再造汉明 第80章 新式金银提炼法

第80章 新式金银提炼法

潘益飞问道：“刘总，二硫化碳怎么制取？”

刘云龙说道：“大家知道硫磺、木炭和硝石可以做炸药。制取二硫化碳时，仅仅是把木炭或焦炭和硫磺放到铁釜中，隔绝空气加温到1000℃焙烧，就得到二硫化碳。注意，焙烧时先要蒸发掉木炭、焦炭中的水分，禁止混入硝石，否则会爆炸。”

潘益飞问道：“那怎么从二氧化硒溶液中提取硒呢？”

刘云龙说道：“将二氧化硒液体加温到70℃，通入二氧化硫，二氧化硒就被还原成单质硒。”

贝喜鲁问道：“这个硒有啥用处？”

刘云龙说道：“我们现在烧制的玻璃，因石英石中还有一定的铁质，所以玻璃呈绿色或淡绿色。今后烧制玻璃时，加入微量硒，就能得到无色、透明的玻璃。如多加点硒，烧制出来的玻璃就成红色，像宝石一样漂亮。硒与其它金属配合使用的话，可以烧制灰色、古铜色、黑色玻璃，我们的玻璃品种不就多了吗？今后我们在冶炼的铸铁、钢中加入微量硒，就能使得金属结构更致密，机械性能更好。”

其实硒除了在玻璃工业、冶金工业上有广泛应用外，在化工工业、电子工业、医疗业、农业上也有广泛应用，但刘云龙暂时还没讲，即使讲了，他们也没法理解。

潘益飞把重点记下后，问道：“这个矿渣中的金子怎么提炼？”

刘云龙说道：“在提炼黄金前，我们还要提取矿渣中的铁、锌。

硫铁矿炼制硫磺后的矿粉中大部分铁变成了四氧化三铁，少部分铁质还是硫化铁及三氧化二铁，将矿渣加温到570℃焙烧，焙烧时间持续在30分钟以上，尽量将矿渣中的锡、硒、铅的氧化物成为蒸气挥发出来。矿渣中的硫化铁和三氧化二铁被转化为二氧化硫、四氧化三铁。

矿渣经这样处理后，矿渣中余下的硫已极少，可忽略不计了。

利用四氧化三铁的磁性，用铁除去四氧化三铁，收集到的四氧化三铁可以用来炼铁。

锌的沸点是906℃，它在沸点以下基本不挥发，因此矿渣中的锌、镍、钴、银、金等被留在了硫铁矿矿渣中。将去除了四氧化三铁的矿渣中加入焦炭，加热到1000℃—1100℃，氧化锌被碳还原成金属锌，矿渣中的氧化铅同时被还原成金属铅。金属锌在1000℃高温下变成锌蒸气进入烟道，将收集的锌蒸气溶于水，就能提取纯度达98％的单质锌粉。”

贝喜鲁又问道：“这个锌有啥用处？”

刘云龙说道：“提炼的锌可以用来提炼黄金、白银。我们平常见到的青铜中就有锌，使用的脚炉、汤婆子等铜器中也有锌，今后可用来制取其它锌合金，还能用来镀锌。”

潘益飞问道：“矿渣提取了锌之后怎么处理？”

刘云龙说道：“铅的熔点只有328℃，矿渣被加温到1000℃—1100℃之后，矿渣中的铅早已熔化。

铅是优秀的金、银捕集剂，矿渣中的金银绝大部分被收集到铅中，还有部分铜、钴、钼、镍等，因此这种铅称为贵铅。为了最大程度地回收矿渣中的金、银，在矿渣中加入焦炭熔炼时，可同时直接投入铅，今后有了二氧化铅后，也可以把二氧化铅投入到贵铅中，以增加矿渣中铅的浓度。

将得到的贵铅加入烧碱溶液，贵铅中的金、银、铅等并不与烧碱发生化学反应，沉淀后去除杂质。我们的炼焦厂已有氨水了，在滤液中在加入硫酸、氨水，浸出粗制硫酸钴，再用氢氧化钠、四氧化二磷去除溶液中的铜、锰、铁、锌等杂质，过滤后就能得到纯度达97％以上的硫酸钴。今后在硫酸钴中加入草酸铵，得到草酸钴。将草酸钴烘干、加热后就能制得氧化钴。用一氧化碳就能把氧化钴还原成金属钴。”

秦银华问道：“草酸铵怎么制备？”

刘云龙说道：“用淀粉为原料，用1号催化剂将淀粉与硫酸、硝酸的混合液进行氧化反应就能制得草酸，草酸与氨水反应就得到草酸铵。”

贝喜鲁问道：“这个钴有啥用处呢？”

刘云龙说道：“钴可以用来炼制耐高温、耐磨的合金钢，锰钢、钒钢及今后的硼钢、钨钢中加入微量钴，就能制成性能优异的切削刀具。

钴还是优秀的高级颜料的原料。我们的景泰蓝瓷器用的就是钴颜料。我们现在的紫色颜料很贵，我们有了钴就能很轻松地制备紫色颜料。所有的磷酸盐与硫酸钴反应后，都能生产紫色颜料，比如用磷酸三钠溶液与硫酸钴溶液一起反应生成的磷酸钴就是漂亮的紫色颜料；磷酸钴中加入氨水后，与磷酸氢二钠、硫酸钴生成磷酸铵钴，也是一种紫色颜料；用氢氧化钠与磷酸三钠反应后，再加入硫酸钴，过滤掉硫酸钠后得到的沉淀物用作颜料的话，称为碱性钴紫颜料，再加入过量氢氧化钠，得到碱性淡钴紫颜料。钴盐和砒霜可以合成砷酸钴，也是一种紫色颜料。”现在市面上的紫色颜料很缺，价格极其昂贵。潘益飞赶紧把几种紫色颜料的做法记了下来，今后制备紫色颜料后，可以赚很多钱。

