Die Goldgewinnung in Transvaal. Von Dr. Chr. Heinzerling, Frankfurt a. M. Die Goldgewinnung in Transvaal. Textabbildung Bd. 315, S. 482 Fig. 1.Blake'scher Steinbrecher von Fraser und Chalmers. Einer der interessantesten Gegenstände auf der Weltausstellung zu Paris ist die praktische Vorführung der Goldgewinnung auf den Goldminen in Transvaal. Die Transvaalrepublik hat 500 t Erz herübergeschickt und verarbeitet diese auf einer Modellanlage in gleicher Weise, wie dies gegenwärtig auf den Goldminen geschieht. Täglich werden ungefähr 2 t verarbeitet, so dass man durch die Vorführung ein Bild über die Goldgewinnung erhält, welches der Wirklichkeit vollkommen entspricht. Die ganze Modellanlage ist nach den neuesten Erfahrungen eingerichtet und wird von einem tüchtigen Ingenieur, Herrn Ruoff, überwacht, welcher in der liebenswürdigsten Weise mir alle Erläuterungen und Zahlen zukommen liess. Die Goldgewinnung ist vom technischen Standpunkt auf eine Art vervollkommnet worden, dass sie mustergültig genannt zu werden verdient. Man hat daher auch in den letzten Jahren dieses Verfahren in anderen Ländern: Australien, Amerika u.s.w., eingeführt, und in absehbarer Zeit dürfte es überall, wo Gold gewonnen wird, zur Anwendung kommen. Die für die Goldgewinnung notwendigen bedeutenden maschinellen Anlagen sind seither meistens von englischen und amerikanischen Firmen, besonders von Fraser und Chalmers in London, die auch die Modellanlage gebaut haben, ausgeführt worden. Um auf diesen wichtigen Industriezweig die deutsche Maschinenindustrie, die auf der Pariser Ausstellung so hervorragend vertreten ist, aufmerksam zu machen, soll die Anlage für Goldgewinnung etwas ausführlicher besprochen werden. Kein Ingenieur, der die Weltausstellung besucht, sollte es versäumen, die Anlage, die sich in der Nähe des Trocadero neben dem russisch-sibirischen Pavillon befindet, in Augenschein zu nehmen; dieselbe ist jeden Tag von zwei bis fünf Uhr in Betrieb. Aus einem kellerartigen Raume, der die Grube veranschaulichen soll, werden die Erze mit einem Aufzug auf ein Gerüst neben der Stampfmühle gehoben. Von dem Aufzug werden die Erze auf einen rotierenden Tisch gebracht, der zum Sortieren des Erzes dient. Die Erze werden mit Wasser befeuchtet, worauf das goldhaltige Quarzgestein von dem tauben Gestein leicht unterschieden werden kann. Letzteres wird durch Handscheidung entfernt. Von dem Sortiertisch gelangt das Erz auf einenBlake'schen Steinbrecher, von Fraser und Chalmers gebaut, der in Fig. 1 veranschaulicht ist. In Fig. 1 bedeutet E den Stössel, der durch einen Exzenter um 35 mm auf- und abwärts bewegt wird. Die Bewegung wird kniehebelförmig auf Platte G übertragen, welche die Backen J nach vorwärts stösst und dadurch die Steine zerdrückt. Die Rückwärtsbewegung erfolgt durch die Wirkung des Gummipuffers R mittels Zugstange S. Das von dem Steinbrecher fallende Erz gelangt in einen Füllkasten, der das Erz für den Tageskonsum aufnehmen kann; von letzterem wird es durch eine Speisevorrichtung den Stampfapparaten zugeführt. Die Speisevorrichtung Fig. 2 besteht aus einem Trichter mit einem darunter liegenden rotierenden Tisch, welcher letztere durch die Bewegung des mittleren Stempels der Stampfbatterie so verschoben wird, dass abwechselnd in jeden Mörser eine gewisse Menge Erz zugeführt wird. Früher wurde das Erz von Hand den Mörsern zugeführt, was jedoch zu Unregelmässigkeiten in der