Guld: Historie om brug, minedrift, efterforskning, assay og produktion

Indhold

• Brug af guld i den antikke verden
• Gamle guldkilder
• Guld som medium for udveksling
• Guldprisregulering og variation
• Egenskaber ved guld
• Guld Amalgam
• Finhed, Karats og Troy Ounces
• Dannelse af primære guldindskud - Lode guld
• Koncentration af guld i placer indskud
• Prospektering for placer indskud
• Guldbøger og panoreringstilbehør
• Gratis guldassay
• Tidlige guldfund og produktion
• Forbrug af guld
• Spredte indskud og biproduktguld
• Geologens rolle i guldprospektering

Egyptisk guld: Kunsthåndværkere af gamle civilisationer anvendte guld overdådigt til at dekorere grave og templer, og guldgenstande, der er lavet for mere end 5.000 år siden, er fundet i Egypten. Billede copyright / Akhilesh Sharma.

Brug af guld i den antikke verden

Guld var blandt de første metaller, der blev udvindet, fordi det ofte forekommer i sin oprindelige form, det vil sige ikke kombineret med andre elementer, fordi det er smukt og umærkelige, og fordi udsøgte genstande kan fremstilles deraf. Kunsthåndværkere af gamle civilisationer anvendte guld overdådigt til at dekorere grave og templer, og guldgenstande, der er lavet for mere end 5.000 år siden, er fundet i Egypten. Særligt bemærkelsesværdigt er de guldgenstande, der blev opdaget af Howard Carter og Lord Carnarvon i 1922 i Tutankhamuns grav. Denne unge farao regerede Egypten i det 14. århundrede f.Kr. En udstilling af nogle af disse genstande, kaldet "Treasures of Tutankhamun," tiltrukket mere end 6 millioner besøgende i seks byer under en turné i De Forenede Stater i 1977-79.

Adelgravene ved det gamle Citadel i Mycenae nær Nauplion, Grækenland, opdaget af Heinrich Schliemann i 1876, gav en lang række guldfigurer, masker, kopper, diader og smykker plus hundreder af dekorerede perler og knapper. Disse elegante kunstværker blev skabt af dygtige håndværkere for mere end 3.500 år siden.

Gamle guldkilder

De gamle civilisationer ser ud til at have fået deres forsyninger med guld fra forskellige forekomster i Mellemøsten. Miner i regionen øvre Nile nær Det Røde Hav og i Nubian-ørkenen leverede meget af det guld, der blev brugt af de egyptiske faraoer. Da disse miner ikke længere kunne imødekomme deres krav, blev aflejringer andre steder, muligvis i Yemen og det sydlige Afrika, udnyttet.

Kunsthåndværkere i Mesopotamia og Palæstina opnåede sandsynligvis deres forsyninger fra Egypten og Arabien. Nylige undersøgelser af Mahd adh Dhahab (der betyder "Cradle of Gold") -mine i det nuværende rige Saudi-Arabien afslører, at guld, sølv og kobber blev udvundet fra denne region under kong Salomos regeringstid (961-922 f.Kr.).

Guldet i de aztekiske og inka skatkammer i Mexico og Peru menes at være kommet fra Colombia, skønt nogle utvivlsomt blev opnået fra andre kilder. Conquistadores plyndrede skatkammerne for disse civilisationer under deres udforskning af den nye verden, og mange guld- og sølvgenstande blev smeltet og kastet i mønter og stænger og ødelagde de uvurderlige artefakter af den indiske kultur.

Guldmønt: Som et højt værdsat metal blev guld brugt som en finansiel standard og er blevet brugt til mønt i tusinder af år. Amerikanske guldmønter på ti dollar fra 1850. Billed copyright / Brandon Laufenberg.

Guld som medium for udveksling

Verdens nationer bruger i dag guld som et middel til udveksling i monetære transaktioner. En stor del af USAs guldlagre opbevares i hvelvet i Fort Knox Bullion Depository. Depositaren, der ligger ca. 30 km sydvest for Louisville, Kentucky, er under tilsyn af direktøren for Mint.

Guld i opbevaringsstedet består af stænger i størrelsen på almindelige bygningsten (7 x 3 5/8 x 1 3/4 inches), der vejer ca. 27,5 pund hver (ca. 400 troy ounce; 1 troy ounce svarer til ca. 1,1 avoirdupois ounces.) De opbevares uden indpakning i hvælvningsrummet.

Bortset fra monetære anvendelser bruges guld, ligesom sølv, i smykker og allierede varer, elektrisk-elektroniske applikationer, tandlæge, fly-rumfartsindustrien, kunst og medicinske og kemiske felter.

