Welche Aufschlussmethoden sind für die Goldaufbereitung am effektivsten?

2025-05-14

Der Goldaufschluss ist ein essentieller Prozess bei der Gewinnung von Gold aus Erzen und seiner Veredelung. Die Wahl der Aufschlussmethode hängt von der mineralogischen Zusammensetzung des Erzes, den Kosten, den Umweltaspekten und den spezifischen betrieblichen Anforderungen der Aufbereitungsanlage ab. Hier sind die effektivsten Goldaufschlussmethoden:

1. Cyanidlaugung (Cyanidierung)

Die Cyanidierung ist die häufigste und am weitesten verbreitete Methode zur Goldgewinnung und macht weltweit über 90 % der Goldgewinnung aus.

Prozessbeschreibung:

• Der Goldkies wird gemahlen und mit Wasser zu einer Aufschlämmung vermischt.
• Natriumcyanid (NaCN) oder Kaliumcyanid (KCN) werden zugesetzt, um Gold zu lösen.
• Sauerstoff oder Oxidationsmittel (wie Luft, Wasserstoffperoxid oder Kalk) werden zugeführt, um die Reaktion zu unterstützen.
• Gold bildet einen löslichen Goldcyanid-Komplex (\[Au(CN)₂\]−), der durch Kohlenstoffadsorption (im Carbon-in-Pulp (CIP) oder Carbon-in-Leach (CIL)-Verfahren) zurückgewonnen werden kann.

Vorteile:

• Hoher Goldertrag (oft >95% unter optimalen Bedingungen).
• Etablierte Technologien für die Skalierbarkeit der Operationen.

Nachteile:

• Die Toxizität von Cyanid erfordert strenge Umweltschutzmaßnahmen.
• Begrenzte Wirksamkeit bei Golderzen mit signifikanten Sulfidanteilen, die die Cyanidaktivität beeinträchtigen.

2. Thiosulfatlösung

Die Thiosulfatlösung ist eine ungiftige Alternative zur Cyanidlaugung und eignet sich für bestimmte Golderze, bei denen Cyanid weniger effektiv ist.

Prozessbeschreibung:

• Das Golderz wird mit einer Lösung aus Natriumthiosulfat (Na₂S₂O₃) und einem Kupfer-Ammoniak-Katalysator behandelt.
• Gold bildet einen löslichen Gold-Thiosulfat-Komplex ([Au(S₂O₃)₂]³−), der mit Ionenaustauscherharzen oder anderen Methoden zurückgewonnen werden kann.

Vorteile:

• Sicherer und umweltfreundlicher als Cyanid.
• Ideal für "refraktäre" Erze mit hohem Sulfid- oder Kohlenstoffgehalt.

Nachteile:

• Teurer aufgrund der chemischen Kosten und der zusätzlichen Komplexität bei der Verarbeitung.
• Erfordert eine sorgfältige Kontrolle der Reaktionsbedingungen.

3. Chloridlaugung (Königswasser oder saure Lösungen)

Die Chloridlaugung beinhaltet die Verwendung von chloridbasierten Lösungen (wie Salzsäure oder Königswasser), um Gold zu lösen.

Prozessbeschreibung:

• Aqua regia (eine Mischung aus Salpetersäure und Salzsäure) löst Gold durch Bildung von Chlorauriger Säure (HAuCl₄).
• Die Goldlösung wird anschließend zur Gewinnung von reinem Gold gefällt.

Vorteile:

• Wirksam bei der Verarbeitung von hochgradigen Erzen und der Veredelung von Goldkonzentraten.
• Erzeugt hochreines Gold.

Nachteile:

• Aufgrund der Kosten und Korrosionsfähigkeit der Chemikalien auf kleinere Anwendungen beschränkt.
• Erzeugt gefährliche Abfälle, die einer ordnungsgemäßen Entsorgung bedürfen.

