آنالیز فلزات گرانبها

تصوير1: فلز طلا، از گران‌بهاترين فلزات شناخته شده توسط بشر است.

فلزات گرانبها شامل رودیوم، پلاتین، ایریدیم، اسمیم، پالادیوم، روتنیوم، رنیوم، طلا و نقره بوده که از این نه فلز، طلا، نقره، پلاتین، پالادیوم و رودیوم نسبت به سایر فلزات گرانبها پراستفاده تر بوده و از سایر فلزات بیشتر در صنعت استفاده می شود.

به طور کلی پاسخی برای این سوال  که گرانبهاترین فلز گرانبها کدام است، نمی توان یافت زیرا در هر دوره یکی از آن فلزات ارزش بیشتری پیدا می کند. به عنوان مثال نقره در قرن های گذشته بیشترین ارزش را در بین دیگر فلزات گرانبها داشته است، اما اکنون ارزان ترین آن ها محسوب می شود. امروزه با توجه به شرایط اقتصادی جهان، فلزاتی مانند پلاتین، طلا، رودیوم و پالادیوم به جایگاه گران ترین فلز گرانبها دست پیدا کرده اند.

اما طولی نخواهد کشید که پس از چندین ماه یا چندین سال جایگاه خود را به فلزات دیگری خواهند داد. هر کدام از این فلزات از لحاظ رنگ و شکل ظاهری متفاوتی بوده و از لحاظ مقاومت حرارتی و یا حتی مقاومت به اکسیداسیون کاملا متمایز از هم می باشند. به عنوان مثال رودیوم مقاوم ترین فلز در برابر حرارت و اکسیداسیون در بین فلزات گرانبهای رایج است در حالیکه نقره به عنوان ارزان ترین فلز گرانبها مقاومت بسیار کمی در برابر حرارت و اکسیداسیون از خود نشان می دهد

برای آنالیز فلزات گرانبها عموما از روش های زیر که هر کدام بر اساس استانداردهای جهانی می باشد، استفاده می شود:

• روش انحلال آکوا رجیا (تیزاب سلطانی)

از روش انحلال آکوراجیا عموما برای اندازه گیری عیار طلا در نمونه های خاک و رسوبات آبراهه ای استفاده می گردد. این روش منحصرا در آزمایشگاه های معدنی و یا هنگامی که روش های ارزانتر نسبت به فایر اسی مدنظر است به کار می رود.

در واقع آکورجیا ترکیبی از اسید نیتریک و اسید کلریدریک است، که با تاثیر بر ساختار نمونه، طلای موجود در آن را در خود حل کرده و سپس طلا توسط یا همان دی ایزوبوتیل کتون (DIBK) جذب شده و در نهایت توسط روشهایی که به نام آنالیز عنصری شناخته می شوند مانند طیف سنجی جذب اتمی(AAS)  یا پلاسمای جفت شده ی القایی (ICP) اندازه گیری می شود. تمام طلای موجود در نمونه، بسته به نوع کانی سازی طلا ممکن است در این روش قابل استخراج نباشد.

تصوير2: انحلال نمونه طلا در تيزاب سلطاني (Aqua Regia)

• روش فایر اسی (Fire Assay)

روش فایر اسی از جمله روش های حرارتی مرسوم و متداول برای آنالیز طلا، پلاتین و پالادیوم در نمونه های معدنی و اکتشافی می باشد. در واقع این روش، روشی استاندارد برای نمونه های طلا بوده و نتایج حاصل از این روش عیار آنها را مشخص می کند. البته در صورتی که نمونه حاوی طلای درشت دانه باشد تکرارپذیری ضعیفی دارد. فایر اسی در اصل روش تجزیه ی طلا با بازیابی کامل است . مراحل فرایند در روش فایر اسی به این صورت است که در ابتدا ۳۰ تا ۵۰ گرم از نمونه  تا دمای ۱۱۰۰ سانتی گراد حرارت داده می شود تا ذوب گردد.

لازم به ذکر است که برای سنگ های معدنی مختلف از فلاکس شارژهای متفاوتی استفاده می گردد. سرباره حاوی فلزات گرانبها مانند طلا، پلاتین و پالادیوم می باشد. این فلزات گرانبها جذب ملغمه سربی شده و سرب در مرحله کوپلاسیون حذف و فلزات گرانبها در ملغمه نقره ای جدا می شوند. در نهایت ملغمه نقره ای توسط انحلال اکوارجینا هضم شده و با استفاده از روش پلاسمای جفت شده القایی) (ICP یا AAS قرائت می شود.

تصوير3: فاير اسي

• روش اسکرین فایر اسی (Screen Fire Assay)

از این روش برای نمونه های پر عیار طلا و هنگامی که طلای درشت در رسوبات وجود دارد استفاده می گردد. این روش بدون شک در مقایسه با روش فایر اسی(FA) از دقت بالاتری برخوردار است. اسکرین فایر اسی یک نوعی از روش فایر اسی می باشد که در آن مشکل حضور طلای درشت، در ابتدا با استفاده از خردایش و نرم کردن و سپس الک کردن(الک های ۱۰۰ تا ۱۵۰ میکرومتر) کاهش می یابد و در نهایت آنالیز فایر اسی به صورت جداگانه انجام می شود.

نتایج حاصل از این روش شامل گزارش عیار و درصد طلای درشت می باشد.