Methoden der Goldgewinnung

Bei der Goldgewinnung wird unterschieden zwischen primärem Gold und sekundärem Gold. Wird der Begriff „Primäres Gold“ verwendet, so handelt es sich um das Edelmetall, das bei der Förderung beim Goldminenabbau entsteht. „Sekundäres Gold“ hingegen wird durch Goldwäsche gewonnen. Diese Form des Goldes ist also bereits aus seinem Urgestein herauserodiert und lässt sich in Flüssen oder auf Geröllhalden finden.
Da Gold eine sehr geringe Reaktivität besitzt, ist es schwer löslich. Aus diesem Grund müssen zur Goldgewinnung spezielle Verfahren angewendet werden. Dazu werden neben der relativ einfachen Goldwäsche noch weitere Methoden angewendet. Die wichtigsten sind das sogenannte Amalgamverfahren, die Cyanidlaugerei und das Anodenschlammverfahren. Es ist aber beispielsweise auch eine Goldgewinnung aus dem Meerwasser denkbar.
Zum besseren Verständnis sollen die einzelnen Methoden im Folgenden beschrieben werden.

Goldgewinnung

Goldwaschen zur Gewinnung von Goldnuggets

Die Goldwäsche ist die älteste Methode, die bis heute zur Goldgewinnung angewendet wird. Das „Wasch – oder Seifengold“ wird mit Hilfe des fließenden Wassers vom Gestein und den Schwemmmaterialien abgetrennt. Dieses Verfahren ist jedoch recht mühsam und langwierig, dafür aber absolut unbedenklich für die Umwelt. Heute wird es vor allem noch von Hobbygoldsuchern genutzt.
Zum Goldwaschen werden entweder Pfannen oder Waschrinnen verwendet.
Beim Waschen mit der Pfanne wird die goldhaltige Erde in einer flachen Pfanne zusammen mit Wasser gleichmäßig geschwenkt. Dabei wandern die Goldteilchen oder Goldflitter auf den Boden der Waschpfanne. Der Grund dafür ist, dass sich durch das Schwenken die Materialien ihrer Dichte nach sortieren, das Gold sinkt nach unten, weil es ein Material mit hoher Dichte – und damit sehr schwer ist.
Die Alternative dazu ist die Gewinnung des Edelmetalls mit Hilfe von Goldwaschrinnen. Diese Methode ist schon rund 4000 Jahre alt. Auch hierbei werden die Materialien in einem Strömungskanal oder in einer Strömungsrinne ihrer Dichte nach konzentriert. Unterschiedliche dichte Stoffe besitzen in einer laminaren (gerichtet/turbulenzfrei) Strömung einen unterschiedlichen Auftrieb. Dort, wo die Strömungen geringer sind, lagern sich die Materialen ab und verdrängen sich gegenseitig ihrer Dichte nach. In der Anwendung dieser Technik kommen U-förmige Strömungskanäle zum Einsatz, die mit flachen Riffeln quer zur Strömungsrichtung durchzogen sind. Diese Stege sorgen zusätzlich für Wirbel so dass schweres Material nach unten gezogen wird. Hinter diesen Hindernissen können sich die Schwerebestandteile ablagern, leichte Sande werden weggespült.

Amalgamverfahren

Gold löst sich in Quecksilber

Das Verfahren wird auch Amalgamation genannt und kommt seit dem Mittelalter 1350 zum Einsatz. Die beim Goldbergbau gewonnenen Golderze werden mit Mühlen zu Erzmehlen gemahlen und mit Quecksilber vermischt. Die Goldteilchen werden durch das Quecksilber gelöst. Durch anschließendes Erhitzen und Auspressen kann reines Gold erhalten werden. Der erhebliche Nachteil bei diesem Vorgehen ist, dass eine große Menge an hochgiftigem Quecksilberdampf frei wird, der wiederum zu einer starken Umwelt- und Gesundheitsbelastung führt.
Die Methode wird weitgehend von neueren Verfahren abgelöst, kommt aber z.B. im Amazonasgebiet auch heute noch zum Einsatz.