Guldfeber: Opdagelsen af ​​guld udløste adskillige guldrush i USA og rundt om i verden. Billede copyright / Duncan Walker.

Guldprisregulering og variation

Ændringerne i efterspørgsel efter guld og forsyning fra indenlandske miner i de sidste to årtier afspejler prisændringer. Efter at USA afregulerede guld i 1971 steg prisen markant og nåede kort over 800 dollar pr. Troy ounce i 1980. Siden 1980 har prisen forblevet i intervallet $ 320 til $ 460 per troy ounce. De hurtigt stigende priser i 1970'erne opfordrede både erfarne efterforskere og amatørprospektører til at fornye deres søgning efter guld. Som et resultat af deres indsats åbnede mange nye miner i 1980'erne og tegner sig for meget af udvidelsen af ​​guldproduktionen. De kraftige fald i forbruget i 1974 og 1980 skyldtes reducerede krav til smykker (den største anvendelse af fabrikeret guld) og investeringsprodukter, som igen afspejler de hurtige prisstigninger i disse år.

Guldklumper: Små nuggets af guld opnået ved panorering. Prospektorer arbejdede med at strømme sedimenter for at finde små nuggets, som de ville sælge eller handle med forsyninger.

Egenskaber ved guld

Guld kaldes et "ædle" metal (et alkymistisk udtryk), fordi det ikke oxiderer under almindelige forhold. Dets kemiske symbol Au er afledt af det latinske ord "aurum." I ren form har guld en metallisk glans og er solgul, men blandinger af andre metaller, såsom sølv, kobber, nikkel, platin, palladium, tellurium og jern, med guld skaber forskellige farvetoner fra sølvhvidt til grønt og orangerød.

Rent guld er relativt blødt - det handler om hårdheden på en krone. Det er den mest formbare og duktile af metaller. Den specifikke tyngdekraft eller densitet for rent guld er 19,3 sammenlignet med 14,0 for kviksølv og 11,4 for bly.

Urejsende guld, som det almindeligvis forekommer i aflejringer, har en tæthed på 16 til 18, mens det tilknyttede affaldsberg (gangue) har en tæthed på ca. 2,5. Forskellen i tæthed gør det muligt for guld at blive koncentreret efter tyngdekraften og tillader adskillelse af guld fra ler, silt, sand og grus af forskellige omrørings- og opsamlingsindretninger, såsom guldpande, vippeklods og slamkasse.

Nevada guldgruve: Fortitude Mine i Nevada producerede omkring 2 millioner ounces guld fra en lodeindskud mellem 1984 og 1993. USGS-billede.

Guld Amalgam

Kviksølv (kviksølver) har en kemisk affinitet for guld. Når kviksølv sættes til guldbærende materiale, danner de to metaller et amalgam. Kviksølv adskilles senere fra amalgam ved retorting. Ekstraktion af guld og andre ædelmetaller fra deres malm ved behandling med kviksølv kaldes amalgamation. Guld opløses i aqua regia, en blanding af saltsyre og salpetersyre og i natrium- eller kaliumcyanid. Det sidstnævnte opløsningsmiddel er grundlaget for cyanidprocessen, der bruges til at genvinde guld fra malm med lav kvalitet.

Hydraulisk placer minedrift ved Lost Chicken Hill Mine, nær Chicken, Alaska. Ildslangen sprænger sedimentudstrømningen og vasker sand, ler, grus og guldpartikler væk. Materialet behandles derefter for at fjerne guldet. USGS-billede.

Finhed, Karats og Troy Ounces

Graden af ​​renhed af naturligt guld, guld (stænger eller gitter af uraffineret guld) og raffineret guld angives med hensyn til guldindhold. "Finhed" definerer guldindhold i dele pr. Tusinde. For eksempel vil en guldklump, der indeholder 885 dele rent guld og 115 dele andre metaller, såsom sølv og kobber, blive betragtet som 885-fine. "Karat" angiver andelen fast guld i en legering baseret på i alt 24 dele. Således indikerer 14 karat (14K) guld en sammensætning af 14 dele guld og 10 dele andre metaller. I øvrigt bruges 14K guld ofte i smykkefremstilling. "Karat" bør ikke forveksles med "karat", en vægtenhed, der bruges til ædelsten.

Den basale vægtenhed, der bruges til at håndtere guld, er den troy ounce. Én troy ounce svarer til 20 troy pennyweights. I smykkebranchen er den fælles måleenhed pennyweight (dwt.), Hvilket svarer til 1.555 gram.

