Je leest:

Goud, Goudertsen en Goudwinning

Goud, Goudertsen en Goudwinning

Auteur:

In dit artikel wordt ingegaan op de betekenis van goud in de menselijke geschiedenis en de economische rol van goud. Er zijn diverse typen gouderts die verspreid op aarde voorkomen. De winning is vaak een tijdrovend en kostbaar proces. Bij de vrijmaking van goud uit gewonnen erts wordt het extreem giftige cyanide gebruikt. Het verwerken van gouderts is daarom om milieutechnische redenen nogal omstreden.

Iedereen kent goud. Goudertsen zijn onderwerp van veel spannende verhalen, en goudertsen zijn in de geschiedenis zelfs redenen voor oorlogen geweest. Berucht is de zucht naar goud (en het zoeken naar El Dorado) van de Spaanse Conquistadores in Zuid-Amerika, die omwille van goud hele culturen verwoestten. Goud is uiteraard bekend van kunstvoorwerpen en sieraden. Goud vormt ook een belangrijke standaard in de wereldeconomie, en de nationale bank van een land beheert de waarde van haar munt met een goudvoorraad.

Medium
Goud.
Wikipedia

Voor de goudprijs gebruikt men de eenheid troy ounce. Eén troy ounce is ongeveer 31,1 gram. De prijs wordt berekend in Amerikaanse dollars, en bepaald op de goudmarkt.

Small
Het gouden dodenmasker van farao Tut-Anch-Amun.
Wikipedia

Goud in de geschiedenis

Goud is al heel lang een waardevol metaal. In de oude culturen van het nabije oosten rond 3500 v. Chr. was het heel geliefd. Hoe kwam dat? Goud is een glanzend metaal met een mooie gele kleur. Dit is in tegenstelling tot de meeste andere metalen (behalve koper) die grijsachtig of wit van kleur zijn. Goud is zeldzaam, “roest” niet, en wordt niet dof. Verder is goud zacht: het is dus goed te bewerken, en kan moeiteloos in kunstvoorwerpen worden toegepast. Door walsen kan men uit een blokje goud van 1 gram een plaat bladgoud van 1 m2 halen.

Vanwege de waarde die mensen aan goud toekenden, werd het ook al snel gebruikt als betaalmiddel. Goud werd in het oude Egypte al gebruikt als betaalmiddel. Tot halverwege de vorige eeuw werd het nog veel gebruikt in munten. Goud wordt tegenwoordig veel gebruikt in elektronica (op printplaten) en in de tandheelkunde (kronen).

Small
Gouden munten.
Wikipedia

Goud en Klatergoud

Goud is een scheikundig element met symbool Au (Latijn: aurum_) en atoomnummer 79. De soortelijke massa is: 19620 kg/m3. Goud heeft een goede thermische en elektrische geleidinggeleiding. De naam goud (gold) is afgeleid van het Oud-Engelse geolo (geel). Dit werd verbasterd tot gold.

Voor de meeste doeleinden wordt het gemengd met andere metalen om het harder te maken. Voor de zuiverheid van goud gebruikt men de eenheid karaat. Zuiver goud is 24 karaat.

Als men iets voor goud door wil laten gaan wat het feitelijk niet is, spreekt men van klatergoud. “Gekkengoud” (Engels: fool’s gold) lijkt uiterlijk op goud, maar is in werkelijkheid het mineraal pyriet (FeS2).

Small
Het mineraal pyriet, FeS2, staat bekend als “gekkengoud”.
Wikipedia

Goud in de Natuur

Als edelmetaal vormt goud weinig verbindingen en in de natuur komt het hoofdzakelijk metallisch voor. Toch komen wel minerale verbindingen voor, namelijk met het element tellurium (Te). Goud is in de natuur vaak een legering van goud en zilver. Bevat de legering meer dan 20% zilver, dan wordt deze ook wel electrum genoemd. Goudertsen bestaan vaak uit aders van goud in een matrix van kwarts (SiO2).

Goudertsen in aders zijn vaak gevormd als gevolg van zogenaamde hydrothermale processen. Dit zijn processen waarin hete waterige oplossingen in de ondergrond een rol spelen. In die oplossingen komt goud voor als een opgeloste bisulfide verbinding. Bisulfide is een anion met de formule HS-. Goudertsen komen ook voor in relatie tot andere ertsen. Zo is goud te vinden in de zogenaamde “porphyry copper” afzettingen.

Medium
De Bingham Canyon koper-en molybdeenmijn in de VS, die als nevenproducten goud en zilver produceert.
Wikipedia

Dit zijn koperertsen met een laag kopergehalte, maar met een groot volume en grote uitgestrektheid. Ze zijn gerelateerd aan het indringen van granitisch magma (gesmolten gesteente) in de korst. Dergelijke ertsen komen onder andere voor in Chili, Peru, Nieuw-Guinea en in de VS.

