Gold [2]

Gold Au (Atomgew. 197, spez. Gew. 19,3) ist ein gelbes, stark glänzendes, sehr zähes, höchst dehnbares Metall (das dehnbarste aller Metalle). Aeußerst dünne Goldblättchen sehen im durchfallenden Lichte blau bis grünlich aus. Wegen der geringen Härte und der eben genannten Eigenschaften zeigt der Bruch kaum erkennbare kristallinische Struktur; er wird von den Metallurgen als hakig bezeichnet. Bei 1064° schmilzt es zu einer grünlichen Flüssigkeit. Bei Temperaturen in der Nähe von oder über 2000° beginnt die Verflüchtigung. Sein Wärme- und Elektrizitätsleitungsvermögen ist ein sehr hohes (0,6 bezw. 0,7 auf Silber = 1 bezogen). Gegenüber dem Silber ist die Fähigkeit des Goldes, im geschmolzenen Zustande Gase zu absorbieren, eine geringe. Im festen Zustande dagegen verdichtet das feinverteilte Metall bis zu 0,7% der elektropositiveren Gase (H, CO u.s.w.). Bezüglich der Lösungsfähigkeit für andre Metalle oder in solchen zeigt es große Uebereinstimmung mit dem Silber. Von den Legierungen dieser beiden Metalle verdienen besonders die mit Blei, Quecksilber, Kupfer und Zink, natürlich auch die Gold-Silber-Legierungen selbst, für den Hüttenmann besondere Beachtung. Eine sehr geringe Menge fremder Bestandteile (0,05% Pb, Bi oder Sn, 0,00003% Sb) nehmen dem Golde seine Dehnbarkeit und machen es spröde und brüchig.

Chemisch ist das Gold eines der widerstandsfähigsten Metalle. Seine Oxyde und Sulfide sind nur auf Umwegen darstellbar, zersetzen sich dagegen sehr leicht. Halogene, besonders Chlor und Brom, und Gemische, die diese Halogene entwickeln, also z.B. Königswasser, lösen Gold leicht, auch von Cyankaliumlösung (bei Luftzutritt) wird es gelöst. Einige Salze, wie Thiosulfate und Cyanide, letztere nur bei Gegenwart von Sauerstoff, bilden mit metallischem Golde ebenfalls direkt im Wasser lösliche Doppelsalze (3Na₂S₂O₃ + AuS₂O₃ + 4H₂O und AuCyKCy). Benutzt man diese Salze als Elektrolyte, so löst sich Gold an der Anode, um an der Kathode wieder abgeschieden zu werden. Außer in jenes Hyposulfit tritt Gold als Basis in Sauerstoff salze nicht ein, wohl aber sind goldsaure Salze, Aurate dargestellt. Goldsulfid ist in Lösung der Alkalisulfide unter Bildung von Sulfosalzen leicht löslich. – Durch die schwächsten Reduktionsmittel wird Gold aus seinen Lösungen abgeschieden, so durch Wasserstoff, Phosphor, Arsen, Antimon, Kohlenstoff, durch fast sämtliche Metalle (aus Cyanidlösungen jedoch nur durch die elektropositiveren Metalle bis zum Zink), durch Metallsulfide, durch Oxydulsalze des Eisens, Zinnes u.s.w. Hypophosphite, Sulfide, Schwefeldioxyd, niedrige Stickoxyde, Arsenik, Oxalsäure und andre organische Stoffe. Ueber das Vorkommen vgl. den vorhergehenden Artikel.

Das Gold kommt fast ausschließlich gediegen vor in Quarz und Alluvialschichten, welch letztere durch Verwitterung des Quarzgesteins entstehen. Es findet sich in Ungarn, Siebenbürgen, im Ural, in Sibirien, namentlich aber in Kalifornien, Australien und Transvaal, ferner wurde in Alaska (am Klondike) Gold in großer Menge gefunden. Im Meerwasser sind Spuren von Gold nachgewiesen worden. Die Goldmenge, die ein Kubikmeter Erz oder Gestein enthält, ist nur sehr klein, und es ist die Aufgabe der metallurgischen Technik, das Metall aus diesen großen Gesteinsmassen herauszuziehen. Zur Gewinnung des Goldes aus Erzen, Hüttenprodukten und Abfällen hat man folgende Wege eingeschlagen:

1. Mechanische Aufbereitung (Verwaschen). Bezüglich der Grundzüge dieser Arbeitsweise sei auf den Art. Aufbereitung verwiesen. Die mechanische (stets nasse) Aufbereitung der Golderze wird heute fast ausschließlich in Vereinigung mit der Amalgamation ausgeführt (s. unten).

