они
значительно ближе к действительному содержанию серебра, чем
результаты неисправленного или обыкновенного пробирного
анализа, производимого в практике опробования с целью уста-
новления взаимных расчетов.

Договоры с пробирными лабораториями обычно заключаются
на опробование без поправок, а если делается исправленное
опробование, то берется средняя поправка, которая доходит на-
пример до 1,1°/о в случае некоторых руд месторождения Ко-
бальта.

Опробование шлаков. Шлаки, подлежащие опробованию, бы-
вают столь разнообразны по своему составу, что ни один (метод
анализа не может быть применен повсеместно. Почти любая ме-
тодика, при которой шлак плавится и восстановленный веркблей
дает в результате добавочное количество серебра, не обеспечит
получение на практике всего количества благородных металлов.
Келлер1 утверждает, что необходимо восстановить практически
весь свинец из шихты для того, чтобы получить полное восста-
новление серебра из шлаков, и рекомендует проводить эту про-
цедуру.

Вообще самое лучшее, чтобы второй шлак существенно от-
личался от первоначального для обеспечения полного разложе-
ния анализируемого материала. Следует отметить, что силикаты
свинца |не разлагаются восстановителями, содержащими угле-
род, так что шлаки, получающиеся из руды I класса, должны
разлагаться металлическим железом. Может потребоваться неко-
торое количество добавочной буры, как флюс для силиката за-
киси железа, получающегося при действии железа на свинцовый
силикат, и, если необходимо, может быть прибавлено некоторое
количество соды.

При анализе шлаков, полученных от опробования с селитрой
и плавкой с железом, рекомендуется тщательно отделять и
отбрасывать слой расплавленных сульфатов, который будет на-
ходиться на вершине конуса шлака. Если это не сделано, то
гвозди будут из’едены на несколько частей, реагируя с расплав-
ленными сульфатами; в результате будут образовываться окись
железа и сернистый натрий.

1 Trans. А. I. М. Е., 46, стр. 782.

14 Э. Е. Бугби.	209
Реакция, вероятно, будет следующая:

Na2SO4+3Fe=Na2S+Fe8O4.

Если полученный веркблей слишком велик для купелирования,
как это случается при разложении шлаков, получающихся из
плавок с избытком глета, он может шербероваться до 20 или
25 г. Шлаки, получающиеся от опробования с железом, следует
плавить с избытком глета, чтобы обеспечить разложение всего
сульфида, с которым ассоциированы благородные металлы.
Можно прибавить, если надо, буру и кремнезем, чтобы ошлако-
вать получающуюся в результате окись железа, как моносиликат
окиси железа. Шлак, получающийся в результате опробования
чистого пирита с железом, вероятно, будет содержать около 3,5 г
сульфидной серы. Это восстановит около 90 г свинца из избытка
глета. Ограничивая количество глета, можно получить веркблей
меньшего размера, который однако собрал бы в этой случае
практически все золото и серебро, содержащееся в шлаке.

Опробование капелей. Материалы капелей все тугоплавки,
особенно магнезит, и по этой причине весь материал капелей, не
насыщенный глетом, следует всегда отбрасывать до измельчения
капелей. Следует иметь в виду, что как портландский цемент,
так и магнезит являются основаниями, и требуется добавка зна-
чительного количества кислых реагентов, чтобы получить шлак
удовлетворительного качества. Если надо сделать поправку
к опробованию, первоначальный веркблей не должен-весить
больше 28 г, или же придется опробовать слишком большое ко-
личество материала капелей. Флюсы берутся в точной пропор-
ции, и для того, чтобы получить полное восстановление сере-
бра, весь поглощенный глет должен быть восстановлен. Поэтому
лучше вообще не употреблять какого-либо флюса с глетом.
В нижеследующих шихтах все пропорции реагентов рассчиты-
ваются, исходя из веса костяной золы, сухого цемента или маг-
незита в опробуемом материале. Это может быть определено
в достаточной мере близко для практических целей путем вычи-
сления веса глета, соответствующего купелируемому верколею, и
вычитания этого вычисленного веса из веса насыщенного мате-
риала капели.

Костяная зола. Для того чтобы провести опробование капели
из костяной золы, сначала выделяют и отбрасывают всю Ненасы-
щенную часть капели для того, чтобы иметь дело с врзможно
меньшим количеством этого огнеупорного материала. Затем
взвешивают насыщенную часть, которая будет состоять прибли-
зительно из 50% костяной золы и 50% глета, и измельчают до
80 или 100 меш на чистом букинге. Наконец отчищают то, что
прилипло к доске и молотку, путем измельчения некоторого ко-
личества, просеянного через сито 20 меш, равного количеству
кремнезема, требуемого для шихты. Для обычного опробования
это будет 10 г. Этот кварц прибавляется к шихте и служит флю-
сом для некоторых из оснований.

Для ошлакования костяной золы прибавляют от ее веса: соды
2ю
1%, плавленой буры V», плавикового шпата—% и кремнезема —
%. При опробовании капели прибавляется избыток муки для
восстановления всего глета. Например шихту для капели из ко-
стяной золы приготовляют следующим образом:

Материал капели (30 г кост. золы, 30 г глета) 60 г

Углекислый натрий..................45 .

Плавленая бура......................20»

Кремнезем от очистки букинга.......10 „

Плавиковый шпат....................13,

Мука............................... 4 „

Шихту помещают в 30-граммовый тигель, перемешивают и
ставят в горячий муфель так, чтобы она быстро расплавилась.
Атмосфера должна быть нейтральная или слегка восстановитель-
ная; температура под конец доводится до светложелтого кале-
ния. Содержимое тигля выливают после получасовой плавки при
той же температуре. Полученный веркблей должен весить почти
столько же, сколько весил вначале купелированный веркблей,
т. е. в результате опробования капели, в которой купелировался
30-граммовый веркблей, следует получить несколько больше чем
28 т, свинца.

Шлак будет представлять почти бесцветное прозрачное стекло.
Веркблей купелируют, и королек взвешивают и разваривают.

Цементные капели. При опробовании капелей из портланд-
ского цемента выделяют и отбрасывают ненасыщенную часть
материала. Взвешивают насыщенную часть, которая может содер-
жать только 40% цемента, и измельчают ее до 80 или 100 меш.
Очищают букинг и молоток, измельчая 15 г кварца, просеянного
через сито 20 меш, и прибавляют это к шихте, в которой он бу-
дет служить флюсом для некоторых из оснований. Добавляют в
случае надобности то количество кремнезема, которое требуется
для шихты. Для ошлакования прибавляют от веса цемента: соды
в два раза больше, плавленой буры в равном количестве и кварца
в два раЗа больше. Прибавляют 4 или 5 г муки и быстро плавят
при нейтральной или восстановительной атмосфере. Шихту для
капели из портландского цемента заготовляют следующим об-
разом:	'	1	|

Материал капели (20 г цемента, 30 г глета) 50 г

Углекислый натрий..................40 „

Плавленая бура..................... 20 „

Мука.................................5,

Кварц ...	.......................• 40 “

Это дает светлозеленый стекловидный шлак и веркблей, со-
ставляющий около 90% веса первоначального веркблея. Восста-
14*	211
новление серебра не так хорошо, как то, которое получается из
капелей, 'Изготовленных из костяной золы.

Магнезитовые капели. Опробование капели из магнезита про-
исходит так же, как опробование капели из портландского це-
мента. Патентованные капели из ’магнезита наименее пористые и
поэтому менее всего пригодны к опробованию для определения
поправок, потому что для них требуется значительно больше
флюса. Насыщенная часть капели из магнезита состоит почти на
6О°/о из магнезита. Поэтому количество магнезита, употребляе-
мого при поглощении данного количества глета, в два-три’ раза
больше чем портландского цемента, требуемого для поглощения
того же количества глета. Следовательно приходится употреблять
в два-три раза больше реагентов при опробовании капелей из
магнезита.

Пробирный анализ руд и продуктов, содержащих висмут.
Как это было установлено выше, при опробовании руд, содер-
жащих висмут, большое количество этого металла переходит
в веркблей и, труднее окисляясь, чем свинец, имеет тенденцию
оставаться с серебром до тех пор, пока большая часть свинца
не будет удалена.

Опыт показывает, что когда веркблей содержит висмут, по-
тери в капелях больше, чем с чистым! свинцом, и корольки,
оставшиеся в капели, удерживают свинец.

Висмут не влияет существенно на результаты определения зо-
лота, но он может быть причиной серьезных ошибок в опреде-
лении серебра. Как это будет показано ниже, установлено, что
серебряные корольки, полученные при опробовании концентра-
тов, содержащих такое 'малое количество висмута, как 0,3%, и
такое же количество серебра, содержат 2% висмута. Для тща-
тельного контроля делается поправка на содержание висмута в
серебряном корольке.

Поправка на содержание висмута в серебряных корольках.
Висмут является обычным спутником свинца 'и серебра во многих
мексиканских рудах, и так как при опробовании этих руд ко-
рольки могут удерживать значительные количества этого ме-
талла, то в практику работы мексиканских пробиреров вошло де-
лать поправку на этот удержанный висмут.

У них практикуется соединение нескольких проб, взятых от
концентратов и представляющих месячный тоннаж, в одну пробу.
В конце месяца соединенные образцы опробуются на висмут так,
чтобы получить цифру, устанавливающую штраф за содержание
висмута, и одновременно производится опробование этих образ-
цов на серебро. После взвешивания корольки подвергаются ана-
лизу на висмут, и полученное содержание в процентах при-
менятся, как поправка к пробирным анализам следующего месяца.

Данные, относящиеся к содержащимся в концентрате висмуту
и серебру и к содержащемуся в серебряных корольках висмуту,
для трех партий материала суммируются ниже.
	Рудник А	Рудник В	Рудник С
Процент висмута в концентрате	  Результаты опробования серебра (неисправлен.)  Висмут, содержат., в корольках, в кг	  Результаты опроб. серебра (исправленные). . . Содержавие висмута в корольке в »/0 от веса	0,30  3,000 0,060 2,940  2,0	0,10  1,600 0,019  1,581  1,9	0,04  0.800 0,005 0,795  1,25

Определение золота и серебра в висмуте. Висмут обычно
встречается в природе в металлическом состоянии, а так как зо-
лото и серебро часто бывают соединены с ним, то добытый вис-
мут может содержать в себе значительные количества благород-
ных металлов. Некоторые шламы, полученные после электролиза
свинца или олова, содержат висмут, который, будучи восстанов-
лен из них, всегда содержит некоторое количество благородных
металлов, и тогда бывает необходима соответствующая проце-
дура пробирного анализа.

Висмут — это единственный металл, который ведет себя при
купелировании подобно свинцу, поэтому для получения прибли-
зительных результатов опробование может быть сделано путем
прямого Купелирования. Потери — выше чем в случае свинца,
однако корольки удерживают неопределенное количество вис-
мута. Для получения более точных результатов рекомендуется
применение мокро-сухого метода анализа. Следующий метод \
тщательно проведенный, дает хорошие результаты.

Взвешивают 7,6 г стружек в большом сосуде из тугоплавкого
стекла -и прибавляют 85 см8 концентрированной серной кислоты.
Подогревают до кипения и продолжают выпаривание в течение
приблизительно 5 мин., чтобы довести до полного разложения и
растворения солей 'висмута. Охлаждают до прекращения выделе-
ния паров и очень медленно прибавляют при постоянном по-
мешивании 450 см3 серной кислоты (1 :1). Медленно подогревают
приблизительно в течение % часа. Если эта процедура прово-
дится тщательно, то почти весь сульфат висмута будет рас-
творен. Если он не вполне растворился, то сливают и выпаривают
нерастворенные соли серной кислоты, взятой на 2'5 см8 больше,
разбавляя в конце до 200 см8 серной кислотой (1 : 1).

Сливают оба раствора в литровый сосуд и охлаждают до
комнатной температуры. Разбавляют приблизительно до 750 см,3
дестиллированной водой и прибавляют около 1 см3 насыщенного
раствора хлористого натрия, чтобы осадить серебро. Если в вис-
муте присутствовало сколько-нибудь золота, оно останется не-
растворенным и соберется осажденным хлористым серебром.
Фильтруют и хорошо ‘промывают холодной водой. Высушивают
остаток и производят опробование тигельной плавкой, обрабаты-
вая фильтровальную бумагу и осадок так, как при опробовании
никеля и кобальта.	! • х

1 Eng. and Min. Jour., 114, стр. 636 (1922).
ГЛАВА ДЕСЯТАЯ

Опробование слитнов

Слиток с точки зрения пробирера есть сплав, содержащий
достаточное количество благородных металлов для того, чтобы
оправдать их разделение.

Различные слитки обычно называются соответственно со-
держанию в них главных компонентов, например медный слиток
представляет сплав меди с небольшим количеством других при-
месей, также с некоторым количеством золота и серебра. Таким
образом мы имеем свинцовые, серебряные и золотые Слитки-
Сплав — металл Доре — это серебряный слиток, содержащий зо-
лото, а также небольшой процент неблагородных металлов. Эти
слитки содержат серебра бт 600 до 990 частей (проб) на тысячу;
неблагородные металлы состоят главным образом из меди, свинца
и сурьмы. Термин веркблей употребляется в двух различных
смыслах: при выплавке серебра веркблеем называется свинец,
содержащий серебро, который обычно является продуктом свин-
цовой шахтной плавки; в монетном производстве или в аффи-
наже — это слиток, содержащий от 10 до 60°/6 серебра, обычно
некоторое количество золота и большой процент неблагородных
металлов, 'особенно меди, свинца, цинка и сурьмы. Чистые золо-
тые слитки свободны от серебра и достаточно свободны от дру-
гих примесей, чтобы быть пригодными для монетного [дела и
различных изделий, проба которых обычно составляет от
990 до 999.

Результаты опробования свинцовых и медных слитков вы-
ражаются в граммах на тонну, как это бывает при опробовании
руды, но при анализе серебряных и золотых слитков и сплава
Доре результаты выражаются в пробах, т. е. в единицах золота
или серебра на тысячу частей слитка. Таким образом, если чисто-
та серебра в слитке 925 проб, то 1это означает, что в нем 92,5%
серебра.	'у;

Разновесы. При опробовании золота, серебра и металла Доре
употребляется специальный набор разновесов, называемый прэ-
бирно-золотым набором. В основе его лежит так называемая
тысячная (mitlieme) система, где за единицу принимается тысяч-
ная, которая весит 0,5 мг, и поэтому вес 1 000 тысячных рав-
няется 0,5 г. Можно употреблять обыкновенные разновесы грам-
мовой системы, но так как 0,5 г есть то количество Слитка, ко-
торое берется для опробования, то применение пробирио-золо-
того набора разновесов сберегает время при вычислении пробы.
Взятие пробы от слитков. Проба может отбираться от слитка
в расплавленном или в твердом состоянии. Когда он может быть
расплавлен и освобожден от шлака, то самым точным методом
отбора пробы обычно бывает взятие пробы ложкой, т. е. за-
черпыванием. Так как вес, а также и проба слитка должны быть
известны для того, чтобы оценить его, то отбор больших пор-
ций слитка методом зачерпывания часто представляет затрудне-
ния ввиду изменений в весе или чистоте в течение довольно
значительного времени, необходимого для того, чтобы осуще-
ствить взятие пробы. Поэтому невсегда целесообразно расплавить
порцию слитка, чтобы получить пробу, а должны быть найдены
другие средства. Отбор пробы ,от твердого слитка путем проби-
вания, сверления, отпиливания или отщепления при .известных
условиях может дать хорошие результаты. Отбор пробы от свин-
цового слитка обычно делается путем пробивания одной или не-
скольких дыр в каждом слитке и соединения и плавки выделен-
ного материала. Медный слиток теперь обыкновенно отливается
в форму плиток, или анодов, которые удобно сверлить.

Отбор пробы от расплавленного слитка. Наилучший метод
отбора пробы от слитка состоит в том, что всю пробу длавят в
подходящем сосуде, тщательно перемешивают графитовым или
железным стержнем и затем непосредственно перед выливанием
берут ложкой небольшое количество металла и гранулируют его,
сливая в ведро с водой. Если все эти операции хорошо выпол-
нены, то не будет причин для ликвации и каждая частица грану-
лированного металла будет правильно представлять всю пробу.
Если гранулированная проба нежелательна, то полная ложка
перемешанного расплавленного металла может быть вылита в
плоскую 1изложницу с толстыми стенками, в которой он почти
мгновенно застывает, и тогда берется проба от него путем свер-
ления или отпиливания. Ложка при захватывании пробы должна
быть настолько горяча, чтобы не было возможности какого-либо
затвердения металла или образования настылей, так как это
явилось бы препятствием для получения однородной пробы.
Этот метод отбора пробы наиболее подходит для слитков, ко-
торые не (окисляются и не образуют шлака при плавке, так как
это конечно явилось бы осложнением, которое привело бы к не-
верным 'результатам опробования.

Отбор пробы от твердого слитка. Главное затруднение, кото-
рое встречается при отборе пробы от слитка, находящегося в
форме полос или штыков, является следствием неправильного
распределения различных составных частей, вызываемого лик-
вацией при охлаждении. Если бы было возможно охладить сли-
ток мгновенно, то путем отщепления или сверления могла бы
быть взята правильная средняя проба от любой части. 'Но так
как мгновенное охлаждение невозможно, то взятие пробы от
слитков обыкновенных размеров обычно представляет трудную
задачу. Иногда полоса слитка может быть совершенно однород-
ной, но это бывает редко и, к сожалению, не имеется характер-
ных признаков, по которым можно было бы распознать эту
однородность. Неоднородность встречается, как правило; (это
состояние слитка об’ясняется присутствием почти в каждом
слитке компонентов, имеющих различные температуры плавле-
ния. При медленном охлаждении затвердевание начинается сна-
чала по стенкам изложницы, и та составная часть затвердеваю-
щего сплава, которая имеет высшую температуру плавления, на-
чинает кристаллизоваться в этой |части изложницы, отодвигая
еще? жидкую часть дальше от стенок.

Затвердевание прогрессирует от стенок и иногда также от
поверхности по направлению к центру, где затвердевает сплав
самой низкой температуры плавления. Естественно, в |результате
этого происходит перераспределение некоторого количества раз-
личных составных частей .по направлению от различных охлаж-
дающихся поверхностей и в перпендикулярном к этим поверх-

	4505.0’				
	6116,6  11,86	6837,4  11,86	3794,Л  8,15	3403,8  746	3884,4  7,48
	6531,4  10,88	5636.8  11,86	6613,0  11,85	4148.0  084	1715,4  6,80
	3733,0  7,48	3978,0  9,57	4158.8  10,80	35734  8,84	8304,8  6.60
	гзгл.г  7,16	гззо.г  7,40	8373,г  7,40	8373,8  7,40	8337,0  7.40

Фиг. 51. Распределение серебра и золота в слитке черновой меди

ностям. Соответственно их количеству, так же, как их свойствам
и количеству других составных частей сплава, золото и серебро
могут концентрироваться или в направлении к центру затверде-
вания или в противоположном направлении.

Фиг. 51 показывает распределение серебра и золота в слитке
черновой меди. Чтобы получить эти цифры, кусок меди был раз-
резан на две части, половина отреза была уложена в квадраты,
как это показано на фигуре, и были взяты пробы путем просвер-
ливания дыр в центре каждого квадрата. Верхняя цифра в каж-
дом квадрате представляет результаты опробования на серебро, а
нижняя — опробования на золото в граммах на тонну. В этом
случае благородные металлы, особенно серебро, сконцентрирова-
лись по направлению к центру затвердевания, который находится
немного выше геометрического центра слитка. Ясно, что почти
невозможно указать место сверления дыры, которая дала бы
правильную среднюю пробу таким кускам, и возможно, что ни-
216
какой отрезок, взятый из угла, не мог бы дать верной пробы.-
Отрез путем распиливания через центр, вероятно, дал бы удов-
летворительные результаты, если только были бы опробованы
все отрезы. На .фиг. 52 показан другой пример распределения
тех же металлов в слитке меди, подвергнутой огненному рафини-
рованию. Но в этом случае затвердевание происходило в про-
тивоположном направлении, т. е. по направлению к части, кото-
рая затвердевает первой. То [же самое, что иллюстрируется здесь
для меди, верно в меньшей степени для свинцового слитка и для
слитков благородных металлов с примесями, и в этих случаях
концентрация также может (быть или от центра или по направ-
лению к центру затвердевания.

	9193,6  95,20	10948,0  104,72	11152,0  117,44	11607,8  110,18	12375,2  112,88
	10517,8  104,72	11505.8  110,16	12246,8  112,88	12138.0  111,52	22222.4  114,24
	11900,0  114,24	2481,2  112,88	12172.0  114,24	12015,6  112,88	12396,4  111,52
	12002,0  112,88	12355,6  115,60	12450,8  115,80	12416,8  115,80	12240,0  114,24

Фиг. 52. Распределение серебра и золота в слитке рафинированной
меди

Скорость этой диффузии, или 'степень ликвации, зависит от
целого ряда факторов. Самым главным из них является состав
сплава и скорость охлаждения.

Форма и толщина изложницы, а также первоначальная темпе-
ратура и температура сплава, при которой он отливается, явля-
ются также важными факторами при осуществлении этой задачи.

Было окончательно доказано, что невозможно получить до-
статочно правильные пробы от медных слитков или болванок
обычных размеров (иначе, как путем распиливания и анализа
опилок, что является слишком дорогим способом при ежеднев-
ной работе.

Чтобы уменьшить трудность отбора пробы от слитка, Келлер 1
рекомендует отливать металл в тонкую полосу или плиту. Прак-
тически это почти повсеместно принято при выплавке меди.
Плиты обычно делаются площадью в (200—250 см2 и 2,5—5 см
толщиной. Конечно некоторая концентрация также имеет здесь
место, но так как полоса отвердевает значительно быстрее, чем

I Trans. А. I. М. Е.. 27, стр. 106.
тот же металл, отлитый в чушку, или слиток, то этот фактор
имеет меньшее значение.

Фиг. 53 представляет схематический разрез через часть метал-
лической пластины. 'Концентрические линии указывают на про-
грессивное охлаждение по направлению к центру затвердевания.
Можно допустить, что затвердевание прогрессирует так, что
образует ровные слои по отношению к плоскостям всей поверх-
ности пластины и что каждый последующий слой отличается по
составу от предшествующего. С правой стороны фигуры, как
раз позади центра затвердевания, показана область не шире,
чем толщина пластины, где ликвация имела место как в гори-
.зонтальном, так и в вертикальном направлении. Подобная полоса
образуется кругом всей, пластины. Поэтому твердая часть, об-
разующая эту полосу, содержит в ее целом правильную про-

Фиг. 53. Схематический разрез, через металлическую
пластину, показывающий направление ликвации
к центру и от центра затвердевания

:иорцию всех составных частей сплава, но от неё невозможно
сделать правильный отбор пробы. Внутри этой полосы, ширина
которой такая же, как и толщина всей пластины, движение может
происходить только в вертикальной плоскости. Твёрдая часть
внутри этой полосы также содержит правильную пропорцию всех
составных частей сплава, и так как здесь происходит ликвация
только в вертикальном направлении, то отверстие, просверлен-
ное через пластину в этом месте, даст правильную пробу от всего
целого.

Методика, рекомендуемая Келлером, дала хорошие ^результаты
и принята за стандарт в медной промышленности, i

Приводим некоторые типичные методы взятия пробы от
свинцового и медного слитков.

Отбор пробы от свинцового слитка. Проба. берется от свинцо-
вого слитка и в жидком и в твердом состоянии,-и в том и в дру-
гом случае теперь обычно переводят свинец из шахтной печи в
.218
отражательную печь или в большие котлы, емкостью 20—30 т.
Здесь свинец рафинируется путем охлаждения его до темпера-
туры немного 1высшей, чем точка плавления чистого свинца. При
этом большая часть примесей, которые удерживаются в растворе
перегретым свинцом, выделяется как дросс, который тщательно
' удаляется путем сгребания пены. Остающийся свинец, находя-
щийся уже в лучшем состоянии для взятия от него пробы, отли-
вается в полосы приблизительно по 40 кг.

При взятии пробы зачерпыванием берется по небольшой ло-
жке через правильные (промежутки времени из струи, идущей из
рафинировочного котла .или печи. Эти отдельные пробы тща-
тельно переплавляются при темнокрасном калении в графитовом
тигле; расплавленные пробы хорошо перемешиваются и отлива-
ются в мелкую изложницу с толстыми стенками, причем обра-
зуется плитка длиной около 25 см, шириной 12,5 см и толщиной
1 —1,5 см. Эта пластина так быстро охлаждается, что очень
мало или даже совсем нет условий для ликвации. Окончатель-
ная проба берется от этой пластины путем распиливания и взя-
тия опилок. Пробу можно брать также путем просверливания
через всю плитку в целом ряде мест и взятия того, что высвер-
лено, или отрезанием четырех или более кусков по 15 г каж-
дый из различных частей плитки и непосредственным употребле-
нием их для анализа.

Другой, более новый, метод взятия пробы от свинцового
слитка, который делает ненужной переплавку, состоит в том, что
берется ряд проб зачерпыванием в форме конических пулек.
В то время когда вещество в котле тщательно перемешивается,
форма, имеющая шесть или восемь конических углублений и
снабженная длинной ручкой, нагревается до той же температуры,
как и расплавленный 'металл. Пульки зачерпываются и охлажда-
ются в изложнице путем погружения Дна последней в воду. Эти
пульки весят от 15 до 25 г. Они взвешиваются и купелируются.
На основании полученных результатов вычисляется содержание.

От штыков твердого свинцового слитка проба берется при
помощи тяжелого пробойника, которым вырубается цилиндри-
ческая проба длиной около 5 см. и диаметром 3 мм. Имеется
много различных систем пробоотбирания, но наиболее употре-
бительным способом является следующий: кладут пять шты-
ков один возле другого лицом вверх и вырубают отверстие в
каждом наполовину высоты штыка. Штыки пробиваются в раз-
ных местах таким способом, чтобы отверстия были располо-
 жены по диагонали поперек пяти штыков. Затем штыки перево-
рачивают и берут другую пробу от каждого; из них по противо-
положной диагонали. 'Обычно берется проба от партии в 20 или
30 т. Пробы от такой партии весом от 3 до € кг плавятся в гра-
фитовом тигле и отливаются в плоскую плитку, от которой
берутся конечные пробы путем отпиливания, сверления и отреза-
ния.