Small
Goud- en pyriethoudend gesteente van de Witwatersrand. Het goud is met het blote oog niet te zien.
AngloGold

Bij het verweren van de meeste goudertsen zal goud vrijkomen. De goudkorrels kunnen door water worden meegevoerd, en elders worden afgezet. Deze afzettingen (placers) kunnen in de latere aardgeschiedenis weer begraven worden, en onder het oppervlak komen te liggen. Een voorbeeld hiervan zijn de beroemde goudertsen van de Witwatersrand in Zuid-Afrika.

Ook kunnen mensen dergelijk, door water meegevoerd goud, vinden in de bodem van riviertjes stroomafwaarts van de bron van het goud. Vroeger werd dergelijk goud wel gewonnen door “pannen”: het met een draaiende beweging wegspoelen over de rand van een (goud)pan van bodemmateriaal uit een riviertje, totdat de zwaarste korrels (goud dus) overblijven.

Small
Goudpannen, hier gedemonstreerd door Dr. S.P. Vriend van de Universiteit Utrecht.
Universiteit Utrecht

Niet-metallisch goud komt in de natuur voor als goud-tellurides of als goud-zilver-tellurides. Tellurides zijn verbindingen van het element tellurium (Te). Het mineraal calaveriet, AuTe2, en sylvaniet, (Ag,Au)Te2, zijn dan vaak ertsmineralen voor goud. Sylvaniet is het meest voorkomende goud-telluride. De telluriumhoudende ertsen van goud en zilver zijn aderertsen geassocieerd met granitische magmatische intrusies. Dit zijn indringingen in de hogere aardkorst van gesmolten gesteente met de samenstelling van graniet. Dergelijke ertsen zijn overigens vrij zeldzaam. Een voorbeeld is het erts van Cripple Creek, Teller County, Colorado, VS.

Small
Calaveriet, AuTe2.
Wikipedia

Een verhaal apart is het zogenaamde invisible gold (onzichtbaar goud). Deze vakterm betreft goud dat chemisch gebonden aanwezig is in pyriet (FeS2) of arsenopyriet (FeAsS). Een chemische analyse van het erts toont goud aan, maar zo op het oog ziet men alleen pyriet. Dergelijk voorkomen van goud is gekoppeld aan het voorkomen van arseen (As) in het pyriet. Ook van dit invisible gold zijn grote afzettingen van bekend, vooral in Nevada in de VS (Carlin-type goudafzettingen).

Medium
Wereldgoudproductie in 2008. De top drie van goudproducerende landen (mt is miljoen ton): 1. China: 288 mt, 2. Verenigde Staten: 234 mt, 3. Zuid-Afrika: 232 mt
Bullion Vault

Vrijmaken van goud uit erts.

Hoe haalt men het goud nu uit het erts? Als het metallisch goud betreft, kan dit in principe door middel van breken, malen, zeven en scheiden van het erts. Het is echter vaak zo dat door de samenhang van goud met de andere mineralen in het erts veel te veel malen nodig is. Dit is erg kostbaar: malen is door het grote energieverbruik van de molens één van de duurste stappen in het zogenaamde “vrijmaken” van waardevolle mineralen. Het levert ook technologische problemen op bij het scheiden van de deeltjes, omdat veel deeltjes door het malen uiteindelijk te klein zijn geworden voor gangbare scheidingsprocessen.

Medium
Industriële molens voor het malen van erts.
TU Delft

Vaak wordt daarom het goud uit niet al te fijn gemalen erts opgelost. Dit gebeurt met het giftige cyanide (CN-). Dit proces staat bekend als goud-cyanidisatie. De afvalwaterbekkens van de fabrieken die dit proces gebruiken zijn extreem giftig. Het spreekt voor zich dat dit proces milieutechnisch grote bezwaren met zich meebrengt.

Uit de waterige oplossing van het aurocyanaat, laat men na filtratie goud neerslaan via het Merrill-Crowe zink-precipitatieproces. Als er geen zilver aanwezig is, wordt vaak een ander proces gebruikt, met zogenaamd actieve koolstof, om het goud op te vangen. Dit wordt het Carbon In Pulp proces genoemd (CIP). Actieve kool is een speciaal behandelde koolstof die de eigenschap heeft allerlei stoffen aan zich te kunnen binden.

Het neergeslagen goud wordt verder gezuiverd door elektrowinning. Dit is een proces waarbij twee elektrodes (kathode en anode) in een oplossing worden geplaatst van de metaalionen. Een elektrische stroom wordt door de oplossing geleid, en het metaal slaat neer op de negatieve elektrode. Dit proces wordt ook wel gebruikt om goud direct neer te slaan uit de cyanide-oplossingen.

Medium
Elektrowinning.
KCCL

Het beroemde gele metaal is dus zeker niet eenvoudig te vinden, en het gewonnen gouderts is al helemaal niet gemakkelijk te verwerken. Je zou er niet bij stilstaan wat voor een moeite het allemaal heeft gekost als je kijkt naar een prachtig gouden hangertje, een oorbel of een ring.

Bron:

Meer info op het internet:

Andere Kennislinkartikelen:

Dit artikel is een publicatie van Kennislink (correspondentennetwerk).
© Kennislink (correspondentennetwerk), alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 22 juli 2010

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

LEES EN DRAAG BIJ AAN DE DISCUSSIE