Wie entsteht Gold? Eine verständliche Erklärung

Gold war das erste Edelmetall, das die Menschheit kannte. Der Grund dafür ist, dass es als Metall und nicht als chemische Verbindung gefunden wurde. Seine chemischen Eigenschaften und die Schönheit seines Glanzes haben dazu geführt, dass es von der Gesellschaft als Synonym für Reichtum und Macht angesehen wird. Als wirtschaftliche Transaktionen massiv wurden, wurde Gold als Standardwert für den Austausch zwischen Verkäufern und Käufern akzeptiert.

Jedoch ist sein Wert als Reichtum und sogar symbolisch bis heute vorhanden und äußert sich in Form von Schmuckstücken wie Ringen, Armbändern, Münzen, Schmuck und anderen Gütern. Tatsächlich ist eine der großen Fragen von Neugierigen und Liebhabern der Chemie oder Schmuckherstellung die Gewinnung von Gold. Wie wird es extrahiert? Kann es zufällig gefunden werden oder erfordert es komplexere Techniken für seine Produktion? All das und noch viel mehr finden Sie in diesem Artikel. Willkommen!

Das Wichtigste in Kürze

• Die Entstehung von Gold ist direkt mit den geologischen Prozessen verbunden, die die Erde betreffen. Dies erklärt seine Lage in verschiedenen Lagerstätten und Standorten auf dem Planeten.
• Gold kann in verschiedenen Arten von Lagerstätten sowie in verschiedenen Verbreitungsformen gefunden werden.
• Die Goldgewinnung ist ein Prozess, der Technologie, menschliche Arbeit und chemische Ingenieurwissenschaften kombiniert. Daher sind die verwendeten Techniken durch ihre Komplexität gekennzeichnet.

Goldgewinnung und Extraktion: Was Sie wissen sollten

Der wirtschaftliche Wert von Gold verdeckt oft Fragen zur Extraktion und Gewinnung. Es wird wenig darüber gesprochen, woher das Gold kommt, seine Zusammensetzung und die Techniken oder Methoden, die zur Herstellung verwendet werden. Wenn Sie neugierig sind, woher der luxuriöse Schmuck kommt, den Sie tragen, laden wir Sie ein, weiterzulesen.

Goldbildung und Vorkommen: Eine Übersicht

Die Entstehung von Gold auf der Erde ist direkt mit dem Prozess der Erstarrung des Erdmantels oder Magmas verbunden. Aus diesem Grund ist Gold an verschiedenen Orten des Planeten verstreut zu finden. Obwohl die häufigsten Bilder von Gold uns an Flüsse oder große Ausgrabungen denken lassen, ist es wichtig sich daran zu erinnern, in welchen Formen es am häufigsten gefunden wird (3):

• Gänge: In diesem Fall hat sich das Gold in einem geschichteten Gestein angesammelt, in der Regel in Quarzgängen.
• Verstreut: Hier ist das Gold in großen Mengen in einem Gestein zu finden.
• Angeschwemmt: Wenn die Felsen oder Gänge, die es enthalten, zerfallen, wird das Gold von Wasserströmen weggeschwemmt.

Chemische Herstellung von Gold: Möglichkeiten und Grenzen

Versuche, eine chemische oder sogar "magische" Methode zur Goldgewinnung zu finden, haben die Geschichte der Menschheit geprägt. Der Mangel an Gold und sein wachsender Wert in den Augen der Handels- und Gesellschaftswelt trug dazu bei, dass die Alchemisten (Vorgänger der Chemiker) und die Chemiker selbst in Laboren experimentierten, um zu einer genauen Formel zu gelangen (1).

Abgesehen von den gescheiterten Versuchen und Betrügereien hat die Wissenschaft in den letzten Jahren bestimmte Metalle durch nukleare Alchemie in Gold umwandeln können (1).

Ein Beispiel dafür ist die Bombardierung von Bismutatomen mit Neon durch einen Teilchenbeschleuniger, die es ermöglichte, Gold durch die Veränderung des Atomgewichts zu erhalten. Die Kosten-Nutzen-Relation des Prozesses ist jedoch sehr nachteilig, ebenso wie der eigentliche chemische Mechanismus.

