Gold

Hintergrund

Gold, erkennbar an seinem gelblichen Farbton, ist eines der ältesten vom Menschen verwendeten Metalle. Bereits in der Jungsteinzeit sammelten Menschen Gold aus Flussbetten, und der eigentliche Goldabbau kann bis 3500 v. Chr. zurückverfolgt werden. , als die frühen Ägypter (die sumerische Kultur Mesopotamiens) abgebautes Gold verwendeten, um kunstvollen Schmuck, religiöse Artefakte und Utensilien wie Kelche herzustellen.

Die ästhetischen Eigenschaften von Gold in Kombination mit seinen physikalischen Eigenschaften machen es seit langem zu einem wertvollen Metall. Im Laufe der Geschichte war Gold oft die Ursache sowohl für Konflikte als auch für Abenteuer:die Zerstörung sowohl der Azteken- als auch der Inka-Zivilisation zum Beispiel und die frühen amerikanischen Goldrausche nach Georgia, Kalifornien und Alaska.

Die größte Goldlagerstätte befindet sich in Südafrika im präkambrischen Witwatersrand-Konglomerat. Diese Golderzlagerstätte hat einen Durchmesser von Hunderten von Kilometern und eine Tiefe von mehr als drei Kilometern. Es wird geschätzt, dass zwei Drittel des geförderten Goldes aus Südafrika stammen. Andere bedeutende Goldproduzenten sind Australien, die ehemalige Sowjetunion und die Vereinigten Staaten (Arizona, Colorado, Kalifornien, Montana, Nevada, South Dakota und Washington).

Etwa 65 Prozent des verarbeiteten Goldes werden in der Kunstindustrie verwendet, hauptsächlich zur Herstellung von Schmuck. Neben Schmuck wird Gold auch in der Elektro-, Elektronik- und Keramikindustrie verwendet. Diese industriellen Anwendungen sind in den letzten Jahren gewachsen und besetzen heute schätzungsweise 25 Prozent des Goldmarktes. Der verbleibende Prozentsatz des abgebauten Goldes wird verwendet, um eine Art rubinfarbenes Glas namens Cassius Purpur herzustellen, das auf die Fenster von Bürogebäuden aufgetragen wird, um die Hitze im Sommer zu reduzieren, und auf Spiegel im Weltraum und in der Elektroskopie verwendet, damit sie das Infrarotspektrum reflektieren.

Physikalische Eigenschaften

Gold, dessen chemisches Symbol Au, . ist ist form-, duktil und sektil, und seine hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit sowie seine Oxidationsbeständigkeit machen seinen Einsatz unzählig. Formbarkeit ist die Fähigkeit von Gold und anderen Metallen, zu dünnen Blechen gepresst oder gehämmert zu werden, die zehnmal so dünn sind wie ein Blatt Papier. Diese Platten werden manchmal zur Infrarotreflexion auf Glas aufgedampft, als Füllungen für Zähne geformt oder als Beschichtung oder Plattierung für Teile verwendet. Die Fähigkeit von Gold, sich zu dünnen Drähten zu ziehen (Duktilität), ermöglicht die Abscheidung auf Schaltungen wie Transistoren und die Verwendung als industrielles Lot und Hartlot. Golddraht wird beispielsweise häufig für elektrische Verbindungen mit integrierten Schaltkreisen, für kieferorthopädische und prothetische Geräte und in Düsentriebwerken verwendet Herstellung.

Der einzige Nachteil von Gold für die Verwendung in der Industrie besteht darin, dass es ein relativ weiches Metall (sektil) ist. Um dieser Schwäche entgegenzuwirken, wird Gold normalerweise mit einem anderen Mitglied der Metallfamilie wie Silber, Kupfer, Platin oder Nickel legiert. Goldlegierungen werden in Karat (Karat) gemessen. Ein Karat ist eine Einheit, die 1/24 Teil reinen Goldes in einer Legierung entspricht. Somit ist 24 Karat (24 Karat) Gold reines Gold, während 18 Karat Gold 18 Teile reines Gold zu 6 Teilen anderes Metall ist.