2. Lösen des Goldes in Metallen, a) Verbleiung. Diese Art der Verarbeitung goldführender Erze besteht entweder in einem gemeinschaftlichen Verschmelzen derselben mit Bleierzen, wobei das Blei die Edelmetalle löst, oder in einem Eintränken goldreicheren Materials in ein Bleibad, das wegen eines bereits vorhandenen Edelmetallgehaltes zum Abtreiben bestimmt ist. Bei diesen Arbeiten steht aber die Silbergewinnung quantitativ so im Vordergrunde, daß es genügen wird, bezüglich weiterer Einzelheiten auf den Art. Silber zu verweisen. – b) Amalgamation. Das Lösen des Goldes in Quecksilber wird mit der Aufbereitung vereinigt. Die roheste Art der Ausführung besteht darin, daß man das goldführende Alluvium, wo es die Bodenbeschaffenheit gestattet, mit Hilfe kräftiger Wasserstrahlen an Ort und Stelle fortspült und den[587] entstehenden Schlammstrom durch Gerinne (Gefluder, sluices) führt, auf deren zum Teil mit Steinen und Kies ausgesetzten Böden Quecksilber gehalten wird. In andern Fällen, wo das Erz einer Zerkleinerung bedarf, pflegt man sowohl während der Zerkleinerung wie unmittelbar nach derselben mit der Amalgamation zu beginnen, so daß viele der bekannten Zerkleinerungsvorrichtungen auch als Amalgamatoren Verwendung gefunden haben, z.B. Pochwerke, Schlepp- oder Massemühlen (Arrastras), Kollergänge, Kugelmühlen u. dergl. Wird die Amalgamation im Anschluß an die Zerkleinerung ausgeführt, so pflegt man Vorrichtungen zu benutzen, denen ebenfalls bekannte Mahl- und Mischmaschinen als Vorbilder gedient haben (Chemnitzer Quickmühle, Laszlo-Amalgamator, Amalgamierpfannen, Amalgamierfässer). Außer flüssigem Quecksilber nimmt man in Naßpochwerken, Schlammgerinnen und Schlammherden auch amalgamierte Kupferplatten zu Hilfe. Zusätze chemischer Reagenzien gibt man vielfach bei der Amalgamation silberführender Erze, die das Silber gebunden enthalten. Das auf die eine oder andre Weise erhaltene Amalgam wird durch Lederbeutel von überschüssigem Quecksilber abfiltriert. Es bleibt als teigige, knetbare Masse zurück. Das von amalgamierten Kupferplatten abgekratzte Amalgam bedarf keiner Filtration, da es gleich dem Filtrationsrückstande sich direkt zu Kugeln zusammendrücken läßt, die dann in Amalgamglühöfen von Quecksilber befreit werden. Diese Oefen enthalten entweder horizontal gelagerte Retorten (s. nebenstehende Skizze eines vom Grusonwerk gelieferten Ofens) oder vertikal aufgehängte Tiegel, aus denen die Quecksilberdämpfe in gekühlte Rohrsysteme geführt werden. Das verdichtete Quecksilber wird unter Wasser aufgefangen. Ueber neuere Amalgamationsprozesse und -apparate berichtet besonders [5]. Der Glührückstand wird, wenn silberfrei, durch ein Raffinationsschmelzen mit Salpeter und Soda gefeint. – c) Legierung des Goldes mit Kupfer. Beim Verschmelzen goldführender Kupfererze oder kupferhaltiger Bleierze ist zu berücksichtigen, daß das Gold ganz oder zum Teil in kupferhaltige Hüttenprodukte (Kupferstein, Kupferschaum, Abzug, Schwarz- und Garkupfer) übergeht, deren Zugutemachung unter Kupfer beschrieben ist.

