Bản dịch sách: Các quy trình tách Au từ quặng của Charles Howard Aaron được đưa vào thư viện trường Bancroft, ĐHTH California năm 1981

Ấn phẩm này là một hướng dẫn toàn diện về các phương pháp luyện kim để chiết xuất vàng và bạc từ quặng, tập trung vào quy trình Plattner cho vàng và quy trình Kiss cho bạc. Nó bao gồm các chi tiết về xây dựng lò nung, tạo và sử dụng clo, và các phương pháp thử nghiệm. Ngoài ra, tài liệu còn bao gồm quảng cáo từ các nhà cung cấp vật liệu và dịch vụ cần thiết cho ngành khai thác và luyện kim vào cuối thế kỷ 19. Các trang được cung cấp là các phần trích từ một chuyên luận thực tế năm 1881, "Leaching Gold and Silver Ores: The Plattner and Kiss Processes" của Charles Howard Aaron. 
 

Dưới đây là bản tóm tắt chi tiết các chủ đề chính, ý tưởng quan trọng nhất và các dữ kiện từ các nguồn được cung cấp, bao gồm các trích dẫn thích hợp.

Tài liệu Tóm tắt: Các quy trình Leaching vàng và bạc

Tài liệu này cung cấp một cái nhìn tổng quan toàn diện về các quy trình công nghiệp và hóa học được sử dụng để chiết xuất vàng và bạc từ quặng, đặc biệt tập trung vào các phương pháp Plattner và Kiss, các loại lò nung khác nhau, và các quy trình liên quan đến tuyển quặng, lọc và kết tủa.

1. Leaching (Lọc) và Luyện kim

• Định nghĩa Leaching: Ban đầu, leaching có nghĩa là chiết xuất muối kiềm từ tro bằng cách đổ nước lên chúng. Trong luyện kim hiện đại, nó đề cập đến "sự chiết xuất muối kim loại từ quặng, bằng một dung môi nước." (Trang 1, PAR 1). Chất lỏng thu được được gọi là leach hoặc lixivium.
• Các phương pháp Leaching: Leaching có thể được thực hiện bằng cách lọc, gạn hoặc chảy. (Trang 1, PAR 1).
• Thiết bị: Các thiết bị quan trọng bao gồm bể lọc (leaching vat) với bộ lọc gần đáy và ống cao su để dung dịch chảy vào bồn kết tủa (Trang 32, PAR 51). Ống hút (Suction Pipe) có thể được sử dụng để tạo điều kiện lọc trong trường hợp khó khăn (Trang 32, PAR 54).

2. Nung sấy quặng (Roasting)

Nung sấy quặng là một bước quan trọng để chuẩn bị quặng cho quá trình leaching, đặc biệt khi các kim loại được kết hợp với antimony, sulfur hoặc arsenic, hoặc với các sulfide, oxide của kim loại cơ bản (Trang 4, PAR 14).

