Купелирование (от фр. coupelle) — пирометаллургический процесс, вид обжига, включающий нагрев минералов, руд, концентратов или сплавов, содержащих драгоценные металлы (золото, платину, серебро), с целью их отделения или очистки.
В результате купелирования получают небольшие количества драгоценных металлов. Этот процесс позволяет получать драгоценные металлы в чистом виде из руд, содержащих такие металлические элементы, как, например, медь, свинец, цинк, мышьяк, сурьма или висмут. Используется в цветной металлургии, пробирном анализе. Загрязнённый металл легируется свинцом — последний поглощает примеси. Полученный оксид свинца вместе с оксидами менее благородных металлов удаляется из пористого тигля. Это важный этап процесса плавки серебра. Однако таким образом нельзя отделить друг от друга золото и серебро. Используется печь с тиглем в виде чашки, называемый пробирным тиглем. Печь покрыта мергелью — пористой известняковой глиной, которая поглощает окись свинца, испаряющейся из жидкого сплава под воздействием потока воздуха. После завершения окисления и перехода свинца в окись, поверхность сплава принимает характерную радужную окраску.
Купелирование использует различноe сродствo к кислороду y вовлеченных металлов. Благородные металлы, такие как серебро и золото, очень трудно окислить. С другой стороны, неблагородные металлы в жидком состоянии очень легко окисляются. Таким образом можно очистить драгоценные металлы до 99,99 %.
Для проведения купелирования исследуемый металл плавится примерно с удвоенной массой свинца в чашке в так называемой испытательной печи в окислительной атмосфере. Происходит следующая химическая реакция:
Измельчённый образец смешивают с оксидом свинца (II) (PbO) и восстановителем (например, сажей, древесным углем или мукой) в виде порошка и флюса (например, буры), а затем нагревают. Металлический свинец, образованный восстановлением оксида, также содержит растворенный благородный металл. Расплавленный металлический сплав стекает на дно поддона. Затем сплав переносят в купель — пористый тигель, сделанный, например, из костной золы или магнезита, и нагревают, обеспечивая доступ воздуха. В этих условиях происходит повторное окисление свинцa, до PbO. Окисляются также примеси других металлов, которые представляют собой примеси, например, меди или олова. Таким образом, концентрация благородного металла неуклонно увеличивается во время окисления, пока весь свинец не превратится в оксид свинца (II), а сопутствующие металлы также не будут окислены. Из-за более низкого поверхностного натяжения оксидного расплава он поглощается чашей, в то время как драгоценный металл остается в виде маленькой «жемчужины» (капелька жидкого металла). Свинец можно производить из оксидa свинца путем плавления в восстановительной атмосфере. Однако часть свинца, которая выходит в виде газообразного оксида свинца или паров свинца, теряется.