Взятие пробы от медного слитка. Взятие пробы от медного
слитка может быть произведено при плавлении или перед рафи-
219
нированием. Слитки черновой меди на всех плавильных заводах
отливаются в форму анодов и отправляются в таком виде на
электролитный завод. Это делает ненужным переплавку на элек-
тролитном заводе, и в результате проба берется на этом заводе
от твердого слитка путем просверливания. На плавильных за-
водах слиток находится в расплавленном состоянии, и обычно
пробу берут от него в таком же виде, так как это проще и де-
шевле.

Повидимому, наиболее удовлетворительным методом взятия
пробы от (расплавленной меди является так называемый метод
разбрызгивания струи, который состоит в перекрытии расплав-
ленной струи меди, когда она течет из рафинировочной печи, пу-
тем разбивания струи мокрой палкой. Эта операция повторяется
через одинаковые 'промежутки времени в течение сливания, при-
чем каждый раз задерживается приблизительно одинаковое коли-
чество меди. Пробы высушиваются, грязь и куски обгорелого
дерева удаляются, отбрасывается весь материал величиной
больше 4 меш и меньше 10 меш, и остаток представляет собой
пробу. Этот метод, проведенный надлежащим образом, дает ре-
зультаты, которые в пределах практики совпадают с пробами,
взятыми путем сверления от анодов на электролитном заводе.

Другой метод, употребляющийся иногда для взятия пробы от
расплавленного медного слитка, известен под названием гра-
нулирования. Он состоит в том, что берут полный ковш из печи
или из струи, идущей из литейной машины, и вливают его по
деревянной лопате в воду.

При этом методе берутся по крайней мере три полные ковша,
один в начале, другой — в середине и третий приблизительно в
конце слива. С зернами обращаются так же, как и прежде. Этот
метод считается не столь хорошим, как предыдущий, ввиду обра-
зования настылей, остающихся на стаканах ковша.

'Вместо описанных выше двух методов для конечной пробы
Говард (завод Гарфильд Юта) рекомендует выливание расплав-
ленной пробы на плоский диск. Этот диск распиливается ради-
ально несколько раз, и опилки являются конечной пробой.

Описываемый ниже метод взятия пробы от анодов на заводе
Перт Амбой типичен для методов пробоотбирания рафинирован-
ной 1меди. Этот метод разработан Келлером. Медь получается в
форме анодов длиной 90 см, ширной 70 см и толщиной б см.
Они тщательно вытираются для удаления постороннего веще-
ства и затем просверливаются сверлом диаметром 1,25 см через
всю толщину анода. Все опилки тщательно сохраняются. Шаб-
лон в 99 отверстий употребляется для определения мест отвер-
стий, центры которых отстоят |один от другого на 8 см, и наруж-
ный ряд отстоит приблизительно на 6 см от края анода. Отвер-
стия шаблона используются в непрерывном порядке, одно от-
верстие на анод.

'Некоторые заводы употребляют для очень богатых анодов
шаблон, имеющий 240 отверстий, но можно подвергнуть срмне-
220


нию, дает ли этот способ размещения одного отверстия на каж-
дый анод лучшую пробу.

В случае бедного однородного слитка просверливают только
каждый четвертый анод. Партия анодов в 30 т, в которой про-
сверливается каждый анод, дает 2,5 — 3,5 кг стружек, последние
измельчаются в лабораторной мельнице, снабженной марган-
цево-стальными вкладышами, и сокращаются путем квартования
приблизительно до 1 кг. Эта проба вновь измельчается до тех
пор, пока она не пройдет через сито 16 меш, и затем разде-
ляется на ряд проб. Взятие пробы от металла Доре производится
в расплавленном состоянии путем зачерпывания и в твердом
состоянии путем сверления. На заводе металл Доре отливают в
полосы размером 46X18X1 см. Проба берется сверлением от-
верстий диаметром 7 мм по контрольной доске. 'Стружки измель-
чаются до прохождения через сито 30 меш. Употребляется элек-
тромагнит для удаления из пробы всего железа, попадающего от
сверла и мельницы.

Взятие пробы от золотых слитков (метод Монетного двора
США). Каждая партия слитков или пыли, получаемая в какой-
либо пробирной лаборатории США или Монетным двором, не-
медленно взвешивается и нумеруется. Затем ее плавят в графи-
товом тигле с бурой, чтобы сделать слиток однородным, и от-
ливают в полосу, горизонтальные размеры которой равны при-
близительно 31 X 13 см. Обычно не делается попыток к рафи-
нированию слитков, за исключением тех случаев, когда они чрез-
вычайно загрязнены. (Иногда в случае очень загрязненных слит-
ков берется небольшая проба зачерпыванием и гранулируется.
Но обычно весь расплавленный слиток отливается, и проба бе-
рется, как .описано ниже. Шлак выливается вместе с металлом м,
когда затвердевает, он измельчается и просеивается, оставшиеся
на сите корольки металла взвешиваются и сплавляются; вес их
учитывается при вычислении ценности слитка. Слиток после
того, как он очищен от шлака, взвешивается и нумеруется,
и, если устанавливается однородность его состава, то отре-
заются две пробы, каждая по 3 или 4 г, от противополож-
ных по диагонали углов. Эти пробы расплющиваются тяжелым
молотком, прокаливаются и прокатываются в листы, настолько
тонкие, чтобы их можно было легко резать ножницами. Упо-
треблению ножниц можно научиться только на практике. Проби-
рер делает это очень искусно, и нередко можно видеть, что про-
бирер взвешивает пять проб почти в пять минут. Слитки, полу-
ченные от плавки шламов, просверливаются на половин}'. тол-
щины на двух .противоположных углах верхней части на рас-
стоянии приблизительно 2,5 см от каждого края. Эти стружки
смешиваются и опробуются, как проба верхней части. Проба от
нижней части берется таким же способом, за исключением того,
что сверление производится на двух других углах. Пробы верх-
ней и нижней частей хранятся отдельно.
Опробование свинцового слитка

В главе о купелировании уже было дано описание опробова-
ния свинцового слитка путем купелирования. При контроле про-
цесса плавки опробование обычно делается четырехкратно. Если
слиток содержит достаточное количество меди, мышьяка,
сурьмы, олова или Других металлов, чтобы их присутствие могло
иметь влияние на результаты опробования купелированием, то
3 или 4 порции по 15^—30 г шерберуются с добавлением свинца
до тех пор, пока примеси не будут удалены, и тогда получаю-
щиеся в результате веркблей купелируются.

Поправка на потери в капели. В некоторых случаях опробу-
ются шлаки и капели, и полученный вес золота и серебра при-
бавляется к тому, который получен от первого купелирования.
До сих пор не имеется определенных правил относительно при-
менения поправок при опробовании. Большая часть свинцово-
плавильных заводов производит опробование без поправок, и ре-
зультаты анализа употребляются как основа для расчетов, но не-
которые большие предприятия, которые имеют свои собственные
аффинажные заводы, применяют поправку к опробованию при
контроле процесса на заводах.

Опробование медного слитка

Опробование медного слитка может быть сделано методом
шерберования, тигельной плавкой или комбинированным мокро-
сухим способом. При опробовании комбинированным методом
слиток обрабатывается серной или азотной кислотой, каждая из
которых растворяет медь, частично серебро, но не растворяет
золото. Серебро затем осаждается при помощи соответствующих
реагентов и отфильтровывается вместе с золотом. Отфильтро-
ванный осадок кладется вместе с фильтром в шербер Или тигель,
туда же добавляются реагенты, и опробование заканчивается су-
хим путем.

Опробование шерберованием. Следующий метод/ который
обычно упоминается, как сухой путь, является видоизмене-
нием метода, любезно сообщенного Гринвудом (Н. D. Greenwood),
главным химиком Компании аффинажа металлов  в США.
Проба отбирается от тонко измельченной стружки при по-
мощи специального пробоотбирателя таким способом, чтобы
получить пробу около 30 г, в которой будет заключаться над-
лежащая пропорция более тонкой и более грубой части стру-
жек. Это пробоотбирание должно быть проведено очень тща-
тельно, так как содержание благородных металлов в бо-
лее тонкой части отличается до некоторой степени от более
грубой части пробы. Если взять порцию стружек путем зачерпы-
вания и затем рассыпать на бумаге, то видно, что они содержат
неправильные количества грубой и тонкой части. Взвешивают
4 порции медных стружек, каждая из них весом по В; г, смеши-
вают с 50 г пробирного свинца, кладут в шербера Бартлета, диа-
222
метр которых 7,5 см, покрывают 40 г пробирного свинца и при-
бавляют около 1 г SiO2. Шерберование ведут при высокой тем-
пературе, нагревая в конце так, чтобы расплавленная масса могла
свободно выливаться. Шерберование повторяют, прибавляя
пробирного свинца такое количество, чтобы вес веркблея плюс
вес свинца был равей 70 г; кроме того, прибавляют 1 г SiO2 и
шерберуют при довольно нивкой температуре, затем пробу сли-
вают, к полученному веркблею прибавляют пробирного свинца до
60 г и 1 г SiO2 и опять шерберуют. Соединяют веркблей попарно,,
прибавляют пробирного свинца до 85 г и 1 г SiO2 и шерберуют
при довольно низкой температуре. Доводят веркблей до 70 г, при-
бавляя пробирный свинец и 1 г SiO2, ‘.и шерберуют пятый раз.
Веркблей должны быть свободны от шлака и весить около 14 г.
Купелируют при умеренной температуре, поднимая ее в конце
процесса. Капели дЬлжны быть сделаны 'из просеянной через сито
60 меш костяной золы и должны быть средней твердости. Ко-
рольки взвешивают и разделяют, как обычно, высушивают, про-
каливают, и взвешивают золото. Два результата должны сойтись
в пределах 0,6 г/т. Из полученных результатов выводится сред-
няя цифра.

Если содержание серебра в слитке мало, то прибавляют до-
статочное количество чистого серебра перед первым шерберо-
ванием, чтобы общее содержание серебра в смеси было приблизи-
тельно в восемь раз больше количества золота.

Метод шерберования считался до последнего времени стан-
дартным для золота, и большей частью в договорах плавильных
заводов, касающихся этого вопроса, утверждалось, что <золото
будет определено по методу сухого пути или его эквиваленту».
Результаты, касающиеся серебра, получаемые методом шерберо-
вания, не приемлемы вследствие потерь благородных металлов в
значительном количестве шлака и при купелировании, которые
в среднем доходят до 5 или 10%. Опробование шлаков и капелей
дает возможность извлечь большую часть серебра и приблизи-
тельно 1% золота. Опробование шерберованием дорого в- смы-
сле затраты времени и материала и становится непопулярным.

Тигельная проба. Тигельная проба для золота и серебра в мед-
ном слитке впервые была описана Перкинсом1, и тогда он не об-
наружил больших преимуществ перед методом шерберования ни
в сбережении времени, ни в стоимости материалов или увеличе-
нии производительности печи. Следующий видоизмененный спо-
соб требует только около одной трети затраты нужных материа-
лов, времени и производительности печи, по сравнению с описан-
ным Перкинсом, а также дает веркблей, настолько свободные от
меди, что их можно непосредственно купелировать.

Отбирают пробу от тонкоизмельченной стружки и отвеши-
вают от 5 до 8 г. Навеску помещают в 20-граммовый тигель и

1 An „All-Fire*1 Method for the Assay of Gold and Silver in Blister Copper,.
W. G. Perkins, Trans. A. 1. M. E., 33, стр. 670.
•смешивают с 1ней 1,2 г порошкообразной серы. Покрывают все
смесью из 15 г соды, 240 г глета и 8 г кремнезема, но не следует
смешивать это с серой и 'медью, которые должны оставаться на
дне тигля; покрывают солью или смесью флюсов и помещают
в горячий муфель так, чтобы шихта начала плавиться через 6
или 8 мин. Плавка должна быть закончена в течение 25 или
30 мин.

Если употребляется покрышка из соли, то свинцовые верк-
блеи должны весить около 32 г, если же употребляется покрышка
из флюсов, то вес их может быть немного меньше. При надле-
жащем проведении опробования веркблей бывают достаточно
мягки для непосредственного купелирования, но капели бывают
совершенно зеленые. Полученные после тигельной плавки верк-
блеи можно шерберовать до полного удаления меди, как это
описано выше. После купелирования корольки взвешиваются и
разделяются, как обычно. Целесообразно сделать четыре плавки
и соединить корольки перед развариванием попарно.

Примечание. Как только сера расплавляется, она соединяется с медью
н -образует штейн. Этот штейн позже разлагается и большая часть меди
окисляется и шлакуется глетом шихты. Шихта расплавляется очень спо-
койно, почти без кипения, и при коротком периоде плавки тигли не подвер-
гаются порче. Не -нужно, -чтобы -конечная температура была выше светло-
красного или вполне желтого -каления. Шлак тяжелый, по очень жидкий и
не должен содержать свинцовых зерен.

Этот метод дает для золота результаты такие же, какие даёт
метод шерберования, но, как и при любом методе, требующем
много глета, содержание серебра может быть несколько ниже
.действительного.

Комбинированный азотнокислотный метод 1

Отбирают пробу от тонкоизмельченной стружки, как было
указано выше. Взвешивают две порции медных стружек также
по 30 г и проводят опробование каждой порции следующим об-
разом: помещают стружку в стакан, прибавляют 100 см8 дестил-
лированной воды -и 90 см3 HiNO3, уд. в. 1,42, причем последняя
прибавляется порциями по 30 см,3 каждая через 1 час. Когда
растворение окончится, осаждают небольшое количество хлори-
стого серебра раствором поваренной соли для того, чтобы со-
брать золото, фильтруют через двойной фильтр, отмывают оса-
док от меди горячей дестиллированной водой. К фильтрату при-
бавляют из бюретки точное количество раствора соли,' чтобы
осадить все серебро, и кроме того небольшой избыток раствора,
в зависимости от богатства слитка. Хорошо размешав, дают
стоять всю ночь. Фильтруют хлористое серебро через двойной
бумажный фильтр, отмывают осадок от меди, затем посыпают
его 5 г пробирного свинца, завертывают все в фильтровальную

1 Способ, любезно сообщенный м-ром Гринвудом, главным химиком Ком-
пании аффинажа металлов в США.
бумагу и укладывают в 5-см шербер Бартлета, дно которого вы-
ложено листовым свинцом. Сюда же прибавляют фильтр с осад-
ком золота; осадок на шербере высушивают, фильтр сжигают и
затем покрывают 35 г пробирного свинца и небольшим количе-
ством плавленой буры и шерберуют при умеренной температуре
так, чтобы получающийся в результате веркблей весил около
12 г. Веркблей купелируют, полученный королек взвешивают и
разваривают. Прокаливают и рзвешивают золото. Два резуль-
тата по золоту дожны совпасть в пределах 0,6 г, а по серебру—
в пределах 1%. Азотнокислотный комбинированный метод в те-
чение долгого времени был стандартным для определения сере-
бра в медном слитке. В лабораториях, где делается много таких
определений, был изобретен ряд самых остроумных приспосо-
блений, сберегающих труд. Описание таковых можно найти
в двух статьях Эдуарда Келлера L Установлено, что азотнокис-
лотный комбинированный метод дает низкие результаты по зо-
лоту: Ван Лью (Van .Liew)1 2 приписывает это растворению зо-
лота в смеси присутствующих азотной кислоты и закиси азота.
Он нашел потерю 33,7°/о золота, обрабатывая лист золота смесью
азотной кислоты и закиси азота в течение 2,5 час. На основании
своих исследований он предлагает метод медленного растворе-
ния в холодной разведенной кислоте, которая уменьшает эту по-
терю до минимума. Делались разнообразные попытки для пре-
одоления этого затруднения, но ни одна из них не была вполне
успешной.

Результаты по серебру без поправки, полученные этим мето-
дом, занижены от 1,5 до 4%, в зависимости от количества содер-
жащегося серебра, .и если только эта потеря не принимается в
расчет, то конечно она является причиной большой неопределен-
ности статистических данных металлургической промышленности.

Келлер2 рекомендует следующий метод для определения по-
терь в шлаках'и в капелях. (Шлаки и капели дробятся, измель-
чаются и тщательно перемешиваются. Весь материал, или точно
взвешенная часть его, плавится в тиглях марки G со следующей
шихтой:

Шлаки и капели.......... 200	г

Сода.....................70	„

Бура............• .... 70 „

Мука.....................10	,

Получающиеся в результате веркблей шерберуются и купели-
руются. Келлер утверждает, что необходимо восстановить прак-
тически весь свинец из шлаков и капелей для того, чтобы получить
полное извлечение серебра и золота.

1 Labor-saving Devices in the Works Laboratory, Trans. A. I. M. E., 36, стр. 3
(1906); 41, стр. 786 (1910).

2 Eng. and Min. Jour., 69, стр. 496.

8 Recent American Progress in the Assay of Copper Bullion, Trans. A. I. M. E.
46, стр. 782.

15 9. E. Вегби.	225
Ртутно-сернокислотный метод

Проба от медного слитка, измельченная до прохождения через'
сито 16 меш, сначала разделяется иа две части просеиванием
через сито 40 меш, после чего каждая часть взвешивается; так
как содержание благородных металлов в тонкой части несколько
отличается от грубой части, то важно включить надлежащую
пропорцию каждой части в [пробу, взятую для опробования.
Обозначив вес крупной части /через а и вес всей стружки (в
пробе) через А, отвешивают	г крупной части и прибав-

ляют мелкую часть в том количестве, которое остается, — до
20 г. Переносят все в сосуд емкостью 800 см,3, прибавляют 30 см’
воды и 10 см3 раствора азотнокислой ртути (Hg=>0,25 г). Встря-
хивают сосуд до тех пор, пока медь тщательно не проамальгами-
руется, затем прибавляют 100 см3 крепкой серной кислоты, по-
крывают сосуд, помещают его на горячую Плиту и подогревают
до тех пор, пока вся медь не растворится. Это продолжается от
1 до 2 час. в зависимости от температуры и степени измельче-
ния стружки. Кипение жидкости в течение этого времени обна-
руживается только в пузырях вследствие выделения сернистого
газа. После этого жидкость имеет темнозеленый цвет, который в
конце изменяется в светлый серовато-синий, что является указа-
нием на окончание растворения. Снимают стакан и дают ему
охладиться. По охлаждении прибавляет около !100 см* дестилли-
рованной холодной воды и перемешивают, затем прибавляют
400 см* кипящей воды и мешают до тех пор, пока сернокислая
медь не растворится. Прибавляют достаточное количество рас-
твора поваренной соли, чтобы осадить все присутствующее ко-
личество ртути и серебра. На 100 мг серебра и 0,25 г ртути до-
статочно 30 см8 раствора, содержащего 19 г NaCl на литр. Сле-
дует избегать прибавления большого избытка NaCl. 7х-

Кипятят раствор до коагуляции хлористого серебра, снимают
с горячей плиты, разводят до 600 см? холодной водой и дают
остыть. Фильтруют через двойной |фильтр, промывают стакан и
осадок на фильтре горячей водой. Наконец вытирают внутрен-
ность сосуда фильтровальной бумагой и прибавляют ее к осадку,
находящемуся на фильтре. Тщательное промывание фильтра не
обязательно. .	.

Влажный осадок с фильтром переносят в шербер, покрытый
изнутри глазурью, 'Образовавшейся от плавки в мем глета, избы-
ток которого был слит.

Сжигают фильтровальную бумагу при нужной температуре
предпочтительно в закрытой печи, которая может быть нагрета
примерно до 175°. При этом бумага медленно обугливается, и нет
опасности потери серебра.

После того как бумага сожжена, прибавляют 30 г пробирного
свинца и шерберуют до получения 12-граммового веркблея, ку-
пелируют с получением перистого глета, взвешивают, золото-
226
серебряный королек и разделяют азотной кислотой. 'Раствор
азотнокислой ртути, упомянутый выше, приготовляется путем
растворения 32,5 г азотнокислой ртути в литре воды. Это об-
разует раствор, содержащий приблизительно 25 г ртути на литр.
Следует отметить, что в случае сравнительно чистой меди коли-
чество азотнокислой ртути может быть уменьшено, тогда как в
случае меди, содержащей много серы, потребуется увеличение
количества HgNO3. Ртуть прибавляется с целью обеспечить легкое
растворение меди в серной кислоте. Если медь обрабатывается
непосредственно, без предварительной амальгамации, очень труд-
но растворить ее в серной кислоте. Фактически значительное ко-
личество ее останется нерастворенной, частью в виде сульфида
меди. С другой стороны, в случае амальгамированной меди рас-
творение протекает гладко до тех пор, пока вся медь практи-
чески не растворится. В случае «яркого содержания благородных
металлов в слитке, например менее чем 1,5 кг/т, серебро совсем
не растворяется в серной кислоте; совсем не растворяется золото,
какая бы ни была ее концентрация. Если слиток очень бога'
серебром, то небольшое количество последнего может раство-
риться в кислоте. Следует де'лать две или три пробы и выводить
средние результаты. Разница в количестве серебра редко превы-
шает 6 г; результаты по золоту обычно точно совпадают. Упо-
требляемая серная кислота должна быть химически чистая и
крепкая (уд. в. 1,84).

Комбинированный ртутно-сернокислотный метод дает такие
же результаты для серебра, как и азотнокислотный метод, и
более высокие, чем метод сухого пути или метод шерберования.
Если принять во внимание потери каждого метода при шерберо-
вании и купелировании, то результаты, получаемые для золота
при применении ртутно-сернокислотного метода и метода шербе-
рования, по существу тождественны. Ртутно-сернокислотный ме-
тод в настоящее время вообще принят как стандартный для
определения золота и уже тоже рассматривается почти как стан-
дартный для серебра. Если медь не вполне растворилась, как это
иногда бывает, особенно в случае загрязненного примесями
слитка, этот метод может дать высокие результаты для серебра
вследствие Того, что некоторое количество меди может быть
удержано в серебряном корольке.

Опробование сплава Доре

Описываемый ниже метод принят большей частью пробиреров
в США и 'может быть также применен для опробования сереб-
ряного слитка. Лучшим методом для точного определения серебра
в металле Доре или серебряном слитке является, повидимому,
метод Гэй-Люссака, известный также под (названием монетного
метода. Этот более поздний метод требует значительного обору-
дования и приготовлений, и по этой причине случайное опробо-
вание может быть легче выполнено сухим путем.

15*	227
Чек. Для того чтобы сделать поправку к неизбежным потерям
при купелировании, так же, как и три каких-либо других ошиб-
ках, три опробовании слитков серебра, золота и металла Доре
пробы всегда подвергаются контролю. Этот контроль- произво-
дится путем параллельного опробования синтетической пробы,
приближающейся к известному весу чистого серебра, золота и
меди, для того, чтобы как можно ближе подойти к составу ана-
лизируемого слитка. Эта проба купелируется в то же время и
при тех же условиях, как и основные, и соответствующее изме-
нение веса металла, введенного в нее, прибавляется как поправка
к результатам обычного опробования. Чтобы получить данные
для контроля, делается предварительное опробование. Это дает
приблизительный состав слитка.

Предварительное опробование. На пробирных весах отвеши-
вается проба в 500 мг, или приблизительно это количество, и за-
писывается точный вес. Затем эта проба плотно завертывается в
свинцовую фольгу и Купелируется в небольшой капели. С полу-
чением кристаллов перистого глета капель следует вдвинуть
обратно в муфель на последние 2 или 3 мин., чтобы обеспечить
удаление остатков свинца. После прекращения цветения королька
капель надо вытащить в переднюю часть муфеля и затем покрыть
другой горячей капелью для предотвращения разбрызгивания.
Затем ее постепенно выдвигают из муфеля; когда она охладится,
королек очищается, взвешивается и разделяется обычным спосо-
бом. При этом золото требует большого количества промывок
водой ввиду высокого содержания серебра в сплаве. Если купели-
рование было проведено надлежащим образом, то допустима по-
теря -в 1% серебра при этом приближенном определении серебра.
Вес золота может быть принят приблизительно правильным.
Сумма приблизительного веса золота и серебра вычитается из
веса взятой порции слитка для получения количества неблагород-
ных металлов, содержащихся в пробе. Обычно это бывает медь,
но пробирер должен уметь определить, какой это металл, по
внешнему виду слитка и цвету капели.

Окончательное опробование. Тщательно взвешиваются три
порции приблизительно по 500 мг и завертываются в надлежа-
щее количество свинцовой фольги, как это показано в следующей
таблице, в которой предположено, что примесью является медь.

Таблица 29

Отношение свинца при купелировании

Проба Au + Ag	Вес свинца г	Проба Au + Ag	Вес свинца г
950	5	750	11
900	7	700	12
850	8	650	13
800	10	600	15
Чеки приготовляются из химически чистого серебра и золота,
взятых в количестве, приблизительно равном серебру и золоту,
найденным при предварительном опробовании, и с необходимым
количеством меди или другого неблагородного металла. Они
завертываются в такое же количество листового свинца, как
указано выше. Для этого опробования лучше резать свинец на
прямоугольники одинакового размера приблизительно 4 X 7 см и
свертывать их в форме «рогов изобилия» со сложенными утол-
щенными окончаниями. Слиток и металлы, идущие на пригото-
вление чека, переносятся в них непосредственно с чашек весов и
затем свертываются в компактные пакеты. Капели помещаются
в ряд поперек муфеля, и когда они становятся горячими, в них
быстро погружаются веркблей, приготовленные из основных на-
весок и чеков. Их следует купелировать при низкой температуре
так, чтобы вокруг веркблеев вполне получились кристаллы пери-
стого глета, но к концу температуру следует повысить, чтобы
обеспечить удаление остатков свинца. Корольки очищаются, взве-
шиваются, разделяются, и золото взвешивается. Определяется
процент потери золота и серебра и делается соответствующая по-
правка к найденному весу золота и серебра. Из этих цифр опре-
деляется проба как золота, так и серебра. Поправка к золоту
должна быть в пределах 0,1 ч., а к серебру в пределах 0,5 ч.

Примечания: 1. Если металл Доре содержит сурьму, то пробы шербе-
. руются с 30 г пробирного свинца в шерберах диаметром 7,5 см. Чеки при-
готовляются соответственно предварительному опробованию. Все это шер-
беруется в том же муфеле и в одно и то же время. Если разница в весе
этих веркблеев колеблется в пределах выше грамма, они доводятся до
одного веса прибавлением фольги перед купелированием.

