Gold zählt zu den ersten Metallen, die von Menschen gewonnen und verarbeitet wurden. Seine schöne Farbe, sein Glanz und die chemische Beständigkeit weckten schon frühzeitig das Interesse der Menschen. Dementsprechend früh lässt sich der Beginn der Goldgewinnung und Verarbeitung datieren:
- im Orient etwa 5000 v. Chr.
- In Europa zwischen 4500 und 2200 v. Chr.
- In Südamerika etwa um 1000 v. Chr.
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Zu den ältesten Verfahren der Goldgewinnung gehören die Goldwäsche und das Quecksilberverfahren
Die Goldwäsche ist im Prinzip eine Schwerkraftaufbereitung, die nur bei größeren Goldpartikeln (mehr als 50 Mikrometer) lohnenswert ist. Durch Verwitterung und Erosion lösen sich kleine Goldkörner aus dem Gestein. Da sie verhältnismäßig schwerer als das Gesteinsmaterial sind, sammeln sie sich am Boden der Erosionsstellen bzw. bei schnell fließenden Gewässern in ruhigen Kehrwasserstellen (Sekundärlagerstätten).
Für die Gewinnung dieses Goldes durch Wäsche kommen traditionell Pfannen und Siebe zum Einsatz. Eine weitere Methode, die in fließenden Gewässern angewendet wird, ist das so genannte „Goldene Vlies“. Hierbei legt man ein Schafsfell auf den Grund des Baches und fängt die vom Wasser mitgenommenen Goldflitter ein.
Inzwischen werden nicht nur goldreiche Vorkommen ausgebeutet, sondern zunehmend auch Erze mit niedrigen Goldgehalten. Selbst wenn eine Tonne Gestein nur ein Gramm Gold enthält, wird sie als abbauwürdig eingestuft. Hierbei kommt meist Zyanid zum Einsatz. Im Kleinbergbau verwendet man häufig Quecksilber.
Die Amalgammethode (für Sekundärlagerstätten)
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Hier kommt reines Quecksilber zum Einsatz. Diese Methode wird überwiegend bei den sekundären Goldlagerstätten im südamerikanischen Amazonasgebiet angewandt.
Die Sedimente werden gefördert und gewaschen. Bei hohem Goldgehalt wird in die Waschpfanne Quecksilber dazugegeben, das die reinen Goldpartikel umschließt. Die Amalgamklumpen sinken zum Boden des Gefäßes, wo sie zunächst gesammelt werden.
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Bei der Goldgewinnung im großen Stil werden die Sedimente durch Saugbagger abgesaugt und auf Rinnen gepumpt. Mit Hilfe der Rinnenwäsche wird das so genannte Konzentrat hergestellt, mit Gold angereichertes Sediment. Dieses Konzentrat wird mit Amalgam versetzt und meist ohne zusätzliche Behandlung auf Halden gekippt. Auf diesem Wege gelangt ca. ein Prozent des Quecksilbers in die Umwelt.
Der nächste Schritt der Amalgammethode ist das so genannte „Brennen“. Hierzu werden die vorher gewonnenen Amalgamklumpen auf ca. 360 ° erhitzt, das Quecksilber verdampft und zurück bleibt das reine Gold. Diese Methode wird vor allem in Brasilien sehr häufig angewandt, da die Kosten für das benötigte Quecksilber niedrig und die Umweltauflagen locker sind.
Die Zyanidlaugung (für Primärlagerstätten)
In den Primärlagerstätten (in Gestein eingeschlossenes Gold) wird das Gold durch Über- oder Untertagebau gewonnen. Der Goldabbau erfolgt meist in großen Übertageminen, den so genannten „Open Pits“. Das Gestein wird gemahlen und in hohen Schlammbecken aufgeschichtet. Durch das Mahlen werden die Goldpartikel freigelegt. Ist dieses Gold mit Quartz verunreinigt, kann zusätzlich eine Amalgamiertrommel zum Einsatz kommen.
Liegen die Goldpartikel mit Magnetit oder Pyrit vergesellschaftet vor, wendet man die Zyanidlaugung an. Hierzu schüttet man das zerkleinerte Gestein auf mit Plastikplanen unterlegte Halden und behandelt es mehrere Wochen mit einer Zyanidlösung, um möglichst alle Goldspuren herauszulösen. Anschließend wird das Gestein zermahlen und mit Zink versetzt. Hierbei entstehen Zinkzyanide und das Gold fällt aus. Der goldhaltige Schlamm wird durch Aktivkohle geleitet, die das Gold an sich bindet. Das Kohle-Gold Gemisch wird mit einer heißen Ätzlauge versetzt, um das Gold von der Aktivkohle zu trennen. Aus dieser Lauge gewinnt man das Gold nun mittels Elektrolyse.
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Die Zyanidlaugung ist das am meisten angewandte Verfahren, da es von der Kostenseite her betrachtet am günstigsten ist. Probleme bereiten allerdings die Unmengen an giftigen Schlämmen, die meist nicht entsorgt (teuer) sondern in mit Plastik ausgekleideten Halden gelagert werden. Dadurch passieren mit schöner Regelmäßigkeit Unfälle mit verheerenden Folgen für die Umwelt, siehe Rumänien, zweimal in den letzten Jahren. Der Fluss Theiss auf Jahre verseucht. |
Beim Verhütten von silberhaltigen Bleierzen im Parkes Verfahren entsteht silberhaltiges Blei (Werkblei). Dieses Blei wird mit Zink versetzt, um das Silber zu binden und abschöpfen zu können. Anschließend wird das Zink verdampft, die Blei-Silber Mischung wird erhitzt und mit Luft versetzt. Das oxidierte Blei fließt ab, bis das Silber durchbricht. Das Silber wird nun noch in einer Elektrolyse aufgereinigt.
Die Chlorgasraffination
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Die Chlorgasraffination wird seit 1921 zur Gewinnung des südafrikanischen Goldes verwendet. Da Gold, im Gegensatz zu seinen Begleitmetallen, sehr widerstandsfähig gegen Chlorgas ist, konnte dieses Verfahren entwickelt werden. In die Rohgoldschmelze wird durch eine Tonröhre Chlorgas eingeführt. Das Gas bindet die Begleitmetalle in Chloride, die als Dämpfe entweichen. Nur das Silberchlorid wird am Schluß zur Weiterverarbeitung von dem flüssigen Gold abgeschöpft. |
Umweltschonende Methoden der Goldgewinnung
Während Kleinminen überwiegend Quecksilber einsetzen, verwendet der industrielle Bergbau meist Zyanid. Beide Verfahren bergen große Gefahren für die Umwelt. Deshalb hat man in den letzten Jahren alternative Methoden entwickelt.
Ein wichtiger Schritt war die Einführung so genannter „Retorten“, bei denen das verdampfte Quecksilber eingefangen und wieder verwendet wird.
Aber auch ohne den Einsatz von Chemie und Schwermetallen lässt sich Gold gewinnen
Im Wilfley Verfahren wird ein Rütteltisch eingesetzt, in dem die wertvollen Mineralbestandteile vollautomatisch vom tauben Gestein getrennt werden. Dieses Verfahren kommt im Kleinbergbau zum Einsatz.
Der industrielle Bergbau baut verstärkt auf JIG und Knelsonprinzip
Beim JIG handelt es sich um einen Konzentrator, der die Mineralientrennung mit Hilfe von Wasser vornimmt. Beim Knelsonprinzip wird in einer Konzentratorzentrifuge das Mineral vollautomatisch nach seinem spezifischen Gewicht getrennt. Dieses System erlaubt die höchste Ausbeute unter ökologischen Aspekten.