Udtrykket "guldfyldt" bruges til at beskrive varer af smykker lavet af uædle metaller, som er dækket på en eller flere overflader med et lag guldlegering. Et kvalitetsmærke kan bruges til at vise mængden og finheden af ​​guldlegeringen. I USA kan ingen genstande med en guldlegeringsbelægning med mindre end 10 karat finhed have nogen kvalitetsmærke påført. Nedre grænser er tilladt i nogle lande.

Ingen genstande, der har en guldlegeringsdel på mindre end en tyvendedel efter vægt, kan være mærket "guldfyldt", men genstande kan være mærket "valset guldplade", forudsat at proportionalfraktion og finhedsbetegnelser også er vist. Elektropletterede smykkeartikler, der bærer mindst 7 milliondele af en tomme (0,18 mikrometer) guld på betydelige overflader, kan være mærket "elektroplade." Belagte tykkelser, der er mindre end dette, kan markeres "guldblinket" eller "guldvasket."

Guldslam: Bærbart guldslam. Gruvearbejdere anbringer slusen i strømmen og dumper sedimenter i opstrømssiden. Strømmen transporterer sedimenterne gennem slusen, og de tunge guldpartikler sætter sig fast i slusen. En miner kan behandle meget mere sediment gennem en sluse end gennem en guldpande. Billede copyright / LeeAnn Townsend.

Dannelse af primære guldindskud - Lode guld

Guld er relativt knap i jorden, men det forekommer i mange forskellige slags klipper og i mange forskellige geologiske miljøer. Selvom det er knappe, koncentreres guld ved hjælp af geologiske processer til dannelse af kommercielle aflejringer af to hovedtyper: lode (primære) aflejringer og placer (sekundære) aflejringer.

Lode-aflejringer er målene for den "hardrock" -prospektor, der søger guld på stedet for deponering af mineraliseringsløsninger. Geologer har foreslået forskellige hypoteser for at forklare kilden til opløsninger, hvorfra mineralbestanddele udfældes i lodeaflejringer.

En bredt accepteret hypotese foreslår, at mange guldaflejringer, især dem, der findes i stødende og sedimentære klipper, dannet af cirkulerende grundvande drevet af varme fra legemer af magma (smeltet sten), der trænger ind i jordskorpen inden for ca. 2 til 5 mil fra overfladen. Aktive geotermiske systemer, der udnyttes i dele af USA til naturligt varmt vand og damp, giver en moderne analog til disse guldaflejringssystemer. Det meste af vandet i geotermiske systemer stammer fra nedbør, der bevæger sig nedad gennem brud og gennemtrængelige senge i køligere dele af skorpen og trækkes sidelæns ind i områder opvarmet af magma, hvor det drives opad gennem brud. Når vandet opvarmes, opløser det metaller fra de omgivende klipper. Når det opvarmede farvand når køligere klipper på lavere dybder, udfældes metalliske mineraler for at danne vener eller tæppelignende malmlegemer.

En anden hypotese antyder, at guldbærende opløsninger kan udvises fra magma, når det afkøles, udfælder malmmaterialer, når de bevæger sig ind i køligere omgivende klipper. Denne hypotese anvendes især til guldaflejringer beliggende i eller i nærheden af ​​masser af granitisk sten, som repræsenterer størknet magma.

En tredje hypotese anvendes hovedsageligt på guldbærende vener i metamorfe sten, der forekommer i bjergbælter ved kontinentale margener. I bjergbygningsprocessen kan sedimentære og vulkaniske sten være dybt begravet eller skyve under kanten af ​​kontinentet, hvor de udsættes for høje temperaturer og tryk, hvilket resulterer i kemiske reaktioner, der ændrer klipperne til nye mineralsamlinger (metamorfisme). Denne hypotese antyder, at vand udvises fra klipperne og vandrer opad, udfælder malmmaterialer, når tryk og temperaturer falder. Det antages, at malmmetalerne stammer fra klipperne, der gennemgår aktiv metamorfisme.

Den primære bekymring for prospektøren eller minearbejderen, der er interesseret i en indskud af guld, er at bestemme det gennemsnitlige guldindhold (tenor) pr. Ton mineraliseret sten og størrelsen på aflejringen. Fra disse data kan der foretages estimater af indskudsværdien. En af de mest almindeligt anvendte metoder til bestemmelse af guld- og sølvindholdet i mineraliserede sten er brandanalysen. Resultaterne rapporteres som troy ounce af guld eller sølv eller begge pr. Kort avoirdupois ton malm eller som gram pr. Ton malm.