Goldvorkommen: Wo kann man Gold finden?

Es gibt drei große Arten von Goldvorkommen. Jeder von ihnen enthält Gold in unterschiedlichen Größenordnungen, obwohl ihre geografische Struktur radikal unterschiedlich ist:

Tagebau

Tagebauminen können unter vulkanischen, glazialen, lakustrinen, äolischen oder alluvialen Ablagerungen begraben sein. Hier wird das Gold in der Nähe von Bächen oder am Ufer von Flussläufen gefunden.

Es ist jedoch möglich, dass das Gold auf der Oberfläche oder in unterschiedlicher Tiefe aufgrund von Wasserströmungen präsent ist.

Untertagebau

Diese Art von Lagerstätten hat unregelmäßig dichte und große Gesteinsformationen. Das Gold ist stark zwischen den Gesteinen oder Mineralien eingeschlossen, während sein Reinheitsgrad sehr hoch sein kann.

Die Tiefe von Untertage-Bergwerken kann mehr als 5 Kilometer erreichen und die Temperaturen liegen in der Regel bei etwa 60 °C. Daher gilt die Arbeit in solchen Einrichtungen als ungesund und komplex.

Meeresvorkommen

Die Goldgehalte in den Meeren sind nicht in allen geografischen Regionen gleich. Der Mensch steht vor einem Paradoxon: Das Meerwasser enthält sehr kleine Mengen an Gold, was im Kontrast zum großen Volumen der Meere steht (ca. 1300 Milliarden Kubikkilometer).

Die Gewinnung von Gold in solchen Lagerstätten ist jedoch wirtschaftlich nicht rentabel, obwohl viele Experten diese Formationen als zukünftige Option für die Goldgewinnung betrachten.

Goldgewinnung: Methoden und Techniken

Die Goldgewinnung ist ein Prozess, der Technologie, menschliche Arbeit und chemische Substanzen kombiniert. Obwohl der Prozess je nach Art der Goldlagerstätte und geografischer Lage des Bergwerks variieren kann, ist das allgemeine Verfahren wie folgt (1):

• Zerkleinerung des Minerals: Das abgebaute Mineral oder Gestein wird zu Pulver zermahlen.
• Transport: Das Pulver wird mit Plastik in isolierte oberirdische Behälter transportiert, um Infiltrationen zu verhindern.
• Goldgewinnung: Hierbei werden verschiedene Methoden angewendet, wobei die häufigste Methode die Cyanidlaugerei mit Natriumcyanid ist.
• Merrill-Crowe-Prozess: In diesem Schritt wird das Gold aus der Cyanidlösung durch Zugabe von Zinkpulver getrennt. Dieser Bestandteil hat die Fähigkeit, das Gold aufgrund seiner höheren Affinität zum Cyanidion zu trennen.
• Schmelzen: Das in dem vorherigen Schritt Getrennte wird geschmolzen, um Barren mit niedriger Konzentration an Gold zu bilden. Diese müssen einem Raffinationsprozess unterzogen werden, um das endgültige Feingold und das darin enthaltene Silber zu erhalten.

Welche Techniken werden am häufigsten zur Goldgewinnung verwendet?

Die Techniken zur Goldgewinnung variieren je nach den Merkmalen der Lagerstätte und der verfügbaren Technologie. Die Techniken haben sich im Laufe der Jahrhunderte und Jahrzehnte ebenfalls verändert. Im Folgenden werden die häufigsten Techniken und deren Funktionsweise beschrieben (1, 2):

Die Techniken zur Goldgewinnung variieren je nach den Eigenschaften des Vorkommens und der verfügbaren Technologie. 

Zerkleinerung

Diese Technik ermöglicht es, die Größe der Gesteinsbrocken, die bei der Goldgewinnung aus einer Mine stammen, zu reduzieren.

Die Fragmentierung erleichtert die Goldgewinnung, obwohl der Prozess kontrolliert erfolgen muss.

Mahlung

Beim Mahlen handelt es sich um eine Methode, bei der die groben Partikel, die während der Sekundärzerkleinerung gewonnen wurden, reduziert werden sollen.