Verteilung führte und erheblich teurer war. Die Zuführung des Wassers erfolgt durch besondere Druckleitung und wird so reguliert, dass das hineinreichende zerkleinerte Stampfgut gleichmässig über den darunter befindlichen Amalgamationstisch abfliesst. Eine Stampfbatterie besteht gewöhnlich aus fünf Stempeln, die je ein Gewicht von 380 bis 500 kg haben. Die Hubhöhe beträgt 20 bis 25 cm, ist veränderlich und kann entsprechend der Abnutzung der Stampfschuhe verstellt werden. Die Stempel fallen je 95mal in der Minute in der Reihenfolge 1-3-5-2-4. Textabbildung Bd. 315, S. 482 Fig. 2.Speisevorrichtung. Fig. 3 veranschaulicht eine Stempelanlage von zwei Batterien; dieselbe zeigt den Mörser auf der linken Seite mit Auslasssieb, auf der rechten ohne dasselbe und die fünf Stempel in ihren Fallstellungen; auch gibt sie ein Bild des Aufbaues des schweren Holzgerüstes, welches für eine solche Anlage erfordert wird. Die Hebung der Stempel erfolgt durch eine Welle vermittelst Daumen, deren Arbeitsflächen zur Vermeidung rascher Abnutzung cykloidische Form haben. Von Wichtigkeit ist das feste Aufkeilen der Daumen und geschieht dies nach einem von Blanton an gegebenen Verfahren. Die Keile greifen um die Hälfte der Welle herum, haben einen der Bewegungsrichtung der Wellen entgegengesetzten Anzug und ziehen sich so von selbst fest. Die Riemenscheibe der Daumenwelle ist aus Holz; eine eiserne würde bei den fortwährenden Vibrationen nicht lange halten, da das Eisen krystallinisch und brüchig würde. Vor jedem Mörser ist ein Sieb mit etwa 140 Maschen auf 1 qcm angebracht. Das Erz wird so fein verstampft, dass es mit dem Wasser durch das Sieb abfliesst. Das Stampfgut fliesst von den Mörsern über den darunter befindlichen Amalgamationstisch aus versilberten Kupferplatten, die mit einer Quecksilberschicht bestrichen sind. Textabbildung Bd. 315, S. 483 Fig. 3.Stempelanlage für zwei Batterien nach Fraser und Chalmers. Der Silberüberzug der Kupferplatten hat den Zweck, die Oxydation des Kupfers zu vermeiden. Das Quecksilber wird auf die versilberte Kupferplatte aufgespritzt und durch Bürsten verteilt und eingerieben. Von dem Amalgamationstisch fliesst das Stampfgut in eine Quecksilberfalle, in der mitgerissenes Amalgam abgeschieden wird. Dieselbe besteht aus einem Holzkasten, in welchem das Stampfgut ab- und aufsteigen muss, wodurch das mitgerissene schwere Quecksilberamalgam sich abscheidet und in dem Kasten liegen bleibt. Von der Quecksilberfalle fliesst das Stampfgut auf den Separationstisch, auf dem sich ebenfalls noch einige Fangvorrichtungen für mitgerissenes Amalgam befinden. Die Behandlung des Stampfgutes auf dem Separationstisch hat den Zweck, den schweren Schwefelkies von dem Sande zu trennen, und es werden dann diese beiden Produkte separat ausgelaugt. In neuerer Zeit erfolgt die Separierung des Schwefelkieses mittels der später zu beschreibenden Spitzkästen. Um mitgerissenes, fein verteiltes Gold vollständig abzuscheiden, wird das Stampfgut noch einmal über amalgamierte Kupferplatten geschüttelt. Der Separationstisch besteht aus einem Kautschukband ohne Ende, welches eine seitwärts schüttelnde Bewegung erhält (200 pro Minute) und gleichzeitig kontinuierlich fortbewegt wird; hierdurch sondern sich unter regelmässigem Zufluss von kleinen Strömen Wasser die Goldsande von dem Pyritsand. Da das Kautschukband eine absteigende Neigung (in entgegengesetzter Richtung der Bewegung