Arten der Goldgewinnung

Gold zählt zu den ersten Metallen, die von Menschen verarbeitet wurden. Mit seiner auffallend glänzenden gelben Farbe wurde es gediegen, also als Element, in der Natur gefunden, ließ sich sehr gut mechanisch bearbeiten und korrodierte nicht.

Wegen der Beständigkeit seines Glanzes, seiner Seltenheit und auffallenden Schwere war es sehr begehrt und wurde in vielen Kulturen vor allem für rituelle Gegenstände verwendet. Die Goldgewinnung begann vermutlich in der Kupferzeit. Die leichte Legierbarkeit mit vielen Metallen, die moderaten Schmelztemperaturen und die günstigen Eigenschaften der Legierungen machten Gold als Werkstoff sehr attraktiv.

Auf 4500 v. Chr. werden die im bulgarischen Warna 1972 entdeckten Goldfunde datiert. In Mitteleuropa lassen sich goldene Gegenstände seit dem zweiten Jahrtausend v. Chr. nachweisen. Berühmte Beispiele sind das Gold im goldenen Hut von Schifferstadt und in der Himmelsscheibe von Nebra.

Gold kommt auf der Erde in primären Rohstoffvorkommen als goldhaltiges Gestein (Golderz) und in sekundären Vorkommen als gediegenes Metall vor. Bedeutende Goldmengen fallen bei der Raffination anderer Metalle wie Kupfer, Nickel oder der anderen Edelmetalle an, so dass unter Umständen erst diese "Verunreinigungen" die Ausbeutung einer Lagerstätte wirtschaftlich machen.

Im Gegensatz zu den meisten anderen Metallen kommt Gold meist gediegen vor und muss nicht durch Reduzieren aus Erzen gewonnen werden (wie beispielsweise Eisen), sondern wird nur mechanisch aus dem umgebenden Gestein gelöst.

Da Gold chemisch wenig reaktiv und somit nur schwierig in lösliche Verbindungen überführt werden kann, werden spezielle Verfahren zur Goldgewinnung angewendet. Direkt sichtbares Gold, sogenanntes "Freigold" in Form von Nuggets oder Goldstaub ist eine Rarität. Das meiste Gold in den Vorkommen liegt in kleinsten Partikelchen im umgebenden Gestein fein verteilt vor und entgeht somit den Versuchen, es mit einfachen Verfahren zu sammeln.

In der Praxis werden mehrere Verfahren miteinander kombiniert, um die gewünschte hohe Ausbeute zu erhalten. Bis auf die Cyanidlaugerei, die Ende des 19. Jahrhundert entwickelt wurde, und neuere Verfahren, bei denen durch spezielle Bakterien Gold konzentriert wird, wurden aufgrund der leichten Durchführbarkeit die Goldwäscherei und Amalgamation – auch in Kombination – schon in der Antike durchgeführt.

Durch Fortschritte in den Gewinnungsmethoden und bei hohem Marktpreis lohnt sich sogar der Abbau von Erz, das nur ein Gramm Gold pro Tonne enthält. Alte Abraumhalden ehemaliger Goldvorkommen werden deshalb mittels verbesserter Technik nochmals aufgearbeitet.

Gold fällt auch als Nebenprodukt bei der Raffination anderer Metalle an und wird in großem Umfang wiedergewonnen. Technisch wäre daneben auch die Synthese von Gold durch Kernfusion sowie die Gewinnung von Gold aus dem Meerwasser möglich, beides ist aber aufgrund hoher Kosten bei geringer Ausbeute unwirtschaftlich.

Goldwaschen

Das sogenannte Goldwaschen als einfachstes Verfahren zur Goldgewinnung nutzt die hohe Dichte des Metalls. Dabei wird goldhaltiger Sand mit Wasser aufgeschlämmt. Da Gold schwerer ist als der umgebende Sand, setzt sich das Gold schneller am Boden ab und kann so abgetrennt werden. Gold aus Flussablagerungen wird so gewonnen.

Die Hobby-Goldsucher von heute wenden meist dieses Verfahren an. Dessen Nachteil besteht jedoch in der geringen Ausbeute bei großem Zeitaufwand des Goldsuchers. Der Vorteil dieser Methode ist die zuverlässige Ausbeute an groben Goldteilchen, die bei der Cyanidlaugerei nicht vollständig erfasst werden. Es lässt sich verbessern durch Einbringen von Fellen in die abströmende Flüssigkeit, in dem sich dann auch kleinste Goldpartikelchen in den Fellhaaren verfangen und die Ausbeute erhöhen.

Goldwaschen wird auch teilmechanisiert an Land durchgeführt, aber auch mit dieselgetriebenen Schwimmbaggern, die mit Saugpumpen und Rüttlern ausgerüstet direkt im Fluss arbeiten. Minentechnisch gewonnenes Erz wird zuvor mechanisch auf geeignete Korngrößen zerkleinert und das zermahlene Gestein in ähnlicher Weise bearbeitet. Dieses Verfahren geht auch der nachfolgend beschriebenen weiteren Ausnutzung der goldführenden Sande und Schlämme voraus.

