การทดลองวิเคราะห์ด้วยวิธีไฟแอสเซย์ในเอธิโอเปีย ครั้งที่ 4: การหลอมตัวของตัวอย่าง การคัปเปลเลชัน และชุดเครื่องมือ — บรรลุการเข้มข้นที่แม่นยำและสังเกตการณ์ "การเกิดใหม่ผ่านเปลวไฟ" ของโลหะมีค่า

ในสาขาวิเคราะห์โลหะมีค่า วิธีการวิเคราะห์ด้วยการหลอมด้วยความร้อน (fire assay) ได้รับยกย่องว่าเป็น "คลาสสิกของคลาสสิก" และเป็นเทคนิคสำคัญสำหรับการวิเคราะห์เชิงเคมีของทองคำ เงิน และโลหะมีค่าอื่นๆ วิธีนี้มีข้อได้เปรียบที่โดดเด่น ได้แก่ ความเป็นตัวแทนของตัวอย่างที่ยอดเยี่ยม ความเหมาะสมในการใช้งานกว้างขวาง ประสิทธิภาพการเข้มข้นสูง รวมทั้งผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้และแม่นยำ ในปี ค.ศ. 2019 บริษัท Nanyang JZJ TEST ประสบความสำเร็จในการชนะการประมูลโครงการห้องปฏิบัติการวิเคราะห์ด้วยการหลอมด้วยความร้อนแบบครบวงจรสำหรับบริษัทแห่งหนึ่งในเอธิโอเปีย โดยให้โซลูชันแบบเบ็ดเสร็จ ครอบคลุมทุกขั้นตอนตั้งแต่การผสมตัวอย่าง การหลอมจนถึงขั้นตอนการแยกตะกั่ว (cupellation) ซึ่งขั้นตอน "การหลอมและการแยกตะกั่ว" ถือเป็นหัวใจหลักของกระบวนการวิเคราะห์ด้วยการหลอมด้วยความร้อน และเป็นขั้นตอนสำคัญที่กำหนดความแม่นยำของการวิเคราะห์ทองคำและเงิน

ก. การหลอม: การหลอมที่อุณหภูมิสูงและการเก็บรวบรวมโลหะมีค่าด้วยตะกั่ว

การหลอมรวมเป็นขั้นตอนสำคัญในกระบวนการวิเคราะห์ด้วยไฟ ซึ่งเชื่อมโยงระหว่างขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างเบื้องต้นกับขั้นตอนการแยกต่อไป ผู้ปฏิบัติงานจะบรรจุส่วนผสมตัวอย่างที่ผ่านการผสมให้สม่ำเสมอ—ร่วมกับสารช่วยหลอม เช่น โซเดียมคาร์บอเนต โบรักซ์ ตะกั่วออกไซด์ และซิลิกา—ลงในภาชนะสำหรับวิเคราะห์ด้วยไฟ (crucible) แล้วนำเข้าเตาหลอมอุณหภูมิสูง ภายใต้อุณหภูมิสูง ตะกั่วออกไซด์จะถูกลดตัวเป็นตะกั่วโลหะ ซึ่งทำหน้าที่รวบรวมและเข้มข้นโลหะมีค่า เช่น ทองคำและเงิน อย่างครบถ้วน; เม็ดตะกั่วที่ได้จะจมลงสู่ก้นภาชนะ ส่วนสิ่งเจือปนจะลอยขึ้นเป็นชั้นสลาแกร์เหนือผิว เมื่อการหลอมเสร็จสิ้น สารหลอมเหลวจะถูกเทลงในแม่พิมพ์เหล็กหล่อเพื่อให้เย็นตัว เม็ดตะกั่วจะถูกแยกออกจากสลาแกร์ จนได้เม็ดตะกั่วที่มีโลหะมีค่าอยู่ภายใน การควบคุมอุณหภูมิและอัตราการให้ความร้อนจึงมีความสำคัญยิ่งในขั้นตอนนี้ โดยอุณหภูมิจำเป็นต้องเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ ในระยะเริ่มต้น เพราะหากตะกั่วจมตัวเร็วเกินไป จะส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพในการรวบรวมโลหะมีค่า

II. การแยกทองคำและเงินด้วยวิธีคิวเพลเลชัน: การแยกเชิงออกซิเดชันและการเกิดเม็ดทองคำ-เงิน

การคิวเพลเลชันเป็นขั้นตอนสำคัญในการแยกตะกั่วออกจากโลหะมีค่า เช่น ทองคำและเงิน ภายในเม็ดตะกั่ว ผู้ปฏิบัติงานจะนำเม็ดตะกั่วใส่ลงในภาชนะคิวเพล (cupel) ที่ได้รับการให้ความร้อนล่วงหน้าในเตาคิวเพลเลชัน แล้วดำเนินกระบวนการที่อุณหภูมิที่เหมาะสม ระหว่างการคิวเพลเลชัน ตะกั่วจะถูกออกซิไดซ์กลายเป็นตะกั่วออกไซด์ ส่วนใหญ่ของตะกั่วออกไซด์นี้จะถูกดูดซึมเข้าสู่ภาชนะคิวเพลที่มีรูพรุน ในขณะที่ส่วนน้อยจะระเหยไป เมื่อตะกั่วถูกออกซิไดซ์และกำจัดออกไปอย่างค่อยเป็นค่อยไป โลหะมีค่าซึ่งไม่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันจะคงเหลืออยู่ในภาชนะคิวเพล และรวมตัวกันในที่สุดเป็นเม็ดโลหะที่มีประกายแวววาวประกอบด้วยทองคำและเงิน การควบคุมอุณหภูมิระหว่างการคิวเพลเลชันมีความสำคัญยิ่ง อุณหภูมิสูงเกินไปจะทำให้สูญเสียโลหะมีค่า ในขณะที่อุณหภูมิต่ำเกินไปจะขัดขวางการคิวเพลเลชันของโลหะผสมตะกั่วไม่ให้ดำเนินไปอย่างเหมาะสม กระบวนการนี้ถือว่าเสร็จสมบูรณ์เมื่อเม็ดโลหะในภาชนะคิวเพลแสดงปรากฏการณ์เฉพาะที่เรียกว่า "แฟลช" หรือ "การเปล่งประกาย"