des Bandes) hat, so fliessen die leichteren Goldsande mit dem Wasser entgegen der Bewegungsrichtung des Bandes ab, während die Pyritsande von dem Bande fortgeführt und an dessen höchster Stelle durch zuströmendes Wasser in einen Kasten gespült werden. Der Goldsand fliesst nach einem Raume, von dem er mittels Schöpfrad nach der Cyanidanlage gebracht wird. Biese Schöpfräder haben fürgrössere Anlagen bis zu 22 m Durchmesser. Der gehobene Goldsand gelangt nach dem Passieren eines sogen. Spitzkastens in den Sammelbehälter. Beim Durchlaufen des Spitzkastens wird eine partielle Trennung der Sande und Slimes erreicht. Letztere sind fein pulverige, mehr thonartige Massen, welche der Auslaugung mit Cyanidlauge Schwierigkeiten bereiten, da Lauge und Slimes schwer zu trennen sind. Die Gewinnung von Gold aus den Slimes ist erst in den letzten Jahren gelungen, und wird die dazu angewandte Methode später besprochen. Die Spitzkästen sind umgekehrte, oben und unten offene Pyramiden. Ab- und Zufluss des Stampfgutes sind so geregelt, dass der trichterförmige Kasten immer gefüllt ist. Die spezifisch leichteren Slimes fliessen durch ein oben seitwärts angebrachtes Rohr nach dem Sammelbehälter für die Slimes ab, während die Sande und ein Teil der Slimes aus der unteren Oeffnung der Spitzkästen nach deren Sammelbehältern gelangen. Letztere haben zwei gegenüberliegende Schleusenthore, durch die eine weitere Trennung der Slimes von dem Sande dadurch erreicht wird, dass man den Abfluss der leichteren, oben schwimmenden Slimes entsprechend der Sandhöhe in den Sammelbehältern regelt. Diese Regelung des Abflusses aus den Schleusenthoren geschieht durch Einlegen von Holzstäben in die Schleusenthore. Die in dem Sammelbehälter vorhandenen Sande werden durch eine Fallthür in einen darunter liegenden Behälter entleert, wobei gleichzeitig eine Auflockerung der festgepackten Sande stattfindet. Die Sammelbehälter, sowie die Behälter, in welchen die Behandlung des Goldsandes mit Kaliumcyanidlauge erfolgt, wurden früher aus Holz hergestellt; in neuerer Zeit verwendet man dagegen Stahlblechbehälter, die dauerhafter, dichter und billiger sind. Die Behälter, in welchen die Goldsande mit Cyanidlauge behandelt werden, haben einen Filterboden, der aus Holzstäben besteht, über welche zuerst eine Leinwanddecke, dann eine Kokosmatte und zuletzt wieder Holzstäbe befestigt werden. Letztere dienen zum Schütze des Filterbodens beim Entleeren der Behälter. Der leere Raum unterhalb des Filterbodens dient zur Aufnahme der durch Auslaugung erhaltenen Goldkaliumcyanidlösung. Da die Behandlung der Sande mit Kaliumcyanidlauge zur vollständigen Gewinnung des Goldes in den letzten Jahren grosse Bedeutung erlangt hat, sollen einige Erläuterungen zu diesem Verfahren gegeben werden. Vor der Einführung der Cyanidauslaugung war die Goldgewinnung nur lohnend für Erze, die mindestens 22 bis 25 g Gold pro 1000 kg Erz enthielten. Durch Amalgamation wurden ⅔ des Goldes, 15 bis 17 g, gewonnen, der Rest von 33 % verblieb in dem Sand. Nach Einführung des Cyanidverfahrens ist es möglich geworden, mit Vorteil noch Erze zu verarbeiten, die nur 15 g Gold pro Tonne Erz enthalten. Die Behandlung der Erze mit Cyanidlauge wurde zuerst von Mc Arthur in Vorschlag gebracht. Um die Lösung von Gold durch die Kaliumcyanidlauge zu beschleunigen und zu vervollständigen, wurde eine Reihe von chemischen Substanzen als Zusätze zu der