Mijnbouw en concentreren
De aard van de ertsafzetting bepaalt de toegepaste mijnbouw- en mineraalverwerkingstechnieken. Oxide-ertsafzettingen zijn vaak van zo'n lage kwaliteit (bijvoorbeeld 3 tot 10 delen per miljoen) dat uitgebreide minerale verwerking economisch niet kan worden gerechtvaardigd. In dit geval worden ze slechts door explosieven verbrijzeld en vervolgens in hopen opgestapeld voor extractie door cyanidering (zie hieronder). Deze hopen kunnen honderden meters lang en 15 tot 30 meter hoog zijn.
Alluviale afzettingen worden gebaggerd uit vijver- en rivierbodems of gesluisd vanaf oevers en uiterwaarden met hydraulische hogedrukslangen. Alluviale afzettingen vereisen weinig of geen verkleining; ze worden meestal geconcentreerd door zwaartekrachttechnieken zoals jiggen of tafelen, waarbij een slurry door jigs of over gegroefde of geribbelde tafels wordt geleid die de dichtere gouddeeltjes vasthouden terwijl het veel minder dichte zand en grind overgaan.
Endogenetische afzettingen bevatten vaak elementair goud dat in hoge mate wordt verspreid in een onedel metaalsulfidemineraal. Deze afzettingen worden gewonnen, fijngemaakt en gemalen en vervolgens geconcentreerd door middel van zwaartekrachtscheiding om ruwe deeltjes van inheems goud terug te winnen voordat ze worden onderworpen aan schuimflotatie om de minerale sulfidefractie die het goud bevat te concentreren.
Extractie en verfijning
Samensmelting
Elementair goud (en ook zilver) is oplosbaar in kwik, zodat, wanneer deeltjes van het metaal in contact worden gebracht met een nieuw kwikoppervlak, ze worden bevochtigd en opgelost, waardoor een legering wordt gevormd die amalgaam wordt genoemd. Dit fenomeen wordt benut voor het herstel en de concentratie van fijnverdeeld goud of zilver.
Amalgamatie wordt bereikt door een slurry van erts over met kwik beklede koperplaten te leiden, door een slurry van erts en kwik te mengen in een cilindrisch of conisch vat dat een amalgaamvat wordt genoemd, of door het erts in een bal, staaf of kiezelmolen te malen tot bevrijd het goud uit de minerale matrix en voeg vervolgens kwik toe aan de molen en ga door met malen totdat het goud is opgelost in het kwik. Het dichtere amalgaam wordt dan gescheiden van het nu kale erts in de molenafvoer. Na filtratie en wassen om onzuiverheden te verwijderen, wordt het amalgaam verwarmd in een afgesloten retort om het kwik af te destilleren, dat wordt teruggewonnen voor hergebruik.
Hoewel samensmelting nog steeds op grote schaal wordt toegepast bij het terugwinnen van goud, hebben de zeer reële gevaren van kwikvergiftiging van zowel de operators als het milieu de toepassing ervan beperkt en dwong het gebruik van zorgvuldig ontworpen apparatuur om besmetting te voorkomen.
Cyanidering
Door cyanidering wordt meer goud teruggewonnen dan door enig ander proces. Bij cyanidering wordt metallisch goud geoxideerd en opgelost in een alkalische cyanide-oplossing. Het gebruikte oxidatiemiddel is atmosferische zuurstof, die, in aanwezigheid van een waterige oplossing van natriumcyanide, het oplossen van goud en de vorming van natriumcyanoauriet en natriumhydroxide veroorzaakt, volgens de zogenaamde Elsner-reactie:
Wanneer het oplossen van goud is voltooid, wordt de gouddragende oplossing gescheiden van de vaste stoffen.
Met ertsen met een hoger goudgehalte (dat wil zeggen meer dan 20 gram goud per ton erts), wordt cyanidering verkregen door uitloging van vaten, waarbij een slurry van erts en oplosmiddel enkele uren wordt vastgehouden in grote tanks die zijn uitgerust met roerwerken. Voor het winnen van goud uit laagwaardige ertsen wordt heap leaching toegepast. De hierboven beschreven enorme hopen worden besproeid met een verdunde oplossing van natriumcyanide en dit sijpelt door het opgestapelde erts en lost het goud op.
Enorme hoeveelheden oplossing en vaste stoffen worden geassocieerd met een vatuitloogcircuit, vanwege de zeer lage concentraties goud in de ertsen. Om de enorme kapitaalkosten die gepaard gaan met de aankoop en installatie van scheidingsapparatuur voor vaste stoffen / vloeistoffen te elimineren, zijn technieken ontwikkeld die het hele scheidingsproces omzeilen. Een daarvan is de toevoeging van korrelvormige actieve kool aan de ertssuspensie tijdens of na voltooiing van het oplossen van goud. Het opgeloste goud wordt gemakkelijk geadsorbeerd aan de koolstof, waardoor het uit de oplossing wordt verwijderd, en de korrelige koolstof wordt gescheiden van het nu kale erts door de slurry door een zeef te laten lopen. Goud wordt vervolgens uit de koolstofdeeltjes uitgeloogd met een sterke oplossing van natriumcyanide en natriumhydroxide, en het wordt uit de oplossing teruggewonnen door rechtstreeks op staalwol te elektrowinning of door het Merrill-Crowe-proces. In het laatste proces wordt de gouddragende oplossing gedeoxygeneerd en door een filterpers geleid, waar het goud door reductie met zinkmetaalpoeder uit de oplossing wordt verdrongen.