Das Ziel besteht darin, diese Partikel auf eine Grenzgröße zu bringen, die hauptsächlich vom Mineral und dem anschließenden Prozess abhängt. Das Mahlen kann durch Schlag, Reibung oder ein gemischtes System erfolgen.

Amalgamation

Dies ist ein Prozess, bei dem Quecksilber mit Gold legiert wird, um letzteres zu sammeln.

Die umstrittene Seite besteht jedoch in der Toxizität des Quecksilbers, weshalb die Amalgamation als Methode bei der großen Goldproduktion aufgegeben wurde.

Flotation

Es handelt sich um einen physikalisch-chemischen Konzentrationsprozess. Da Gold einen Grad an Freisetzung hat, der mit dem Prozess kompatibel ist, ist dies eine gültige Methode zur Goldgewinnung.

Es basiert auf der selektiven Anhaftung von Goldpartikeln an Luftblasen, die in einem wässrigen Medium verstreut sind.

Zyanid-Agitationsverfahren

Es ist das am häufigsten verwendete Verfahren bei der Goldgewinnung und -produktion. Seine Effizienz ermöglicht es, Goldrückgewinnungen von über 90% zu erzielen, was sich in mehr als optimalen Ergebnissen für die Goldgewinnung widerspiegelt.

Der Prozess basiert auf der Verwendung einer konzentrierten Cyanidlösung oder in Kombination mit Salzen wie Chlorid und Nitrat. Diese Lösung wird mit dem Material (dem Gestein oder den Partikeln) in Kontakt gebracht, das das Gold in sich birgt. Von dort aus geht das Gold in Lösung mit der wässrigen Phase über und wird extrahiert, während die restlichen Mineralmaterialien zurückbleiben.

Eine besondere Erwähnung dieses Verfahrens liegt in seinem Toxizitätsgrad. Neben dem Bedarf an industriellen Einrichtungen für die Durchführung erzeugt der Prozess aufgrund der Toxizität von Cyanid und der Abwasserentsorgung negative Auswirkungen auf die Umwelt.

Auslaugung durch Stapelverfahren

Auch als Cyanidlaugerei bekannt, wurde es in den letzten Jahren als Methode zur Behandlung von oxidierter Gold- und Silbermineralien entwickelt. Es ist eine Technik, die auf industrieller Ebene für die Rückgewinnung von Gold und Silber sehr geschätzt wird.

Die Methode besteht aus der Zugabe einer verdünnten Cyanidlösung durch einen Stapel aus porösem Material, der auf einer undurchlässigen Oberfläche platziert ist. Wenn der Stapel mit der Cyanidlösung besprüht wird, werden die Edelmetalle aufgelöst und die goldangereicherte Lösung gelangt zur Basis und fließt in einen Aufbewahrungstank.

Diese Technik ist eine effektive Methode zur Gewinnung von Gold in kleinen und flachen Ablagerungen. Eine ihrer Vorteile liegt in ihrer Betriebsflexibilität, da sie sowohl für Wochen, Monate als auch Jahre angewendet werden kann.

Gold als Mineral: Chemische Zusammensetzung und Eigenschaften

Gold ist ein Edelmetall, das sich durch seine hohe Dichte, seine Verformbarkeit und seinen Glanz auszeichnet. Außerdem wird es weder von Oxidation, Korrosion noch von Zersetzung beeinträchtigt (1,3).

Die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Gold bieten überzeugende Argumente dafür, dass es als "unsterblich" betrachtet wird.

Was seine Dichte, Verformbarkeit und Duktilität betrifft, ist anzumerken, dass eine einzige Tonne Gold ausreicht, um einen so dünnen Faden zu produzieren, der die Erde und den Mond in beide Richtungen verbindet.

Eine weitere Eigenschaft von Gold ist seine elektrische Leitfähigkeit. Diese ist aufgrund seiner hohen Leitfähigkeit sehr hoch, was bedeutet, dass der Strom sehr leicht durch ihn fließt. Schließlich wird es auf der Periodentafel durch die Zahl 79 begleitet: Dies bedeutet, dass jeder Goldatomkern 79 Protonen besitzt.