Cyanidlauge empfohlen. Alle diese Zusätze haben sich als unnötig erwiesen, und heute extrahiert man nur noch mit einer Kaliumcyanidlösung und zwar einer konzentrierteren von 0,5 % und einer verdünnteren von 0,1 % Cyankaliumgehalt. Die Cyanidlösung wird auf die Sande gepumpt; auf einen Volumteil Sand kommt ein Teil Cyanidlösung und zwar ½ Teil konzentrierte, ½ Teil verdünnte. Letztere kann als Waschflüssigkeit betrachtet werden. Die durch Filtration von dem Sande getrennte Goldcyanidlösung fliesst aus den Auslaugebehältern nach den tiefer liegenden Niederschlagkästen. Gewöhnlich sind fünf solcher Kästen zu einer Batterie vereinigt. Die Kästen sind aus Holz und mit Zinkspänen gefüllt. Durch Oeffnungen in den Scheidewänden der einzelnen Kästen zirkuliert Goldcyanidlösung, von unten nach oben steigend, durch alle fünf Kästen, deren Böden nach einer Seite stark geneigt sind. Die einzelnen Kästen stehen durch kleine Bodenlöcher mit einem längsweise angebrachten Separatkasten in Verbindung, welcher unter Verschluss gehalten wird, um Diebstahl vorzubeugen; in demselben sammelt sich der aus der Goldcyanidlösung abgeschiedene Goldschlamm an und wird von Zeit zu Zeit entnommen. Die von den Niederschlagkästen kommende, von Gold befreite Cyanidlösung erhält einen Zusatz von Cyankalium, um sie wieder auf geeignete Stärke zu bringen, und dient von neuem zum Auslaugen. Der Verlust an Cyankalium soll nur 1 % betragen. Der erhaltene Goldschlamm wird gewaschen, auf Filterpressen von der Waschflüssigkeit getrennt und auf Feingold verarbeitet. Eine zweite Art der Ausfällung des Goldes aus der Goldcyanidlösung geschieht nach dem Siemens und Halske'schen Prozess auf elektrolytischem Wege. Als Anoden dienen Eisenplatten, als Kathoden, auf denen das Gold sich niederschlägt, werden schmale Streifen aus Bleifolien verwendet. Die Intensität des Stromes, die sehr gleichmässig gehalten werden muss, beträgt 0,06 Amp. pro engl. Quadratfuss Kathodenfläche, bei einer Spannung von 7 Volt. Das Verfahren hat gegenüber der Ausfällung durch Zinkspäne folgende Vorzüge: 1. wird das Gold vollkommener niedergeschlagen; 2. erhält man ein reineres Gold, das leichter auf Feingold verarbeitet werden kann; 3. kann zur Auslaugung aus den Erzen eine verdünnter Cyanidkaliumlösung verwendet werden, die, wie Versuche ergeben haben, nicht allein billiger und mindestens ebensogut als eine konzentriertere das Gold löst, sondern auch die übrigen in den Erzen enthaltenen metallischen Verbindungen wenig oder gar nicht angreift, wodurch man eine reinere Goldcyanidlösung erhält. Wie schon vorher erwähnt, ist die Goldgewinnung aus den Slimes erst in den letzten Jahren mit Erfolg durchgeführt worden. Die Slimesverarbeitung konnte wegen Raummangels auf der Ausstellung nicht praktisch vorgeführt werden. Nach den mir von Herrn Ruoff gütigst gemachten Mitteilungen geschieht dieselbe auf den Transvaalminen folgendermassen: Die in ein Sammelbassin gepumpten Slimes werden durch eine Reihe der vorher beschriebenen Spitzkästen geleitet, wobei eine bedeutende Wasserabscheidung von den festen Bestandteilen der Slimes erzielt wird. Die Wirkung der Spitzkästen ist so bedeutend, dass die in die Spitzkästen eintretende Masse auf 1 Teil feste Substanz 30 Teile Wasser enthält, während die die Spitzkästen verlassende Masse nur noch 3 Teile Wasser auf 1 Teil feste Substanz enthält. Ehe die Slimes in die Spitzkästen geleitet werden, erhalten