2.	Если металл Доре содержит висмут, селей и теллур, то три порции
по полграмма отвешиваются и шерберуются в 7,5 см шербере с 40 г про-
бирного свинца; полученные веркблей прокатываются в листы приблизи-
тельно в 20 см2. Каждый свинцовый лист растворяется приблизительно
в 200 см2 разбавленной HNOS (i-?3), и раствор кипятится до удаления крас-
ных паров. Затем он разбавляется до 400 см’, фильтруется через сложен-
ные в трн раза 15-см фильтры, и осадок промывается водой один раз.
К фильтрату .прибавляется достаточное количество раствора NaCl, чтобы
осадить все серебро. Раствор нагревается до кипения, и ему дают стоять всю
ночь. Хлористое серебро отфильтровывается через 15-ом фильтры, и осадок
промывается только один раз. Два осадка с фильтрам 'помещаются в 7,5-см
шербер, выложенный свинцом, высушиваются и сжигаются в печи. Затем
покрываются 30 т пробирного свинца и шерберуются. Дверцы муфеля ва-
крываются, и температура увеличивается. По окончании процесса шерберо-
вания пробы выливаются и веркблей обрабатываются точно так, как верк-
блеи слитков, содержащих сурьму.

3.	Если проба серебра в металле Доре не в 3 или 4 раза больше чем
проба золота, то должно быть сделано другое опробование с добавлением
достаточного количества химически чистого серебра, чтобы сделать воз-
можным последующее разделение.

Вместо того чтобы пытаться предотвратить разбрызгивание
путем покрывания горячей капелью, изучающий может испробо-
вать следующий мало известный. метод, впервые описанный
Аароном\ После осветления королька капель выдвигается в пе-

1 Assaying Gold and Silver Ores, стр. 67.
реднюю часть муфеля, и щипцами слегка постукивают по одной
стороне. (В тот момент, когда королек перестает вибрировать в
ответ на толчки, |что указывает на начало его затвердевания, он
вдвигается обратно в самую горячую часть муфеля и оставляется
там приблизительно на одну минуту. После этого он может быть
окончательно извлечен с капелью и не будет давать брызг, так
как достаточно затвердевает, на что указывает ямочка на его
поверхности, образовавшаяся благодаря усадке. При выдвигании
капели к передней части муфеля, капель охлаждается и, когда
королек начинает затвердевать, она вдвигается обратно, где под
действием высокой температуры предотвращается затвердевание
поверхности королька или происходит вторичное расплавление
его. Частично охлажденная капель, поглощая тепло, заставляет
королек затвердевать снизу, и таким образом газ может спо-
койно выделяться.

Опробование монетного золотого слитка в США *

Предварительное опробование. Опробование неблагородных
металлов. Для определения приблизительного состава слитка де-
лается предварительное опробование. Отвешивается проба
в 500 мг, завертывается в 5 г свинцовую фольгу и купелируется.
Вес взятого слитка минус вес полученного королька дает вес
неблагородных металлов.

Итак, королек состоит из золота и серебра, приблизительное
пропорциональное отношение которых должно быть определено.
Это может быть сделано путем добавления серебра, купелиро-
вания и разделения или при помощи пробирного камня. Этот
последний метод применяется в пробирных лабораториях и на
монетных дворах. .Метод опробования на камне состоит в том,
что натирают пробу о кусок черной яшмы и сравнивают черту
с чертой, сделанной иглой, изготовленной из сплава известного
состава. Комплект иголок, состоящий из 20 штук, имеет пробы
от 500 до 1 000. Это дает чистоту в пределах 2%, которая доста-
точно близко показывает, сколько! следует прибавить серебра для
квартования при окончательном опробовании, и дает возмож-
ность приготовить чек. j

Окончательное опробование. Оно производится обычно двумя
пробирерами, причем каждый работает над одной иЗ отрублен-
ных или высверленных проб. В случае небольшого слитка каж-
дый делает одно опробование, тогда как в случае большого
слитка каждый пробирер делает два или (более опробований.
Употребляемые для опробования весы обычно устанавливаются
так, что отклонение стрелки весов на одно деление шкалы из
слоновой кости доходит до простой дроби употребляемых раз-
новесов. Так, в (одной пробирной конторе отклонение качания на
одно деление шкалы доходит до 0,1 мг. При таком приспособле-
нии нет необходимости делать так много попыток получить ко-
нечный вес при помощи рейтера или отвешивать точно пол-
грамма слитка для опробования. Вместо этого мы отвешиваем
230	'
500 мг ± 3 деления на шкале, записываем разницу и делаем со-
ответствующую поправку, когда взвешена золотая корточка. Как
указано выше, вес слитка, взятого для каждого опробования,
равняется 500 мт, к нему 1прибавляется серебро в количестве, до-
статочном для установления отношения серебра к золоту, как
2 :1, и все вместе завертывается в свинцовую фольгу весом в
5 или 6 г. Все куски свинцовой фольги режутся приблизительно
одинакового (размера, около 4 X' 7 см, и скатываются в форму
кулька, дно которого зажимается. Отвешенная порция перено-
сится в него прямо с чашки весов. Серебро прибавляется в форме
кружочков, которые для удобства заготовляются в четырех или
пяти различных размерах. Эти кружочки, штампованные из ли-
стов серебра, тщательно прокатываются по определенному раз-
меру так, чтобы полоски весили точно равные десятые и сотые
доли в системе пробирно-золотого разновеса. Если слиток не
содержит меди, то рекомендуется прибавить ее в количестве
около 15 мг. Эта медь может быть сплавлена с серебром, упо-
требляемым для разделения. Также отвешиваются один или не-
сколько чеков чистого золота весом по 450 мг, к которым добав-
ляется серебро до отношения 2 : 1 и медь в количестве, прибли-
жающемся к тому, которое находится в слитке. Все это заверты-
вается в такое же количество свинцовой фольги, как в слитке, и
кладется в каждый ряд капелей в муфеле. Свинцовым пакетам
придается сферическая форма щипцами, специально предназна-
ченными для этой цели.

Приготовленные свинцовые пакеты кладутся в условном по-
рядке в 'многочисленные отделения деревянного лотка и затем
перекладываются в печь, где они 'купелируются в довольно горя-
чем муфеле. (Капели окружены рядом пустых запасных капелей
так, чтобы температура насколько возможно была одинаковой
для всех навесок. (Капели вытаскиваются в то время, когда ко-
рольки находятся еще в жидком состоянии. При наличии отно-
шения серебра к золоту, равного 2 : 1, и в присутствии меди нет
опасности разбрызгивания.

Корольки вынимают из капели пинцетом и тщательно очи-
щают от всей прилепившейся костяной золы. Затем их помещают
на специальную наковальню и расплющивают одним средним
ударом и двумя конечными ударами тяжелым полированным
молотком. Затем они прокаливаются до темнокрасного каления,
дважды прокатываются в валках, которые каждый раз принора-
вливаются так, чтобы после второго прокатывания корольки были
длиною 6 см на 1,5 см ширины и приблизительно такой тол-
щины, как обыкновенная игральная карта. Важно, чтобы ленты
были все одинакового размера и толщины и чтобы они имели
гладкие края. Затем они вторично прокаливаются и каждый
нумеруется на одном конце небольшим стальным штампом так,
чтобы номер соответствовал порядковому номеру анализа. По-
сле этого они скатываются в корточки или спирали, причем но-
мер остается снаружи. Важно, чтобы между всеми загибами спи-
рали оставалось одинаковое пространство для того, чтобы кис-
231
с

Фиг. 54. Стадии приготовления
королька для разваривания при
опробовании золотого слитка: а—
королек. Ь—после расплющивания,
с—лента, d—корточка до разделе-
ния, е—корточка пос е разделения
и прокаливания

лота имела легкий доступ ко всем частям золота. Корточки раз-
вариваются в платиновых серьгах, которые поддерживаются
в платиновой сетке, и все вместе помещается в платиновый со-
суд, содержащий кипящую азотную кислоту в 32° Вё (уд. в. 1,28).
Они кипятятся в течение 10 мин. и затем переносятся в другой
сосуд, содержащий кислоту той же крепости, и кипятятся еще

1 10 мин. Сетка с ее содержимым затем промывается путем погру-
жения и вынимания ее в вертикальном положении в три раза
сменяющуюся дестиллированную воду. После этого она дрени-
руется, высушивается и прокаливается обычно в муфеле. Различ-
ные стадии превращения королька в золотую корточку показаны
на фиг. 64.

После охлаждения корточки
взвешиваются. Золото должно
быть целиком в одном куске, и
первоначальные номера должны
быть ясно заметны на разделен-
ных корточках. Чеки взвешива-
ются, и по ним делаются поправки
к весу основных корточек. Чеки
всегда показывают небольшое уве-
личение в весе. Поправка, устано-
вленная таким образом, .является
алгебраической суммой всех плю-,
сов и минусов.

Когда более чем четырнадцать
корточек разделены в одно время,
то партия подвергается трехми-
нутной обработке в добавочной
порции кислоты, после чего сле-
дуют два регулярные десятими-
нутные кипячения.

Медь прибавляется при опробо-
вании с целью придать ко-
рольку вязкость и сделать возмож-
ным прокатывание его в ленту

с гладкими краями. Без меди лента может треснуть при прокаты-
вании или края ее могут оказаться неровными, что могло бы по-
высить потерю при разделении. Действие меди в этом случае,
вероятно, является следствием того, что она помогает удалению
последнего свинца при купелировании * *. Для купелирования тре-
буется приблизительно 1'2 мин.

Опробование сплавов золота квартованием
с кадмием ’

Этот метод впервые был предложен Баллингом (Balling) * и

fflllll

1 Rose. Trans. Inst. Min. Met., 14, 545.

2 Составлено проф. И. Н. Плаксиным и С. К. Шабарииым.

3 Oestr. Ztschr. f. Berg. u. Hiittnw., стр. 597 (1879).

* Kerl, Schiff ner, Rose, WeiJ.
описан у ряда авторов4 в курсах пробирного искусства. В недав-
нее время этот метод был подробно изучен и проверен В. Г. Аге-
енковым *, который сопоставил литературные источники, дал по-
дробный анализ метода и пришел к следующим выводам: опре-
деление золота в сплавах 1квартованием с кадмием, давая степень
точности, не превышающую 0,5—1,0 пробы, и редкое совпадение
результатов для одного и того же материала, не может служить
для целей точного опробования. Для последних метод квартова-
ния с серебром остается единственным, незаменимым. В тех слу-
чаях, где указанная .степень точности определения золота являет-
ся допустимой, метод имеет перед купелированием много неоспо-
римых преимуществ как в смысле простоты и несложности опе-
раций, так в смысле доступности и дешевизны лабораторнего
оборудования и — при единичном опробовании — в смысле эко-
номии времени, труда и материалов.

Практически этот метод осуществляется, по В. Г. Агеенкову,
следующим образом: 500 мг сплава, завернутых в кадмиевую
фольгу, взятую приблизительно в 2,5 кратном количестве от веса
золота, содержащегося в навесках, опускают в ванну из 3—4 г
KCN, расплавленного (под тягой!) 1 в . фарфоровом тигельке
емкостью около 10 см3. Вначале пакетик держится на поверх-
ности KCN, затем кадмий начинает плавиться, и навеска опус-
кается на дно, где металлы окончательно сплавляются в жидкий
подвижный королек. Сплавление длится не более полминуты,
после чего тигелек снимают с горелки, дают ему вполне остыть и
погружают в стакан с горячей водой, в которой KCN быстро
растворяется, освобождая металлический королек. Королек из-
влекают из стакана пинцетом и промывают водой. Затем в длин-
ногорлую колбу помещают около 25 см3 HNO3, уд. в. 1,3, и нагре-
вают на асбестовой сетке. Когда из горлышка колбы появятся
пары азотной кислоты, в колбу, не прекращая нагревания, вводят
пинцетом королек. Тотчас начинается бурное кипение с обиль-
ным выделением окислов азота, которые через несколько минут
исчезают, и кипение становится спокойным и ровным. Его про-
должают не менее часа. Затем декантацией удаляют нитраты из
колбы, промывают ее горячей дестиллированной водой, прили-
вают 1'5—20 см’ нагретой почти до кипения HNOS, уд, в. 1,3, и
снова кипятят не менее 10 мин. Затем кислоту удаляют, снова
промывают колбу горячей водой, приливают 15—20 см’ нагретой
до кипения дестиллированной воды и кипятят еще 5 мин. Воду
сливают, дважды промывают колбу горячей водой и один раз
холодной. Слив последнюю промывную воду, колбу наполняют
доверху дестиллированной водой и опрокидывают в фарфоровый
тигелек. Осевшее золото сушат, прокаливают и взвешивают.

Если кипение во второй кислоте начинается с трудом, обнару-
живая признаки возможных толчков, то во избежание разруше-
ния корточки в колбу опускают прокипяченный в воде кусочек

1 О методе опробования сплавов золота квартованием с кадмием. Изв.
Томск, телнол. иист., т. 44 (1923)-
пемзы, шамота или древесного угля. Часто и без этих средств
корточку удается сохранить неразрушенной, особенно, когда для
разваривания применяют воздушную баню. В случае разрушения
корточки до пылевидного состояния, пробу надо считать поте-
рянной, что впрочем при достаточном внимании пробирера слу-
чается редко.	।

Число навесок сплава для контроля должно быть не менее
трех. При отвешивании требуемого количества кадмия, нужно
знать предварительно хотя бы приблизительно пробу сплава, но
если она неизвестна, то это не является необходимым: если при-
садка кадмия будет находиться в пределах от 2,5 до 3,5 кратного
количества от золота, то точность определения возможна не
ниже 0,5—1,0 пробы.

Количество кадмия рассчитывается по следующим данным:

При	пробе	от	1 000 до	850 — 2,5	кратн.	колич.	от навески

„	„	„	850	.	700 - 2,0	„

„	„	.	700	„	550 — 1,5

,,	„	„	550	и	ниже	1,0	.	„	„

To-есть, если по предварительному определению проба сплава
оказывается в пределах около 800, то при навеске в 500 мг нужно
взять кадмия 0,5 X12 = 1 г. Присадка кадмия, взятая по этой
табличке, всегда находится в пределах от 2,5 до 3,5 кратного ко-
личества к весу золота. Указанные градации проб при некотором
навыке легко различимы на-глаз. Кроме того, они могут быть
установлены опробованием на камне с помощью пробирных игл
или путем сопоставления с эталонными корольками; Эталонные
корольки золота соответственных проб могут быть заранее из-
готовленны и наклеены на картон, причем для удобства пользо-
вания корольки должны быть посажены на черном поле.

Для определения серебра кислоты после разварки и все про-
мывные воды собираются и титруются по методу Фольгардта.
Серебро таким образом определяется с точностью не ниже
2,0 проб. Лигатура может быть вычислена по разнице.
ГЛАВА ОДИННАДЦАТАЯ

Опробование растворов

В технической литературе были описаны самые разнообраз-
f ные .методы опробования растворов, содержащих золото и се-
ребро, и многие из них были приняты пробирерами.

Эти методы могут быть классифицированы следующим
образом:

1.	Методы, заключающиеся в выпаривании в свинцовых чаш-
ках с последующим купелированием или шерберованием и купе-
лированием чашки и ее содержимого.

2.	Методы, заключающиеся в выпаривании с глетом и другими
флюсами, за которыми следует тигельная плавка и купелиро-
вание.

3.	Методы, при которых благородные металлы осаждаются и
затем непосредственно купелируются или сначала плавятся или
шерберуются и затем купелируются.

4.	Электролитические методы, при которых благородные ме-
таллы непосредственно отлагаются на катодах из свинцовой
фольги, которая затем завертывается с осадком и купелируется.

5.	Колориметрические методы (только для золота). Они все
основываются на получении окраски, которую можно сравнить
с приготовленными стандартами.

Выпаривание в свинцовой чашке

Это хороший метод для богатых нейтральных растворов, со-
держащих только соли благородных 'металлов. Чашка делается
из куска свинцовой фольги подходящего размера, края которой,
загибаются. Если делают много таких опробований, то хорошо
иметь деревянную форму, по которой делаются чашки. Чашка
размером 5X5X2 см достаточна для помещения приблизи-
тельно 30 г раствора.

Сделав чашку, которая не дает течи, пробирер прибавляет
раствор 'и тщательно выпаривает его, чтобы предотвратить рас-
плескивание. Затем чашка складывается в компактную массу и
опускается в горячую капель. Невыгодные стороны этого метода
следующие: он не позволяет употреблять большое коли-
чество раствора и поэтому годен только для богатых рас-
творов. Если растворы кислые, то они раз’едают чашку, а если
они содержат другие соли, кроме солей золота и серебра, то эти
соли будут препятствовать купелированию. Так как АиС1а и
KAu(CiN)2 летучи при умеренных температурах, то многие проби-
реры не считают этот метод надежным для растворов этих со-
лей ввиду возможности потери золота.

Выпаривание с глетом (первый вариант). Измеренное количе-
ство раствора помещают в фарфоровую чашку для выпаривания
и рассыпают по его поверхности от 30 до 60 г глета. Дают смеси
испариться при небольшом нагревании для того, чтобы предупре-
дить разбрызгивание и спекание остатка. Сухой остаток отска-
бливают, смешивают с подходящими флюсами, переносят в ти-
гель и плавят обыкновенным способом. Последние части мате-
риала, остающиеся в чашке, могут быть удалены при помощи
небольшого кусочка слегка смоченной фильтровальной бумаги,
которая затем прибавляется к шихте.

Некоторые пробиреры прибавляют небольшое количество
мелкого кварца и древесного угля с глетом. Не следует прибав-
лять растворимые составные части тигельной шихты, соду и
буру, так как они образуют твердый кек, который трудно уда-
лить из чашки. Самый важный пункт процесса—это надлежащий
контроль за температурой. Если таковой имеется, то не будет
разбрызгивания, и сухой, практически чистый остаток хорошо
отделится от чашки, после того как он будет приподнят концом
шпателя.

Выпаривание с глетом (второй вариант). Измеренное коли-
чество раствора выпаривается до небольшого об’ема в фарфоро-
вой или эмалированной чашке без прибавления каких-либо реа-
гентов, и концентрированный раствор затем переносится в чашу
из тонкого стекла, известную под названием чаши Гофмейстера.
Раствор выпаривается досуха с глетом или без него, и затем ча-
шу и ее' содержимое разламываются и помещаются непосред-
ственно в тигель, содержащий обычные флюсы. Опробование за-
канчивается обычным способом. Выгодная сторона этого метода
заключается в том, что нет опасности потери чего-либо из остат-
ков, которая может произойти при очистке блюда.

Метод выпаривания, хотя несколько длителен, но известен
как наиболее надежный и точный и является стандартным, с ко-
торым сравниваются все другие методы. Если выпаривание про-
изводится в течение ночи, то пробы, взятые вечером, могут быть
опробованы и результаты сообщены рано на следующее утро.
Этот метод может быть применен для обработки растворов в
любом количестве и почти любого характера. Если ’раствор со-
держит много серной кислоты, глет может быть превращен в
сернокислый свинец, который не подходит ни для. того, чтобы
действовать как флюс, ни для того, чтобы давать свинец для со-
бирания благородных металлов. Плавка, сделанная на таком ве-
ществе с углистым восстанавливающим агентом, или не даст сов-
сем веркблея или даст свинцовый штейн. Между сернокислым
свинцом и углеродом происходит следующая реакция:

PbSO4+2C=PbS+2CO2.
В случае раствора АиСЦ следует прибавить в течение про-
цесса выпаривания небольшое количество древесного угля для
обеспечения восстановления и осаждения золота, так как таким
путем .мы избегаем опасности потери золота через улетучивание
как хлорида. Золото, осажденное на древесном угле, находится
в наилучшем положении для того, чтобы быть сплавленным со
свинцом, который будет восстановлен углеродом.

Осаждение цинком и уксуснокислым свинцом

Метод Чидди (для цианистых растворов). Этот метод, впер-
вые описанный Альфредом Чидди ‘, подходит как для золота,
так и для серебра и применяется в США исключительно для
опробования цианистых растворов. Этот метод может приме-
няться для опробования крепких или слабых растворов, прошед-
ших стадию осаждения, или богатых золотом растворов и почти
в любом количестве. В технической ’..литературе предлагалось
много изменений в деталях метода и описывались бесконечные
видоизменений первоначального процесса. Был найден удовлетво-
рительным следующий метод.

Берут от 30 до 600 г раствора $ сосуд или чашку для выпа-
ривания и нагревают. Прибавляют 10 или 20 см’ 10% раствора
уксуснокислого свинца, содержащего 40 см3 уксусной кислоты
на литр. Затем прибавляют 1 или 2 г тонких цинковых стружек,
способных легко скатываться в шар. Золото, серебро и свинец
немедленно осаждаются на цинке. Сначала раствор может сде-
латься мутным, но скоро светлеет по мере того, как цинк будет
осаждаться. Нагревают, но не до кипения, до тех пор, пока сви-
нец хорошо не осядет. Это обычно занимает около 20 или 25 ми-
нут. Затем медленно прибавляют (около 5 см’ сразу) 20 см,’ соляной
кислоты (уд. в. 1,12), чтобы растворить избыток цинка. Продол-
жают нагревание до тех пор, пока не прекратится кипение. Часто
бывает, что кипение прекращается в то время, как еще остается
некоторое количество нерастворенного цинка. Он целиком по-
крыт и таким образом защищен от кислоты губчатым свинцом.
Чтобы удостовериться в том, что весь цинк растворен, трогают
губку палочкой для размешивания р капают из пипетки немного
соляной кислоты прямо на нее.

Как только цинк растворится, сливают раствор и моют губку
два или три раза дестиллированной водой. Затем, смочив пальцы,
сжимают тубку, которая должна быть вся в одном куске, в ком-
пактную массу. Высушивают, отжимая между двумя кусочками
мягкой фильтровальной бумаги или помещая на кусок свинцо-
вой фольги и раскатывая большой стеклянной трубкой. Наконец
скатывают в шар со свинцовой фольгой, прокалывают, чтобы
мог выделиться пар, прибавляют серебро для квартования и по-
мещают в нагретую капель. ;	.	,	.

1 Eng. and Min. Jour., 75, стр. 473 (1903).
В процессе осаждения, как только цинк растворится, пробу
следует снять с горячего места и удалить губку. Если это не сде-
лано, свинец начнет растворяться, и губка скоро распадается.
Промывка декантацией и манипуляции пальцами могут пока-
заться несколько грубым приемом, но после небольшой практики
пробирер приобретает опыт, так что практически нет опасности
потерять какую-либо часть свинца.

Если оставлено сколько-нибудь значительное количество
воды, проба будет разбрызгиваться в капели. Во избежание
этой опасности пробиреры высушивают пробы на водяной бане
перед купелированием. Также вероятно, если будет оставлено
какое-либо количество цинка, это вызовет разбрызгивание.
Чидди рекомендует помещать кусок сухого соснового дерева
в устье муфельной печи немедленно после загрузки капелей, ве-
роятно, имея в виду, что это предотвращает разбрызгивание, если
некоторое количество цинка осталось нерастворенным. При не-
больших количествах растворов лучше прибавлять иногда воды
для поддержания об’ема по крайне мере от 100 до 140 см8. Се-
крет удержания свинца от распадения состоит в том, чтобы не
давать раствору доходить до кипения на той или другой стадии
процесса.

Вместо цинковой стружки многими химиками употребляется
цинковая пыль, небольшое количество которой прибавляется на
конце шпателя. По мнению многих химиков, полграмма явля-
ется достаточным. Вильям Бартон 1 рекомендует прибавлять не-
большой кусок алюминиевой фольги, который опускается в
раствор после добавления соляной кислоты для того, чтобы
предотвратить растворение свинца и следующее за ним распаде-
ние губки от соляной кислоты после того, как весь'цинк рас-
творится.	'у

Гольт (Т. Р. Holt)1 2 рекомендует заменить цинк квадратом
алюминиевой фольги. 1Свинцовую губку удаляют с алюминия
.палочкой для размешивания с резиновый наконечником. Следует
обратить внимание, на то, чуобы алюминиевый лист был доста-
точно толстый (не менее 1,5 Мм) во избежание отламывания мел-
ких кусков, которые, оставаясь со свинцовой губкой, йогут быть
причиной разбрызгивания. .

Осаждение в виде сульфида3. Подкисляют 150 иди 300 г
раствора соляной кислотой и нагревают до кипения. В то время
как он кипит, прибавляют раствор, содержащий 2 г - уксусно-
кислого свинца, и пропускают сероводород до тех пор, пока не
произойдет осаждение всего свинца. Дают немного остыть и
вторично пропускают Н2Э, затем фильтруют и сушат. Осадок
плавится в тигле с флюсами или шерберуется со свинцом. Этот
метод считается быстрым, точным и экономным. .*<

1 Western Chemist and Metallurgist, 4, стр. 67 (1908).

2 Min. and Sci. Press, 100, стр. 863, (1910).

8 Henry Watson, Eng. and Mln. Jour, 66, стр. 753 (1898).
Осаждение цементной медью *. К 250 г раствора прибавляют
несколько кубических сантиметров серной кислоты и 1 г мелкой
цементной меди. Подогревают до кипения и кипятят 10 мин.,
фильтруют через плотный 20-см фильтр, который сушат, и по-
мещают на высушенный фильтр смешанный флюс в количестве
одной трети тигельной шихты. Помещают фильтр в тигель, со-
держащий другую треть шихты, и покрывают последней третью
ее. Плавят и купелируют, как обычно. Весь восстановитель кла-
дется на фильтр. Если цементной меди не имеется, то может быть
прибавлен раствор сернокислой меди вместе с небольшим кусоч-
ком алюминиевой фольги. Кипятят до тех пор, пока не осядет
вся медь, и прибавляют к осадку алюминиевую фольгу. Этот ме-
тод берет больше времени, чем первый.