Warum sollte Gold als Mineral betrachtet werden?

Chemiker weisen darauf hin, dass Gold die Bedingungen erfüllt, die ein Mineral in der Natur definieren. Diese sind folgende (3):

• Festigkeit
• anorganisch
• definierte chemische Formel
• kristalline Struktur
• natürliche und spontane Bildung

Eine der Hauptprobleme für "Goldsucher" besteht darin, echtes Gold von Fälschungen zu unterscheiden. 

Goldidentifikation und Qualitätsüberprüfung: Methoden und Techniken

Eines der Hauptprobleme für Goldsucher ist es, echtes Gold von Unechtem zu unterscheiden. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass Goldstücke Authentizitätstests unterzogen werden, die es ermöglichen, festzustellen, ob es sich um eine Fälschung handelt oder nicht (3).

Die Tests zur Bewertung der Echtheit von Gold beinhalten folgende Analysen:

• Dichte: Das Goldstück wird gewogen und dann in einem mit Wasser gefüllten Behälter untergetaucht. Anschließend wird das Volumen gemessen, das die Verdrängung des Wassers durch das Goldstück erzeugt. Schließlich wird das Gewicht durch das Volumen dividiert und das Ergebnis liefert die Dichte des Stücks und dessen Reinheit.
• Elektroleitfähigkeit: Eine der Eigenschaften von Gold ist seine elektrische Leitfähigkeit. Eine weitere Prüfung besteht daher darin, elektrischen Strom durch das Stück zu leiten. Obwohl dies keine so zuverlässige Bewertung ist, ermöglicht es die Qualität des Stücks anhand der Geschwindigkeit zu bestimmen, mit der der Strom fließt.
• Säurebeständigkeit: Bei diesem Test wird das Goldstück über einen Prüfstein gerieben, woraufhin die Goldrückstände auf dem Stein überprüft werden. Anschließend wird der Stein, auf dem die Goldreste liegen, mit etwas Königswasser benetzt und je nach Konzentration wird die Qualität des Goldes bestimmt.

Goldreinheit: Messung und Bewertung

Wie bereits erwähnt, wird die Reinheit von Gold in Karat gemessen. Diese Maßeinheit repräsentiert einen Prozentsatz, wobei 24 Karat die reinste Version von Gold und 8 Karat das Stück von geringster Qualität ist (3).

 

Karat	Reinheit
24 Karat	100% Gold
22 Karat	91.66% Gold
21.6 Karat	90% Gold
18 Karat	75% Gold
14 Karat	58.50% Gold
12 Karat	50% Gold
10 Karat	41.6% Gold
8 Karat	33% Gold

Dieser Parameter ermöglicht es Sammlern, Verkäufern und Käufern zu analysieren, wie zuverlässig ein Goldstück ist und welches Maß an Reinheit es hat. Tatsächlich ist es üblich, Tests wie die oben genannten an solchen Goldschmuckstücken durchführen:

• Ringe
• Armbänder
• Ohrringe
• Anhänger
• Ketten

Fazit

Die chemische Zusammensetzung von Gold birgt viele Geheimnisse, die seine Bekanntheit erklären: Verformbarkeit, Beständigkeit, Haltbarkeit und Glanz. Die Goldstücke, die wir jedoch im Alltag sehen (Geld, Schmuck, Handwerk), sind das Ergebnis eines komplexen Prozesses aus Extraktion, Erkennung und Produktion.

Obwohl das Bild von Bauern, die nach Gold in Flüssen suchen, nicht fiktional ist, erfordert die Gewinnung dieses Mineral-/Metallrohstoffes eine Kombination aus Technologie, chemischen Substanzen und menschlicher Kraft. Hatten Sie sich gefragt, wie man Gold gewinnt? Oder hatten Sie vielleicht den Wunsch, einige Goldnuggets zu finden? Beide Fragen sowie viele andere über die Gewinnung und Beschaffung von Gold wurden in diesem Artikel beantwortet.

(Bildquelle: 184505543/ 123rf.com)