Guld mudder: Et dykkeduksugsediment til behandling af en bærbar guldkam. Scuba-udstyr giver prospektoren omhyggeligt få adgang til revner og sprækker på strømløbet, hvor guldklumper muligvis kan placeres. Billede copyright / Gary Ferguson.

Koncentration af guld i placer indskud

Placeraflejringer repræsenterer koncentrationer af guld, der stammer fra lodeaflejringer ved erosion, nedbrydning eller nedbrydning af den omgivende klippe og efterfølgende koncentration efter tyngdekraft.

Guld er ekstremt modstandsdygtig over for forvitring og transporteres nedstrøms, når det frigøres fra lukkede klipper, som metalliske partikler bestående af "støv", flager, korn eller klumper. Guldpartikler i strømaflejringer koncentreres ofte på eller i nærheden af ​​berggrunden, fordi de bevæger sig nedad i perioder med højt vand, når hele lejebelastningen med sand, grus og sten er omrørt og bevæger sig nedstrøms. Fine guldpartikler samles i fordybninger eller i lommer i sand og grusstænger, hvor strømmen strømmer. Koncentrationer af guld i grus kaldes "lønstræk."

Guldtørrer: En bærbar, tør skive, der bruges til at sile guldklodser fra jorden, hvor vand ikke er tilgængeligt. Jord dumpes i den øverste pande og rystes gennem den nederste pande. Tunge guldklumper adskilles mekanisk fra lettere materialer. Billede copyright iStockphoto / Arturo M. Enriquez.

Prospektering for placer indskud

I guldbærende land søger prospektere efter guld, hvor groft sand og grus har samlet sig, og hvor "sorte sand" har koncentreret sig og slået sig ned med guldet. Magnetit er det mest almindelige mineral i sorte sand, men andre tunge mineraler såsom kassiterit, monazit, ilmenit, kromit, platinagruppemetaller og nogle ædelsten kan være til stede.

Placeraflejringer er dannet på samme måde gennem jordens historie. Processerne med forvitring og erosion skaber overfladeplaceringaflejringer, der kan blive begravet under klippeaffald. Selvom disse "fossile" placere efterfølgende cementeres i hårde klipper, er formen og egenskaberne ved gamle flodkanaler stadig genkendelige.

Guldbøger og panoreringstilbehør

Leder du efter guld? Vi har over 50 forskellige guldbøger og guldkort, der viser, hvor guld er fundet i fortiden og giver instruktion om guldprospekteringsmetoder. Der fås også guldpander i forskellige størrelser og panoreringssæt af guld, der inkluderer alt hvad du har brug for.

Gratis guldassay

Indholdet af genvindeligt frit guld i placeraflejringer bestemmes ved den frie guldanalysemetode, der involverer sammensmeltning af guldbærende koncentrat opsamlet ved udgravning, hydraulisk minedrift eller andre placeringsminedrift. I den periode, hvor prisen på guld blev fastlagt, var den almindelige praksis at rapportere analyseresultater som værdien af ​​guld (i cent eller dollars) indeholdt i et kubikværft af materiale. Nu rapporteres resultaterne som gram pr. Kubikværft eller gram pr. Kubikmeter.

Gennem laboratorieforskning har U.S. Geological Survey udviklet nye metoder til bestemmelse af guldindholdet i klipper og jord i jordskorpen. Disse metoder, der detekterer og måler mængderne af andre elementer såvel som guld, inkluderer atomabsorptionsspektrometri, neutronaktivering og induktivt koblet plasma-atomisk emissionspektrometri. Disse metoder muliggør hurtig og ekstremt følsomme analyser af stort antal prøver.

Tidlige guldfund og produktion

Guld blev produceret i den sydlige Appalachian-region allerede i 1792 og måske allerede i 1775 i det sydlige Californien. Opdagelsen af ​​guld ved Sutters Mill i Californien udløste guldrusheden i 1849-50, og hundreder af minelejre sprang til liv, da nye aflejringer blev opdaget. Guldproduktionen steg hurtigt. Indskud i distriktene Mother Lode og Grass Valley i Californien og Comstock Lode i Nevada blev opdaget i 1860'erne, og Cripple Creek-deponeringerne i Colorado begyndte at producere guld i 1892. I 1905 deponerede Tonopah og Goldfield i Nevada og Alaskan placer indskud var blevet opdaget, og USAs guldproduktion oversteg for første gang 4 millioner troy ounces om året - et niveau opretholdt indtil 1917.