Осаждение азотнокислым серебром2 (для золота в цианистых
растворах). Прибавляют в избытке раствор азотнокислого сере-
бра, вследствие чего происходит осаждение золота и серебра
как золото-серебряного цианида. Дают осадку отстояться, филь-
труют через тонкую бумагу и промывают несколько раз. Высу-
шивают фильтр и шерберуют с пробирным свинцом или про-
водят тигельную плавку с глетом и i обыкновенными флюсами.
Этот метод дает очень хорошие результаты при работе с ’рас-
творами, богатыми золотом. В растворах с очень низким содер-
жанием золота осаждение последнего бывает неполным.

Осаждение солью меди3 (только для цианистых растворов).
Прибавляют к 1 л раствора в 2-литровой колбе 25 см“ 1О°/о рас-
твора сернокислой меди, затем прибавляют от 5 до 7 см1 кон-
центрированной соляной кислоты и наконец от 10 до 20 см3 1О°/о
раствора сернистокислого натрия. Сильно встряхивают по край-
ней мере в течение 2 мин., затем фильтруют, высушивают и пла-
вят фильтр с осадком обычным путем. При слабых растворах
лучше повысить крепость путем добавления цианида перед при-
бавлением соли меди. Золото и серебро уносятся вниз образовав-
шимся осадком цианида меди. Опробование может быть вы-
полнено в течение 3 час., и при этом получаются хорошие ре-
зультаты для растворов как с низким, так и с высоким содержа-
нием золота.

Электролитическое опробование цианистых
растворов

Следующий метод извлечен из журнала химического, метал-
лургического и горного общества Южной Африки4, где описы-
вается метод и установка, применяемые в группе Клейнфонтэн
Центр, управления пробирных лабораторий.

'* Albert Arents, Tri»3- A. I. М. Е, 34, стр. 753 (1898).

* Andrew F. Cros^Jour. Chern. Met. and Min. Soc. of South Africa, 1, стр. 28;
3, стр: 1.

8 A. Whitby, Jour. cWem. Met. and Min. Soc. of South Africa, 3, стр. 6.

4 Том XII, стр. 90
Берут пробы по 300 т раствора, помещают их в стаканы, ко-
торые придерживаются рамой, и пропускают ток в 0,1 ампер.
Употребляемые аноды состоят из обыкновенных 8-<мм углей для
дуговых ламп, которые удерживают в центре стакана специаль-
ными зажимами. (Они устроены так, что могут быть вынуты из
раствора, когда ток не проходит. Катоды делаются из полос
обыкновенной пробирной свинцовой  фольги в 6 X 23 см, ниж-
ний конец которой продырявлен для того, чтобы была воз-
можна циркуляция раствора. Для соединения с батареей’ полоса
толщиной в 6 мм отделена от одногр конца фольги и завернута
кверху, чтобы дать конец. Два конца свинца сведены вместе и
соединены путем загибания концов, составляющих цилиндр диа-
метром около 8 см. Время, требуемое для полного отложения
золота, — 4 часа, после чего угли удаляются, свинцовые катоды
раз’единяются и высушиваются на горячей плите. Высушенные,
они складываются в компактную массу и купелируются. При сла-
бых растворах .следует прибавить небольшое количество цианида
для того, чтобы уменьшить сопротивление и таким образом Уско-
рить осаждение благородных металлов.	'

Автор сообщает, что нет затруднений в получении прямого
осаждения золота, которое получается в виде свет дожитого
плотного осадка.	\	(

Это конечно был единственный металл, вырабатывавшийся
на Рэнде, но, казалось бы, что нет причин, чтобы серебро не
могло быть так хорошо определено этим методом, как и золото.
Главное преимущество этого метода заключается в том, что он
требует очень небольшого внимания работающего. Этот метод
применим как для анализа пробы в 600 г, так и для пробы в
300 г. Но для отложения золота по этому методу требуется не-
сколько большее количество времени, чем при некоторых дру-
гих методах осаждения, и это, невидимому, является главной
невыгодной стороной процесса. .	.

Колориметрические методы (только для золота). Было сде^.
лано несколько попыток, чтобы приспособить колориметрию
как метод для определения золота в хлористых и цианистых-
растворах. Насколько известно автору, ни один из них не был

применен как практический лабораторный метод опробования в
США. Эти методы применялись одно время на одном или двух
заводах в Южной Африке, но никогда не имели большого рас-
пространения.

Генри Р. Кассель* 1 и Джемс Мойр2 описали два наиболее под-
ходящих метода. Читатель, интересующийся ими, может Ознако-

миться с нх оригинальными статьями; Настолько известно ав-
тору, ни один из методов не был принят вЧ..;£Й£1А как -------
чеокий лабораторный метод пробирного анайШа, за

нием метода опробования обеззолоченных растворов.

практр-
исклДО^Г
.Ж

1 Eng. and Min. Jour., 76, стр. 661.

1 Proc. Chem. Met. and Mln. Soc| ot South Africa, 4, стр. 298.

240	*	”	‘ U»
Опробование обеззолоченных цианистых растворов на зо-
лото1. Это’ опробование проводится следующим образом: нали-
вают 1 ООО 'см? цианистого раствора в колбу с широким горлом,
прибавляют туда три капли насыщенного раствора уксусно-
кислого свинца и встряхивают смесь.' Прибавляют затем 0,75 г
цинковой пыли и опять встряхивают. Прибавляют 20 см’ насы-
щенного цианистого раствора и встряхивают в течение 30 сек.
Наливают в чашку для выпаривания и дают пыли осесть. Сли-’
вают раствор, ставят чашку на спиртовую лампу и растворяют
цинковую пыль в 10 с.м’ царской водки. Кипятят до тех пор,
пока об’ем не уменьшится приблизительно до 4 см’. Дают хло-
риду свинца отстояться, и затем сливают раствор в колбу. Охла-
ждакЛ раствор} в колбе и прибавляют две капли раствора хлори-
стого олова. Если золото присутствует в количестве до 0,03 г/т
первоначального цианистого раствора, то буде*г заметно очень
легкое окрашивание жидкости: 0,05 г/т показывает слегка желтое;
0,06 г/т — слегка розовато-желтое; 0,09 г/т — сильно, розовое;
0,12'г/т — касеиев пурпур. Большое преимущество опробования

этого рода состоит в том, чт
его в несколько минут, |

Л;

опробование пройдет удовлетворительно.

о искусный пробирер может оде-
он может быть уверен в том, что

ждать? пробирных анализов, которые» занимают мю

Нет необходимости

>емени. '

Джон Диксон2 описывает видоизменения только что рас-
смотренного метода, применяемые в Киркленд. Лэйк Гольд 1Йай-
йинг Комйани..Берут 750 сма раствора в колбу Эрленмейера емко-
стью/в 1 000 см’ и прибавляет 20 см8 насыщенного цианистого
раствора. Затем прибавляют о/;2 до 4 капель раствора уксусно-
кислого свинца, полграмма цй^ковой пыли и тщательно встряхи-
вают. После образования свинцовой губки перевертывают колбу
над фарфоровой чашкой диалером'J..5 .см и впускают воздух
в колбу до тех пор, пока чаЛц^ не Наполнится до половины.
Колба может удерживаться в перевернутом положении при по-
Д	Деревянной стойки, пока губка не отслоится.

тЦж После того как губка отстоялась, перевертывают быстро

*
Я?

ча)лбу и выливают светлый раствор. Сливают остаток раствора
от губки в чашку.и прибавляют 10 см3 царской врдки. Выпари-
вают, пока не останется густой коричневый срроп, прибавляют
5 см’ соляной кислоты и выпаривйют.йпока не останется 5 см’.
Наливают раствор в колбу и охлаждают под краном. Дают осадку
хлористого свинца отстояться и прибавляют две каили^раствора
хлористого олова из капельницы. 1По цвету образовавшегося
кольца определяет долото в пробе^	-	‘



Бесцветная . ; . .
Соломённо-желта^
Слегка пурпуром

* Темиопурпуровая"

Содержание золота
в г/т

... 0

. • . 0—0,04,
. 004 — 0,08

. Свыше 0,08

1	С. В. Brod ig an, Trans. Inst. Mln. Met., 22, стр. "190.

3	Eng. and Min. Jour., Ш.хтр. 629 (Afcril 9, 1921). л

16 BE. ВагСи.	'	f

' ,244>.

> .
Цвет быстро исчезает, но может быть снова восстановлен пу-
тем добавления хлористого олова. Определение может быть сде-
лано приблизительно в течение 15 мин. и в случае необходимо-
сти может быть одновременно обработано несколько проб.

Хлористое олово. Приготовляют насыщенный раствор соли в
1 ч. соляной кислоты и 15 ч. дестиллированной воды. Добавляют
немного металлического олова, чтобы удержать его в форме
двухвалентного олова. Не позже, чем через две недели, должен
быть заготовлен светлый раствор хлористого олова, так как он
портится при стоянии. Соединение, дающее этот пурпуровый
цвет, вероятно, представляет собой смесь красного коллоидного
золота и коллоидной оловянной кислоты. Опробование более
чувствительно, если хлористое олово содержит небольшое коли-
чество оловянной соли. Последняя всегда присутствует. Исклю-
чением является свежеприготовленный раствор. В этом случае
некоторое количество олова может быть окислено путем при-
бавления небольшого количества хлорной воды.
ГЛАВА ДВЕНАДЦАТАЯ

Проба на свинец

Опробование на свинец сухим путем состоит в восстановитель-
ной плавке с железом, флюсом и каким-нибудь восстановитель-
ным агентом, содержащим уголь. Оно проводится почти так же,
как опробование золотых и серебряных руд, плавкой с железом,
за исключением конечно того, что не прибавляется глет или дру-
гой флюс, содержащий свинец. Задачей плавки является восста-
новить и собрать весь свинец в веркблей, свободный от других
элементов.

Свинцовые руды. Металлурги классифицируют свинцовые
руды на окисленные и сульфидные, а также на чистые и загряз-
ненные. Окисленные руды содержат свинец главным образом в
виде карбонатов, иногда сульфатов и изредка в виде окиси или
в соединении с фосфорной кислотой, молибденом, ванадием, хро-
мом и др. Соответственными свинцовыми минералами являются
церуссит PbCOs (77,6°/о РЬ), англезит PbSO4 (68,3% РЬ), свинцовый
сурик РЬ8О4 (90,6% РЬ), пироморфит РЬ5С1(РО4)3 (75,6% РЬ), ванади-
нит 3Pb8 (VO4)2 PbCt2 (72,4°/о РЬ) и вульфенит РЬМоО4 (56,5%РЬ).
Наиболее важными сульфидными свинцовыми минералами явля-
ются галенит PbS.(86,6% РЬ), джемсонит Pb2Sb2S5 (50,8 % РЬ) и
бурнонит PbCuSbS3 (42,5% РЬ). Главными ассоциированными ми-
нералами являются: аргентит, пирит, халькопирит, сфалерит,
стибнит, кальцит и доломит, так же, как окисленные соединения
вышеупомянутых сульфидов. Нечистыми рудами с точки зрения
пробирера являются руды, содержащие большее или меньшее
количество мышьяка, сурьмы, висмута, меди, цинка и других
более редко встречающихся минералов, вызывающих затрудне-
ния при опробовании свинца.

Кроме руд, пробиреру приходится иметь дело с различными
печными продуктами, такими, как глет, шлак, штейн, пыль из
дымовой трубы и подина трейбофена. Проба на свинец не дает
таких точных результатов, как тщательно сделанное мокрое
определение, но оно так просто, недорого и быстро, что в тече-
ние долгого времени обслуживало куплю и продажу всех свинцо-
вых руд. В настоящее время оно еще широко применяется метал-
лургами для опробования чистых руд, хотя для руд, содержащих
примеси металлов, таких, как сурьма, медь, цинк и т. д.. обычно
предпочитается мокрый метод. Результаты опробования сухим
путем могут быть или ниже или выше, чем действительное со-
16*	243
держание свинца, в зависимости от свойств и количества других
минералов, присутствующих в руде.

Чистые руды дают низкие результаты вследствие потери
'‘‘свинца путем улетучивания и шлакования. Как сульфид, так и
окись свинца летучи при умеренных температурах, и поэтому
нужно с большой тщательностью поддерживать постоянно низ-
• кую температуру с надлежащим разложением этих минералов в
^течение первого периода плавки. Окись свинца начинает улету-
чиваться при температуре около 800°, и потеря, происходящая
от этого, очень высока при 1 000°. Сульфид свинца легче улету-
чивается, чем окись свинца. При нейтральной или восстанови-
’тельной атмосфере Дельтц (Doeltz)1 нашел, что при температуре
860° он теряет 18°/с в час, тогда как при 950° он испаряется со
1 скоростью 45% в час. Свинцовые соединения, особенно окись
свинца, также имеют тенденцию переходить в шлак, и эта тен-
<! денция увеличивается благодаря присутствию цинка и до неко-
Ь торой степени мышьяка или сурьмы.	I-

। Нечистые руды, содержащие мышьяк, сурьму, висмут и медь,
обычно дают высокие результаты, так как эти металлы частично
или полностью восстанавливаются и переходят в веркблей.

е v Количество руды и реагентов, употребляемое при опробова-
| нии. Обычно берут 10 г руды, иногда 5 г, но в случае руд с низ-
ким содержанием берут 20—25 г. Употребляются следующие

I реагенты — щелочные карбонаты, плавленая бура, какой-нибудь
’ восстановитель, обычно неочищенный винный камень или мука
и иногда сера. Всегда употребляется железо в том или другом
1 виде. Оно может быть в виде гвоздей или костылей или витой
; проволоки, или самый тигель может быть железный и в таком
if. случае он употребляется один раз за другим до тех пор, пока
’ не износится. Очень хорошим способом введения железа является
применение рельсовых или лодочных костылей длиной в 6—8 см
и около 1,5 см толщиной. При этом опробовании обычно упо-
требляют смесь углекислого натрия и калия, так как, будучи
смешаны, они плавятся при более низкой температуре, чем каж-
дый из них в отдельности. Щелочные карбонаты действуют как
флюсы на кремнезем и важны тем, что дают основной шлак,
который необходим для опробования. Обычно щелочные карбо-
наты берутся в количестве в 2 или 3 раза большем' чем руда.
Плавленая руда действует как флюс на металлические окислы,
известняк и другие щелочные земли. Плавленая бура берется в
количестве в полтора или два раза большем, чем руда. Всегда
берется в избытке восстановитель для поддержания высоко вос-
становительного характера шлака, который требуется. Сера упо-
требляется тогда, когда опробуется окисленная руда, содержащая
медь.

При опробовании свинца есть обыкновение употреблять сме-
шанный флюс, называемый «свинцовым флюсом». Его можно
купить уже приготовленным или же он может быть приготовлен

1 Metallurgle, 3, стр. 441.
244
в лаборатории. Имеется много различных рецептов, из них ре-
комендуются следующие:	•	•.

	№ 1	№ 2	№ 3
Углекислый натрий		12 ч.	4 ч.	6,5 ч.
Углекислый калий		15 .	4 .	5.0 .
Плавленая бура 		7 „	—	2,5 .
Бура в порошке		—	2 »	—
Мука		2 ,	1 .	2.5 „

Номера 1 и 2 употребляются в округах Coeur d’Alene, где
опробование сухим путем доведено до высшей степени совер-
шенства. № 1 лучше для руд, имеющих основную- породу’, № 2— _
для кремнистых руд, № 3, быть может, «аилучший из всех для:
общего употребления.

Хорошо перемешивают 30 г флюса с 10 г руды, вводят один
костыль или 4—5 гвоздей и прибавляют еще 8 или 10 г флюса
в виде покрышки. Очень немногие пробиреры употребляют по-
крышку из соли при опробовании свинца ввиду опасности по-
тери свинца как хлорида. Плавку следует всегда делать в му-
фельной печи из-за лучшего контроля температуры. Фактически
секрет успешного опробования свинца сухим путем лежит в зна-
чительной степени в надлежащих манипуляциях и контроле за
температурой в. течение всего процесса. Сначала муфель должен
быть заметно красным и затем надо выдержать при такой тем-
пературе в течение 20 'мин. Потом постепенно поднимают темпе- ‘
ратуру до тех пор, пока не начнется плавка, и некоторое время
держат тигли при такой температуре. Это необходимо соблю-
дать по той причине, что в начале опробования шихта нахо-
дится в состоянии активного движения и частицы различных
соединений свинца беспрерывно поднимаются к поверхности,,
где, если температура высока, они могут потерпеть значитель-
ную потерю через улетучивание. Когда шихта перестанет кипеть,
и большая -часть свинца восстановится и соберется на дне тигля,
то будет меньше опасности потери от улетучивания по следую-
щим причинам: во-первых, потому, что сам свинец не так
быстро улетучивается, как некоторые из его соединений, и, во-
вторых, потому, что молекулам трудно будет подняться через
толстый слой шлака, который покрывает свинец. После того как
кипение совершенно прекратится, температура поднимается до
наивысшей для муфеля для разложения свинцовых соединений,
которые еще остались в шлаке. Таковыми главным образом
являются силикаты и двойной сульфид свинца и натрия или ка-
лия. Полное разложение их протекает только при светложелтом
калении. Период плавки считается законченным, если гвозди,
вынутые из тигля, оказываются свободными- от мелких капелек
свинца. Для сульфидных руд требуется значительно более дли-
тельная плавка, чем для окисленных, по той причине, что они
 разлагаются главным образом железом и поэтому нужно время
' для того, чтобы все частицы шихты пришли в контакт с желе-
зом. Окисленные руды, наоборот, разлагаются углеродом шихты
и для них требуется более короткое время, так как углерод
однообразно распределен среди шихты. В общем плавка суль-
фидных руд продолжается от 1 до l1/^ часа, а плавка окислен-
ных руд от % до 1 часа.

Влияние других металлов на опробование свинца

। I

Серебро. Практически все серебро в руде восстанавли-
вается и переходит в веркблей. Если оно находится в руде
в большом количестве, то может быть сделана поправка на со-
держание его.	| ‘

 Золото. Этот металл также восстанавливается и переходит
в веркблей, но обычно он находится в таких малых количествах,
’что не имеет никакого значения.	I

f-. Мышья к. Мышьяк иногда находится в свинцовых рудах,
обычно в виде арсенопирита. В течение опробования часть
мышьяка улетучивается, как металл или как сульфид мышьяка,
-«. но большая часть остается в тигле. Здесь он обычно входит в
соединение с железом, образуя шпейзу. После того как содер-
жимое тигля слито, находят -мышьяк в виде твердой белой пуго-
вицы на поверхности свинца, от которой его можно удалить
при помощи молотка. Если мышьяк и попадает в веркблей, то
в очень небольшом количестве. При известных условиях, т. е. в
случае продолжительной плавки при низкой температуре с боль-
шим избытком соды, можно предупредить-образование; шпейзы.

Сурьма. Этот металл часто находят в соединении^ со свин-
цом, обычно лишь в небольших количествах. При опробовании
с железом сурьма восстанавливается и переходит в'феркблей.
Веркблей, содержащие сурьму, тверже и белее, чем те, которые
состоят из чистых свинцовых руд;.если они содержат много
сурьмы, то они хрупки, излом их светлый, кристаллический.

В случае большого количества сурьмы в руде (больше поло-
вины количества свинца) на поверхности веркблея образуется
сурьмяная шпейза.

Висмут. Этот металл сравнительно редко встречаемся в свин-
цовых рудах, но если он находится в руде, то восстанавливается
и переходит в веркблей.

Медь. Медь встречается в свинцовых рудах в виде халь-
копирита, халькозина и окисленных медных соединений. Если
руда вполне окислена и применяется высокая температура, то
бблыпая часть меди перейдет в веркблей. Если руда 'содержит
много пирита или серы в других видах, то большая чйсть -меди
останется -в виде сульфида и растворится в щелочноу шлаке.
Веркблей, содержащий медь, бывает твердым и вязким и может
иметь красноватый оттенок.

Железо. Этот металл часто встречается в свинцовых рудах,
обычно в виде пирита. Оно переходит в шлак, образуя или сили-
кат или двойней сульфид железа с натрием или калием. Веркблей
практически свободен от железа.

Цинк. Цинк часто встречается в рудах вместе со свинцом,
обычно в виде сульфида. В течение опробования часть цинка
улетучивается, а часть остается в шлаке. Сульфид цинка разла-
гается железом только при очень высокой температуре, так что
лишь очень небольшое количество цинка переходит в веркблей.
Практически сульфид цинка не плавится, он делает шлак тяже-
лым и тестообразным, и таким образом сульфид цинка, если он
находится в слишком большом количестве, препятствует отде-
лению свинца от шлака.

Ход процесса. Обычно берут по две навески руды, причем на
10 г руды берут 40 г приготовленного свинцового флюса. Упо-
требляют 12 или 15-г муфельный тигель, отвешивают сначала
30 г свинцового флюса, помещают руду на поверхность флюса
и тщательно перемешивают шпателем. Вводят костыль или
гвозди острием вниз и наконец покрывают еще 10 г свинцового
флюса. Надо, чтобы муфель был заметно красным, и темпера-
туру следует поднимать постепенно, так чтобы после того, как
шихта введена в него, доведение ее до кипения продолжалось бы
по крайней мере 45 мин. Дверцы муфеля закрывают как только
тигли поставлены в него. После того как шихты расплавились,
помещают два тигля, наполненные каменным углем, в устье му-
феля, как раз внутри перед дверцами, которые следует держать
плотно закрытыми. Постепенно поднимают температуру до свет-
ложелтого каления и продолжают плавку при этой температуре
до тех пор, пока вынимаемые гвозди не будут свободными от
свинца. Наконец вынимают тигель из муфеля при помощи щип-
цов и, еще не поставив его, быстро удаляют гвозди парой сталь-
ных щипцов, постукивая по краю тигля и обмывая гвозди
в шлаке для удаления прилипших к ним свинцовых капелек. За-
тем выливают в глубокую с острым конусом изложницу. Дей-
ствуют как можно быстрее, чтобы избежать большого охлажде-
ния шлака в тигле до сливания. Охладив, отделяют свинец от
шлака и проковывают молотком. Взвешивают с точностью до де-
сятых грамма и записывают результаты в процентах. Параллель-
ные определения должны совпасть в пределах 0,2%. Шлак дол-
жен быть* черным и стекловидным. Если он тусклый, то следует
прибавить больше плавленой буры. Он должен хорошо вылиться
из тигля, поэтому немедленно после выливания надо осмотреть
тигель, не осталось ли в нем свинцовых капель. Если таковые
имеются, это является указанием на то, что температура при
сливании была слишком низка.

Примечания: 1. Если руда окисленная и содержит медь, прибавляют )
или 2 г тонко измельченной серы для того, чтобы предотвратить переход
меди в иеркблей.

2.	Каменный уголь прибавляется, чтобы обеспечить восстановительные
условия в муфеле, и он может быть возобновлен в случае необходимости.
Если муфель употребляется только для целен плавки, то отверстие сзади
закрывается для предотвращения'поступления воздуха в большом количестве.
3.	Удаление гвоздей и сливание должны производиться без промедле-
ния, так как шихты малы н быстро охлаждаются.

4.	Если руда содержит серебро, веркблей следует купелировать и вы-
честь вес найденного серебра.

5.	Свинец должен быть мягкий и ковкий и свежеразрезанная поверх-
ность должна иметь сине-серый дзет чистого свинца. Веркблей должен быть
таков, чтобы можно было обработать его мо.’г.тком в тонкий лист без
поломки и трещин. Если веркблей светлый, хрупкий и блестяще белый
в изломе, то это указывает на присутствие сурьмы.

6.	Свинцовый веркблей следует тщательно исследовать на шпейзу пре-
жде чем его обрабатывать молотком. С некоторой тщательностью он может
быть отбит без серьезного урона для веса свинца.

7.	Если возникает сомнение относительно чистоты свинцового веркблея.
он может быть испытан путем купелирования. Кроме свинца могут при-
сутствовать только следующие металлы: золото, серебро, сурьма, медь н.
может быть, висмут. Каждый из этих металлов проявляет характерные осо-
бенности при купелировании.

8.	Тигли можно употреблять много раз, так как раз’едаютея они
немного, но те тигли, которые употреблялись прежде для опробования
золота и серебра, не должны употребляться для опробования свинца,
так как остающийся в них шлак содержит свинец. Хорошо употреблять для
опробования св'инца тигель специального размера для того, чтобы пред-
отвратить возможность ошибок, связанных с переменой тиглей.

9.	Если плавка проводилась надлежащим образом, то гвозди обнару-
жат лишь небольшое раз'едание. Если они сильно раз’едены, то получаются
определенно низкие результаты

Опробование шлаков, печных продуктов и бедных руд или
хвостов. .При опробовании бедных материалов, таких как шлаки
и хвосты, следует употреблять большее количество материала и
различные смеси флюса. Шдак должен быть между моно- и суб-
силикатом/и часть железа может быть прибавлена в виде опи-
лок. <Ввиду большого размера шихты хорошо прибавить избы-
точное количество гвоздей, так как это уменьшит время, необ-
ходимое для полного восстановления.

Следующие шихты были признаны удовлетворительными:

	Известняк (Vv-2% Pb)	Шлак	Шлак
Руда		25 г	25 г	100 г
N а.,СО3 ....	...	25 „	25 „	50 .
К2СО8 		20 „	20 „	—
Плавленая бура ....	20 „	ю „	10 .
Мука			ю,,	ю .	10 ?
Г возди		5 .	5 .	5 „
20-г тигель 		20-г тигель		30-г тигель

В течение некоторого времени пробу оставляют при высокой
температуре, так чтобы шлак имел возможность придти в кон-
такт с железом.

Поправка при опробовании свинца. Для восстановления той
части свинца, которая могла остаться в шлаке, рекомендуется
следующий способ: сохраняют весь шлак и переплавляют в пер-
воначальном тигле с костылями или гвоздями, прежде употреб-
лявшимися. Если первый шлак был совсем стекловидным и вяз-
248
ким при сливании, прибавляют еще от 5 до 15 г углекислого
натрия. Нагревают до красного каления и опускают в каждый
тигель по куску (около 5 г) цианистого калия. Закрывают
дверцы муфеля, нагревают до светложелтого каления и сливают
как только масса успокаивается. Прибавляют вес полученного
маленького веркблея к весу свинца, полученного от первоначаль-
ной плавки.