sie pro Tonne 2½ kg gelöschten Kalk, um die durch Oxydation aus dem Pyrit entstandenen metallischen Verbindungen (Eisenvitriol) abzuscheiden. Die von den Spitzkästen kommenden Slimes werden in grossen Behältern mit Cyankaliumlösung behandelt. Die Cyanidlösung wird mit den Slimes entweder durch Rührwerke innig gemischt, oder es wird neuerdings die Masse durch Zentrifugalpumpen in Bewegung versetzt. Aus der durch Filtration von den Slimes erhaltenen Goldcyanidlösung wird das Gold in der vorher beschriebenen Weise gewonnen. Für eine tägliche Verarbeitung von 65 t Slimes sind die Spitzkästen etwa 8 m lang, 4½ in breit, 1½ m tief. Jeder Spitzkasten ist in 15 Abteilungen eingeteilt. 1 t Erz, wie es aus der Grube kommt, mit einem Goldgehalt von 18 g gibt durchschnittlich 750 kg sortiertesErz und 250 kg taubes Gestein. In letzterem sind 0,936 g = 5,2 % des gesamten Goldgehalts enthalten. Durch Amalgamation werden aus den 750 kg Erz 9,39 g = 52,2 % des Gesamtgoldgehaltes gewonnen. Der sich ergebende Sand wird in Pyrite, gröberen Sand (sogen. Taillings) und Slimes getrennt und zwar ergeben sich: a) aus den Pyriten, die 10 % des Sandes betragen und 0,736 g Gold enthalten, 0,652 g = 3,65 % Goldgewinn, b) aus den Taillings, die der Menge nach 65 % betragen und 4,991 g Gold enthalten, durch die Kaliumcyanidbehandlung 3,992 g = 22,2 %. c) aus den Slimes, die noch 1,919 g Gold enthalten, 1,533 g = 8,3 % des Gesamtgoldgehaltes des Erzes als Goldgewinn. Nimmt man den Gesamtgoldgehalt der Grubenerze zu 100 %, so verteilen sich Gewinn und Verlust wie folgt: Gewinn Verlust Aus taubem Gestein – 5,2 Durch Amalgamation   52,15 – Aus Pyriten     3,65   0,56 Aus Taillings 22,2 5,5 Aus Slimes     8,35 2,1 –––––––– ––––––––       86,35 %     13,36 % Der Verbrauch von Cyankalium beträgt 90 g für 11 Slimes. Die Kosten einer Mühlenanlage betragen etwa 10000 Mark pro Stempel einschliesslich Gebäude und Maschinen, die Arbeitskosten durchschnittlich 25 Mark pro Tonne einschliesslich Abbaukosten, was bei den enormen Tiefen der Schächte (einige gehen bis 1200 und 1500 m) relativ sehr gering erscheint. Bei den hohen Arbeitslöhnen und hohen Materialpreisen beweisen diese geringen Arbeitskosten, dass die maschinellen Einrichtungen auf der Höhe stehen. Neben der Mühle ist auf der Ausstellung ein zweckmässig eingerichtetes Laboratorium errichtet, in dem die früher beschriebene Abscheidung des Goldes und die in Transvaal üblichen analytischen Methoden der Bestimmung des Goldes in den Erzen praktisch ausgeführt werden. Ausserhalb dieser Demonstrationsanlage ist eine solide Pyramide aufgestellt, die die Goldproduktion Transvaals in den letzten 15 Jahren darstellt. Die Höhe derselben beträgt 15 m, die Grundfläche 5 qm. Als wirkliches Gold würde dieselbe 621785 kg wiegen und einen Wert von 1710 Millionen Mark haben. In einem kleinen Seitengebäude ist ein Relief von Johannesburg und ein wichtiger Minendistrikt des Randes mit den Anlagen Ferreira, Ferreira Deep u.s.w. dargestellt. Die Besucher der Ausstellung seien noch besonders auf die Grubenausstellung aufmerksam gemacht, die ein gutes Bild des Bergbaues gibt. Die Goldindustrie von Transvaal muss in jeder Hinsicht als mustergültig angesehen werden. Ihre rasche Vervollkommnung hat sie dadurch erreicht, dass sie keine Kosten scheute, um die besten Kräfte heranzuziehen und die vollkommensten technischen Einrichtungen zur Anwendung zu bringen.