4. Druckoxidation (POX) gefolgt von Cyanidierung

Druckoxidation wird häufig in Kombination mit Cyanidierung eingesetzt, um feuerfeste Golderze mit Sulfiden oder organischen Stoffen zu behandeln.

Prozessbeschreibung:

• Erz wird in einem Autoklaven hohen Druck, Temperatur und Sauerstoff ausgesetzt.
• Sulfide und andere Verunreinigungen werden oxidiert, wodurch Gold für die Cyanidlaugung zugänglich wird.

Vorteile:

• Wirksam für die Freisetzung von im Sulfidmatrix eingeschlossenen Goldes.
• Verbessert die Cyanidaufnahme und erhöht die Erträge.

Nachteile:

• Hohe Energieanforderungen.
• Erhebliche Investitions- und Betriebskosten für Autoklavenausrüstung.

5. Biolaugung

Die Biolaugung nutzt natürlich vorkommende Mikroorganismen, um Mineralmatrizes abzubauen und Gold für die (typischerweise cyanidische) Auslaugung freizusetzen.

Prozessbeschreibung:

• Bakterien (wie z. B. Acidithiobacillus ferrooxidansoderA. thiooxidans) werden dem Golderz hinzugefügt.
• Bakterien oxidieren Sulfide und setzen eingeschlossene Goldpartikel frei, die dann mit Cyanid oder Thiosulfat ausgewaschen werden können.

Vorteile:

• Umweltfreundlich und energieeffizient.
• Geeignet für Erze mit niedrigem Gehalt und feuerfeste Lagerstätten.

Nachteile:

• Benötigt lange Bearbeitungszeit.
• Empfindlich gegenüber Umweltbedingungen (Temperatur, pH-Wert, Sauerstoffgehalt).

6. Schweremischung kombiniert mit Auslaugung

Manchmal können Golderze vor der Auslaugung mittels Schwerkraftmethoden vorab angereichert werden, um die Kosten zu senken.

Prozessbeschreibung:

• Gravimetrische Verfahren (z. B. Schwingtische, Jigge, Spülwerke) werden verwendet, um grobes Gold und Sulfide zu trennen.
• Die Konzentrate werden anschließend mit Cyanid oder Thiosulfat ausgelaugt.

Vorteile:

• Kosteneffektiv durch Reduzierung der an die Auslaugung gesendeten Erzmenge.
• Reduziert den Chemikalienverbrauch.

Nachteile:

• Für extrem feine Goldpartikel, die der Gravitationsabtrennung entgehen, unwirksam.

Die richtige Methode wählen

Die Auswahl der Auslaugungsmethode hängt von mehreren Faktoren ab:

• Erztyp: Die Cyanidierung funktioniert gut bei frei abbauwürdigen Erzen, während Thiosulfat oder Biolaugung besser für feuerfeste oder sulfidreiche Erze geeignet sind.
• Umweltbelange: Thiosulfat und Biolaugung sind sicherere Alternativen.
• Kosten und Skalierung: Cyanidlaugung ist für großflächige Operationen kosteneffektiv, aber kleinere Veredlungsbetriebe können auf Chloridlaugung setzen.
• Goldgehalt: Erz mit hohem Goldgehalt rechtfertigt möglicherweise Chloridlaugung oder Direktverhüttung, während Erz mit niedrigem Goldgehalt oft eine Kombination von Methoden erfordert.

Aktuelle Entwicklungen

Aufstrebende Technologien wie Glycinlaugung (mit Hilfe von Aminosäurelösungen) und brombasierte Laugung werden zur Goldgewinnung erforscht. Diese Verfahren könnten umweltfreundlichere Alternativen zu herkömmlichen Verfahren bieten.

Durch die sorgfältige Analyse der Erzmerkmale und Betriebskosten können Verarbeiter die effektivste und nachhaltigste Goldlaugungsmethode für ihre spezifischen Bedürfnisse auswählen.