• Mục đích: Để chuyển đổi các sulfide kim loại (ví dụ: iron, copper, zinc, lead sulphides) thành các dạng hòa tan hơn như oxide hoặc sulfate, hoặc thành chloride trong quá trình chloridizing roast.
• Tuyển quặng Oxy hóa (Oxidizing Roast): Quặng nghiền được nung nóng với không khí đầy đủ. Các sulfide kim loại bốc cháy, kim loại và sulfur đều bị oxy hóa. Một phần sulfur bị oxy hóa bay đi dưới dạng khí sulfurous, phần khác kết hợp với kim loại bị oxy hóa tạo thành sulfate kim loại. Phần còn lại của kim loại vẫn ở dạng oxide, ngoại trừ bạc, nếu không chuyển thành sulfate, sẽ trở thành kim loại. (Trang 16, PAR 18).
• Tuyển quặng Chloridizing (Chloridizing Roast): Đây là quá trình chuyển đổi các kim loại thành chloride. Nó bắt đầu bằng quá trình oxy hóa và kết thúc bằng việc để lại bạc ở dạng chloride càng nhiều càng tốt (Trang 20, PAR 32). Sulfur đóng vai trò cần thiết trong quá trình này vì "không có sulfur, sulphates không thể tồn tại" (Trang 17, PAR 21). Acid sulfuric anhydride (sulfur oxide cao hơn) cũng đóng vai trò quan trọng trong việc phân hủy muối và giải phóng clo (Trang 17, PAR 22). Hơi nước từ nhiên liệu cháy cũng là một tác nhân (Trang 17, PAR 23).
• Kiểm soát nhiệt độ: Đối với quặng bạc, quá trình tuyển quặng được tiến hành ở nhiệt độ thấp ban đầu và không bao giờ ở nhiệt độ quá cao, chỉ duy trì nhiệt độ vừa phải trong thời gian ngắn về cuối để tránh làm bay hơi bạc (Trang 19-20, PAR 31-32).
• Các loại lò nung (Furnaces):Reverberatory Furnace: Được sử dụng cho tuyển quặng. Cấu trúc yêu cầu gạch cứng cho bên trong, và vữa vôi cho bên ngoài (Trang 25, PAR 41).
• Bruckner Furnace (Trang 143, PAR 206): Một hình trụ nghiêng được lót bằng gạch chống cháy, có thể xoay. Quặng được nạp ở đầu cao hơn và tự động di chuyển xuống dưới khi xoay.
• Brunton Furnace (Trang 145, PAR 207): Tương tự Bruckner nhưng không có vách ngăn, có hình dạng trứng hoặc bầu dục.
• Pacific Chloridizing Furnace (Trang 145): Một hình trụ lớn, chậm quay, có vách ngăn.
• White Furnace (Trang 146, PAR 209): Một cải tiến của Thompson-White, với xi lanh được lót bằng gạch chống cháy hoặc tấm thạch cao/amiăng để tiết kiệm nhiệt.
• Thompson-White Furnace (Trang 148, PAR 210): Một xi lanh lớn hơn được thiết kế để xử lý lượng quặng lớn hơn. Nó có thể được lót bằng gạch hoặc bằng hỗn hợp thạch cao và amiăng.
• O'Hara Furnace (Trang 155, PAR 212): Một lò nung dài, hình trụ, có cơ chế khuấy.
• Stetefeldt Furnace (Trang 156, PAR 213): Một lò nung thẳng đứng, thường được sử dụng để tuyển quặng các sulfurets chứa bạc và vàng.

3. Quy trình chiết xuất vàng và bạc

• Vàng:
• Nung và Chlorination: Đối với pyrites cô đặc có vàng nhưng không có bạc, quặng được nghiền và nung khô để loại bỏ sulfur. Sau đó, nó được xử lý bằng khí clo để hòa tan vàng dưới dạng vàng chloride (Trang 41, PAR 71).
• Kết tủa vàng: Vàng được kết tủa từ dung dịch vàng chloride. Một phương pháp sử dụng than, nơi các hạt carbon trở thành "được phủ một lớp vàng" (Trang 119, PAR 190).
• Rửa vàng: Vàng kết tủa, nếu sạch, được rửa bằng axit sulfuric loãng nóng và muối, hoặc axit hydrochloric loãng, sau đó là nước nóng. Nếu rất tinh khiết, nó được đun sôi trong đĩa sứ với axit pha loãng nhẹ. (Trang 61, PAR 109).
• Nóng chảy vàng: Vàng có thể được nấu chảy trong nồi chì đen hoặc nồi cát. Nồi cát được ưu tiên để tránh ô nhiễm bởi các hợp chất kim loại cơ bản (Trang 62, PAR 111). Để nấu chảy hiệu quả, cần thêm borax để làm lỏng xỉ (Trang 63, PAR 113). Xỉ được hớt bỏ bằng thanh sắt (Trang 63, PAR 114). Nitre có thể được thêm vào để loại bỏ các oxide kim loại cơ bản còn lại (Trang 64, PAR 116).
• Bạc:
• Hòa tan bạc: Bạc thường được hòa tan trong dung dịch hyposulphite (Trang 124, PAR 194). "Sodium hyposulphite có thể được tạo ra bằng cách cho axit sulphurous (sulphurous anhydride) và không khí đi qua dung dịch sodium sulphide..." (Trang 131, PAR 199).
• Kết tủa bạc: Silver sulfide được kết tủa bằng cách thêm calcium sulphide vào dung dịch (Trang 70, PAR 129). Điều quan trọng là không sử dụng quá nhiều calcium sulphide. Kiểm tra được thực hiện bằng cách thêm một vài giọt dung dịch silver vào một mẫu và quan sát kết tủa (Trang 71, PAR 129). Nếu có quá nhiều calcium sulphide, nó có thể được khắc phục bằng cách thêm dung dịch bạc từ một bể khác hoặc một ít sắt sulfate (Trang 72, PAR 130).
• Thu gom và Nung kết tủa: Bùn đen bao gồm silver sulfide, sulfur tự do và sulfide kim loại cơ bản được đưa đến bộ lọc, rửa, làm khô và sau đó nung trong lò phản xạ nhỏ để đốt cháy phần lớn sulfur (Trang 73, PAR 133-134).
• Nấu chảy bạc: Bạc được nấu chảy với sắt vụn trong nồi nấu kim loại để giảm sulfur còn lại (Trang 73-74, PAR 135).