III. ชุดอุปกรณ์วิเคราะห์ด้วยความร้อน: ชุดที่ครบวงจร ปลอดภัย และมีประสิทธิภาพ

การทดลองวิเคราะห์ด้วยความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัย จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เสริมเฉพาะทางที่ครบถ้วน ชุดอุปกรณ์วิเคราะห์ด้วยความร้อนมาตรฐานมักประกอบด้วยหมวดหมู่ต่อไปนี้

การจัดการและการย้ายย้าย: แหนบสำหรับภาชนะเผา (แบบมีรูเดียวหรือหลายรู) แหนบสำหรับแผ่นดูดซับตะกั่ว (cupel) คีมจับภาชนะเผา ฯลฯ ออกแบบมาเพื่อจับและย้ายภาชนะเผาและแผ่นดูดซับตะกั่วได้อย่างปลอดภัยขณะอยู่ในอุณหภูมิสูง

การหล่อและการขึ้นรูป: พิมพ์หล่อเหล็กหล่อ (เช่น พิมพ์เหล็กห้ารู) รถเข็นเทโลหะหลอมเหลว ฯลฯ ใช้สำหรับเทวัสดุที่หลอมละลายแล้วและขึ้นรูปเม็ดตะกั่ว

การทำความสะอาดและการบำรุงรักษา: จอบสำหรับเตา แปรง ไม้กวาด ฯลฯ ใช้ทำความสะอาดและบำรุงรักษาภายในห้องเผาและแผ่นรองพื้นเตา

การระบายความร้อนและการจัดเก็บ: ชั้นวางระบายความร้อนสำหรับภาชนะเผา ชั้นวางระบายความร้อนสำหรับแผ่นดูดซับตะกั่ว ฯลฯ ใช้สำหรับระบายความร้อนและจัดเก็บภาชนะที่มีอุณหภูมิสูงอย่างปลอดภัย

อุปกรณ์เสริมอื่นๆ: แท่นตีและค้อนสำหรับการวิเคราะห์ ถาดใส่เม็ดตะกั่ว ตะกร้าแยกโลหะ ฯลฯ

บริษัทหนานหยาง เจเจซี ทีเอสที จัดหาอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการครบชุดให้กับห้องปฏิบัติการวิเคราะห์แบบไฟร์แอสเซย์ในประเทศเอธิโอเปีย ซึ่งประกอบด้วยเตาหลอม ตู้เผาแบบคิวเพลเลชัน เครื่องผสมเบ้าหลอม เครื่องมือสำหรับการวิเคราะห์แบบไฟร์แอสเซย์ วัสดุสิ้นเปลือง และระบบกำจัดฝุ่น ตั้งแต่การติดตั้งและเดินเครื่องอุปกรณ์ในเดือนตุลาคม ค.ศ. 2019 จนถึงการฝึกอบรมภาคสนามโดยวิศวกรเทคนิคเกี่ยวกับวิธีการวิเคราะห์แบบไฟร์แอสเซย์มาตรฐาน การใช้งาน และการบำรุงรักษาอุปกรณ์ บริษัทหนานหยาง เจเจซี ทีเอสที ได้รับคำชื่นชมอย่างสูงจากลูกค้าเนื่องจากคุณภาพผลิตภัณฑ์ที่เหนือกว่าและบริการทางเทคนิคที่มีความเชี่ยวชาญ

แม้ว่าวิธีการวิเคราะห์แบบไฟร์แอสเซย์จะมีประวัติศาสตร์ยาวนานกว่าหนึ่งศตวรรษ แต่วิธีนี้ยังคงไม่สามารถถูกแทนที่ได้ด้วยการวิเคราะห์แบบเปียกหรือการวิเคราะห์ด้วยเครื่องมือ ในประเทศเอธิโอเปีย ซึ่งเป็นดินแดนที่อุดมสมบูรณ์ไปด้วยทรัพยากรแร่ บริษัทหนานหยาง เจเจซี ทีเอสที ใช้ความเชี่ยวชาญทางเทคนิคอย่างมืออาชีพและโซลูชันแบบครบวงจรเพื่อยกระดับขีดความสามารถในการทดสอบแร่ของท้องถิ่น ทำให้ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตในจีนส่องประกายอย่างโดดเด่นภายใต้วิสัยทัศน์อันยิ่งใหญ่ของโครงการหนึ่งแถบหนึ่งเส้นทาง