Химические реакции при опробовании свинца. При опробова-
нии руды, содержащей

PbCOs, PbSO4, PbS, SiO2 и CaCO,,
могут протекать следующие реакции:

РЬСОз-РЬО+СО,
(начинается при 200°);

2РЬО + С=:2РЬ-|-СО1
(начинается при 550°);

PbO+SiO,-_PbSiO3
(начинается при 625°);

PbSO4+2C=PbS+COt
(начинается при темнокрасном калении);

7PbS-HKsCOs=4Pb+3 (KoPbSJ+KjSO.+CO,
(начинается при красном калении).

Если бы углерод не присутствовал, то некоторые окислы и
сульфаты, вероятно, остались бы и реагировали следующим об-
разом:

PbS+2PbO-3Pb+SOa
(начинается при 720°);

PbS+PbSO4=2Pb-f-2SOs
(начинается при 670°);

2PbSO4+SiO2=PbsSiO4+2SOs+O,
(при высокой температуре).

К концу плавки по мере того, как температура поднимается
до светлокрасного каления и выше, происходят наиболее важные
реакции с железом, особенно следующие:

PbS+Fe=Pb+FeS,

PbSiO,+Fe=:Pb-rFeSiO3
(требует светложелтого каления';

KsPbS3+Fe=Pb+K2FeS,
(то же).
ГЛАВА ТРИНАДЦАТАЯ

Опробование руд и продуктов,
содержащих металлы платиновой группы

Платиновую группу металлов составляют платина, иридий,
осмий, палладий, родий и рутений. Все металлы этой группы
редко втречаются в природе, имеют высокий удельный вес, бе-
лый или серовато-белый цвет, обладают высокой сопротивляемо-
стью коррозии и высокой температурой плавления. Соответ-
ственно своему атомному и удельному весу они могут быть раз-
делены на две группы: платина, иридий и осмий с удельным ве-
сом в пределах от 21,40 до 22,50, и палладий, родий и рутений
с удельным весом в пределах от 12,00 до 12,44. По цвету они
распределяются в следующем порядке: родий блестящего бе-
лого цвета, иридий несколько менее блестит; палладий немного
менее белый, чем серебро; платина белого цвета с сероватым
оттенком, рутений — серый, а осмий синевато-серый. Из этих
шести металлов только палладий растворяется в азотной ки-
слоте; в чистом виде только платина и палладий совсем легко
растворяются в царской водке. Температуры плавления их нахо-
дятся в пределах от 1 550° для палладия и до 2 700° для осмия.
Согласно исследованиям Картера (Carter) 1 платиновые Металлы,
повидимому, образуют многочисленные окислы, которые могут
существовать лишь в узких пределах определенных температур.
Некоторые из этих окислов определенно летучи: поэтому чрез-
вычайно важно, чтобы пробирер был достаточно осведомлен об
их поведении в этом отношении. Их сравнительная летучесть в
атмосфере воздуха при 1 300°, как это видно из табл. 30, нахо-
дится в пределах от 1 для родия, 2 для платины, 6 для палла-
дия, до 1000 — для осмия.

Месторождения. Платина была впервые открыта в Колумбии
в середине XVII в. Она была известна туземцам, как ого bianco —
белое золото — из-за своего цвета и потому, что она обладала
свойством благородного металла.

Главным источником платиновых металлов являются разные
самородные сплавы металлов, найденные в аллювиальных рос-,
сыпях в различных частях света. Богатейшие россыпныб место-
рождения находятся на Урале. Следующие по значимости — в

1 The Platinum Metals and their Alloys, Trans. A. 1. M. E., 78, стр; 763.
250
- »1
Колумбии. Находили самородки величиной в 4—8 кг, но боль-
шею частью самородная платина встречается в форме закруглен-
ных или сплющенных зерен, по размеру соответствующих до-
вольно мелкому песку, или в виде попадающихся иногда непра-
вильных кусков размера горошин. Частицы имеют металлический
блеск и серо-стальной цвет. Они могут быть определены по их
высокому удельному весу от 16 до 19, по их неплавкости в самой
горячей части пламени паяльной трубки и по их нерастворимости
в кислотах. Платина преобладает в большей части самородных
сплавов, которые обычно содержат все шесть металлов группы
вместе с 4—2О°/о железа. В известных месторождениях часть
металлов может отсутствовать, как например в некоторых место-
рождениях осмистогэ иридия, которые не содержат ни платины,
ни палладия. В россыпных месторождениях платиновые мине-
ралы обычно сопровождаются тяжелыми окисленными минера-
лами, которые называются черными шлихами, состоящими из
смеси магнетита, гематита, хромита, ильменита, рутила, циркона,
касситерита, гарниерита и других тяжелых минералов.

Известны немногие химические соединения металлов плати-
новой группы, например арсенид платины или сульфид рутения.
В Босс Майн близ Гуд Спрингс в Неваде был найден палладий с
некоторым количеством платины вместе с золотом и серебром в
кварцевой жиле, в ассоциации с минералом, известным как свин-
цовый ярозит. Платиновые металлы часто находятся в соедине-
нии с медью и сульфидами никеля и как сопутствующий про-
дукт, могут повышать ценность руд. Важнейшими примерами
этого являются никелевые рудники округа Сэдбэри в Онтарио,
из руд которых ежегодно извлекалось несколько десятков кило-
граммов платины и палладия.

Самые недавние открытия рудных месторождений платины
были сделаны в двух округах Южной Африки. На одной пло-
щади около 50 миль в длину встречаются обнажения дунитовой
породы, основной перидотит, содержащий платиновые металлы
в количестве до 30 г/т. Однако в настоящее время вследствие
низкой цены на платину ни одно из возникших горных пред-
приятий не оказалось выгодным и пока еще нигде рентабельно
не разрабатываются платиновые рудные месторождения.

Другими' источниками платиновых металлов являются анодный
шлам из электролитных ванн медных рафинировочных заводов и
золотые руды на Рэнде, содержащие значительные количества
осмистого иридия.

Минералы. Различают следующие минералы платиновой
группы. Самородная (неочищенная) платина обычно
содержит от 70 до 90% платины.

Самородный палладий. Минерал весьма редко имеет
белый цвет, обычно серо-стального цвета.

Осмистый иридий очень твердый и вязкий минерал,
содержащий от 25 до 75% иридия, от 20 до 45% осмия, от 0 до
20% платины, от следов: до 20% рутения и от 0 до 3% рутения.

Платиноиридий. Самородный сплав, практически сво-
Свойства металлов платиновой группы

Свойства	Тяжелые			Легкие		
	Платина	Иридий	Осмий	Палладий	Родий	Рутений
Атомное число . . .	78	77	76	46	45	44
Атомный вес ....	195,23	193,10	191,50	106,70	102,91	101,79
Удельный вес . . .	21,40	22,42	22,48	12,16	12,41	12,20
Точка плавления . .	1 773,5+1	2454±3	выше чем у ругсн.	1 553±2	1 966±3	выше чем у иридии
Точка кипения . . . Относительная лету-	4300	>4 800	>5300	2 200	>2 500	>2 700
честь 	  Удельная ( 0О	2  0,0316	60	1000	6  0,0584	1	200
костьеМ' 1°^,00°	0,0319	0,032	0,031	0,0590	0,058	0,061
Кристаллическая	кубиче-	кубчче-	гексаго-	кубиче-	кубиче-	гексаго-
структура ....  При кипячении:	ская	скаи	иальиая	скаи	ская	нальнаи
в концентр. HNO3 .	нерастн.	нерастн.	нераств.	медленно раствор.	нераств.	нераств.
в царской нодке . .	раств.	нерастн.	нераств. 2	раствор.	нерастн.	нераств.

бодный от осмия, белый, очень редкий и самый тяжелый из
известных минералов.

Сперрилит. Мышьяковистая платина, PtAs-.

Лаурит. Сульфид рутения, вероятно, RuS2; обычно содержит
ссмий.

Куперит’. Сульфарсенид платины Pfl(AsS)».

С т и б и о п а л л а д и н и т. Самородный сплав сурьмы и пал-
ладия, содержащий в чистом виде около 7О°/о палладия. Воз-
можно Pd3Sb.

Родит. Золотородиевый самородный сплав, содержащий
от 30 до 43% родия.

Порпецит. Палладиевозолотой самородный сплав.

1	Эта таблица исправлена и дополнена данными из статьи „Metals of the
platinum group" by R. H. Atkinson and A. R. Raper. Monthly Journal of the
Institute of Metals, May 1936.

2	Растворимость чистых металлов в азотвой кислоте в царской водке со-
ответствует указанной таблице, но степень чистоты, а также кристалличе-
ское состояние металла имеют большое значение. Например царская водка не
действует на кристаллический осмий, но растворяет его в аморфном виде,
также действует дымящая азотвая кислота. Некоторые из этих металлов ра-
створимы в форме сплавов, даже если они нерастворимы в чистом состоянии.
Наилучшнм примером этого является платина, которая в чистом виде нера-
створима н азотной кислоте, но, находясь н сплаве с серебром нли многими
другими металлами, частично или полностью растворима н той же кислоте.

8	В настоящее время устанонлеио, что куперит соответствует формуле PtS.
[Прим. ред.).
Отбор пробы. Кроме руд, содержащих платиновые металлы,
пробирер должен уметь приготовить для анализа черные шлихи,
различные промышленные сплавы, металлический лом, опилки
и тому подобные сора, веркблей, получающийся в результате
плавки смешанного 'металлического лома или электролитного
шлама, а также штейн и шпейзу. Каждое из этих веществ требует
отличного от других метода обработки; для этого необходима
хорошая осведомленность в области отбора пробы и связанных
с ним задач. Многие затруднения в пробирном анализе могут
быть отнесены к вопросу отбора пробы, и какой-нибудь материал,
содержащий богатый минерал в виде вязких и иногда ковких
частиц, таких, как зерна самородной платины, — представляют
затруднения именно в связи с этим условием.

Затруднения в пробирном анализе платины. Значительно труд-
нее обнаружить, отделить и определить платиновые металлы,
чем золото и серебро. Несмотря на большое количество тща-
тельных исследований в этой области, методы все еще далеки
от того, чтобы их можно было признать удовлетворительными.

Правильное определение платиновых металлов рассматривается
как наиболее трудный анализ в области неорганической химии.
Часть трудностей происходит из-за того, что металлы этой груп-
пы редко встречаются в отдельности. Более вероятно, что все
шесть окажутся найденными в одном образце пробы, и не только
все они могут оказаться одинаково ценными, и является жела-
тельным определение каждого из них в отдельности, но опреде-
ление каждого из них осложняется присутствием других метал-
лов этой группы, а также золота и серебра, которые обычно на-
ходятся вместе с ними. В обыкновенных рудах количество этих
металлов так мало, что по этой одной причине трудность опре-
деления их увеличивается.

Область применения пробирного анализа платиновых метал-
лов. В случае богатых смесей самородных зерен, т. е. россыпных
концентратов, анализ может быть лучше выполнен мокрым пу-
тем, но описание этих методов не входит в задачу этой книги.
Здесь будут описаны только те методы, которые начинаются с
применения плавки, т. е. с концентрации благородных металлов
в металлическом свинце, или с процесса купелирования. Эти по-
следние методы применяются к рудам, черным шлихам, штейнам,
шпейзам, веркблею, сорам и шламам и являются единственно
химеющими значение для определения небольших количеств пла-
Ьгины и палладия в указанных продуктах.

Признаки присутствия платины. Платина в небольших коли-
чествах придает поверхности королька характерный матовый вид
(как бы покрытый инеем). Такое небольшое количество платины,
как 1,6°/о, уже заметно в серебряном корольке. Палладий имеет
то же свойство, как и платина, но не столь заметное. Другие
металлы этой группы дают даже более заметные указания на
присутствие путем изменения внешнего вида поверхности ко-
рольков. Скорость охлаждения и другие факторы влияют на
Енешний вид поверхности королька, но опытный пробирер мо-
жет совершенно точно сказать, какой металл платиновой группы
и приблизительно в каком количестве присутствует д данном ко-
рольке. Он мог бы быть введен в заблуждение теллуром, кото-
рый, присутствуя в больших количествах в руде, может наравне
с серебром, если оно в достаточном количестве, придать ко-
рольку заметную матовую поверхность.

Все металлы платиновой группы, кроме палладия, лишают
корольки блеска.

Как палладий, так и платина окрашивают в специальные цвета
азотную кислоту, употребляемую при разделении.

Обычно не вся платина растворяется в течение одной только
операции разделения, и остающаяся платина обесцвечивает зо-
лото, делая его более или менее серо-стального цвета вместо
желтого. Это явление должно навести пробирера на мысль
о вероятности присутствия металлов платиновой группы.

Качественное определение. В случае если в черных шлихах
или в других рудах встречаются тяжелые зерна серовато-белого
цвета и можно допустить, что они принадлежат к группе плати-
новых металлов, то прежде всего их следует испытать на плав-
кость и сопротивление действию кислоты. Если они не плавятся
в самой горячей части пламени паяльной трубки и не поддаются
действию ни одной кислоты, то они могут быть отнесены
к группе платиновых металлов. Чтобы окончательно убедиться в
этом, применяют так называемую реакцию на «раскаливание», ко-
торая основана на каталитическом действии весьма дисперсных
платиновых металлов на окисление водорода в светильном газе.
Опробование покажет присутствие такого небольшого количе-
ства, как 0,0005 мг палладия, 0,0009 м<г родия, 0,002 мг платины и
0,005 мг иридия, но не обнаружит осмия и рутения. Последние
не так важны, и, кроме того, рутений обычно присутствует в ко-
личестве, равном дробной части процента. Материал, подлежа-
щий опробованию, растворяют путем обработки горячей царской
водкой; если он не содержит большого количества золота и
серебра, то обрабатывается непосредственно, но если в’ нем много
золота и серебра, то они маскируют реакцию. Опробование бы-
вает более чувствительным, если до начала опробования удален
путем выпаривания избыток кислоты. После этого очень тонкий
кусок асбестовой бумаги, поддерживаемый щипцами, попере-
менно то погружается в испытываемый раствор, то нагревается
в пламени бунзеновской горелки до тех пор, пока им не будет
поглощено около 0,2 см3 раствора. Еще лучше поместить асбе-
стовую бумагу на светлое кольцо сверх горелки Террилля и от
времени до времени наносить капли раствора в центр этой бу-
маги, подогревая ее до красного каления. Асбест снова подогре-
вают, газ выключают и затем снова быстро вводят, пока бумага
еще горяча, но уже не красна. Если какие-либо или все перечис-
ленные выше металлы присутствуют, асбест будет раскален в том
месте, где он был увлажнен раствором. Раскаленное состояние
может продолжаться некоторое время, затем температура может
опять достигнуть прежней степени от нового нагревания 6v-
254 ч
маги и введения ее в струю газа. Горелку регулируют так, чтобы
она давала богатую смесь газа и воздуха при низком давлении.
Для наибольшей чувствительности пробы асбестовая бумага
должна быть очень тонкой, а смесь газа с воздухом подогрета.
При проведении опыта светильный газ может быть заменен лам-
пой на древесном спирте или на каком-нибудь другом весьма ле-
тучем углеводороде. Если раствор царской водки надо выпарить
так, чтобы сконцентрировать металлическое содержимое, то это
должно быть сделано на водяной бане, так как нагревание на
воздухе при высокой температуре будет разлагать все платино-
вые соли с образованием металла.

Химические свойства. Платина образует две серии солей,
соответствующих окислам РЮ и РЮ2. Сами окислы очень не-
стойки и разлагаются на металл и кислород, будучи слегка по-
догреты. Чистая платина не окисляется при нагревании на воз-
духе при любой температуре. Царская водка растворяет платину,
превращая ее в платинохлористоводородную кислоту H2Pt С14;
раствор ее имеет желтовато-оранжевый цвет. Она может кристал-
лизоваться,'и кристаллы имеют оранжево-красную окраску. Если
растворы, содержащие Н2 Pt С10, выпариваются досуха и нагре-
ваются до температуры более высокой, чем температура водяной
бани, то платинохлористоводородная кислота после выделения
хлора превратится в платинистохлористоводородную кислоту.
Платинистохлористоводородная кислота Н2 Pt С14 известна только
в растворе и в таком состоянии она имеет темнокоричневый цвет.

Важно учесть скорость, с которой хлороплатинат восстанавли-
вается даже при легком нагревании, так как после этого он не
осаждается хлористым аммонием.

Все платиновые соединения при прокаливании превращаются
в концентрированную хлороплатиновую кислоту, свободную от
азотной кислоты и избытка хлора.

Хлористый аммоний осаждает1 желтый (NH4)2PtClli,
который легко растворим в воде, но практически не растворим в
разбавленном растворе хлористого аммония и в алкоголе. Хлоро-
платинат аммония может быть высушен и взвешен, как соль, или
прокален и взвешен, как металлическая платина.

Хлор истый калий осаждает желтый K2PtCfB, который
трудно растворим в растворе хлористого калия и практически не
растворим в алкоголе.

Йодистый калий может осаждать иодную платину Ptl4
из растворов высокой концентрации, но так как последняя легко
растворима в разбавленной соляной кислоте и в избытке ре-
агента, то лучше получить темную кровавокрасную жидкость как
образование радикала Ptl„. Эта качественная реакция одна из
наиболее употребительных для обнаружения платины и очень
чувствительна. Путем этой реакции может быть обнаружено такое
небольшое количество, как 0,001 мг. Перед испытанием необхо-
димо удостовериться в отсутствии медных солей, так как они

1 См. подобную реакцию иридия.
также дают красную окраску. Теллур также дает красный цвет с
иодистым калием в слабо кислых растворах, но при кипячении
красный цвет переходит в желтый.

Сероводород легко осаждает черный сульфид платины
PtS2 из горячего раствора. Прибавление раствора хлористого
магния предотвращает образование коллоидального PtS2. Суль-
фид растворим в щелочных полисульфидах.

Сернокислая соль закиси железа, прибавленная
к раствору, нейтрализованному углекислым натрием, осаждает
металлическую платину. При кипении раствора она не осаждает
платину в присутствии кислоты.

Хлористое олово превращает H2PtCle в H2PtCl4, но не
в металл. Небольшие количества реагента с разбавленными пла-
тиновыми растворами дают золотисто-желтый цвет.

Муравьиная кислота осаждает всю платину из ней-
тральных кипящих растворов в форме черного порошка. Ней-
трализация протекает наилучшим образом при действии угле-
кислого натрия.

Щавелевая кислота не осаждает платину, что дает воз-
можность отделить золото от платины.

Алюминий, магний, кадмий, цинк и многие другие
металлы могут применяться для восстановления платиновых со-
лей в металлическое состояние. Осажденный металл находится
в дисперсном состоянии и имеет тенденцию проходить через
фильтр. Прибавляя соль к промывной воде, можно предотвратить
потерю, происходящую по этой причине.

Палладий подобно платине образует две серии солей, со-
ответствующих окислам PdO и Pd02. Окись палладия является
наиболее стойкой и может быть получена путем длительного
нагревания металла, немного выше 700°.

Палладий только один из группы платиновых металлов рас-
творяется в азотной кислоте, образуя Pd(NO3)2, которая рас-
творяется в разбавленной азотной кислоте. Разбавление, выпари-
вание или стояние способствуют разложению этого соединения с
осаждением основной соли азотной кислоты.

Сульфат палладия PdSO4 легко растворяется в воде, но раз-
лагается при стоянии. Палладий легче растворяется в царской
водке, образуя главным образом более стойкую коричневато-
желтую палладиево-хлористоводородную кислоту H2PdCl4.

Почти все палладиевые соединения восстанавливаются до ме-
талла при сильном прокаливании. Следует однако отметить, что,
если прокаливание происходит на воздухе, то палладиевая губка
окажется покрытой окисью, а если затем губку нужно растворить,
то окись следует сначала восстановить до металла, который
растворяется значительно легче.

Из раствора, содержащего хлористый палладий:

Хлористый аммоний не дает осадка и служит для раз-
деления палладия от платины и иридия.

Йодистый калий осаждает черный иодистый палладий,
не растворимый в воде или алкоголе, но растворимый в избытке
256
• йодистого калия. Эта реакция очень чувствительна и пок
одну часть Pd на 500000 ч. раствора.	пт,Пп.ииый

Д им е т и л г л и о ке и м дает желтый осадок, не р Р
вводе, в 50% алкоголе и в разбавленных кислотах. Осад ~
растворяется в аммиаке или в растворах цианистого калия,
реагент осаждает металлическое золото. Платиновый диме •
глиоксим осаждается, но только при кипячении. Диметилг
оксим не реагирует с какими-либо другими членами платиновой
группы.

Цианистая ртуть дает желтовато-белый студенистый
осадок цианистого палладия Pd(CM)2, трудно растворимого в
соляной кислоте, но растворимого в аммиаке и в цианистом
калие с образованием K2Pd(CN)4.

Сероводород. Осаждает из кислых или нейтральных
растворов черный палладиевый сульфид, не растворимый в сер-
нистом аммонии.

Азотистокислый калий дает желтый кристаллический
осадок K2Pd(NO2)4, если раствор не слишком разбавлен.

Муравь и на яки с л о та НСО»Н, сернистая кислота, серно-
кислая соль закиси железа, цинк, железо, ртуть, серебро и мно-
гие другие восстановители восстанавливают соли палладия до
металлического состояния.

Хлористое олово в присутствии соляной кислоты дает
красный или коричневый осадок, который в конечном счете
растворяется, давая интенсивно зеленый раствор. При отсутствии
кислоты хлористое олово вызывает частичное восстановление до
металла, и раствор становится зеленым.

Иридий. Иридий образует по крайней мере две окиси
1г.О3 и 1гО2 и соли, им соответствующие. Нагретый на воздухе
до 800°, он начинает окисляться, доходя до 1гО2; нагретый до
1 000°, он начинает улетучиваться в виде окиси. В плотной форме
иридий практически нерастворим в царской водке. Он может
быть превращен в растворимое состояние, будучи подогрет с по-
варенной солью в струе хлора, который превращает его в
Кй21гС1„. Тетрахлорид 1гС14 дает раствор от темнокоричневого до
черного цвета. Треххлористый иридий и его двойные соли дают
темнозеленый и коричневый растворы. Соли иридия восстанавли-
ваются до металлического состояния значительно труднее, чем
соли платины и палладия. Прокаливание на древесном угле вос-
станавливает все соединения иридия до металла. В соответствии
с легкостью, с которой он окисляется, конечное прокаливание
такого осадка, как (NH4)sIrC!6, должно вестись в атмосфере водо-
рода; в таком случае получается металлический иридий.

Из раствора, содержащего NlaJrCl., — хлороиридат натрия:

Хлористый а м м о н и й осаждает хлороиридат аммония
от темнокрасного до черного цвета (NH4)2IrCIe, который не рас-
творим в насыщенном растворе хлористого аммония.

Хлористый калий осаждает коричневато-черный К21гС1„
не растворимый в хлористом калие и холодном алкоголе. С дру-
17 э. и iwC„,	”
гой стороны, К81гС18 легко растворим в воле и „ „

ристого калия.	Д И в Растворе хло-

Сернистый водород дает наиболее устойчивое сое ли
нение. Сернистый водород восстанавливает 1г +4 до  +з
затем дает коричневый осадок Ir2S„ который легко раствоояртгя
в сернистом аммоние.	г пмриегся

Муравьиная кис л о т а. Осаждает черный металлический
иридий из горячих растворов, если только не присутствует слиш
ком много минеральной кислоты. Чтобы обеспечить полное вос-
становление, следует прибавить ацетат аммония.

Азотистокислый калий, прибавленный к горячим
растворам соли иридия, дает желтый осадок, не растворимый
в воде (сравнить родий).

Металлический цинк в кислом растворе осаждает
металл.

Сернокислая соль закиси железа, щавелевая кис-
лота, хлористое олово и алкоголь (горячий) восстанавливают
тетрахлорид до трихлорида.

Горячая серная кислота. Если раствор соли иридия,
содержащий такое малое количество, как 0,001 мг иридия, по-
догревать с концентрированной серной кислотой и прибавить не-
большое количество азотнокислого серебра, то получается вели-
колепная синяя окраска.

Родий. Вполне хорошо установлены две окиси родия
Rh2Os и RhO2. Согласно исследованиям Картера 1 родий начинает
окисляться при 600°, образуя Rh2O8. При 1 000°:. происходит
интенсивное окисление, и металл начинает улетучиваться.

В плотной форме родий подобно иридию практически не-
растворим в царской водке. Будучи осаждаем из раствора своего
хлорида при помощи муравьиной кислоты или других восстана-
вливающих агентов, он образует тонко дисперсный осадок. Этот
осадок — черный родий, если он не прокален,, растворяется
легко в кипящей концентрированной серной кислоте и еще легче
в царской водке. При обработке металла хлором в присутствии
хлористого натрия образуется растворимая соль Na8RhCl8. Эта
соль — наивыгоднейшая для химика. Если концентрированному
раствору хлорородиевой соли натрия дают охладиться, то из
него выкристаллизовываются темнокрасные призматические кри-
сталлы безводной соли.

Все соединения родия превращаются в металл, путем нагре-
вания в атмосфере водорода.

Из раствора, содержащего хлорородиевую соль натрия:

Сернистый водород осаждает из горячего раствора
коричневый Rh2S3, не растворимый в сернистых щелочах. В этом
отношении он отличается от платины и иридия. >

1 Notes on the Metals of the Platinum Group, Trans. Am. Electrochem. Soc., 43,
стр. 329.	1
Азотнокислый калий из теплого раствора осаждает
трудно растворимый оранжево-желтый K8Rh(NO2)8, растворимый
в соляной кислоте. Соответствующая соль натрия растворима в
воде.

Йодистый калий осаждает из горячего раствора темно-
коричневый иодистый родий Rhls.

Хлористое олово, 40% соли в 30% соляной кислоте, •
прибавленной к раствору соли родия и подогретой до кипения,
дает коричневую окраску, которая при охлаждении принимает
малиновый оттенок. При опробовании может быть обнаружено
менее чем. 0,001 мг родия в 1 см8 раствора.

Муравьиная кислота в присутствии ацетата аммония
осаждает металлический родий в форме мелкого черного
порошка.

Металлический цинк и магний в присутствии кислоты
осаждают 'металл.