Under første verdenskrig og i nogle år derefter faldt den årlige produktion til ca. 2 millioner ounces. Da guldprisen blev hævet fra $ 20,67 til $ 35 pr. Ounce i 1934, steg produktionen hurtigt og oversteg igen niveauet på 4 millioner ounce i 1937. Kort efter starten af ​​2. verdenskrig blev guldminer lukket af krigsproduktionsrådet og må ikke åbnes igen før i 1945.

Fra slutningen af ​​2. verdenskrig til 1983 overskred den indenlandske mineproduktion af guld ikke 2 millioner ounces årligt. Siden 1985 er den årlige produktion steget med 1 million til 1,5 millioner ounces hvert år. Ved udgangen af ​​1989 nåede den samlede produktion fra indskud i USA siden 1792 363 millioner ounce.

Forbrug af guld

Forbrug af guld i USA varierede fra ca. 6 millioner til mere end 7 millioner troy ounces om året fra 1969 til 1973 og fra ca. 4 millioner til 5 millioner troy ounces om året fra 1974 til 1979, mens i løbet af 1970'erne årlig guldproduktion fra indenlandske miner varierede fra ca. 1 million til 1,75 millioner troy ounces. Siden 1980 har forbruget af guld været næsten konstant på mellem 3 og 3,5 millioner troy ounces om året. Mineproduktionen er steget i et hurtigere tempo siden 1980 og nåede ca. 9 millioner troy ounces om året i 1990 og overskred forbruget siden 1986. Før 1986 blev forsyningsbalancen opnået fra sekundære (skrot) kilder og import. Den samlede verdensproduktion af guld anslås til at være omkring 3,4 milliarder troy ounce, hvoraf mere end to tredjedele blev udvindet i de sidste 50 år. Cirka 45 procent af verdens samlede guldproduktion har været fra Witwatersrand-distriktet i Sydafrika.

Den største guldmine i USA er Homestake-miner i Lead, South Dakota. Denne mine, der er 8.000 fod dyb, har tegnet sig for næsten 10 procent af den samlede amerikanske guldproduktion siden den åbnede i 1876. Den har kombineret produktion og reserver på omkring 40 millioner troy ounces.

Spredte indskud og biproduktguld

I de sidste to årtier er spredte guldforekomster i lav kvalitet blevet stadig vigtigere. Mere end 75 sådanne indskud er fundet i de vestlige stater, mest i Nevada. Den første store producent af denne type var Carlin-forekomsten, der blev opdaget i 1962 og startede produktionen i 1965. Siden da er der blevet opdaget mange flere forekomster i nærheden af ​​Carlin, og Carlin-området består nu af et stort minedistrikt med syv opererende åbne grober, der producerer mere end 1.500.000 troy ounce guld om året.

Cirka 15 procent af det guld, der er produceret i USA, stammer fra minedrift af andre metalmalme.Hvor uædle metaller - som kobber, bly og zink - deponeres, enten i årer eller som spredte mineralkorn, deponeres der ofte mindre mængder guld hos dem. Indskud af denne type udvindes for de dominerende metaller, men guldet genvindes også som et biprodukt under bearbejdningen af ​​malmen. Det meste biproduktguld kommer fra porfyrindskud, som er så store, at selvom de kun indeholder en lille mængde guld pr. Ton malm, udvindes så meget sten, at en betydelig mængde guld genvindes. Den største enkelt kilde til biproduktguld i USA er porfyrindskuddet i Bingham Canyon, Utah, som har produceret ca. 18 millioner troy ounces guld siden 1906.

Geologens rolle i guldprospektering

Geologer undersøger alle faktorer, der styrer oprindelsen og placeringen af ​​mineralaflejringer, inklusive dem, der indeholder guld. Igneøse og metamorfe klipper studeres i marken og i laboratoriet for at få en forståelse af, hvordan de kom til deres nuværende placering, hvordan de krystalliserede til fast sten, og hvordan mineralbærende opløsninger dannede sig i dem. Undersøgelser af klippestrukturer, såsom fold, fejl, brud og led og af virkningen af ​​varme og tryk på klipperne antyder, hvorfor og hvor brud forekom og hvor der kan findes vener. Undersøgelser af forvitringsprocesser og transport af stenrester ved hjælp af vand giver geologer mulighed for at forudsige de mest sandsynlige steder, hvor placeringsaflejringer kan dannes. Forekomsten af ​​guld er ikke lunefuld; dens tilstedeværelse i forskellige klipper og dens forekomst under forskellige miljøforhold følger naturlige love. Når geologer øger deres viden om mineraliseringsprocesserne, forbedrer de deres evne til at finde guld.