3. Rein chemische Prozesse der Goldgewinnung, a) Chlorieren. Läßt man auf zerkleinerte Erze, die frei von Sulfiden, Arseniden und Antimoniden sind oder bei Gegenwart dieser Stoffe, vielleicht auch nur zum Zwecke der Auflockerung zunächst gerottet wurden, Chlor einwirken, so entlieht in Wasser leicht lösliches Goldchlorid. Zum Zwecke der Chloration pflegt man die Erze bezw. das Röstgut anzufeuchten oder in Wasser zu verteilen (Plattners Verfahren). An Stelle von freiem Chlor, das man außerhalb der Chloriergefäße erzeugt und in letztere einleitet, kann man dem zu chlorierenden Material auch Chlor abgebende Substanzen (Schwefelsäure mit Braunnein und Kochsalz oder mit Chlorkalk) beimischen Aus den mit Chlor behandelten Rückständen wird das Goldchlorid mit Wasser gut ausgelaugt. Die erhaltene Lösung fällt man mit Ferrosalzen, löslichen Sulfiden (H₂S, Na₂S, Ca(HS)₂) oder durch Holzkohlenfilter, die das Gold auf der Oberfläche der Holzkohlen zurückhalten. Im ersteren Falle wird der erhaltene Goldniederschlag, nötigenfalls nach nochmaliger Auflosung und Wiederfällung unter Zusatz von Verschlackungsmitteln für geringe Verunreinigungen eingeschmolzen Im letzteren Falle verbrennt man die getrocknete Holzkohle in kleinen Gebläseschachtöfen und erhält das Gold als zusammengeschmolzene Masse unter der ebenfalls zu einer Schlacke verschmolzenen Holzkohlenasche. Bei Anwendung der Chlorierung ist zu beachten daß Silber in dem unlöslichen Rückstande als Chlorsilber verbleibt, in welcher Form es sich durch konzentrierte Kochsalzlösungen und durch Thiosulfatlösungen auslaugen und ebenfalls verwerten laßt. An Stelle von Chlor ist auch Brom vorgeschlagen. – b) Cyanidlaugerei. Metallisches und vererztes Gold sind in wässerigen Kaliumcyanidlösungen löslich. Zur Lösung metallischen Goldes ist Sauerstoff erforderlich: 2Au + 4KCy + 2H₂O + O₂ = 2KAuCy₂ + H₂O₂ + 2KOH. Es; entsteht hierbei Wasserstoffsuperoxyd, das dann noch weitere Mengen Gold in Lösung bringt: 2Au + 4KCy + H₂O₂ = 2KAuCy₂ + 2KOH. Man langt mehrere Male mit verdünnten Cyankaliumlösungen (0,8–0,2% KCy), dann mit Wasser aus. Aus den erhaltenen Losungen fallt man das Gold mit Zink (Zinkspäne), auch, mit Aluminium, oder es wird die Losung zwischen Stahlanoden und Bleikathoden der Elektrolyse unterworfen (Prozeß Siemens & Halske). An der Anode entlieht Berliner Blau, an der Kathode schlägt sich das Gold nieder. Durch Kupellieren wird es dann vom Blei getrennt. – c) Verschmelzen des Nichtgoldes. Dieses Verschmelzen (Oxydieren, Sulfieren, Chlorieren) des Nichtgoldes wird fast nur auf Legierungen angewendet Hierher gehört in erster Linie der an das Verbleien sich anschließende Treibprozeß (s. Silber) dann die besonders für kupfer- und silberhaltige Legierungen früher übliche Schwefelung des Kupfers und des Silbers (letzteres meist nur teilweise) durch Zusammenschmelzen mit Grauspießglanz oder mit Schwefel selbst (Roeßlers Verfahren), und schließlich die für Gold [588] Silber-Legierungen in der Münze von Sidney noch übliche Chlorierung des Silbers durch Einleiten von Chlor in die unter einer Boraxdecke in einem Tontiegel eingeschmolzene Legierung (Millersche Scheidung). Außer dem Treibprozesse sind nur noch Roeßlers Verfahren für Gold-Silber-Kupfer-Legierungen und Millers Scheidung für Gold-Silber-Legierungen in Anwendung. – d) Lösung des Nichtgoldes in Säuren. Dieselbe kann auch nur für die Legierungen in Frage kommen. Die Scheidung durch die Quart oder Quartation, das älteste Gold-Silber-Scheideverfahren, bei dem man das Silber unter Zurücklassung des Goldes in Salpetersäure löst, wird außer in Probierlaboratorien (s. Goldproben) nur da ausgeführt, wo man für das dabei abfallende Silbernitrat Verwendung hat. Da, wo man nicht zur Elektrolyse übergegangen ist, arbeitet man nach der sogenannten Affination oder Schwefelsäurescheidung. Die granulierte Legierung wird mit konzentrierter Schwefelsäure erhitzt. Gold bleibt als brauner Rückstand, während sich Silber unter Zersetzung eines Teiles der Schwefelsäure in Sulfat verwandelt. Der ausgewaschene Rückstand wird dann in Königswasser gelöst, durch ein Ferrosalz wieder gefällt, abfiltriert, ausgewaschen, mit einem Flußmittel eingeschmolzen und schließlich in Barren gegossen. Das Silbersulfat dagegen wird mit Eisenabfällen zersetzt, das abgeschiedene Silber ausgewaschen, gepreßt, getrocknet und ebenfalls eingeschmolzen. – Die zur Scheidung edelmetallhaltigen Kupfers früher allgemein gebräuchliche Schwefelsäurelaugerei, deren Prinzip unter Silber kurz erörtert wird, ist in den meisten Werken durch die Elektrolyse ersetzt.

Das Gold wird als Münzmetall, zu Kunst- und Schmuckgegenständen verwendet und dient auch zur Herstellung zierender und schützender Ueberzüge auf andern Gegenständen; sein Preis liegt in der Nähe von 2800 ℳ. pro Kilogramm. Den Goldgehalt der Legierungen drückt man im gewerblichen Verkehr meist nach »Karat« aus; s. Goldlegierungen und Feingehalt.

Literatur: [1] Kerl, Hüttenkunde, 2. Aufl., Leipzig 1865. – [2] Balling, Metallhüttenkunde, Berlin 1885. – [3] Stölzel, Metallurgie, Braunschweig 1886. – [4] Kerl und Stohmann, Encyklopäd. Handb. der Chemie, 10. Aufl., Braunschweig 1886. – [5] Schnabel, Metallhüttenkunde, Berlin 189496. – [6] Beckert-Brandt, Metallhüttenkunde, Stuttgart 1895 (sonst wie unter Blei). – [7] Hollemann, Lehrb. der anorgan. Chemie, II, Leipzig 1903.

Bujard.