Длр ознакомления с другими .реакциями и установления ме-
тода качественного анализа для этих и других металлов плати-
новой группы читатель может обратиться к различным автори-
тетам химии, особенно к обзору Me Alpine и Soules, 1933, rev.
Prescott и Johnson «Качественный химический анализ» и к I т.
восьмого английского издания (1932) «Аналитическая химия»

Обработка руд, содержащих металлические зерна

Платиновые черные шлихи всегда, а другие материалы иногда
содержат металлические зерна, и таковые следует всегда удалить
перед измельчением пробы. Металлические зерна и мелко! из-
мельченная руда опробуются отдельно, и средняя проба вычи-
сляется из ряда уже известных весов и результатов опробования.
При больших пробах это можно наилучшим образом сделать пу-
тем промывки; при небольших пробах, весящих лишь несколько
сотен граммов, зерна могут быть отделены путем отдувки.

Для этой цели необходимо иметь набор сит, золотопромыв-
иой ковш' шириной около 5 см, длиной 20 см (или лоток) и
широкий рабочий стол. Сухой материал взвешивают, просеивают
через набор сит и затем каждый класс обрабатывают отдельно
путем отдувки. Подходящий для просеивания набор состоит из
сит в 10, 20, 35, 65, 100 и 150 меш. Разостлав большой кусок
гладкой бумаги для улавливания отбрасываемого вещества, один
класс руды помещают в ковше, который встряхивают в продоль-
ном направлении для того, чтобы вызвать расслаивание частиц,
и затем производят продувание в направлении слегка поперек

_п, 1 Мы, со своей стороны, рекомендуем .Известия института по изучению
™ны АкаД- наУк СССР" под ред. акад. Н. С. Курнакова и проф. О. Е. Звя-
гинцева , особенно нып. 4 (1926), 9(1932), 11(1933), 12(1935). (Прим, ред.)

17’	259
верхней части песка к большому концу ковша, который немного
приподнят, вследствие чего некоторые из более легйих зерен
быстро удаляются. Материал встряхивается снова, и продувание
повторяется. Этот процесс повторяется до тех пор, пока наконец,
при известном умении, не останутся только золото и платина и,
возможно, еще некоторое количество зерен металлического
свинца и железа. Отброшенный материал, уловленный на бумаге,
вновь обрабатывается для того, чтобы гарантировать полное из-
влечение металлических зерен. Каждый класс обрабатывается
отдельно, начиная предпочтительно с самого крупного размера
при постепенном уменьшении быстроты воздушных струй, так
как размеры зерен становятся меньше. Металлические зерна, ко-
торые сначала могут быть взвешены для контроля, соединяются
и сплавляются с серебром путем купелирования или со свинцом
путем плавки. - Отброшенный материал соединяется, тонко из-
мельчается и плавится порциями по 30 г с соответствующими
реагентами.

Общие замечания по поводу метода опробования тигельной
плавкой. Метод опробования плавкой имеет то преимуцфство,
что относительно большое количество руды может быть быстро
и недорого разложено на составные части, причем металлы пла-
тиновой группы собираются в веркблее, а сопутствующие состав-
ные части руды—в шлаке. Для того чтобы производить анализ,
необходимо знание общей химии и знакомство с процессом опро-
бования тигельной плавкой, а также и с другими процессами,
имеющими отношение к платиновым металлам.

Плавка. При плавке в тигле материала, содержащего металлы
платиновой группы вместе с золотом и серебром, если свойства
материала таковы, что может быть удержано минимальное коли-
чество глета « условия плавки строго восстановительные, веркблей
практически соберет все золото, серебро, родий, платину и пал-
ладий в форме сплава. Иридий, рутений и осмий, а также и осми-
стый иридий по причине их большого удельного веса, высокой
температуры плавления и химической инертности при этих усло-
виях соберутся и будут находиться во взвешенном состоянии
в нижней части расплавленного свинца. При выливании можно'
опасаться того, что некоторые из этих, не вошедших в сплав,
металлов, останутся в тигле, но в гладком тигле при достаточ-
ном количестве свинца, горячем, жидком и слегка кислом шлаке
опасность потери небольшая. При плавке в тигле .в строго оки-
слительных условиях можно ожидать, что осмий, рутений и даже
иридий будут целиком или частично окислены и улетучатся или-
уйдут в шлак. Скорость этого процесса окисления будет зависеть
не только от условий плавки, но также от дисперсности метал-
лов в шихте. В компактной форме они будут значительно меньше
подвержены действию, чем в форме тонко дисперсного осадка
или шлама.

Купелирование. При купелировании веркблея с достаточным
количеством серебра так, чтобы свинец мог быть практически
удален, конечный королек будет содержать, кроме золота и
260
серебра, весь родий, платину и палладий в форме сплава и боль-
шую часть иридия и осмистого иридия, который был собран и
механически удержал веркблеем. Большая часть рутения и весь
осмий окажутся окисленными и потерянными.

Иридий и осмий, в случае их присутствия, будучи очень
плотными и не войдя в сплав со свинцом или серебром, опустятся
на дно сплава и окажутся в нижней части веркблея, где их
можно обнаружить при помощи лупы в виде черных крапинок.
Рутений и осмий в случае их присутствия в достаточном коли-
честве будут окислены и окажутся в виде черной пленки на по-
верхности расплавленного свинца. Часть этой окиси останется на
капели, а другая часть — в виде черных кристаллических пятен—
на поверхности веркблея.

Присутствие металлов платиновой группы поднимает темпера-
туру плавления сплава, составляющего конечный королек, и де-
лает необходимой более высокую температуру купелирования,
чтобы предотвратить замерзание и удалить как можно больше
свинца. Если купелируется одна платина со свинцом, то после
купелирования удерживается до 4О°/о свинца от веса королька.
Оставшийся сплав платина-свинец будет иметь неправильную
мшистую поверхность и прилипнет к капели. Если платина и
серебро присутствуют оба в одинаковом количестве, свинец
удержится в корольке, даже если купелирование происходит при
высокой температуре, в количестве, равном приблизительно 25%
платины. Такой королек будет недостаточно светлым; он сде-
лается плоским и затвердеет и, когда охладится, будет шерохо-
ватым и тусклосерым. Поскольку отношение серебра к платине
увеличивается, постольку количество удержанного свинца умень-
шается; но даже если отношение серебра к платине больше чем
4 :1 и температура купелирования достаточна для опробования
золота, свинец удерживается в корольке. Чтобы обеспечить уда-
ление всего свинца, 'отношение серебра к благородным металлам
должно быть по крайней мере 10:1. Так как присутствие меди
помогает удалению последнего свинца, то хорошо в некоторых
случаях прибавлять небольшое количество ее, если только из-
вестно, что она не присутствует в испытуемом материале. Нужна
осторожность при ударе по королькам, содержащим какой-ни-
будь металл платиновой группы, так как присутствие даже не-
большого количества свинца делает их хрупкими. Хотя платина
и серебро вполне взаимно растворимы в расплавленном состоя-
нии, но они не вполне взаимно растворимы в твердом состоянии
и поэтому имеют тенденцию к разделению в течение затверде-
вания. По этой причине серебро-платиновые корольки следует
оставлять в муфеле на 5—10 мин. после затвердевания для того,
чтобы богатые платиной кристаллы, затвердевающие первыми,
могли бы диффундировать в сплав. Такой процесс делает воз-
ожным удовлетворительное отделение серебра в операции раз-
деления серной кислотой и более полное растворение серебра при
разделении азотной кислотой.
Действие кислот на сплавы серебра, золота
и платиновых металлов

Самый известный и самый простой 'метод определения пла-
тины в рудах основан на том, что сплавы серебра и платины
поддаются обработке горячей, слегка разбавленной серной кис-
лотой. При надлежащих условиях серебро растворяется, а пла-
тина не подвергается действию серной кислоты, тогда как при
употреблении азотной кислоты растворяются и серебро и пла-
тина. Если испытуемый материал содержит золото, серебро и
платину при отсутствии других металлов этой группы, то метод,
при котором применяется серная кислота, вполне подходит для
определения. Другие металлы платиновой группы до некоторой
степени мешают, но их присутствие не портит результатов, если
они обнаружены и соблюдены соответствующие предосторож-
ности.

Серная кислота. Чтобы обеспечить полное удаление серебра,
должно присутствовать по крайней мере в 10 раз больше се-
ребра, чем платины. Употребляемая серная кислота должна быть
свободна от азотных соединений и хлоридов, так как в первом
случае будет растворено большое 'количество платины, а во вто-
ром ,и золото и платина уйдут до некоторой степени в раствор.
Вообще немного серебра всегда останется нерастворенным неза-
висимо от отношения серебра, употребленного в сплаве; по этой
и по другим причинам принято в случаях, когда требуется боль-
шая точность, провести синтетические пробы, параллельные
опробованию взятых образцов, и соответственно исправить ре-
зультаты.

Чрезмерное кипячение в концентрированной серной кислоте
оказывает заметное растворяющее действие на платину в пла-
тино-серебряных сплавах. Согласно (Исследованиям Штейнмана
(Steinmann)1 эта потеря доходит до 20—30 ч. на 1 000 ч. платины,
но может доходить даже до 50 ч. При употреблении слегка раз-
бавленной серной кислоты и .поддержании температуры ниже ки-
пения серебро может быть растворено без существенной потери
платины. Штейнман рекомендует нагревание в течение 15 мин. со
слегка разбавленной серной кислотой при температуре не выше
240°. Его способ требует кислоты, приготовленной из 100 об’е-
мов концентрированной кислоты и 22 об’емов воду. Эта степень
разбавления и упразднение кипячения сокращаю? до некоторой
степени несколько деликатную и более или менее встречающую
возражения манипуляцию, связанную с употреблением кипящей
концентрированной серной кислоты. Рекомендуемая температура
приблизительно на 100° ниже 338° — точки кипения концентри-
рованной кислоты. Обработку кислотой следует повторить, после
чего остаток платины и золота промывают, высушивают и
взвешивают.

_________ . i

1 Schweiz. Woch. Chem. Pharm., 59, стр. 441 (1911), abs. J Soc. Chem. Ind.
30, стр. 1216 (1911)
262
При отношении 100 ч. серебра к 1 ч. платины, при отсутствии
золота, платину остается в тонко дисперсном состоянии, и в ре-
зультате последующего отделения путем декантации получается
некоторая потеря платины. Поэтому лучше при опробовании
веществ, содержащих только платину и серебро, сохранить весь
декантированный раствор и промывные воды, и в случае, если
раствор содержит тонко дисперсные частицы, — профильтровать
его через небольшой беззольный фильтр, который затем тща-
тельно промыть и прокалить. Следует также отметить, что если
платина остается в тонко дисперсном состоянии, то относи-
тельно большая пропорция ее, вероятно, растворится в серной
кислоте.

Надо думать, что присутствие достаточного количества зо-
лота существенно сокращает переход платины в раствор. Если
испытуемая проба содержит золото, то осадок получается не в
столь дисперсном состоянии и не всегда требуется фильтрование
декантируемых растворов. Фактически принято прибавлять зо-
лото в таком отношении, в каком оно задерживало или препят-
ствовало распадению остатка в течение разделения. Очень мало
труда было вложено для определения наилучшего отношения
золота, употребляемого при разделении сплавов, состоящих из
трех металлов. Следует употреблять по крайней мере в два раза
больше золота, чем платины, а некоторые авторитеты предпочи-
тают еще значительно более высокое отношение. При употре-
блении отношения серебра к золоту плюс платина, равного 3 : 1
(что является обычным в аналитической практике анализа слит-
ков), ставящего целью получить корточку, которая разделится, но
не распадется в течение разделения, Смит *, принимая это отно-
шение, утверждает, что опыт показывает следующее: «...для того
чтобы получить такой сплав, который не оставил бы практически
серебра, не растворенного при разделении корточки серной кис-
лотой, необходимо присутствие золота в таком количестве, чтобы
отношение золотЗ""к платине равнялось 10:1». Желательное от-
ношение платина : золото : серебро должно равняться 1 :10 :33.
Он допускает, что можно получить удовлетворительные резуль-
таты при отношении золота к платине, равном 8:1, но указы-
вает, что в случае отношения меньшего, чем это, корточки удер-
живают больше серебра. Робинзон 1 2, давая быстрый метод вычи-
сления количества палладия в связи с методом разделения сер-
ной кислотой, утверждает, что проба должна содержать золото
в количестве, в 10 раз большем, чем платина и палладий вместе,
но он не приводит никаких оснований для этого.

Если палладий присутствует в сплаве, он подвергается дей-
ствию кислоты и идет в раствор с серебром, придавая раствору
цвет от оранжево-желтого до сильно коричневато-красного, в за-
висимости от количества. Отношение между присутствующими

1 „The Sampling and Assaying of the Precious Metals".

2 Trans. Inst. Min. Met., 35, стр. 423 (1926).
платиной <и палладием оказывает, невидимому, непосредственное
влияние на количество палладия, переходящего в раствор.

Вторичное растворение в серной кислоте обычно бывает не-
обходимо для полного отделения палладия серной кислотой. Если
сплав содержит в значительном количестве рутений, то доста-
точное количество его растворяется и придает раствору розовый
цвет. Другие металлы платиновой группы не растворимы в сер-
ной кислоте и остаются вместе с золотом и платиной.

Свинец, оставшийся в корольке после купелирования, при
разваривании превращается в сульфат. По этой причине следует
постараться закончить купелирование при высокой температуре,
чтобы свинец оставался в минимальном количестве. Так как
сульфат свинца значительно более растворим в горячей концен-
трированной серной кислоте, чем в холодной разбавленной кис-
лоте, то кислоту, предназначенную для разделения, следует вы-
лить пока она еще горяча. Если произведена одна или две до-
бавочные обработки горячей серной кислотой, сопутствуемые
обычными промывками горячей водой, то практически не оста-
нется свинца в золото-платиновом остатке.

Азотная кислота. Как уже было указано, платина в сплаве с
серебром растворима в азотной Кислоте. Скорость этого про-
цесса растворения зависит от степени разбавления кислоты и
степени диффузии платины в серебро. На растворение влияет,
вероятно, присутствие золота, но результаты, полученные раз-
личными исследователями в этом направлении, так разноречивы,
что невозможно решить, какое действие золота является реаль-
ным. Концентрация и температура азотной кислоты могут также
иметь влияние на реакцию, но в этом отношении данные тоже
противоречивы.

При разделении азотной кислотой сплавов с высоким содер-
жанием платины цвет раствора бывает в пределах от светло-
соломенно-желтого до коричневого, почти черного, в зависи-
мости от количества присутствующей платины, тогда как если
разделяемые сплавы содержат только золото и серебро, раствор
бывает бесцветный. Растворенная платина, невидимому, нахо-
дится в коллоидном состоянии, так как коричневый раствор
проходит через фильтровальную бумагу, но если его оставить
постоять в течение нескольких дней, то отделяется очень мелкий
черный порошок, и раствор становится почти бесцветным. Робин-
зон1, дискутируя по поводу колориметрического определения
палладия в растворах после разделения азотной кислотой, под-
тверждает мнение других авторов, что во многих случаях пла-
тина в растворе азотной кислоты находится в коллоидальном
состоянии, но говорит, что, по его мнению, в том случае, если
поддерживается отношение золота к платине, равным 8 (или
больше) : 1, при необходимом количестве серебра, то платина
образует настоящий раствор в азотной кислоте.

1 Trans. Inst. Min. Met., 35, стр. 438 (1926).
Если платина присутствует в значительном количестве, то не-
возможно отделить ее вполне от золота при одной обработке
азотной кислотой. Золото-платиновый остаток неизменно содер-
жит серебро, количество которого увеличивается при увеличении
содержания платины в обрабатываемых сплавах. Чтобы выпол-
нить отделение, необходимо сплавить остаток с большим коли-
чеством серебра путем купелирования и повторить обработку
азотной кислотой. В какой мере платина была удалена при каж.-
дом разделении, можно решить, наблюдая цвет прокаленного
остатка.

Если остается много платины, остаток будет черным, «о по
мере того, как платина постепенно удаляется последующими
разделениями, цвет остатка изменяется до стально-серого и на-
конец до желтого цвета чистого золота. Обычная техника тре-
бует трех разделений. Так как при 20° платина растворяется в
серебре1 только до 22 атом, процентов, а за пределами этого
получается в результате сложная система смешанных кристаллов,
то отношение платины к серебру не должно превосходить этого
количества. При большей. пропорции серебра диффузия, веро-
ятно, пройдет быстрее, и поэтому может быть рекомендовано
более высокое отношение серебра к платине.

Лодж= рекомендует отношение серебра к платине, равное
12 или 15 : 1, и сообщает, что при таком отношении растворение
практически бывает полное после трех разделений.

Так как действительно платина никогда не может быть уда-
лена полностью и так как некоторая потеря золота и платины
происходит при многочисленных операциях купелирования, то
необходимо, когда требуется большая точность, произвести
предварительный анализ, и на основании полученных резуль-
татов составить чеки, содержащие приблизительно те же про-
порции золота, серебра и платины, которые содержатся в испы-
туемой пробе. Эти чеки анализируются параллельно с испытуе-
мыми пробами, и результаты полученного золота и плагины со-
ответственно исправляются.

Платина, сплавленная с медью, свинцом, цинком и некоторыми
другими металлами, также подвергается действию кислоты и
частью растворяется азотной кислотой.

Палладий, который значительно легче растворяется в азотной
кислоте, чем платина, полностью отделяется от золота путем
повторного разделения, а иногда даже путем одного разделения,
если только серебро присутствует в количестве, которое в десять
или более раз превосходит взятые вместе золото, платину и пал-
ладий. Иридий и осмистый иридий, оба практически не изменя-
ются при купелировании с серебром, не подвержены действию
азотной кислоты и остаются с золотом при разделении. Подоб- 1 2

1 Ann. Physlk, 6, стр. 458—486 (1930).

2 Notes on Assaying.
ным же образом родий практически не подвержен действию
азотной кислоты. Следовательно, если иридий или родий должны
быть определены, или если на содержание золота должна быть
сделана поправка ввиду присутствия этих металлов, то требуетсй
специальная обработка остатка. Но может остаться немного
осмия или рутения в корольке после купелирования. В случае
их присутствия осмий будет растворен, но рутений задержится
остатком.

Определение платины, золота и серебра _
методом разделения серной кислотой

Это общий технический метод определения платины, золота
и серебра в отсутствие других металлов платиновой группы; он
дает удовлетворительные результаты, если проводится надлежа-
щим образом, но подобно всем определениям металлов платино-
вой группы он требует значительно большей затраты времени,
искусства и знаний химии, чем это требуется для определения
золота и серебра методами опробования плавкой.

Предполагается при описании этого метода, что никакие дру-
гие металлы платиновой группы не присутствуют в испытуемых
сплавах. Однако, если иридий, осмистый иридий и родий присут-
ствуют в малых количествах, они могут быть определены мето-
дом, описываемым ниже. Если присутствует палладий в малых
количествах, он может быть определен добавочным способом,
который будет описан после описания данного процесса.

Ход процесса. По этому методу испытуемый j королек раз-
деляется в серной кислоте, причем серебро растворяется, и оста-
ются золото и платина, которые взвешиваются вместе. Затем
посредством купелирования добавляется серебро, и королек раз-
деляется в азотной кислоте, которая растворяет серебро и пла-
тину. Когда золото в достаточной степени очищено повторными
квартованием и разделением, оно прокаливается и взвешивается,
а платина определяется по разности.

Предварительная проба. Так как желательно иметь довольно
определенные пропорции золота и платины и серебра и золота
плюс платина для того, чтобы анализ был выполнен с наиболь-
шей точностью и наименьшими затруднениями, то обычно тре-
буется предварительная проба с той целью, чтобы, приблизитель-
ный состав испытуемого вещества мог быть заранее известен.
Для наивысшей точности окончательный анализ проводится с че-
ками, содержащими приблизительно такие же пропорции пла-
тины, золота и серебра, какие содержатся в пробе; они прово-
дятся параллельно с пробами, подлежащими испытанию; по этой
причине предварительная проба также является совершенно необ
хо димой.

Так как вещества, подвергаемые опробованию; очень разно-
образны, то невозможно установить определенную процедуру
для предварительной пробы. Навеска опробуемого вещества
-266	।
может быть очень мала, например в случае испытания сплава от
О 1 до 0,2 г, или велика, например для руды от 150 дю 300 г. Для
богатых по содержанию соров было бы правильным взять от
3 до 15 г. Испытание может начаться процессом купелирования в
случае сплава и шерберованием или тигельной плавкой в случае
соров электролитного шлама или руды.

Полученные веркблей купелируются при умеренной темпера-
туре до тех пор, пока не останется 5 г свинца; затем температуру
повышают до предела, обычно применяемого при опробовании
золотого слитка. Как уже было сказано, купелирование требует
более высокой температуры, если пропорция платины увеличи-
вается; таким образом в предварительной пробе определение
надлежащей температуры при купелировании является отчасти
вопросом опыта и ошибки. Если королек плоский или неудовле-
творителен в другом отношении, например внешний вид капели
указывает на то, что большое количество меди или других тру-
дно окисляющихся примесей присутствует в веркблее, то королек
должен быть подвергнут вновь купелированию с добавкой 5 или
10 т свинца. Конечный королек должен иметь шаровидную форму
и быть свободным от свинца. Его вес принимается как суммарный
вес платины, золота и серебра. В случае слитка разница между
взятой навеской и весом королька покажет содержание неблаго-
родного металла в сплаве. По цвету и внешнему виду королька
можно получить некоторое представление о его составе. Если
он не желтый, то прибавляется к нему тщательно взвешенное
золото, весом в 3 раза большим, чем вес королька, а также се-
ребро, весом в 12 раз большим его веса. Королек с добавленным
золотом и серебром завертывается в свинцовую фольгу и купе-
лируется при такой температуре, чтобы конечный металл оста-
вался расплавленным до тех пор, пока не посветлеет так, чтобы,
по возможности, был удален весь свинец. Наконец корольку
дают затвердеть и оставляют его перед муфелем на десять минут
при температуре от 800 до 850°. Полученный таким образом
сплав расплющивается, прокаливается, завертывается в ленту,
снова прокаливается и превращается в корточку. Корточка раз-
деляется в серной кислоте способом, рекомендуемым в проце-
дуре окончательного анализа. Остаток промывается, высуши-
вается, прокаливается, взвешивается и рассматривается как пла-
тина плюс золото. После вычитания поправки на добавленное
золото разница в весе между ним и первоначально купелирован-
ным корольком падает на серебро. Остаток подвергается квар-
* тованию с серебром, взятым в количестве по весу в 3 или 10 раз
большем, чем вес остатка, причем в данном случае не требуется
особо тщательного взвешивания. Полученный в результате коро-
лек прокаливается, как прежде, прокатывается, если принято
низкое отношение серебра к платине плюс золото, разваривается
в азотной кислоте; остаток промывается, высушивается и обжи-
гается. Если цвет корточки является цветом чистого золота, то
взвешивается, но если цвет ее серо-стальной, то необходимо бу- .
дет повторить квартование и разделение с целью более точного
определения присутствующей платины. Вес конечной корточки,
исправленный на количество добавленного золота, представляет
содержание золота в первоначальном корольке. Разность между
весом конечной корточки и остатком после разделения серной
кислотой падает на платину.

Окончательный анализ. Берут навеску материала, достаточ-
ную для получения того количества платины, при которой
ошибки во взвешивании конечного металла не будут велики.
В случае руд с низким содержанием необходимо взять 300—600 г.
Пробу руды следует плавить, разделив на несколько навесок, с
осаждением свинца не меньше чем 25—30 т на каждую навеску.
После плавки веркблей попарно шерберуются, после чего по-
лученные веркблей вновь могут быть соединены так, чтобы окон-
чательный веркблей отвечал половине или третьей части пробы
РУДЫ.

В случае материала с высоким 'содержанием следует позабо-
титься о том, чтобы общий вес платины в какой-либо пробе не
превышал 100 мг.

Судя по результатам предварительной пробы, прибавляют к
веркблею достаточное количество золота и серебра, чтобы полу-
чилось отношение Pt: Au : Ag = 1 : 2 :30 до 1 : 10 : 33, в зависи-
мости от количества присутствующей платины и имеющих- зна-
чение удобств опробования. Если 'Применяется последнее отноше-
ние, то королек должен быть раскатан и свернут в корточку.
Для того 'кто в этом деле не имеет значительного опыта, автор
рекомендует употребление /сплава, содержащего высокое отноше-
ние серебра, для того, чтобы остаток при распадении во время
разделения дал некоторое указание, что большая часть серебра
растворилась.

Главная часть процесса купелирования может быть прове-
дена при температуре, обыкновенной для опробования золотого
слитка, но в конце следует нагревание печи до тех пор, пока
температура в муфеле не приблизится к светложелтому калению,
т. е. 1050°. После осветления корольков муфель охлаждается
или капели выдвигаются вперед так, чтобы корольки могли за-
твердеть. Затем их оставляют при температуре в 800—850° на 10
или 15 мин., после чего они могут быть вынуты. После охлажде-
ния корольки взвешивают, и делают поправку на добавленное
золото и серебро, на точность работы, на потерю в капелях,
считаясь с результатами, полученными от опробования чеков.

Разваривание серной кислотой. Разваривание серной кисло-
той .наилучшим образом проводится в колбе грушевидной формы
на 30 см5. Раствор кислоты для разваривания получается путем
разбавления ЮО см3 концентрированной серной кислоты с 22 см3
воды. 10 см3 этой разбавленной кислоты помещается в каждую
колбу, и затем они ставятся на горячую плиту, покрытую асбе-
стом, и подогреваются до температуры, не превышающей 240°.
Если применялось низкое отношение серебра к платине плюс
268
то корольки прокатываются, как при анализировании
ЗОЛотого слитка, обжигаются и снова прокатываются в 2 или
ТпЬохода, при этом после каждого прохода их обжигают и до-
вомт до ленты толщиной около 0,25 мм, затем придают форму
корточки. Тщательное прокаливание платиновых корточек имеет
наиболее важное влияние на их последующее поведение при
разваривании в кислотах.