Amalgamverfahren

Neben seiner hohen Dichte kann die Bindung Amalgam zwischen Gold und Quecksilber zur Goldgewinnung genutzt werden. Hierbei werden goldhaltige Sande und Schlämme intensiv mit Quecksilber vermischt.

Quecksilber bildet mit dem Gold Amalgam, eine flüssige Legierung mit silberner Farbe. Das Amalgam sammelt sich am Gefäßgrund und kann dort leicht abgetrennt werden. Durch Erhitzen verdampft das Quecksilber und zurück bleibt kompaktes Rohgold. Das Amalgamverfahren wurde bereits in der Antike angewendet.

Die Umweltauswirkungen sind erheblich. Beträchtliche Mengen von hochgiftigem Quecksilber werden schon bei der Goldgewinnung mit ausgeschwemmt oder beim Verdampfen wissentlich in die Umwelt freigesetzt und vergiften große Gebiete und Flussläufe dauerhaft.

Da Goldgewinnung oft improvisatorische Züge trägt und fernab der zivilisierten Welt stattfindet, werden Umweltaspekte untergeordnet oder ignoriert. Die negativen Umweltauswirkungen führen häufig auch zu Konflikten zwischen den Goldschürfern und der einheimischen Bevölkerung.

Es gibt jedoch auch erste Projekte ökologischen Goldabbaus, wie das Oro Verde in Kolumbien. Für Barren, deren Gold aus dieser Mine stammt, wurde im Februar 2011 erstmals das Fair-Trade-Siegel vergeben.

Cyanidlaugung

Bei größeren Vorkommen, die eine industrielle Erschließung erlauben, wird die Cyanidlaugung angewendet. Vor dem Hintergrund, dass sich Gold in sauerstoffhaltiger Natriumcyanid-Lösung (Natriumsalz der Blausäure HCN) als Komplexverbindung löst, werden die metallhaltigen Sande staubfein gemahlen, aufgeschichtet und im Rieselverfahren mit der Extraktionslösung unter freiem Luftzutritt versetzt. Die kleinsten Metallteilchen werden hierbei zuerst aufgelöst, weil sie die relativ größte Reaktionsoberfläche haben.

Das Edelmetall findet sich chemisch gebunden im hochgiftigen Sickerwasser. Nach Filtration und Ausfällung mit Zinkstaub erhält man es als braunen Schlamm, aus dem nach Waschen und Trocknen durch Reduktion Rohgold wird. Hieran schließt sich die Reinigung des Rohgoldes an. Raffiniert zu Feingold ist es dann standardisiert und marktreif.

Die Cyanidlaugen werden in Kreislaufprozessen wiederverwendet. Dennoch entweichen Blausäure und ihre Salze (Cyanide) in die Umwelt, teilweise auch in größeren Mengen, etwa bei Unglücken, Fehlfunktionen der Anlage, Überschwemmungen etc. Erwähnenswert ist, dass Blausäure bereits durch den Kohlendioxidanteil der Luft aus den Lösungen freigesetzt wird. Alle diese Stoffe sind hochgiftig, allerdings auch leicht zersetzbar. Im Stoffkreislauf der Natur werden sie relativ schnell oxidativ abgebaut oder durch Hydrolyse zersetzt.

Diese Art der Goldgewinnung hinterlässt enorme Abraumhalden und Stäube mit Cyanidspuren. Staubverfrachtungen durch Wind und Wasser verteilen die Giftstoffe unkontrolliert und können schwere ökologische Schäden verursachen.

Anodenschlammverfahren

Gold wird häufig aus Anodenschlämmen, die bei der Raffination anderer Metalle, vor allem von Kupfer zurückbleiben, gewonnen. Während der Elektrolyse wird das edle Gold nicht oxidiert und gelöst; es sammelt sich unter der Anode an. Neben Gold fallen dabei auch Silber und andere Edelmetalle an, die durch geeignete Verfahren voneinander getrennt werden.

Goldgewinnung aus dem Meer

Fritz Haber versuchte in den 1920er Jahren Gold aus dem Meerwasser zu gewinnen, um die deutschen Reparationen zu bezahlen. Die durchschnittliche Ausbeute war mit 0,004 Milligramm Gold pro Tonne Meerwasser für eine wirtschaftliche Verwertung jedoch zu gering, als dass das Verfahren lohnend erschien.

Theoretisch wäre das Salzwasser der Ozeane, worin Gold in geringsten Konzentrationen als Chlorid-Komplex gelöst ist, die größte Goldreserve:

0,004 mg/t entsprechen 4•10−9 kg Gold pro t oder m3 Meerwasser; multipliziert mit der Wassermenge der Weltmeere (1,5•1018 m3) ergeben sich insgesamt 6•106 t Gold im Meerwasser. Dieses Volumen würde alles bisher bergmännisch geförderte Gold um das 40-fache übertreffen.

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%

Quellen:

http://de.wikipedia.org/wiki/Goldgewinnung#Gewinnung

http://www.junker-edelmetalle.de/199-0-Methoden-der-Goldgewinnung.html

https://www.fh-muenster.de/fb1/downloads/personal/Goldgewinnung_und_Cyanidlaugerei__Christoph_Hellermann___Georg_Wacker_.pdf

http://chemie-7a.tripod.com/gold_keznickl.htm

http://www.moneymuseum.com/

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