贵金属材料与工艺

贵金属材料与工艺绪论1.贵金属的概念贵金属是指在地壳中密度大、储量稀少、价格昂贵的金属。包括金（Au）、银(Ag)、铂(Pt)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)八种元素。通常具有化学稳定性、延展性、耐腐蚀性等,被称为“现代工业的维生素”地壳中贵金属的含量及存在形式在自然界中多以颗粒状的自然金属或化合物的形态分布于矿床中，以类质同象形式分布于某些矿物中。含量极其的少富矿---0.1~10g/t或更低“银可以达到1000g/t”2我国古代对贵金属材料的认识和利用一、对黄金的认识主要指的就是--自然金由于Au和Ag的原子半径相近、晶体结构类型相同，可形成完全类质同象。当含银量＜5%称自然金当含银量5%～15%之间称为含银自然金二、对白银的认识我国古代先民认识的银矿物和含银矿物，主要指的是自然银、银金矿、辉银矿和含银方铅矿。三、贵金属的利用（1）铸造货币黄金作为货币，源于公元前3400年古埃及。在中国以黄金作为货币是在春秋时代开始的，战国时代较为普遍。白银作为货币最早出现在战国时期，大规模把白银用作货币使用是在唐宋以后。绪论——贵金属材料（2）制造首饰和器皿近代由于历史原因我国的贵金属工艺几乎没有得到发展。20世纪50年代出我国还没有铂族金属产业。金银加工除了造币厂外，仅仅是小作坊规模。目前我国的贵金属产业在勘探、提纯、加工等多方面都具有一定规模和基础，能成批生产高纯度的贵金属和各种性能的合金材料。贵金属及其合金纯度千分数最小值纯度的其他表示方法金及其合金375585750916990（999）9K14K18K22K足金（千足金）铂（白金）及其合金850足铂（足白金）900950990银及其合金800925990足银注1：不在括号内的值将优先考虑。注2：24K理论纯度为百分之百。第一部分珠宝首饰基础一、珠宝玉石的概念与分类珠宝玉石是对天然珠宝玉石(包括天然宝石、天然玉石和天然有机宝石)和人工宝石(包括合成宝石、人造宝石、拼合宝石和再造宝石)的统称，简称宝石。根据国家标准GB\T16552-2003规定，把珠宝玉石分为两大类：天然宝石天然珠宝玉石天然玉石天然有机宝石珠宝玉石合成宝石人造宝石人工宝石拼合宝石再造宝石天然珠宝玉石定义：由自然界产出，具有美观、耐久、稀少性，具有工艺价值，可加工成装饰品的物质统称为天然珠宝玉石。包括天然宝石、天然玉石和天然有机宝石。天然宝石定义：由自然界产出，具有美观、耐久、稀少性，可加工成装饰品的矿物的单晶体(可含双晶)。天然玉石定义：由自然界产出的，具有美观、耐久、稀少性和工艺价值的矿物集合体，少数为非晶质体。天然有机宝石定义：由自然界生物生成，部分或全部由有机物质组成可用于首饰及装饰品的材料为天然有机宝石。养殖珍珠(简称“珍珠”)也归于此类。人工宝石定义：完全或部分由人工生产或制造用作首饰及装饰品的材料称为人工宝石。包括合成宝石、人造宝石、拼合宝石和再造宝石。合成宝石定义：完全或部分由人工制造且自然界有已知对应物的晶质或非晶质体，其物理性质，化学成分和晶体结构与所对应的天然珠宝玉石基本相同。人造宝石定义：由人工制造且自然界无已知对应物的晶质或非晶质体称人造宝石拼合宝石定义：由两块或两块以上材料经人工拼合而成，且给人以整体印象的珠宝玉石称拼合宝石，简称“拼合石”。再造宝石定义：通过人工手段将天然珠宝玉石的碎块或碎屑熔接或压结成具整体外观的珠宝玉石。二、首饰的定义与分类首饰的定义：首饰，是用于装饰人体的工艺品。首饰的分类---佩戴部位：1发饰---发夹、发簪2手饰---戒指、手镯、手链3耳饰---耳钉、耳环、耳坠4颈饰---项链、吊坠、链牌5服饰---胸针、领夹、领针、袖扣6足饰---脚链7其他---舌环、臂环首饰三大件：戒指、项链、耳环首饰四大件：戒指、项链、耳环、手镯首饰的分类---制作材料：玉石首饰宝石首饰贵金属首饰首饰的分类---设计者的意图：商业首饰艺术首饰三、首饰计量（一）行业用计量单位（1）长度单位1英寸（in.）