Extraktion und Raffination

Gold wird normalerweise in reinem Zustand gefunden; es kann aber auch aus Silber, Kupfer, Blei und Zink gewonnen werden. Meerwasser kann auch Gold enthalten, jedoch in nicht ausreichender Menge, um Gold wird im Allgemeinen in zwei Arten von Lagerstätten gefunden:Erz-(Ader)- oder Seifenlagerstätten. Es wird normalerweise durch Bohren oder Sprengen aus Erzlagerstätten gewonnen, während Seifenlagerstätten einen hydraulischen Abbau, Ausbaggern oder Schaufeln erfordern. Nach der Gewinnung wird das Golderz pulverisiert, um es für die Raffination vorzubereiten. gewinnbringend gewonnen werden – bis zu einem Vierzigstel (1/40) eines Goldkorns pro Tonne Wasser. Gold wird im Allgemeinen in zwei Arten von Lagerstätten gefunden:Erz (Ader) oder Seifenlagerstätten; Die zur Gewinnung des Goldes verwendete Abbautechnik hängt von der Art der Lagerstätte ab. Nach der Gewinnung wird das Gold mit einem von vier Hauptprozessen veredelt:Flotation, Amalgamierung, Zyanidierung oder Kohlenstoff-in-Zellstoff. Jeder Prozess beruht auf dem anfänglichen Mahlen des Golderzes, und mehr als ein Prozess kann für dieselbe Charge Golderz verwendet werden.

Bergbau

• 1 In Erzgang- oder Ganglagerstätten wird das Gold mit einem anderen Mineral, oft Quarz, in einer Ader vermischt, die eine Spalte im umgebenden Gestein gefüllt hat. Gold wird aus Erzvorkommen durch Bohren, Sprengen oder Schaufeln des umgebenden Gesteins gewonnen.

  Gangvorkommen verlaufen oft tief unter der Erde. Um unter Tage abzubauen, graben Bergleute entlang der Ader Schächte in den Boden. Mit Spitzhacken und kleinem Sprengstoff entfernen sie dann das Golderz aus dem umgebenden Gestein. Das Golderz wird dann gesammelt und zur Veredelung in eine Mühle gebracht.

• 2 Placer-Lagerstätten enthalten große Golderzstücke (Nuggets) und Goldkörner, die stromabwärts einer Ganglagerstätte gewaschen wurden und die normalerweise mit Sand oder Kies vermischt werden. Die drei Hauptmethoden, die zum Abbau von Seifenlagerstätten verwendet werden, sind der hydraulische Bergbau, das Ausbaggern und das Schaufeln. Alle Methoden des Abbaus von Seifenlagerstätten verwenden die Schwerkraft als grundlegende Sortierkraft.

  Bei der ersten Methode verwendet eine Maschine, die als "hydraulischer Riese" bezeichnet wird, einen Hochdruckwasserstrom, um das Golderz von den Ufern zu stoßen, die das Erz enthalten. Das Golderz wird dann in Schleusen oder Tröge gespült, die Rillen haben, um das Gold aufzufangen.

  Bagger- und Schaufelbaggerarbeiten beinhalten die gleichen Techniken, arbeiten jedoch mit unterschiedlich großen Eimern oder Schaufeln. Beim Baggern schöpfen Eimer auf einer Förderstrecke Sand, Kies und Golderz vom Grund von Bächen. Beim Schaufelbaggern wirken riesige Maschinen wie Schaufeln und schaufeln große Mengen goldhaltigen Sandes und Kieses aus Bachbetten.

  Hydraulischer Bergbau und Baggerarbeiten sind in vielen Ländern verboten, da sie sowohl für Land als auch für Flüsse umweltschädlich sind.

Schleifen

• 3 Nachdem das Golderz abgebaut wurde, wird es normalerweise als vorläufige Veredelungstechnik in der Mine gewaschen und gefiltert. Anschließend wird es zu Mühlen verschifft, wo es zunächst mit Wasser vermischt und in kleinere Stücke gemahlen wird. Die resultierende Mischung wird dann in einer Kugelmühle weiter gemahlen – einem rotierenden zylindrischen Gefäß, das Stahlkugeln verwendet, um das Erz zu pulverisieren.