4. Các quy trình quan trọng khác và hóa chất

• Sodium Hyposulphite (Hypo): Được sử dụng làm dung môi cho bạc. Sức mạnh thích hợp là khoảng "hai pound sodium hyposulphite kết tinh trong mỗi foot khối nước, hoặc khoảng 26^1/2 pound cho 100 gallon." (Trang 85, PAR 151).
• Calcium Polysulphide: Được sử dụng làm chất kết tủa cho bạc. Nó có thể được tạo ra bằng cách đun sôi nước với vôi tôi mới và sulfur (Trang 78, PAR 148).
• Chlorine (Clo): Một loại khí có màu vàng xanh, có mùi hăng và gây ngạt (Trang 138, PAR 203). Clo có ái lực mạnh và kết hợp với hầu hết các nguyên tố khác. Nó được tìm thấy tự nhiên kết hợp với bạc (horn silver) và đặc biệt là natri trong muối ăn (Trang 138, PAR 203).
• Xỉ (Slag): Các tạp chất không mong muốn được hình thành trong quá trình nấu chảy. Borax được thêm vào để làm lỏng xỉ và giúp loại bỏ (Trang 63, PAR 113).
• Mất sulfur: Tài liệu đề cập đến việc "lãng phí sulfur" (Trang 125, PAR 195) và các phương pháp "thu hồi sulfur" (Trang 126, PAR 196), bao gồm việc cho khối lượng dưới nhiệt trong nồi chưng cất và ngưng tụ sulfur thăng hoa, hoặc bằng cách đun sôi kết tủa chưa rửa với nước và vôi tôi (Trang 126-127, PAR 196).

5. Thử nghiệm và phân tích (Assaying)

• Kiểm tra tuyển quặng: Kiểm tra chất lượng tuyển quặng bằng cách lấy một mẫu quặng, trộn với nước và thêm dung dịch potassium ferridcyanide. Nếu có màu xanh hoặc xanh lục, quá trình tuyển quặng chưa hoàn hảo, cho thấy sự hiện diện của iron sulphate (Trang 46, PAR 84).
• Thử nghiệm chlorination: Mặc dù được gọi là "chlorination assay", tài liệu chỉ ra rằng nó không phải lúc nào cũng chính xác (Trang 132, PAR 200). Nó kiểm tra khả năng hòa tan của bạc trong dung dịch hyposulphite sau khi được nung và xử lý bằng clo.
• Mất trọng lượng trong tuyển quặng: Cần xác định sự thay đổi trọng lượng của quặng trong quá trình tuyển quặng để tính toán chính xác hàm lượng kim loại trên mỗi tấn (Trang 91, PAR 154).
• Phân tích Mancan: Một phương pháp được mô tả để phân tích mangan (Trang 114, PAR 184).
• Assaying Concentrations (Trang 97, PAR 158): Nhiều phương pháp thử nghiệm khác nhau được mô tả để phân tích quặng, bao gồm các biến thể với litharge, sodium bicarb, borax, nitre, và charcoal (Trang 99-102, PAR 160-166). Phương pháp scorification cũng được đề cập (Trang 103, PAR 168).
• Giá trị của thỏi: Giá trị thương mại hoặc thị trường khác với giá trị thử nghiệm. Các thỏi vàng và bạc có thể được định giá dựa trên độ tinh khiết (Trang 137, PAR 202).

