Bergbau und Konzentration
Die Art der Erzlagerstätte bestimmt die angewandten Bergbau- und Mineralverarbeitungstechniken. Oxiderzvorkommen sind häufig von so geringem Gehalt (z. B. 3 bis 10 ppm), dass eine umfassende Aufbereitung von Mineralien wirtschaftlich nicht gerechtfertigt werden kann. In diesem Fall werden sie lediglich durch Sprengstoff zerschmettert und dann zur Extraktion durch Cyanidierung zu Haufen gestapelt (siehe unten). Diese Haufen können Hunderte von Metern lang und 15 bis 30 Meter hoch sein.
Alluviale Ablagerungen werden entweder aus Teich- und Flussböden ausgebaggert oder mit Hochdruckhydraulikschläuchen von Ufern und Auen geschleust. Alluviale Ablagerungen erfordern wenig oder keine Zerkleinerung; Sie werden normalerweise durch Schwerkrafttechniken wie Jiggen oder Tablettieren konzentriert, bei denen eine Aufschlämmung durch Vorrichtungen oder über gerillte oder geriffelte Tische geleitet wird, die die dichteren Goldpartikel zurückhalten und gleichzeitig den viel weniger dichten Sand und Kies passieren lassen.
Endogenetische Ablagerungen enthalten häufig elementares Gold, das in einem unedlen Metallsulfidmineral stark verbreitet ist. Diese Ablagerungen werden abgebaut, zerkleinert und gemahlen und dann zuerst durch Schwerkrafttrennung konzentriert, um grobe Partikel von nativem Gold wiederzugewinnen, bevor sie einer Schaumflotation unterzogen werden, um die Sulfidmineralfraktion zu konzentrieren, die das Gold enthält.
Extraktion und Verfeinerung
Verschmelzung
Elementares Gold (und auch Silber) ist in Quecksilber löslich, so dass Partikel des Metalls, wenn sie mit einer frischen Quecksilberoberfläche in Kontakt gebracht werden, benetzt und aufgelöst werden und eine Legierung namens Amalgam bilden. Dieses Phänomen wird zur Rückgewinnung und Konzentration von feinteiligem Gold oder Silber ausgenutzt.
Die Verschmelzung wird erreicht, indem eine Erzaufschlämmung über mit Quecksilber beschichtete Kupferplatten geleitet wird, indem eine Aufschlämmung aus Erz und Quecksilber in einem zylindrischen oder konischen Gefäß gemischt wird, das als Amalgamfass bezeichnet wird, oder indem das Erz in einer Kugel, einem Stab oder einer Kieselmühle gemahlen wird Befreien Sie das Gold von der Mineralmatrix und geben Sie dann Quecksilber in die Mühle und mahlen Sie weiter, bis sich das Gold im Quecksilber aufgelöst hat. Das dichtere Amalgam wird dann vom jetzt unfruchtbaren Erz in der Mühlenentladung getrennt. Nach dem Filtrieren und Waschen zur Entfernung von Verunreinigungen wird das Amalgam in einer versiegelten Retorte erhitzt, um das Quecksilber abdestillieren, das zur Wiederverwendung zurückgewonnen wird.
Obwohl die Verschmelzung bei der Goldgewinnung immer noch in großem Umfang praktiziert wird, haben die sehr realen Gefahren einer Quecksilbervergiftung durch die Bediener oder die Umwelt ihre Anwendung eingeschränkt und die Verwendung sorgfältig entwickelter Geräte zur Sicherstellung gegen Kontamination erzwungen.
Cyanidierung
Durch Cyanidierung wird mehr Gold gewonnen als durch irgendeinen anderen Prozess. Bei der Cyanidierung wird metallisches Gold oxidiert und in einer alkalischen Cyanidlösung gelöst. Das verwendete Oxidationsmittel ist Luftsauerstoff, der in Gegenwart einer wässrigen Natriumcyanidlösung die Auflösung von Gold und die Bildung von Natriumcyanoaurit und Natriumhydroxid gemäß der sogenannten Elsner-Reaktion bewirkt:
Wenn die Goldauflösung abgeschlossen ist, wird die goldhaltige Lösung von den Feststoffen getrennt.
Bei Erzen mit höherem Goldgehalt (dh mehr als 20 g Gold pro Tonne Erz) wird die Cyanidierung durch Auswaschen von Küpen erreicht, wobei eine Aufschlämmung von Erz und Lösungsmittel mehrere Stunden lang in großen Tanks mit Rührwerken gehalten wird. Zur Gewinnung von Gold aus minderwertigen Erzen wird das Auslaugen von Haufen praktiziert. Die oben beschriebenen riesigen Haufen werden mit einer verdünnten Natriumcyanidlösung besprüht, die durch das gestapelte Erz sickert und das Gold auflöst.
Aufgrund der sehr geringen Goldkonzentrationen in den Erzen sind immense Mengen an Lösung und Feststoffen mit einem Bottich-Auslaugungskreislauf verbunden. Um die enormen Kapitalkosten zu eliminieren, die mit dem Kauf und der Installation von Anlagen zur Trennung von Feststoffen und Flüssigkeiten verbunden sind, wurden Techniken entwickelt, die den gesamten Trennungsprozess umgehen. Eine davon ist die Zugabe von körniger Aktivkohle zur Erzaufschlämmung während oder nach Beendigung der Goldlöslichkeit. Das gelöste Gold wird leicht an dem Kohlenstoff adsorbiert, wodurch es aus der Lösung entfernt wird, und der körnige Kohlenstoff wird vom jetzt unfruchtbaren Erz getrennt, indem die Aufschlämmung durch ein Sieb geleitet wird. Gold wird dann durch eine starke Lösung von Natriumcyanid und Natriumhydroxid aus den Kohlenstoffpartikeln ausgelaugt und durch Elektrogewinnung direkt auf Stahlwolle oder durch das Merrill-Crowe-Verfahren aus der Lösung gewonnen. Bei letzterem Verfahren wird die goldhaltige Lösung von Sauerstoff befreit und durch eine Filterpresse geleitet, wo das Gold durch Reduktion mit Zinkmetallpulver aus der Lösung verdrängt wird.