Тщательно очищенные корольки или корточки погружаются
в кислоту прежде, чем юна становится слишком горячей, иначе
действие ее может стать слишком сильным. Температуру в 240°
поддерживают до тех пор, пока не прекратится химическое дей-
ствие после чего выдерживают добавочно около 10 мин. Кислота
затем’ декантируется, и операция обработки кислотой повторя-
ется два раза по 10 и 5 мин. соответственно, после чего остаток
тщательно промывается. Оранжево-желтый цвет раствора указы-
вает в этот момент на присутствие палладия; в таком случае про-
цедура должна быть видоизменена, как описано ниже. Большое
внимание должно быть обращено на прибавление воды к горя-
чей серной кислоте. 'Следует декантировать растворы через лист
белой бумаги так, чтобы остаток мог быть замечен и предупре-
ждено прохождение его сверху с раствором. Растворы и про-
мывные воды следует 'сливать в чистые белые чашки так, чтобы
потеря остатка могла быть замечена.

Ближайшей задачей после промывания является перенесение
остатка из колбы в фарфоровый или неглазурованный тигелек.
Для того чтобы это сделать, наполняют колбу до краев дестил-
лированной водой, накрывают ее тигельком, быстро переверты-
вают на 180°. Слегка постукивают и вращают так, чтобы на
стенках колбы не осталось никакого остатка, и когда остаток —
весь в тигельке, поднимают осторожно колбу и дают медленный
доступ воздуху так, чтобы, насколько возможно, не потрево-
жить остатка. Когда горлышко колбы находится вровень с верх-
ним краем чашки и эта последняя наполнена водой, быстро пе-
ревертывают колбу и тщательно рассматривают ее, чтобы удо-
стовериться в том, не осталось ли в ней остатка. Затем спускают
воду из чашки насколько можно полностью и тщательно высу-
шивают во избежание потерь от разбрызгивания. Взвешивают
золото вместе с платиной.

Обработка азотной кислотой. Прибавляют серебро в коли-
честве от 3 до 10 раз большем, чем остаток, завертывают в сви-
нец и купелируют, заканчивая при высокой температуре, как
прежде, и выдерживая капель в течение 10 мин. при 800—850°.
чищают королек и разделяют, как при опробовании золота,
ромывают, высушивают, прокаливают и исследуют остаток,
родолжают квартование и разделение до тех пор, пока по
к етУ не будет установлено, что осталось только золото. Трое-
рабоН°е ^азделенИе обычно бывает достаточным в технической
чекаТе ®звешивают золото, делают поправку, вытекающую из
тины еСЛИ таковой был проведен, и вычисляют содержание пла-
Определение палладия в растворах, полученных
при применении метода разделения серной кислотой

Каждому, кто видел отчетливый оранжево-желтый раствор,
получающийся при разваривании в азотной кислоте корольков,
содержащих даже очень малые количества палладия, должна
была явиться мысль, что чистота цвета могла бы служить спо-
собом определения количества присутствующего палладия. Осо-
бенно это могло бы быть верным, если бы наблюдателю изве-
стны были по опыту все трудности и поглощающие время мани-
пуляции, необходимые для весового определения платины, пал-
ладия .и серебра.

Робинзон1 описал колориметрический .метод, разработанный
им самим для определения малых количеств палладия в серной
и азотной кислотах, получающихся в результате разделения
корольков при опробовании, как это только что было описано.
Метод состоит главным образом в сравнении измеренных коли-
честв кислот, употребленных для разделения с растворами пал-
ладия известной концентрации. Метод этот оказался быстрым
и простым в работе, и, вынесенный на обсуждение, он выдержал
испытание на опыте при различных условиях и в разных лабо-
раториях. Так как палладий является обычным элементом в
сплаве благородных металлов, то большая часть проб лома, со-
ров, отбросов и тому подобных материалов, доходящих до про-
бирера, содержит большее или меньшее количество этого эле-
мента; и так как обыкновенный метод разделения- серной кисло-
той для определения серебра, золота и платины является нена-
дежным в присутствии палладия, то важность этого дополни-
тельного способа очевидна для всех цробиреров. Так как пал-
ладий, будучи в сплаве с серебром, растворяется как в серной,
так и в азотной кислотах, то обе кислоты должны быть под-
вергнуты опробованию, и результаты, полученные для серебра и
платины, соответственно исправлены. Краткое изложение метода
Робинзона и некоторые примечания из дискуссии следуют ниже.

Ход процесса. Необходимо, чтобы королек, подлежащий раз-
делению, содержал золото в количестве в 10 раз4 большем, чем
платина и палладий, взятые вместе, и серебро в количестве
в 3 раза большем, чем общий вес этих трех металлов. Если
предварительный анализ покажет, что эти металлы присутствуют
не в достаточном количестве, то золото и серебро должны
быть добавлены в известном количестве, соответствующем этой
пропорции. Предварительный анализ также может быть при-
менен как средство суждения о количестве меди,- никеля и же-
леза, присутствующих в пробе, для того, чтобы можно было
принять соответствующие меры для полного удаления этих ме-
таллов до разделения королька, так как все они дают окрашен-
ные растворы, которые могут мешать определению. Следует

1 Trans. Inst. Mln. Met., 35, стр. 423—425 (1926). Discussion, стр. 426—441.
метить, что особенно трудно отделаться от меди при купели-
°овании сплавов, содержащих эти пропорции платины, золота
Р серебра. Конечное купелирование следует провести по методу,
*-казанному выше для платины, за которым следует прокалива-
ние корольков. Корольки затем прокатывают, отжигают, ска-
тывают в ленту, снова прокаливают и придают им форму кор-
точек. Разделение проводится, как всегда, и все растворы сохра-
няются. Этот метод, будучи колориметрическим, требует при-
готовления стандартного раствора палладия как в серной, так
и в азотной кислотах для сравнения с соответствующими кисло-
тами, употребляемыми при разделении, так как оттенки не е
сравниваются с одним стандартом. Очень важно, чтобы как
в стандартных растворах, так и в растворах, употребляемых в
операциях разделения, были чистые кислоты, так как серная
кислота, содержащая соединения азота, растворяет значитель-
ные количества платины; азотная кислота, содержащая хлориды,
не только может растворять некоторое количество золота, но
также может дать мутные растворы, что будет мешать сравне-
нию с образцами.

Приготовление стандартного раствора серной кислоты. Точно
взвешивают некоторое количество чистого губчатого палладия,
осторожно измельчают его до мелкого порошка и растворяют
в азотной кислоте, разбавленной наполовину водой и свободной
от хлоридов; прибавляют немного порошкообразного серебра
к палладию, так как находят, что -это помогает растворению.
К прозрачному раствору прибавляется некоторое количество
серной кислоты, после чего растзор выпаривается до появления
паров серной кислоты, затем к концентрированному раствору"
приливается крепкая серная кислота в таком количестве, чтобы
1 см8 раствора содержал 1 мг палладия.

Приготовление стандартного раствора азотной кислоты. Этот
раствор приготовляют подобно вышеописанному, но не при-
бавляют серной кислоты. Светлый раствор обрабатывают до
определенного об’ема свободной от хлоридов и разбавленной
наполовину водой азотной кислотой. Концентрация — как и для
раствора серной кислоты, т. е. 1 см“ на 1 мг палладия.

Азотная 'кислота, свободная от хлоридов. Так как это
достигается с трудом и небольшая муть мешает сравнению
образцов, то азотная кислота для всех стандартных растворов
специально приготовляется следующим образом: кипятят 2 л
азотной кислоты (1 :1), чтобы удалить летучие азотистые сое-
динения, охлаждают и прибавляют 0,8 см8 соляной кислоты и
раствор азотнокислого серебра, содержащего не менее чем 1,2 г
серебра. Встряхивают, дают стоять всю ночь и фильтруют хо-
лодный раствор. Фильтрат должен быть совершенно чистый и
бесцветный. Стандартные растворы очень устойчивы, если их
держат не на свету, но, как и все стандартные растворы, служа-
щие для об’емного анализа, их следует от времени до времени
подвергать испытаниям. Для этой цели растворяют точно 5 мг
палладия, как это делалось при обработке стандартного раствора,
или купелируют и обрабатывают, как обычную пробу. Общее
количество палладия, -найденного в пробе, может быть всегда
проверено применением чеков.

Определение палладия в фильтрате
после разделения серной кислотой

Если фильтрат, вылитый -в белый фарфоровый сосуд, окра-
шен в желтый цвет, т. е. содержит свыше 0,2 мг палладия (ми-
нимальное видимое количество), то его охлаждают и переносят
в цилиндр Несслера из белого стекла и доливают до метки в
50 см3 чистой серной кислотой. Если количество палладия пре-
вышает 5 мг (количество, которое мржет быть взято как макси-
мум для точного сравнения), то должна быть взята определенная
часть фильтрата. Стандартный раствор серной кислоты наливают
из бюретки по каплям (и помешивают) в совершенно такой же
цилиндр, содержащий приблизительно 50 см8 чистой серной ки-
слоты, до тех пор, пока стандарт и образец не сравняются в
цвете, если на них смотреть сверху и цилиндры будут стоять на
белой кафельной плитке.

Определение палладия в фильтрате
после разделения азотной кислотой

Процедура подобна той, которая проделывается с фильтра-
том после разделения серной кислотой, за исключением того,
что образец доливается до метки 60 см3 свободной от хлори-
дов азотной кислотой, разбавленной наполовину. Стандартный
раствор .наливают в другой -цилиндр, содержащий около 50 см3
свободной от хлоридов азотной кислоты, разбавленной на-
половину. Когда цвет признается удовлетворительным, общие
об'емы жидкости в каждом сосуде должны быть насколько воз-
можно одинаковые. Стандартный раствор может нуждаться
в конечной доводке его путем добавки кислоты. Предполагается,
что кислоты после первого и второго разваривания королька
соединяются вместе, причем образуется смешанная азотная
кислота, приблизительно эквивалентная кислоте, разбавленной
наполовину. Из количеств стандартных растворов палладия,
добавленных для достижения сходства в цвете с растворами,
употребленными для разваривания, вычисляются количества
палладия в каждом растворе, и на основании этих данных и веса
остатков в серной и азотной кислотах, употребленных для раз-
деления, определяется вес палладия, платины и золота в ко-
рольке. Чтобы получить количества этих металлов в образце,
должна быть вычислена поправка -на прибавленное золото и, если
требуется наибольшая точность, эти результаты должны быть
все исправлены снова путем сравнения с результатами, получен- ’
ными от чека, произведенного параллельно с анализом образца.
272
Ниже следует примерная запись результатов анализа, кото-
рая иллюстрирует способ •применения данного приема:

а) Вес королька Ag, Pd, Pt и Au . . 1 195,00 мг
b) H2SO4 раствор; Pd содержится . .	1,50 ,

с)	Вес остатка после разваривания в

H2SO4; Pd, Pt и Au............... 273,25	и

d)	HNOe раствор; Pd содержится . .	0,75 „

e)	Вес остатка после разваривания в

HNO8; Au......................... 250,00	„

Не обращая внимания на все потери при купелировании
и допуская, что другие операции были идеальны, неисправлен-
ные пробы, вычисленные из вышеприведенных, показывают сле-

дующее содержание королька:

Золото (е)....................250,00	мг

Платина (с)................... 22,50	„

Палладий (b+d) ........	2,25	„

Примечания,сделанные на основе дискуссии по поводу
колориметрического метода определения палладия

С целью более точного определения общего количества пал-
ладия следует произвести специальное определение купелирова-
нием и провести непосредственное разделение королька в азот-
ной кислоте. Это сокращает определяемый раствор только до
одного образца и делает минимальной неточность. Процедура
имеет другое преимущество в том отношении, что колориметри-
ческое определение в растворе серной кислоты дает несколько
менее Удовлетворительные результаты, чем в азотной кислоте *.
Если известно общее количество палладия в пробе, выявленное
путем специального определения, и количество растворенной ча-
сти в азотной кислоте, определенное колориметрическим путем,
то очевидно, что количество, растворенное в серной кислоте, мо-
жет быть вычислено и таким образом содержание золота и пла-
тины в пробе м-ожет быть установлено.

Платина также придает окраску растворам при разделении
в азотной кислоте, но ее способность окрашивать раствор зна-
чительно меньше, чем палладия. Робинзон полагает, что в рас-
творе азотной кислоты количество платины не должно пре-
вышать 50 мг на 5 мг палладия, так как большее количество
платины сообщает раствору свою окраску и ведет к получению
слишком высоких результатов по палладию. Киттов 1 2 считает, что
300 мг платины в растворе азотной кислоты можно поставить
наравне с 1 мг палладия, но с этим Робинзон не вполне согла-
шается, утверждая, что окраска платины никогда не окажется
одинаковой с окраской палладия. Если в образце имеется высо-
кое отношение платины к палладию, то могут быть приняты
специальные меры для растворения всего палладия в серной

1 Discussion by Roiason, op. cit., стр. 434.

2 Op. cit., стр. 435.

18 8. В. Бигеи.	273
кислоте, чтобы преодолеть таким образом вышеописанные
затруднения. В случае присутствия в корольке рутения, некото-
рое количество этого 'металла растворяется в течение обработки
серной кислотой и сообщает розовый цвет раствору, что делает
невозможным определение палладия в этой кислоте. Однако,
так как рутений не окрашивает раствора азотной кислоты, то
возможно, если только отношение платины к палладию не слиш-
ком высоко, провести специальное купелирование и непосред-
ственное разваривание в азотной кислоте, раствор которой будет
содержать весь палладий.

Быстрота этого метода определения палладия очевидна,
и даже, если проводится специальное купелирование, метод
разделения серной кислотой с колориметрическим определением
палладия очень сберегает время по сравнению с весовым опре-
делением платины и палладия. Он может быть выполнен прежде,
чем будет проведена первая операция весового метода отделе-
ния серебра от платины и палладия. Для малых количеств палла-
дия он в значительной мере предпочитается.

Непосредственное определение палладия,
платины и золота

Этот способ требует значительно большей затраты времени
и манипуляций, чем вышеописанный метод, но так как при при-
менении его платина и палладий определяются непосредственно,
то он может привлекать некоторых пробиреров больше, чем ме-
тод, связанный с определением по разности и по колориметри-
ческим изменениям. В тех случаях когда проба содержит значи-
тельное количество палладия, этот метод следует предпочесть.
В случае присутствия в корольке некоторого количества иридия,
родия или рутения они определяются, и результаты, полученные
по золоту, соответственно исправляются.

Краткое описание процесса. Корольки развариваются непо-
средственно в азотной кислоте, которая растворяет серебро, пал-
ладий и платину. •Остаток квартуется; разделение повторяется до
тех пор, пока палладий и платина полностью не растворятся. Из
об’единенных растворов, содержащих серебро, палладий и пла-
тину, серебро осаждается в виде хлорида и отфильтровывается.
После удаления из фильтрата азотной кислоты, палладий и пла-
тина осаждаются в металлической форме муравьиной кислотой
или сероводородом в виде сульфидов. Они отфильтровываются,
фильтры сжигаются, осадок взвешивается и затем вновь раство-
ряется в царской водке, после чего палладий осаждается диме-
тилглиоксимом. Платина получается путем вычисления по раз-
ности или она может быть снова осаждена и взвешена одна.

Совсем недавно еще думали, что невозможно осадить палла-
дий в присутствии платины диметилглиоксимом, но благодаря
наблюдениям Вундера и Тюрингера1, которые прказали, что

1 Ann. chlm. anal, 17, 201 (1912); Zeitsch. anal. Chern., 52, 101 (1931).
диметилглиоксим не реагирует с хлороплатиндвой кислотой на
холоду, разделение стало применяться, и в настоящее время оно
рассматривается, как наилучший способ разделения.

Дэвис1 описывает разделение и дает результаты анализов,
причем показывает, что палладий может быть полностью осаж-
ден при комнатной температуре и что в практике не происходит
загрязнения осадка платиной.

Предварительная проба. Если только приблизительное содер-
жание металла неизвестно, необходимо сделать предваритель-
ную пробу для определения приблизительного состава и таким
образом установить, сколько следует прибавйть серебра. Искус-
ный пробирер может определить приблизительный состав мате-
риала по весу и внешнему виду испытуемого королька, подверг-
нутого простому разделению азотной кислотой. Цвет раствора,
употребленного для разделения, дает указание на количество
присутствующего палладия, а внешний вид и вес прокаленного
остатка дают представление о количестве золота и платины.

Ход процесса. Берут такое количество руды, которое является
достаточным для получения из него весомых количеств платины
и палладия. В случае бедных руд необходимо брать от 300 до
600 г. Руду плавят порциями с получением веркблея не менее
чем 25 или 30 г в каждой навеске. Веркблей, соединенные при
шерберовании по 2 йли 3 штуки, будут представлять соответ-
ственно половину или третью часть первоначально взятой руды.
В случае богатого материала необходимо обратить внимание на
.то, чтобы общий вес платины в какой-либо пробе не превышал
100 мг. На основании результатов предварительной пробы приба-
вляют серебро в шихту или к веркблеям, чтобы отношение сере-
бра к платине было равно 15 :1. Веркблей купелируются сначала
при температуре, обычно принятой при опробовании золотого
слитка, но в конце операции температуру следует повысить до
светложелтого каления 1 050°. После осветления корольков му-
фель охлаждают или выдвигают капели к устью муфеля так,
чтобы корольки затвердевали нормально. Их оставляют затем
при температуре 800—850° на 10 или 15 мин., после чего удаляют
из муфеля. Взвешивание корольков не всегда бывает необходимо,
так как серебро должно быть определено из других навесок.

Разделение. Так как палладий и платина, переходящие в рас-
твор, подлежат определению, разделение азотной кислотой де-
лается в небольшой колбе с носиком. Некоторая потеря раствора
неизбежна при декантации из фарфорового или неглазуро-
ванного тигля, но колба с носиком дает возможность вернуть
обратно весь раствор при декантации. Наиболее подходящей для
этой цели является колба грушевидной формы, емкостью 30 см8,
употребляемая для разделения золотых слитков. Сначала обра-
батывают в горячей слабой кислоте, затем, когда растворение
прекращается, декантируют раствор в стаканы емкостью 300 см',
обращая внимание на то, чтобы не вылить остатка. Затем при-

1 Bureau of Mines Reports of Investigations 2351. My 1922.

18‘	2'5


бавляют 10 см3 кислоты, уд. в. 1,26, и нагревают почти до кипе- i
ния, в зависимости от количества остатка, в течение 5 иди 1
10 мин. Сливают этот раствор также в стакан и тщательно про-
мывают путем декантации, сберегая промывные воды. Наконец i
переносят остаток в тигелек для разделения, высушивают и про- 1
каливают. Если в материале присутствовал палладий лишь в ма-
лом количестве, то на практике он весь может быть удален путем
однократного разделения, но если присутствовало много пла-'
тины, то разделение должно быть повторено. Прибавляют сере-
бро в количестве в 15 раз большем, чем остаток, завёртывают-i1
в свинцовую фольгу, купелируют и прокаливают, как указано
выше. Разделяют, промывают и прибавляют раствор к тому, ко-
торый получился в результате первого разделения. Остатки пере- '
носят в тигельки, прокаливают и наблюдают цвет золота. Повто-
ряют эту операцию столько раз, сколько необходимо, чтобы |
получить золото хорошего цвета. Другой метод установления
момента извлечения всей платины состоит в продолжении квар-
тования и разделения до тех пор, пока вес золота не будет по-
стоянным. Взвешивают золото, и если есть основание думать,
что содержатся иридий, родий, рутени и осмий, то они могут'
быть отделены применением метода, описанного ниже.

Обработка фильтрата после разделения в азотной кислоте.

К соединенным растворам после разделения в азотной кислоте,‘'|
и промывным водам от каждого анализа, предпочтительно раз-
бавленным в такой степени, чтобы было не больше чем 0,1 или
0,2 г серебра на каждые 100 см’ раствора, и.подогретым прибли- J
зительно до 70°, медленно прибавляют, все время помешивая,
разбавленную соляную кислоту от 0,2 до 0,5 N до тех пор, пока
больше не образуется осадка. Избегают добавления большого 1
избытка кислоты. Дают осадку постоять в теплом месте в тече-
ние нескольких часов, лучше всю ночь. Держат в отдалении от I
непосредственного солнечного или от слишком сильного отра-
женного света. Фильтруют и промывают водой, подкисленной
азотной кислотой. Если этот осадок розовый, то несомненно, что
он содержит палладий.

Отделение серебра от платины и палладия является самой не- |
удовлетворительной частью в осуществлении этого метода, по- |

тому что всегда при этом происходят значительные затруднения
и потеря времени. Хлористое серебро всегда загрязняется пла- I
тиной и палладием и при тщательной работе палладий должен ’
быть растворен и вновь осажден по крайней мере дважды. Со- .
гласно указаниям Смута 1 палладий значительно более склонен
осесть с хлористым серебром, чем платина. Вероятно, он оса-
ждается, как двойная металлическая соль серебра. Но так как и г
платиновые и палладиевые нитраты легко разлагаются с .осажде- |
нием основных нитратов, то загрязнение хлористого серебра мо-
жет происходить отчасти и по этой причине.	I

1 Determination of Platinum,
(1915).

Palladium and Cold, Е. and М. J., 99, стр. 700
Если осажденный хлорид серебра розового цвета или если
плько неизвестно, свободен ли он от палладия и платины, то на
^лажный осадок на фильтре посыпается сверху пробирный
етянец и все вместе переносится в покрытый глазурью шербер,
содержащий небольшое количество свинца, необходимого для
шерберования. Фильтр и осадок тщательно высушиваются на
горячей плите, а фильтровальная бумага обугливается при тем-
пературе значительно ниже точки плавления свинца. Обугливание
и сжигание могут быть сделаны у устья муфеля, если это де-
лается со вниманием, но лучше это делать в специальной печи.
После этого хлористое серебро шерберуется, а полученные верк-
блеи купелируются и разделяются. Затем снова осаждают се-
ребро, промывают и прибавляют фильтрат к полученному от
первого осаждения. Если в исследуемом материале присутство-
вало много палладия, то должно быть сделано третье разделе-
ние для испытания на полноту разделения. Полученный хлорид
серебра может быть опять подвергнут шерберованию и купели-
рованию, а королек растворен в малом количестве азотной кис-
лоты, которая получит оранжевую окраску, если в ней окажется
более, чем несколько сотых миллиграмма палладия. Соединяют
все фильтраты, порученные от осаждения хлористого серебра, и
выпаривают до малого об'ема, заканчивая выпаривание на
водяной бане. Прибавляют в раствор немного разбавленной
НС1 (1:3) и снова выпаривают досуха, чтобы удалить всю
HNO8. Наконец берут 5 капель разбавленной НС1 и не более чем
25 см8 воды и фильтруют на небольшом фильтре диаметром
4 см, собирая фильтрат в стакан, емкостью 100 или 150 см8. Хо-
рошо промывают, употребляя небольшую промывную колбу, ко-
торая дает очень тонкую струю воды.

Осаждение платины и палладия. Вводя углекислый натрий,
доводят фильтрат до слабо щелочной реакции, прибавляют 10 см*
муравьиной кислоты и нагревают до кипячения в закрытом со-
суде. Кипячение в течение приблизительно 30 мин. осаждает в
металлической форме всю платину и палладий и вызывает коагу-
ляцию так, что они легко отфильтровываются на 5-см беззоль-
ном фильтре. После этого их промывают горячей водой, упо-
требляя для промывания промывалку, которая дает очень тонкую
струю. Переносят фильтровальную бумагу в тигелек, высушивают
и постепенно сжигают. Если эта операция проводится спешно,
платиновые металлы прилипнут к чашке, но если она произво-
дится надлежащим образом, то затруднений не возникает. На-
конец сжигают остаток в течение нескольких минут в атмосфере
водорода, чтобы восстановить окись палладия, прерывают струю
водорода и нагревают одну минуту, только чтобы удалить за-
державшийся водород, охлаждают и взвешивают платину плюс
палладий.

Другим возможным методом кроме сожжения в водороде в
случае присутствия малых количеств палладия является сожжение
в воздухе для обеспечения удаления всего углерода и затем вос-
становления некоторого количества окиси палладия, которое
271
может образоваться в этом случае. Остаток охлаждают. Допол-
нительно смачивают муравьиной кислотой и подогревают на
горячей плите в достаточной степени продолжительно, чтобы
выпарить остаток муравьиной кислоты, затем охлаждают и
взвешивают.

Вторым вариантом осаждения платины и палладия является
прибавление 5 см8 НО, разбавленной до 100 см8 горячей водой,
подогревание до 70° и пропускание через горячий раствор Н29 в
течение некоторого времени. После этого фильтруют и промы-
вают сульфиды платины и палладия горячей водой, насыщенной
H2S и подкисленной НС1. Высушивают на горячей плите, обугли-
вают фильтровальную бумагу и очень медленно осаждают угле-
род и серу при полном доступе воздуха, тщательно избегая рас-
плавления сульфидов палладия. После полного окисления сжи-
гают в атмосфере водорода или обрабатывают муравьиной кисло-
той для восстановления окиси палладия.

Осаждение палладия. Осадок платины и палладия взвеши-
вают, растворяют в небольшом количестве царской водки и вы-
паривают досуха на водяной бане. Остаток снова смачивают не-
сколькими каплями НС1, разбавляют до 50 см8 или меньше, в за-
висимости от содержания палладйя, и охлаждают до комнатной
температуры, затем прибавляют по .каплям однопроцентный
раствор диметилглиоксима в 95% этиловом алкоголе, постоянно
помешивая до тех пор, пока не наступит полное осаждение. Пал-
ладий осаждается в виде осадка палладиоглиоксима, имеющего
канареечно-желтый цвет и содержащего после высушивания
при 105° О,3167°/о металлического палладия. Следует прибавить
25 мг твердого реагента на каждые 10 мг палладия. В случае
низкого содержания палладия, т. е. меньше чем 0,5 мг, можно
посоветовать довести раствор хлоридов до очень небольшого и
прибавить только несколько капель раствора диметилглиоксима.
Палладий осаждается быстрее в концентрированном растворе, и
осадок легче фильтруется.

