Kupelacja

Kupelacja – proces pirometalurgiczny, odmiana prażenia polegająca na ogrzewaniu minerałów, rud, koncentratów lub stopów zawierających metale szlachetne (złoto, platyna, srebro) celem ich wyodrębnienia lub oczyszczenia.

Piece do kupelacji (według Agricoli, De Re Metallica, 1556)

W wyniku kupelacji otrzymuje się niewielkie ilości metali szlachetnych. Proces ten umożliwia uzyskanie metali szlachetnych w czystej postaci z rud zawierających takie pierwiastki metaliczne jak np.: miedź, ołów, cynk, arsen, antymon czy bizmut. W kupelacji wykorzystuje się właściwości chemiczne metali szlachetnych, które nie utleniają się i nie tworzą związków chemicznych w warunkach procesu. Metale nieszlachetne ulegają utlenieniu, tworząc żużle i inne związki chemiczne.

Kupele

Metoda ta stosowana była już 4000 lat przed naszą erą do uzyskiwania srebra występującego najczęściej w rudach ołowiu, znany też jest opis procesu z XII w. W średniowieczu i renesansie była jedną z najpopularniejszych metod rafinacji metali szlachetnych. Kupelacja była powszechnie stosowana aż do XIX w., gdy została wyparta przez proces Pattinsona (1833) i proces Parkesa (1850). Jest nadal używana, m.in. w analizie metali szlachetnych dla celów probierczych czy menniczych.

Rozdrobnioną próbkę miesza się z tlenkiem ołowiu(II), PbO i substancją redukującą (np. sadzą, węglem, węglem drzewnym lub mąką) w postaci proszku oraz topnikiem (np. boraksem), a następnie ogrzewa. Powstający w wyniku redukcji tlenku metaliczny ołów zawiera też rozpuszczony metal szlachetny. Płynny stop metali spływa na dno naczynia. Stop przenosi się następnie do kupeli, czyli porowatego tygla wykonanego np. z popiołu kostnego lub magnezytu, i ogrzewa zapewniając dostęp powietrza. W tych warunkach następuje ponowne utlenienie ołowiu, z którego powstaje PbO. Utleniają się także domieszki innych metali stanowiących zanieczyszczenia, np. miedzi czy cyny. Ostatecznie na dnie tygla pozostaje kulka metalu szlachetnego.

Zobacz też

• kalcynowanie