6. Tổng quan về các quy trình Plattner và Kiss

• Plattner's Process: Không có chi tiết cụ thể về quy trình Plattner ngoại trừ việc nó là một trong những phương pháp chính (Trang 140, PAR 204).
• Kiss Process: Được phát triển bởi Kiss, người đã thay thế các muối natri bằng các muối canxi trong quá trình leaching và kết tủa của Von Patera (Trang 142, PAR 205). Quy trình này đã thành công đáng kể ở Mexico, đặc biệt là ở Sonora và Lower California, vượt qua phương pháp amalgam hóa trong xử lý quặng bạc (Trang 142, PAR 205).

7. Các chủ thể và dịch vụ liên quan

Tài liệu cũng chứa các quảng cáo và liệt kê các dịch vụ từ các doanh nghiệp liên quan đến ngành khai thác và luyện kim:

• Justinian Caire: Nhà nhập khẩu và phân phối vật tư & hóa chất cho người thử nghiệm, vật tư nhà máy, lưới pin bằng đồng thau và thép. Cũng là đại lý cho các loại cân thử nghiệm và cân thỏi, và cung cấp kính quang học và la bàn. Chuyên về "mọi thứ cần thiết cho các công trình Chlorination." (Trang 171).
• Wm. Irelan, Jr. (California Assay Office): Cung cấp các phân tích quặng, khoáng sản, nước, v.v., cho các công trình khai thác và nghiền thạch anh. Cũng cung cấp các tấm đồng mạ bạc và dịch vụ mạ đồng, bạc, niken. (Trang 173).
• Union Iron Works: Các nhà xây dựng Máy móc Hơi nước, Không khí & Thủy lực, bao gồm động cơ, máy nén khí, máy móc nhà máy thạch anh cho nghiền ướt và khô, lò nung, bình chưng cất, khuôn đúc thỏi và máy nghiền đá. Họ là "Đại lý duy nhất cho Bơm hơi Decane" trên Bờ biển Thái Bình Dương. (Trang 175).
• J.M. Thompson (Pacific Iron Works): Cung cấp Lò nung THOMPSON'S PATENT IMPROVED "HOWELL WHITE" ROASTING FURNACE, được lót bằng gạch chống cháy hoặc tấm thạch cao/amiăng để tiết kiệm nhiên liệu và tăng độ bền. (Trang 177).
• A.M. Jewell & Co. (South Point Mills): Sản xuất Bồn gỗ cho các nhà máy và công trình giảm thiểu. (Trang 179).
• (Không rõ tên): Một nhà hóa học/dược sĩ cung cấp các loại thuốc, dụng cụ phẫu thuật, bọt biển, vaccine, thảo dược, và vật tư vệ sinh. Chuyên về "Hộp thuốc được trang bị đặc biệt cho các công trình Mỏ và Luyện kim." (Trang 181).

8. Các thuật ngữ và định nghĩa hóa học

• Sulphur oxide: Được sử dụng thay cho "sulphuric acid" hoặc "sulphurous acid" để chỉ các sản phẩm của quá trình đốt cháy sulfur và sự hình thành các kim loại sulfat. (Trang 5).
• Metal chloride: Một hợp chất của kim loại với clo. (Trang 15, PAR 15).
• Metal oxide: Một hợp chất của kim loại với oxy. (Trang 15, PAR 15).
• Metal sulphide (sulphuret): Một kim loại kết hợp với sulfur. (Trang 15, PAR 15).
• Metal sulphate: Một kim loại kết hợp với cả oxy và sulfur (oxide kim loại với oxide sulfur). (Trang 15, PAR 15).

Tóm lại, tài liệu này cung cấp một cái nhìn sâu sắc về các phương pháp và thiết bị phức tạp được sử dụng trong luyện kim vàng và bạc trong thời kỳ đó, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tuyển quặng, kiểm soát hóa học và các quy trình lọc hiệu quả để thu hồi kim loại quý.
Linkdownload: https://drive.google.com/file/d/1NX_p1RpWm8yrTsRDrsJtdYJ66JOakwoT/view?usp=sharing