Дают постоять при комнатной температуре в течение не-
скольких минут, затем фильтруют и промывают дестиллирован-
ной водой, сначала холодной, а потом горячей. Если осадок
светложелтого цвета, то можно его считать свободным ют пла-
тины, но если известно, что в растворе имеется много платины,
то для большей точности рекомендуется произвести вторичное
осаждение. Если платина осаждается вследствие нагревания или
по другой причине, осадок получает бронзово-зеленую окраску.
Окончательный осадок отфильтровывается, промывается, высу-
шивается при 105° и взвешивается в тигле Гуча, в случае боль-
шого количества. Если же осадок мал, то он может быть вы-
сушен, затем медленно и тщательно сожжен в фарфоровом тигле.
После сжигания остаток следует обработать каплей муравьиной
кислоты для восстановления окиси палладия. Металлический пал-
ладий затем взвешивается. Если осадок должен быть взвешен
без сожжения, то его следует сначала промыть алкоголем, так
как осадитель в достаточной степени нерастворим в воде.
278
Платина может быть определена путем вычисления пораз-
или она может быть регенерирована и взвешена. Чтобы
Сгенерировать платину, фильтруют осадок палладия, выпари-
куг почти досуха в небольшой фарфоровой чашке, затем при-
бавляют немного азотной кислоты и заканчивают выпаривание.
Остаток напревают почти до красного каления, чтобы удалить
все органические вещества, которые, если останутся, то будут
мешать осаждению платины. Остаток растворяют, употребляя в
небольшом количестве царскую водку, выпаривают досуха на
водяной бане с каплей разбавленной НС1 и разбавляют неболь-
шим количеством дестиллированной воды. Раствор доводят до
щелочной реакции прибавлением Na2G08 и затем кипятят с
муравьиной кислотой, чтобы осадить платину. Осадок отфильт-
ровывают, промывают, сжигают и взвешивают.

В известных случаях возможна некоторая экономия времени
путем определения палладия в об’единенных азотнокислых рас-
творах колориметрическим путем после отделения платины от
золота, а затем, действуя, как описано выше, получают совместно
платину и губку палладия, которые взвешиваются, затем платина
отделяется путем вычисления по разности.

Непосредственное определение очень малых
количеств платины

Пробиреру нередко приходится опробовать на платину руды,
содержащие золото, серебро и другие металлы, в которых коли-
чество платаны, если она присутствует, настолько мало, что она
может легко ускользнуть от исследователя при обычном методе
пробирного анализа на золото и серебро. Метод разделения сер-
ной кислотой, примененный к подобным рудам, дал бы остатки,
разность в весе которых была бы так мала, что было бы неясно,
к какому решению можно притти относительно присутствия или
отсутствия платины. Во многих случаях сообщения об откры-
тиях платины, дававшие поводы для затраты большого труда и
неосновательной експлоатации месторождений, не имели ника-
кого другого фактического основания, кроме ошибки, сделанной
неопытными пробирерами. Многие из этих ошибок могли быть
избегнуты даже неопытными пробирерами, если бы они делали
анализы по методу, описанному здесь.

F. Р. Dewey\ бывший главный пробирер Монетного двора
США, разработал метод испытания руд и определения в них
очень малых количеств платины, который дает возможность из-
бежать невыгодные стороны и дефекты метода определения по
♦разности»; этот метод достоин внимания всех пробиреров. Метод
основан на селективном осаждении платины сероводородом в
присутствии большого избытка солей серебра. Он имеет преиму-
щество, общее всем прямым определениям, и заключается в том,

1 Trans. А. I. М. Е., 43, стр. 578—581 (1912).
что сама платина взвешивается, свободная от золота и серебра, I
после чего она подвергается соответствующим испытаниям длЦ
определения того, что она действительно платина, и для обнару.»

жения присутствия в ней других металлов платиновой группы. I

Сущность процесса. Золотые и серебряные корольки, относи-®
тельно которых можно предполагать, что они содержат платину,.»
прокаливают и разделяют азотной кислотой обычным способом, в)
причем все растворы и промывные воды тщательно сберегают, у
Некоторое самое небольшое количество платины, находящейся’
в корольке, растворится легко и полностью, если только присутЯ

ствует достаточное количество серебра. Стараясь употребить

только небольшое количество азотной кислоты, раствор разба-

вляют и прибавляют ограниченное количество весьма разбавлен-
ной сероводородной воды. При этом осаждается практически вся

платина вместе с небольшой частью серебра. Осадку дают по- I
стоять в течение ночи, затем его отфильтровывают, высушивают ।
и сжигают в фарфоровом тигле. Губку завертывают в небольшой
кусок свинцовой фольги и купелируют. Королек разделяют в
серной кислоте, платиновый остаток промывают, высушивают, j
прокаливают и взвешивают. Металл, полученный в результатеЯI]
этого, подвергается качественному исследованию.

Процедура. Берут такое количество руды, которое дает i

или весомое количество платины или в случае отсутствия весо-

мого остатка после разделения серной кислотой ясно дает отри-1
нательный результат анализа. Плавят руду с соответствующими I
реагентами, шерберуют полученный в результате веркблей, если®
необходимо, удаляют медь, купелируют и прокаливают, как при ।
всех анализах на платину. Разваривают в насколько возможно К
малом количестве азотной кислоты и промывают. Если по какой-]
либо причине употреблялся избыток азотной кислоты, его уда- •
ляют выпариванием и затем разбавляют водой. Прибавляют мед- j i
ленно, постоянно помешивая, ограниченное количество очень * |
разбавленной сероводородной воды. Рекомендуется употреблять
1 ч. тфепкой сероводородной воды, разбавленной 10 или 20 ч.11
воды. Раствор сразу темнеет, но не происходит немедленного вы- ।
деления видимого осадка. Раствор следует от времени до вре- <
мени помешивать и подогревать; приблизительно через 2 часа
появятся хлопья осадка. Его можно профильтровать через 3— 1
4 часа, но еще лучше дать ему простоять всю ночь.

* Количество требуемого сероводорода зависит конечно от ко-
личества присутствующей платины. Если оно известно хотя бы в 
грубых цифрах, то достаточно от трех до пятикратного коли-1
чества, чтобы осадить всю платину и серебро. В случае совер- я'
шенно неизвестной руды рекомендуется употреблять сначала Mi
1 см“ крепкой сероводородной воды, разбавленной до 15 см“, и $
сохранять фильтрат от сульфидов для вторичной обработки,
если это необходимо, после отфильтрования осадка, достаточно 11
хорошо промытого при операциях перенесения его на фильтр; I
влажный фильтр переносят в фарфоровый тигель, тщательно вы- '
сушивают и обугливают при низкой температуре, сжигая на не-
„ льшом пламени горелки. Остаток, имеющий форму металли-
ооЛой губки, осторожно переносят на свинцовую фольгу, за-
стывают и купелируют. Полученный в результате королек раз-
веР в серной кислоте обыкновенным способом. Платина оста-
ется в виде темного остатка, обычно собранного в форме губки,
Няже если он очень мал. Эту губку надлежащим образом промы 
вают декантацией, обжигают и взвешивают.

Полученный в результате металл обычно говорит сам за
себя будучи платиной, но если бы явилось какое-либо сомнение,
его можно растворить в 1—2 каплях царской водки и немедленно
выпарить. 'Полученный раствор может быть испытан иодистым
калием или хлористым оловом. Большая часть палладия, которая
может оказаться в корольке, должна быть растворена в серной
кислоте; на присутствие палладия ясно указывает цвет раствора.
Если количество полученного металла значительно, то платину
можно отделить в виде хлороплатината аммония, тщательно
сжечь и взвесить -в форме металла. Сколько-нибудь значительная
разница указывает на присутствие других металлов платиновой
группы, которые 'Могут быть определены отдельно.

Может случиться, что конечный металл показывает желтый
цвет золота по той причине, что чрезвычайно тонкий налет зо-
лота плавает поверху при сливании раствора азотнокислого се-
ребра с золотого королька.

В таком случае 'металл должен быть снова переплавлен с се-
ребром и все операции обработки повторены. Если отношение
золота к серебру в корольке, подлежащем разделению, так мало,
что золото отделяется в тонко дисперсном состоянии, то часто
можно предотвратить затруднения, вторично профильтровав
раствор азотнокислого серебра для того, чтобы отделить какой-
либо налет золота прежде, чем прибавлять сероводород.

Если материал содержит значительное количество платины, то
не вся она может раствориться при одной обработке азотной
кислотой. В этом случае, прежде чем проводить осаждение пла-
тины сероводородом, остаток от первого разделения в азотной
кислоте должен быть сплавлен с серебром и разделен вторично
в азотной кислоте.

Dewey сообщает, что нашел этот метод удовлетворительным
для определения очень малых количеств золота и платины в раз-
личных серебряных продуктах, таких, как чистое серебро. Срав-
нительно легко 'собрать золото из очень больших проб серебра,
ДО 100 г и более, в 100 мг серебра и затем разделить в азотной
кислоте, как обычно. Даже электролитически рафинированное
серебро обнаруживает небольшие количества золота при ана-
лизировании этим методом. При опробовании слитка берут не-
много большее, чем полагается теоретически, количество азотной
кислоты, хорошо разбавленной, и ею обрабатывают корточки,
которые лучше прокатать и разрезать на небольшие куски.
Когда серебро совершенно растворилось «или кислота истощилась
ес выливают, и небольшое количество оставшегося серебра рас-
творяют в небольшом количестве свежей кислоты. Соединен-
ные растворы выпаривают почти досуха и затем разбавляют до
250 см’, вливают 5 см“ крепкого раствора сероводорода, разбав-
ляют до 50 см’ водой, постоянно помешивая, и затем анализ
завершается, как обычно.

Определение серебра в рудах, концентратах,
отходах и сплавах, содержащих платину
и палладий

Серебро в рудах, концентратах и простых сплавах, содержа-
щих только золото и платину, обычно определяется купелиро-
ванием, за которым следует разделение серной кислотой. Но
если присутствует палладий или требуется по какой-либо при-
чине большая точность, то необходимо применение другого
метода.

Высокая температура, употребляемая при купелировании пла-
тиновых сплавов, является причиной высоких и нерегулярных
потерь серебра, и в меньшей степени золота и платины, причем
ни одна из этих потерь не компенсируется надлежащим образом
даже применением чеков. Присутствие золота и платины увели-
чивает количество свинца, удерживаемого в корольках. Исправ-
ления на добавочное золото и серебро и возможные потери этих
металлов при купелировании и разделении серной кислотой
осложняют дальнейший процесс так, что даже в отсутствие пал-
ладия, 'когда можно ожидать надежных результатов для сере-
бра, лучше всего произвести специальное определение серебра.

Было установлено, что метод, применявшийся Смутом \ за-
служивает доверия; его метод здесь описан с незначительными
изменениями.	?

Ход процесса. Производят обычную тигельную плавку. Бе-
рут навески от 7,5 до 30 г соответственно количеству присут-
ствующего серебра. В некоторых случаях вместо тигельной
плавки можно было бы применить шерберование. Вместо купе-
лирования веркблея проковывают его молотком для освобожде-
ния от шлака и растворяют в разбавленной азотной кислоте.
Большая часть серебра переходит в раствор вместе с палладием
и небольшим количеством платины. Золото и большая часть пла-
тины вместе с небольшой частью серебра остаются нерастворен-
ными. Отфильтровывают нерастворимый остаток и промывают
его тщательно горячей разбавленной азотной кислотой и вслед
за этим горячей водой. Шерберуют остаток один раз с неболь-
шим количеством свинца и растворяют веркблей, как прежде,
фильтруя в сосуд, содержащий первый фильтрат. Серебро в сое-
диненных фильтратах осаждается в форме хлорида, путем мед-
ленного прибавления ограниченного количества разбавленной со-
ляной кислоты при постоянном помешивании. Если количество
серебра небольшое, так что затруднения в осаждении и фильтро-
вании предупреждены, прибавляют около 0,5 см* ^репкой сер*

1 Е. and М. I., 99, стр. 701 (1915).	4,

282	. X '	• • >
ней кислоты, чтобы образовать осадок сернокислого свинца-
Пают осесть в течение ночи или пока жидкость не станет чистой
и затем фильтруют через двойную фильтровальную бумагу и
промывают.

Фильтровальную бумагу, содержащую хлористое серебро,
сжигают при низкой температуре, соблюдая предосторожности,
о которых уже упоминалось, и остаток шерберуют со свинцом.
Если количество палладия, содержавшегося в пробе, мало, то се-
ребряный королек, полученный купелированием этого веркблея,
может считаться достаточно чистым для обыкновенных целей.
Он содержит некоторое количество палладия; для более точного
определения серебра следует вновь растворить веркблей, полу-
ченный в результате шерберования первого осадка хлористого
серебра, и серебро следует снова подвергнуть осаждению. Его
фильтруют и шерберуют, как прежде, а веркблей купелируют.
Количество палладия, удержанного после второго осаждения, так
мало, что им 'Можно пренебречь. В случае необходимости по- .
правки на потерю в шлаке растворимость и поглощение капелью
могут быть установлены и введены в определение.

Опробование руд и других материалов, содержа-
щих иридий, осмистый иридий, родий и рутений
Если .руды, 'содержащие иридий, осмистый. иридий, родий и
рутений, плавятся со свинцом при хороших условиях, то родий
сплавится со свинцом, но другие металлы или останутся практи-
чески вне веркблея или образуют с железом отдельный сплав,
не содержащий свинца. Осмистый иридий и иридий по причине
своего высокого удельного веса опустятся через расплавленный
свинец на самое дно тигля. Если окажется желательным восста-
новить эти металлы, то пробирный шлак должен быть нейтраль-
ным, плавка должна носить восстановительный характер, а ти-
гель следует лучше передвигать в печи, не агитируя содержи-
мого, и дать ему остыть. Если шихта выливается, то возникает
опасность потери некоторой части этих металлов. Но если со-
держимое тигля охладилось без помешивания, то они механи-
чески удерживаются свинцом.

Если веркблей, содержащий эти металлы, купелируется, то
иридий и осмистый иридий опускаются через свинец на дно, и
некоторые мелкие частицы могут быть утеряны в капели. То, что
остается, будет найдено на нижней поверхности королька благо-
родных металлов./ Если подозревают присутствие иридия или
осмистого иридия' то рекомендуется очистить нижнюю поверх-
ность королька, погружая его в соляную кислоту, чтобы удалить
всю костяную золу; это лучше чем чистить его щеткой, что мо-
жет способствовать отделению некоторых мелких частиц. Если
королек, Содержащий эти составные части, свертывают в кор-

точку нижне
мргут^ быть

ПОЛОСОК.' А

 S? .

[ей частью наружу,

то иридий и осмисгый иридий

видны через лупу в форме черных пятнышек и
Родий вследствие меньшего удельного веса распределится по
всему корольку. Часть рутения окислится в течение купелиро-
вания, придавая поверхности королька сине-черный цвет; осталь-
ное распределится по всему корольку,

Если королек или корточка разделяются в азотной кислоте
обыкновенным путем, то остаток помимо золота будет содер-
жать весь иридий и осмистый иридий, которые находились в
корольке, а также большую часть родия и рутения. Их обыкно- 
венно взвешивают, как золото; в большей части анализов руд
количество их так мало, что разница получается незначительной.
Некоторые сора или другие производственные отходы однако
содержат ценные количества первых трех из этих составных
частей руды, и в таком случае разделение может иметь оправда-
ние, особенно потому, что иридий и родий дороже золота.-

Определение иридия, осмистого иридия и родия
в золотых корточках

Взвешенная корточка обрабатывается разбавленной царской
водкой. Крепость рекомендуемого реагента — 1 ч. царской водки ,
(3 ч. НС1 и 1 4.HNO8) и 5 ч. воды. Этот реагент растворяет зо-
лото и кое-какие остатки платины и палладия, но практически
не оказывает действия на остальные металлы платиновой группы.
Промывают, прокаливают и взвешивают остаток, который со-
стоит, из иридия, осмистого иридия, а также и некоторого коли- j
чества рутения, ускользнувшего от окисления в течение купели-
рования.

Чтобы удостоверить надежность этого разделения, раствор t
царской водки -можно выпарить и .вновь обработать соляной
кислотой, для полного удаления азотной кислоты и затем разба-
вить водой и осадить золото щавелевой кислотой. Полученный -
осадок промывают, высушивают и взвешивают. Остаток от ела- .
бой царской водки, употребленной для разделения, может быть I
в дальнейшем обработан крепкой царской водкой, которая рас-
творяет иридий по той причине, что он находится в тонко дис-
персном состоянии, но оставляет нерастворенным осмистый ири- .
дий, родий и рутений.

Из описания явствует, что метод, данный здесь для опреде-
ления иридия, самый непосредственный, обладающий тем пре- i
имуществом, что он очень прост. Для такого материала, как
черные шлихи и отвалы с относительно низким содержанием, он
в достаточной мере точен для большей части технических целей. 
Для контроля при продаже больших количеств отбросов с вы- '
соким содержанием 'или для опробования сплавов, содержащих
большие пропорции металлов платиновой группы, узаконены
более точные методы, связанные с большей затратой времени и
более дорогие. Один метод этого рода, поскольку он начинается ,
плавкой со свинцом, описан под заголовком «Определение иридия
в платиновых сплавах». Однако большая часть этих точных ме-
тодов имеет дело главным образом с аналитической химией и
i

не имеет отношения к пробирному искусству, а потому не входит
в содержание этой книги. Изучающие этот вопрос могут найти
описание их в книгах по количественному анализу.

Определение иридия в платиновых сплавах

Этот метод основан на открытии Девиля х, который мог вы-
полнять очень точное отделение платиновых металлов, когда
платина в сплаве с иридием, родием, палладием, железом и
медью плавилась со свинцом при высокой температуре. Вся пла-
тина, палладий, родий и медь сплавились со свинцом. Иридий,
рутений и железо образовывали отдельный сплав, не содержа-
щий свинца. Кипящая разбавленная азотная кислота удаляла'
весь свинец вместе с палладием и медью и небольшим количе-
ством платины и родия. Разваривание остатков теплой разба-
вленной царской водкой оставляло нерастворимым “только сплав
иридия, рутения и железа.

Гильхрист2 изучал детали этого метода, употребляя спе-
циально приготовленные сплавы, сделанные из металлов высокой
степени чистоты, и подтвердил количественное отделение этим
методом иридия и рутения от остальной части металлов платино-
вой группы. Было установлено, что золото не препятствует от-
делению. Железо отделяется приблизительно количественно с
иридием. Несколько видоизмененный метод дан ниже вместе с
некоторыми примечаниями после дискуссии.

Сплавление со свинцом. Плавят точно взвешенную порцию
платинового сплава с пробирным свинцом, взятым в пропорции
1 :10 по весу, в течение одного часа при температуре около
1000°. Графитовый тигель, внешний размер которого 3,8 см в
диаметре и 6,2 см высоты, подходит для плавок, в которых
употребляется от 20 до 40 г свинца. Внутренняя поверхность
тигля должна быть конической для того, чтобы облегчить удале-
ние охлажденного слитка. Расплавленную массу не выливают из
тигля, дают ей затвердеть для того, чтобы иридий мог осесть на
дно тигля. Тигель лучше всего нагревать в электрической печи.

Разделение азотной кислотой. Очищают охлажденный верк-
блей, освобожденный от углерода, щеткой из верблюжьего
волоса и помещают его в сосуд. Прибавляют азотную кислоту
следующей концентрации: 1 об’ем кислоты (уд. в. 1,42): на
4 об’ема воды, расходуя 1 см’ кислоты на 1 г свинца. Помещают
сосуд на водяную баню или на горячую плиту и поддерживают
температуру раствора около 85°. Полное растворение веркблея
обычно наступает через 2 часа. Остается довольно об’емистая
серовато-черная масса. Разбавляют раствор в два раза больше
ег° об’ема и сливают жидкость через двойной фильтр, состоящий
из 9-см бумаги синей фильтровальной ленты, на которую нало-
жена 7-см бумага черной ленты. Остаток промывают в стакане

' Proc6s-verbaux, Gomltfi International des Poids et Mesures, 1877, стр. 185.

- Scientific Paper 483, U. S. Bureau of Standarts, 19, стр. 325—345 (1924).
очень тщательно горячей водой, и промывные воды сливают -
через фильтр. Остаток в этот момент не переносится на филь-
тры. Растворы азотнокислого свинца и промывные воды лучше
всего фильтровать в колбу Эрленмейера, чтобы было легче обна-
ружить присутствие осадка, который прошел через фильтры. Это
делается путем быстрого вращения жидкости в колбе. Частицы
осадка собираются в центре дна колбы. Фильтры переносят в ста-
каны без прокаливания.

Растворение свинцово-платинового сплава в царской водке.
Последовательно прибавляют из расчета 15 смЕ воды, 5 см“ со-
ляной кислоты (уд. в. 1,18) и 0,8 см“ азотной кислоты (уд. в.
1,42). на каждый грамм платинового сплава. Подогревают рас-
твор в сосуде на водяной бане или на горячей плите, поддержи-
вая температуру около 85°. Свинцово-платиновый сплав обычно
полностью растворяется в течение 1—Р/г час. Разбавляют рас-
твор водой до об’ема, в два раза большего, и фильтруют через
двойной фильтр, подобный тому, который употреблялся ранее.
Иридий, не растворимый в царской водке, окажется в форме
мелких кристаллов, обладающих светлым металлическим блеском
и имеющих высокую плотность. Сначала фильтруют светлый рас-
твор и затем тщательно переносят осадок вместе с первым
фильтром. Очень важно исследовать сосуд, чтобы увидеть, не
осталось ли иридия. С этой целью сосуд вытирают куском
фильтровальной бумаги, чтобы собрать кое-какие остатки ме-
талла, прилипшего к стенкам сосуда. Затем при быстром враще-
нии небольшого количества воды в сосуде остающийся иридий
опускается в силу тяжести к одному месту, откуда его удаляют
при помощи куска бумаги. Тщательно промывают фильтры и
иридий сначала горячей водой, затем горячей разбавленной со-
ляной кислотой (1 : 100) и наконец горячей водой.

Фильтрат хлороплатиновой кислоты следует исследовать на
иридий, который мог пройти через фильтры, способом, описан-
ным при обработке азотной кислотой. Последние промывные
воды следует испытать на отсутствие свинца. ;

Сжигание и восстановление иридия. Помещают промытые
фильтры и иридий в фарфоровый тигель, высушивают >и обугли-
вают фильтр. После разрушения фильтровальной бумаги сжигают
иридий при полном пламени горелки Террилля. После этого по-
крывают тигель покрышкой Розе, лучше кварцевой. Вводят в
тигель струю водорода, через 5 мин. удаляют горелку и через
несколько минут тушат пламя водорода моментальным прекраще-
нием струи -водорода. Это можно делать быстро, если часть ре-
зиновой подающей водород трубки заменена стеклянной, один
конец которой может быть легко раз’единен. Иридию дают
охладиться в атмосфере водорода и затем взвешивают, как
металлический иридий.

Примечания: 1. Остаток состоит из иридия и некоторого количества
рутения, который -мог присутствовать в первоначальном • сплаве, вместе
с большей частью железа.

2	. При технических анализах небольшими количествами рутения, нахо-
дящегося с родием, пренебрегают.
3	Очень малая часть иридия может уйти в раствор в течение обра-
Ллтки царской водкой, но потеря ничтожна.

°0'4 Небольшое количество нерастворенного вещества .может «.опасть
„пйднй во время анализа, и если имеют дело4с малыми количествами нря-
лия то должны быть проведены анализы с целью получения поправки для
исправления этой ошибки. Гильхрист проводил полные анализы, употребляя
40 г пробирного свинца и получая остатки, весившие 0,5 мг.

5. К двум методам можно обратиться для исправления результатов по
железу: а) определить железо в отдельном образце сплава; 6) другой метод
связан с плавкой остатка иридия с чистым цинком в кварцевом тигле. Ири-
дий образует цииково-иридиевый сплав, не растворимый в разбавленной
соляной кислоте, которая употребляется для растворения цинка и железа.
, Нерастворимая порция промывается декантацией через фильтр, фильтр
сжигается в фарфоровом тигле и затем главная порция циико-иридиевого
сплава прибавляется и высушивается. Высушенный материал плавится с над-
сернокислым калием, чтобы сделать цинк растворимым, После выщелачи-
вания очень разбавленной серной кислотой материал фильтруют и промы-
вают горячим разбавленным раствором хлористого аммония. Фильтровальную
бумагу, содержащую иридий, тщательно высушивают, обугливают в водо-
роде и сжигают в воздухе. Сожженный остаток обрабатывают для удаления
кремнезема, прокаливают в атмосфере водорода и взвешивают.


288

Схема разделения королька, содержащего платиноиды, по сернокислотному способу 1*
Королек

Разваривание в крепкой H3SO4

Разбавление водой
I
Фильтрование (1)

Фильтрат

Осаждение Pd
диметилглиоксимом

I

Присоединяется к
осадку (а)

I------------------

Фильтрат Ag3SO<

Осаждение серебра

Фильтрование (П)

Осадок AgCl
Промывка холодной водой

--------------1

Осадок Pt, Pd, Au, Ir, Rh, Os

I

Промывка горячей

_ I

Промывка.горячнм

водой

„	4

Сжигание осадка

раствором уксуснокислого аммония

I

Фильтрат Pt, Pd, Au

Пропускание SOa

I

Фильтрование (IV)

I	I

Фильтрат Pt, Pd. Осадок—Au

i

Выпаривание досуха

4

Растворение в царской водке

4

Выпаривание досуха и обра-
ботка НС1

I

Растворение в царской водке

Выпаривание с НС1

_ I

Растворение в воде

I

Фильтрование (III)

4

Осадок Ir, Rh, Os
I

Сжигание

Сплавление c Na.,0,

Выщелачивание водой

I

Обработка соляной кислотой
a.

Растворение в йоде

Качественные реакции

Растворение в воде
п .1
исаждеиие палладия

I

Фильтрование (V)

Фильтрат Pt

4

Выпаривание досуха

4

Обработка сухого остатка
азотной кислотой

I

Прокаливание остатка
Растворение в царской водке
Обработка соляной кислотой
Растворение в воде
Нейтрализация содой
Восстановление платины
муравьиной кислотой

I	*

Фильтрование (VI)

I	I

Фильтрат	Осадок Pt

Проверка иа полноту Промывка горячей водой
осаждения	|

Сжигание

	Взвешивание

Осадок диоксимина (а)

'I'

Промывка холодной водой

Сжигание осадка

I

Прокаливание в водороде

Взвешивание

1 Данная схема применяется в лаборатории благородных металлов Минцветметзолото для корольков, содержащих не-
значительное количество палладия. Если в корольке имеется более или менее значительное количество палладия, то сле-
ю дует иметь в виду, что часть его перейдет в фильтрат. В этом случае палладий следует высадить из фильтрата диметцлглиок-
g симом, прокалить осадок в струе водорода и взвесить.