=2.54厘米（cm）1英寸（in.）=25.4毫米（mm）（2）重量单位1克(g)=5克拉(ct)1克拉(ct)=0.2克(g)1克拉(ct)=100分(point)1分(point)=0.01克拉(ct)1克拉(ct)=4格令(gr)1格令(gr)=0.25克拉(ct)1千克(kg)=32.15金衡盎司(oz.tr)1克(g)=0.03215金衡盎司(oz.tr)1金衡盎司(oz.tr)=31.1035克(g)（二）计量器具常用的测量器：卡尺，指环量尺；常用的计量器：克拉秤、电子天平。卡尺：在珠宝行业，常用的卡尺类别有：游标卡尺、电子卡尺。指环量尺：指环量尺是用于测量戒指圈口的工具。主要有两种：一种是用于成品戒指圈口测量的戒指棒；另一种是通过测量手指确定所需戒指圈口尺寸的标准圈称为指环。圈棒及其使用方法：戒圈棒的使用方法，将待测的成品戒指套在戒圈棒上，读取棒上相应的数字，即可知道所测量的戒指圈口的尺寸。应注意的是：读取戒圈棒上的数字时，须以圈口中心线所在位置相对应的棒上标志数字为准。指环及其使用方法（1）指环的结构：指环通常用金属制作，由若干个内径大小不同的标准圆环组成，每一圈环上标有一个编号或字母，代表这个圆环的内径为多少毫米（mm）。（2）指环的使用方法在日常生活中，常常需要根据手指的粗细加工或购买戒指，这就需要测量手指的尺寸；测量时只需将合适的“指环”戴在手指上，读取“指环”上的编号，即可知道手指佩戴戒圈的尺寸，也称为戒指的“手寸”。照指环的编号加工、购买成品即可得到尺寸合适的戒指。我国现行的手寸是以号来表示的，普通人的使用范围在8-28号之间指环编号指环直径指环编号指环直径指环编号指环直径指环编号指环直径113815.31517.72220213.3915.716182320.3313.710161718.32420.74141116.31818.72521514.31216.719192621.3614.713172019.32721.77151417.32119.72822表1指环编号与指环直径对比表（单位：mm）克拉秤：克拉秤是称量宝石重量的器具，是珠宝首饰行业，尤其是流通领域常用的计量器具。第一章贵金属首饰材料概念：贵金属制品的概念贵金属制品是指用贵金属材料制造的物品。包括贵金属首饰、参与流通的贵金属物品(如金币、金元宝、金条；银币、银豪、银元等)和不参加流通的贵金属制品（如金佛、金神龛、金杯、银餐具、银勺等）。贵金属饰品的制成材料通常为金、银、铂、钯四种贵金属及其合金。通常，人们把贵金属饰品笼统称为金银首饰。贵金属材料特点：1.来源稀少,采矿、选矿、冶炼技术复杂，成本高，价格昂贵；2.化学性质稳定，尤其黄金和铂金不易氧化变色，不溶于强酸和强碱；3.色泽艳丽，光辉夺目；4.具有良好的加工性能。一、黄金与黄金首饰1.1金(Gold)：俗称黄金，是从自然金、含金硫化物等矿石中提取的一种具强金属光泽的黄色贵金属。化学元素符号为79Au，硬度2.5，密度19.32g／cm3(20℃)，熔点1064℃。物理性质1.良好的延展性延伸率达39％，抗拉强度23kg／mm2，一克纯金可以拉成3420米长、比头发丝还细的金丝。2.良好的导电和导热性导电性仅次于银和铜导热性仅次于银3.密度大20℃时，密度19.32g／cm31064℃熔化17.3g／cm3凝固18.2g／cm3化学性质1.稳定的化学性质---抗氧化、抗腐蚀。除溶于王水和汞之外，氯水、溴水、溴化氢、酒精碘溶液、氰化物、乙炔（温度为753K）等可与金相互作用。2.化合物很容易还原成单质金使金还原能力最强的金属是镁、锌、铝。氰化法提金工艺中就是利用这一性质用锌粉置换。二、黄金的成色与计量单位黄金成色是指金的纯度和含量有三种表示方法：百分率法（%）、成色法（‰）、K（karat）数法1.2黄金首饰类型①千足金：含金量千分数不小于999的饰品，在首饰上打印记“千足金”、“Au999”或“G999”。