Das Gold vom Erz trennen

• 4 Das Gold wird dann mit einer von mehreren Methoden vom Erz getrennt. Schweben beinhaltet die Trennung von Gold von seinem Erz unter Verwendung bestimmter Chemikalien und Luft. Das fein gemahlene Erz wird in eine Lösung gekippt Flotation, Zyanidierung und die Carbon-in-Pulp-Methode sind 3 Verfahren zur Goldraffination. Sie können allein oder in Kombination miteinander verwendet werden. das ein Schaumbildner (der das Wasser zum Aufschäumen bringt), einen Sammler (der sich an das Gold bindet und einen öligen Film bildet, der an Luftblasen haftet) und eine Mischung aus organischen Chemikalien (die die anderen Verunreinigungen daran hindern, sich ebenfalls zu binden) enthält zu den Luftblasen). Anschließend wird die Lösung belüftet – Luftblasen werden eingeblasen – und das Gold heftet sich an die Luftblasen. Die Blasen schwimmen nach oben und das Gold wird abgeschöpft.

  Cyanidierung beinhaltet auch die Verwendung von Chemikalien, um das Gold von seinen Verunreinigungen zu trennen. Bei diesem Verfahren wird das gemahlene Erz in einen Tank gefüllt, der eine schwache Cyanidlösung enthält. Als nächstes wird Zink in den Tank gegeben, was eine chemische Reaktion auslöst, bei der das Endergebnis die Ausfällung (Trennung) des Goldes aus seinem Erz ist. Anschließend wird der Goldniederschlag in einer Filterpresse von der Cyanidlösung getrennt. Eine ähnliche Methode ist die Verschmelzung, die das gleiche Verfahren mit unterschiedlichen Chemikalien verwendet. Zuerst trägt eine Lösung das gemahlene Erz über mit Quecksilber bedeckte Platten. Das Quecksilber zieht das Gold an und bildet eine Legierung namens Amalgam. Das Amalgam wird dann erhitzt, wodurch das Quecksilber als Gas verdampft und das Gold zurückbleibt. Das Quecksilber wird gesammelt, recycelt und im gleichen Prozess wieder verwendet.

  Der Kohlenstoff im Zellstoff Methode verwendet auch Cyanid, verwendet jedoch Kohlenstoff anstelle von Zink, um das Gold auszufällen. Der erste Schritt besteht darin, das gemahlene Erz mit Wasser zu vermischen, um einen Brei zu bilden. Als nächstes wird Cyanid hinzugefügt, um das Gold aufzulösen, und dann wird Kohlenstoff hinzugefügt, um sich mit dem Gold zu verbinden. Nachdem die Kohlenstoffpartikel aus dem Zellstoff entfernt wurden, werden sie in eine heiße ätzende (korrosive) Kohlenstofflösung gegeben, die das Gold vom Kohlenstoff trennt.

  Zwei andere Methoden der Goldraffination sind Amalgamotion und Schmelzen. Bei der Amalgamierung wird das Golderz in Lösung gelöst und über quecksilberbedeckte Platten geleitet, um ein Gold/Quecksilber-Amalgam zu bilden. Beim Erhitzen des Amalgams verdampft das Quecksilber als Gas und hinterlässt das Gold.
  Beim Schmelzen wird das Gold mit einer chemischen Substanz namens "Flussmittel" erhitzt. Das Flussmittel verbindet sich mit den Verunreinigungen und schwimmt auf dem Gold. Das Flussmittel-Schlacke-Gemisch (Schlacke) wird abtransportiert und hinterlässt einen Goldniederschlag.

• 5 Wenn das Gold immer noch nicht rein genug ist, kann es geschmolzen werden. Schmelzen beinhaltet das Erhitzen des Goldes mit einer chemischen Substanz namens Flussmittel. Das Flussmittel verbindet sich mit den Verunreinigungen und schwimmt auf dem geschmolzenen Gold. Das Gold wird dann abgekühlt und in Formen aushärten gelassen, und die Flussmittel-Verunreinigungs-Mischung (Schlacke) wird als fester Abfall abtransportiert.

Die Zukunft

Da Gold eine endliche Ressource ist, ist seine langfristige Zukunft begrenzt. Kurzfristig wird es jedoch auch in Schmuck und in industriellen Anwendungen, insbesondere im Elektronikbereich, weite Verbreitung finden.

In den letzten Jahren haben sich mehrere Unternehmen auf die Gewinnung von Gold aus Sulfiderz statt aus Oxiderz konzentriert. Frühere Techniken machten eine solche Extraktion schwierig und teuer, aber eine neuere Technik namens Biolaugung hat die Extraktion einfacher gemacht. Der Prozess beinhaltet die Kombination des Sulfiderzes mit speziellen Bakterien, die das Erz "fressen" oder es in eine handlichere Form zerlegen.