刘云龙接着说道：“不同比例的氧化锌与氧化钴在1000℃的高温下熔融后，可以得到不同绿度的绿色颜料。

氧化钴与盐酸反应生成氯化钴，氯化钴也是一种颜料，这种颜料在常温下是白色的，但是加热后会变成绿色。

钴族颜料的特点是耐高温、耐腐蚀、耐光照，因此钴族颜料比其它颜料贵。”

其实，钴还能用于化工生产中的催化剂。将氯化钴在常温、常压下加入硫代硫酸钠、一氧化碳，在铁—锰粉末的催化下，生成四羰基钴钠。在没有铂、钯、铑等贵金属的情况下，四羰基钴钠可代替铂、钯、铑作为酮、酸、脂羰基化合成的催化剂。由于所有的催化剂都是保密的，刘云龙就没有告诉他们。

贝喜鲁说道：“这么说，我们仅用提取的钴就能赚很多钱？”

刘云龙说道：“我们费了这么大的功夫提取了钴，当然要有回报。这种高级颜料，只有我们有，价格完全可以高一点。做出颜料后，你们测算一下成本，再加200％的利润出售。”

潘益飞问道：“加200％的利润出售，会不会太贵了？”

刘云龙说道：“现在市场上紫色颜料要8—10两1斤，我们做的颜料即使加300％的利润出售，估计价格也只有每斤3两左右，别人没法和我们竞争。”

自从刘云龙要求各铺、矿、坊、厂财务独立核算后，潘益飞一直担忧着能不能完成年度财务目标，这下他放心了，仅仅做紫色、绿色、白色等颜料就能赚很多钱了。

秦银华问道：“剩下的金、银怎么提取呢？”

刘云龙说道：“将提取钴后的贵铅继续加热到1000℃—1100℃，贵铅中的铜、银、铅、金中，铜的比重最轻，只有8.96克/cm3，因此就浮在面上，将这部分铜浮渣去掉，再加入硫磺，粗铅液中残留的铜与硫磺反应，生成硫化铜。硫化铜的比重也比铅、银小，浮在面上，去掉这部分浮渣，余下的铅液中铜的含量已可以忽略不计。余下的是铅、银、金的混合液。这时，你们可以根据《天工开物》中记叙的吹灰法来提炼金银。”

潘益飞听后心想，得赶紧去买《天工开物》后，回家好好看看这本书了。

贝喜鲁、秦银华已熟读了《天工开物》，知道“吹灰法”是怎么回事。

秦银华想起看过的汉代《神农本草经》中记载的“混汞法”，就问道：“为啥不用《神农本草经》中的混汞法来提取金银呢？”

刘云龙听后想道，《神农本草经》与《黄帝内经》、《难经》、《伤寒杂病论》一起，被称为中医四大经典着作。《神农本草经》中确实记录了中国古代提炼黄金、白银的混汞法。于是说道：“也可以用混汞法来提取金银。‘混汞法’是利用水银能溶解金、银的特点，将矿物中的金、银溶解到水银中，再蒸馏回收水银，提取金银。但水银易引起重金属中毒，使用‘混汞法’时必须要做好防护工作。”

贝喜鲁问道：“除了吹灰法、混汞法，还有其它办法提炼金银吗？”

刘云龙说道：“如不用吹灰法、混汞法，还可以使用锌化法。在粗铅液中加入锌粉来置换出金、银。加入锌粉后，金与锌的反应比银更强烈，金优先与锌反应，生成锌化金、锌化三金、三锌化金，这些锌化金并不溶于铅液，熔点分别为725℃、644℃、475℃，银的熔点是962℃，铅的熔点是327℃，随着温度的降低，银首先析出沉淀，捞渣捞出，再是锌化金、锌化三金、三锌化金分别析出，称为富金壳，捞渣完后最后剩下的是铅和银的混合液。

在铅和银的混合液中再加入过量的锌，反应30分钟后，锌与银生成三锌化二银、五锌化二银，这些锌化银都不溶于铅液，捞渣捞出，称为银锌壳。余下的是含有锌的铅。

富金壳、银锌壳可利用锌在高温下易生成锌蒸气的特点，用蒸馏法去除锌，回收氧化锌，最后得到纯度99％左右的金、银。如要继续提高金、银的纯度，将来需用电解法。”

潘益飞问道：“那制取硫酸后的矿渣，怎么提取金银？”

秦银华插话道：“硫铁矿制取硫酸时，温度在900℃左右，矿物中绝大部分的锡、硒、硫等已变成蒸气随尘埃进入烟道，矿渣中剩下的只有铁、铜、锌、钴、镍、金、银等元素，铁同样以四氧化三铁的形式存在于矿渣中。剩下的步骤和刘总刚刚说的差不多了哇。”

刘云龙说道：“对。”

秦银华问道：“小茅山的铅锌矿，也可以用类似的方法熔炼咯？”

刘云龙说道：“是的。不过小茅山的铅锌矿中除了有铅、锌、铁、铜、金、银外，还含有较大品位的铋、锑、铟等有益元素，明天培训时，我会告诉你们怎么提炼的。”

刘云龙给他们讲的提取金银的“锌化法”，也叫“派克斯法”，是后世由英国人派克斯于1850年发明的。后世提炼金银时还有“氰化法”，由于现在还没有氰化物，因此刘云龙暂时没有和他们讲述“氰化法”提炼金银的原理。

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