②足金含金量千分数不小于990的饰品，在首饰上打印记“足金”、“Au990”或“G990”。③K金（金合金）金与其它金属元素（Ag、Cu、Zn、Ni、Fe等）的合金。24K的理论纯度为1000，故1K=41.66679K37514K585不是583.3318K75022K916不是916.67千足金和足金首饰的优缺点优点:抗氧化、耐腐蚀、不变色缺点：硬度低、易磨损、易变形,不易保持精细花纹，不能做镶嵌款式足金的保养①足金首饰硬度低（摩氏硬度小于3），在佩戴足金首饰时切忌与硬物相撞、相擦。②汞对黄金有溶解作用，产生汞齐反应，形成黄白色的金汞齐。将纯金首饰在火上烤一会儿，白斑就会失掉。消费者在佩戴黄金首饰时，不要让首饰受到汞的污染。K金系列的保养要避免使K金首饰与酸性、碱性物质及汗渍长时间的接触。总之，K金首饰受到这类化学物质的腐蚀后，表面会变色发暗。遇到这种情况时，要经常用牙刷加少量的牙膏轻轻把K金首饰刷亮，并用清水冲洗。或到专业的厂家、商家抛光清洗。1.3影响世界黄金价格的主要因素20世纪70年代以前，黄金价格基本由各国政府或中央银行决定，国际上黄金价格比较稳定。70年代初期，黄金价格不再与美元直接挂钩，黄金价格逐渐市场化，影响黄金价格变动的因素日益增多，具体来说，可以分为以下几方面：1、供给因素:（1）地上的黄金存量全球目前大约存有13.74万吨黄金，而地上黄金的存量每年还在大约以2%的速度增长。（2）年供求量黄金的年供求量大约为4200吨，每年新产出的黄金占年供应的62%。（3）新的金矿开采成本黄金开采平均总成本大约略低于260美元／盎司。由于开采技术的发展，黄金开发成本在过去20年以来持续下跌。（4）黄金生产国的政治、军事和经济的变动状况在这些国家的任何政治、军事动荡无疑会直接影响该国生产的黄金数量，进而影响世界黄金供给。（5）央行的黄金抛售中央银行是世界上黄金的最大持有者.30年间中央银行的黄金储备无论在绝对数量上和相对数量上都有很大的下降，数量的下降主要靠在黄金市场上抛售库存储备黄金。2、需求因素（1）黄金实际需求量（首饰业、工业等）的变化。一般来说，世界经济的发展速度决定了黄金的总需求,黄金替代品不断出现，但黄金以其特殊的金属性质使其需求量仍呈上升趋势。而某些地区因局部因素对黄金需求产生重大影响。（2）保值的需要。黄金储备一向被央行用作防范国内通胀、调节市场的重要手段。而对于普通投资者，投资黄金主要是在通货膨胀情况下，达到保值的目的。在经济不景气的态势下，由于黄金相对于货币资产保险，导致对黄金的需求上升，金价上涨。（3）投机性需求。投机者根据国际国内形势，利用黄金市场上的金价波动，加上黄金期货市场的交易体制，大量“沽空”或“补进”黄金，人为地制造黄金需求假象。3、其他因素（l）美元汇率影响。美元汇率也是影响金价波动的重要因素之一。（2）各国的货币政策与国际黄金价格密切相关。（3）通货膨胀对金价的影响。（4）国际贸易、财政、外债赤字对金价的影响。（5）国际政局动荡、战争等。1.4黄金的矿产资源1.黄金在地球中的分布无处不再2.世界黄金资源及分布①南非金矿资源储量32500t，已探明的储量24000t，占世界总储量的50%，其中99.8%的黄金储量属于太古代含金砾岩型金矿。②前苏联金矿资源储量７７８０t，已证实的实储量为６２００t，以次生金矿为主，60%的产量来自砂金，30%为岩金，10%伴生金。③美国金矿资源储量为7700t，以岩金为主占50%。伴生金次于岩金40%，砂金仅占总产量的10%。④巴西3700t⑤加拿大2600t⑥澳大利亚2550t⑦中国2000t3.我国的金矿资源主要分布可以划分为九个成矿区1）.东北北部砂金矿区主要有黑河、呼玛、桦川一带的砂金矿，属河流冲积砂矿。2.）燕辽金矿区包括吉林东部和河北东部的一些矿床，多数为含金石英脉矿床。3）.山东金矿区金矿储量和黄金产量居均全国第一，有玲珑金矿等含金石英脉矿床，有三山岛、焦家、新城等蚀变花岗岩型大型金矿床。4）.东南地区金