"Hầm heo" hỏa luyện vàng

“HẦM HEO” - HỎA LUYỆN
http://vietnamchemtech.com.vn/chitietTT.asp?cate_id=3&news_id=1285

Đối với các mỏ vàng cỡ nhỏ, trữ lượng ít, nên dùng phương pháp hỏa luyện là hiệu quả nhất. Nhân dân gọi hỏa luyện vàng là phương pháp “hầm heo”.

Phương pháp hỏa luyện (hay hầm heo) phỏng theo các nguyên lý của phương pháp nung luyện vàng truyền thống nói trên. Việc nung luyện được tiến hành như sau:

 a) - Trước hết phải chuẩn bị nguyên liệu quặng. Người ta nghiền hoặc đập nhỏ quặng nguyên khai, kể cả loại quặng bị phải loại khi đãi vàng (đá cuội và đá các loại thành cục nhỏ cỡ 1 - 2 mm. Và chuẩn bị chất gây chảy, gồm có: 

      - Sôđa 20% (trong tổng trọng lượng quặng)

      - Mảnh chai 10% (trong tổng trọng lượng quặng)

      - Muối ăn l% (trong tổng trọng lượng quặng)

      - Đá vôi 5% (trong tổng trọng lượng quặng)

  Trộn chất gây chảy đểu trong quặng, thành một phối liệu. Nếu là loại quặng thiếu chì, cần trộn thêm 15 - 20% chì nguyên chất. Kim loại chì sẽ được thu lại ở cuối quá trình hỏa luyện, khi tách kim loại khác ra khỏi vàng.

 b) - Dùng bao nung đựng phối liệu. Phối liệu trong bao chỉ nên chiếm 2/3 thể tích của bao nung là vừa, không đổ đầy. Các bao nung được làm bằng đất chịu lửa. Cũng có thể dùng loại bao nung bằng sành. Bao có nắp đậy. Nhưng phải chú ý để bao thoát khí khí nung luyện, do đó không trát kín khe giữa miệng và nắp các bao nung này. Số lượng bao nung nhiều hay ít phải căn cứ vào thể tích lò nung to hay nhỏ.  Khi xếp lò, người ta chất một lớp bao lăn trên lớp than hoặc củi (tùy nơi xây dựng lò sẵn than hay sẵn củi). Ở lớp bao nung trên cùng, phải phủ một lớp than, củi kín các bao, như vậy nhiệt lượng sẽ tỏa đều xung quanh bao, quặng sẽ nóng chảy đều.

 c) Đốt lò và kỹ thuật xây lò nung quặng. Xây lò nung phải đúng yêu cầu kỹ thuật như khi xây lò gạch, lò vôi, nghĩa là phải đảm bảo thông gió, sao cho nhiên liệu cháy đều và cháy hết mà không phải quạt lò. Để phối liệu nóng chảy hết trong các bao nung, nhất thiết phải duy trì lò cháy liên tục, không để gián đoạn. Hoàn thành nung chảy phối liệu, người ta tắt lò và để nguội từ từ nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho sự phân ly các chất trong bao nung hợp kim và xỉ tách rời nhau. Quá trình nung chảy và để nguội có tính quyết định đến kết quả luyện kim, cho nên nhất thiết phải tuân theo một quy trình rất nghiêm ngặt và theo dõi chặt chẽ. Nếu không hợp kim và xỉ không tách thành hai lớp. Để lò nguội nhanh sẽ diễn la tình trạng: xỉ chưa kịp nổi hết lên trên, các kim loại chưa kịp chìm hết xuống dưới đã bị nguội và đông cứng lại, xỉ và hợp kim bị lẫn lộn không thể tách riêng được.

Thực hiện đúng yêu cầu kỹ thuật thì kết quả như sau. Khi đã luyện xong, nguội hoàn toàn, ta được khối chất rắn chia hai lớp rõ rệt. Lớp trên là xỉ thủy tinh màu đen pha nâu, trạng thái rắn và dòn, dễ vỡ. Mặt lớp xỉ này có phủ lớp màng trắng rất mỏng. Lớp dưới là hợp kim chì, kim loại quý (vàng, bạc, bạch kim...) màu xám, ánh kim loại sáng rõ. Ta tách hai lớp riêng ra dễ dàng.

Sản xuất vàng bằng phương pháp nung luyện khoáng vật nói chung, bằng phương pháp hỏa luyện (hầm heo) nói riêng, cần khử chì trong hợp kim chì - vàng - bạc và sau đó phân tách vàng khỏi hợp    kim vàng - bạc. Có thể khử chì bằng cách nung hợp kim chì - vàng - bạc trong cốc (hay chén) làm bằng bột hoặc than xương động vật trộn lẫn xi măng poclan như đã nói ở trên. Ta cũng có thể khử chì bằng cách khác - dùng đèn khò để thổi chì. Ngọn lửa đèn khò có ba vùng nhiệt độ và màu sắc khác nhau (xem sơ đồ):

 Vùng A, ngọn lửa màu vàng đỏ vùng B ở giữa có màu sáng vàng và ngọn lửa ở phía ngoài, vùng C, màu xanh lét và có nhiệt độ cao nhất (15700C). Khi ngọn lửa đèn khò xì vào hợp kim, lập tức khói trắng bay lên dữ dội, đó là ôxit chì bóc lên - khói này rất độc, dễ nguy hại cho sức khỏe người thợ. Vì vậy, người ta phải có dụng cụ phòng hộ để tránh tác hại của loại khí độc ôxit chì.Ôxit chì càng bốc hơi dưới dạng khói trắng thì hạt hợp kim càng nhỏ dần. Khi hạt hợp kim không thay đổi kích thước, không còn khói trắng bốc lên nữa, ấy là lúc đã kết thúc sự ôxy hóa chì. Đáy đĩa còn lại các hạt hợp kim vàng - bạc. Cần tránh ngọn lửa đèn khò khi nhiệt độ quá cao, bởi vì nhiệt độ trên 1.6000C, một phần bạc sẽ bốc hơi như chì vậy.

Tách vàng ra khỏi bạc ở đây cũng thực hiện như bước cuối cùng trong nung luyện, bằng cách hòa tan bạc trong axít nitric.