Cyanidlaugerei

Dieses Verfahren funktioniert unter Zuhilfenahme von Natruimcyanid. Wenn Gold mit diesem Gemisch in Verbindung kommt, dann reagieren diese miteinander. Dazu wird das Gold in einem löslichen Komplex gebunden, um im Anschluss mit Zinkstaub ausgefällt zu werden.

Chemische Reaktionen:

Cyanidlaugerei um Gold zu lösen

Nach diesen chemischen Reaktionen ist das Gold wieder in seiner Rohform vorhanden. Durch diesen Prozess ist zwar eine höhere Ausbeute als beim Amalgamverfahren möglich, aber auch die Cyanidlaugerei birgt große Risiken. So kann es durch technische Unfälle zu großen Umweltkatastrophen kommen; siehe Baia-Mare-Dammbruch (Rumänien, 2000)
Außerdem entstehen durch das Cyanid und seine korrespondierende Säure, die „Blausäure“, da beide hochentzündlich, sehr giftig und umweltgefährlich sind. Die „Blausäure“ entsteht aus einer Verbindung aus Cyanid und Wasser, sobald der pH-Wert unter 11 fällt. Für die Arbeiter entsteht auch wegen der großen verwendeten Mengen (von etwa 250mg/l) ein großes Risiko. Durch Kontakt mit Cyanid oder mit Blausäure wird die Zellatmung der Zellen blockiert und der lebensnotwendige Sauerstoff kann nicht mehr verwendet werden, es droht der Erstickungstod. Schon Dosen von 1-2 mg pro kg Körpergewicht können tödlich sein.

Anodenschlammverfahren

Heute wird zur Gewinnung des Rohstoffes Gold größtenteils die moderne elektrochemische Methode angewendet, da hierdurch ein höherer Reinheitsgrad erzielt werden kann. Dabei wird gold- und silberhaltiges Kupfer elektrochemisch gereinigt (raffiniert). Dies führt dazu, dass sich die Edelmalle im Anodenschlamm ansammeln. Daher rührt auch der Name des Verfahrens.
Diese elektrolytische Raffination geschieht folgendermaßen: Zunächst ist dafür ein elektrischer Kreislauf mit Anode und Kathode nötig. Das Rohmetall wandert zur Anode und geht dort in Lösung, das Reinmetall scheidet sich an der Kathode als Anodenschlamm ab. Der verwendete Elektrolyt besteht dabei aus einer Salzlösung des Materials.

Gewinnung aus dem Meer

Mit dieser Methode beschäftigte sich in den 20er Jahren der Chemienobelpreisträger Fritz Haber. Er wollte eine Möglichkeit finden, um die damalige deutsche Reparation zu bezahlen. Es zeigte sich jedoch, dass dies ein kaum lohnenswertes Verfahren ist, da die Ausbeute doch recht gering ausfällt.

Zementationsprozess

Bei diesem Verfahren werden kleine Mengen an unreinen Goldflittern oder einer Goldlegierung in einen Schmelztiegel gegeben. In den Tiegel wandert außerdem eine Mixtur aus Salz und Klinkerstaub. Dieses Gemisch wird anschließend für einige Stunde bei etwa 800 °C erhitzt bzw. es „köchelt“ vor sich hin. Entweder verflüchtigen sich dabei das Silber und andere Basismetalle, die im Gold vorhanden sind oder sie werden vom Klinkerstaub absorbiert. Was zurück bleibt ist reines Gold, welches leicht durch Auswaschen vom Klinkerstaub getrennt werden kann.
Dieser Prozess wurde bereits während der Zeit Chr. angewendet. Herausbekommen konnte man wohl Gold mit einem Gehalt von 37,5, das bedeutet 93% [2].

Literaturverzeichnis

[1] http://www.rzuser.uni-heidelberg.de/~ltemgoua/chemie /Goldgewinnung.html [Online]
[2] J.H.F. Notton, Ancient Egyptian Gold Refining – A Reproduktion of Early Techniques, Johnson Matthey & Co Limited London

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© Junker Edelmetalle 2009
Autorin: M. Seemann