灰吹法
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灰吹法
灰吹法是冶金学中的一种精炼过程,在该过程中,矿石或合金金属在非常高的温度下进行处理,并通过受控操作将贵金属(如金和银)与贱金属(如铅、铜、锌、砷、锑或铋)分离 , 存在于矿石中。 与贱金属不同,该过程基于贵金属不会氧化或发生化学反应的原理。 当它们在高温下加热时,贵金属会分开,其他金属会发生反应,形成熔渣或其他化合物。
自青铜时代早期以来,该过程就被用于从熔炼的铅矿石中获取白银。 到中世纪和文艺复兴时期,杯状提炼是最常见的贵金属提炼工艺之一。 那时,火试金被用于分析矿物:测试新鲜金属,如铅和回收金属,以了解它们用于制作珠宝和硬币的纯度。 灰吹法沿用至今。
过程
大规模拔罐
原生银是一种稀有元素。 虽然它本身存在,但通常在自然界中与其他金属或含银化合物的矿物中发现,通常以硫化物的形式存在,例如方铅矿(硫化铅)或白铅矿(碳酸铅)。 因此,银的初级生产需要对含银铅矿石进行熔炼和吹炼。
铅在 327 °C 熔化,氧化铅在 888 °C 熔化,银在 960 °C 熔化。 为了分离银,合金在氧化环境中以 960 °C 至 1000 °C 的高温再次熔化。 铅氧化成一氧化铅,然后称为铅铅,它从存在的其他金属中捕获氧气。 液体氧化铅通过毛细管作用被去除或吸收到炉膛内衬中。 这种化学反应可以看作
Ag(s) + 2 Pb(s) + O2(g) → 2 PbO(absorbed) + Ag( l)
炉底挖成平底锅的形状,上面覆盖着富含钙或镁的惰性和多孔材料,例如贝壳、石灰或骨灰。 衬里必须是钙质的,因为铅会与二氧化硅(粘土化合物)反应形成粘性硅酸铅,从而阻止所需的石灰吸收,而钙质材料不会与铅发生反应。 一些岩屑蒸发,其余的被多孔土层吸收,形成岩屑饼。
Litharge 蛋糕通常为圆形或凹凸形,直径约 15 厘米。 它们是青铜时代早期最常见的拔罐考古证据。 通过分析它们的化学成分,考古学家可以辨别处理过的矿石种类、主要成分以及处理过程中使用的化学条件。 这允许深入了解生产过程、贸易、社会需求或经济状况。
小型拔罐
小规模的杯状吹炼基于与在杯状炉膛中进行的相同的原理; 主要区别在于要测试或获取的材料的数量。 矿物必须经过破碎、焙烧和熔炼以浓缩金属成分,从而分离出贵金属。 到文艺复兴时期,对拔罐工艺的使用多种多样:化验矿山的矿石、测试珠宝或硬币中的银含量或用于实验目的。 它是在称为杯的小型浅容器中进行的。
由于小型杯状法的主要目的是化验和测试矿物和金属,因此必须仔细称量要测试的物质。 化验是在 cupellation 或化验炉中进行的,它需要有窗口和波纹管来确定空气氧化铅,以及确保并准备在过程完成时取出 cupel。 被测物质中必须加入纯铅,以保证杂质进一步分离。 石灰被小碗吸收后,银扣就形成了,安放在小碗中央。 如果合金中还含有一定量的金,它就会与银沉淀在一起,并且必须通过分离将两者分开。
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比丘
小规模杯状祭祀的主要工具是杯状物。 Cupels 是经过精心制作的。 它们曾经是倒截锥形的小容器,由骨灰制成。 根据 Georg Agricola 的说法,xxx的材料是从烧焦的鹿角中获得的,尽管鱼刺也可以。 必须将灰烬磨成细而均匀的粉末,并与一些粘性物质混合以塑造小杯。 模具是用没有底部的铜制成的,因此可以取下杯子。 用圆形杵在小碗中央挖了一个浅凹陷。 Cupel 尺寸取决于待分析材料的数量。 这种形状一直保持到现在。