Chinesische Wissenschaftler haben erstmals mit in-situ Elektronenmikroskopie den vollständigen Prozess dokumentiert, wie Gold auf der Oberfläche von Pyrit „wächst“. Dies eröffnet neue Perspektiven für die Goldgewinnung bei niedrigen Temperaturen und geringerer Umweltbelastung.
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Inhaltsverzeichnis

• Gold „Wachstum“ wird in Echtzeit dokumentiert
• Chemischer Mechanismus und traditionelle Annahmen im Vergleich
• Potenzielle Bedeutung für Bergbau und ESG
• Nächste Schritte noch in industrieller Validierung

Gold hat in letzter Zeit mehrfach historische Höchststände erreicht, und die Anlegerstimmung bleibt heiß. Eine interessante Nachricht ist, dass ein Team der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und des Guangzhou Geochemischen Instituts eine Studie veröffentlicht hat, die vollständige Bilder zeigt, wie Gold in Wasserlösungen auf der Oberfläche von Pyrit entsteht, was Diskussionen in Bergbau- und Rohstoffmärkten ausgelöst hat.

Gold „Wachstum“ wird in Echtzeit dokumentiert

Forscher verwendeten ein in-situ Flüssigphasen-Transmissionselektronenmikroskop, bei dem eine Goldlösung mit nur 10 ppb Konzentration zusammen mit Pyrit-Kristallen in einem geschlossenen Beobachtungstank platziert wurde.

Die Kamera erfasste beim 13. Minute eine dichte Flüssigkeitsschicht auf der Kristalloberfläche; bis zum 20. Minute begannen Gold-Nanopartikel innerhalb dieser Schicht zu nucleieren und sich zu sammeln. Das Experiment beweist erstmals, dass kein Hochtemperatur- oder Hochdruckverfahren notwendig ist: Bei milden Bedingungen nahe der Erdoberfläche kann Pyrit die Reduktion von Goldionen fördern und metallisches Gold bilden.

Bildquelle: Guangzhou Geochemisches Institut, Chinesische Akademie der Wissenschaften

Chemischer Mechanismus und traditionelle Annahmen im Vergleich

Laut Bericht der Wen Wei Po liegt der Schlüssel darin, dass bei der Auflösung von Pyrit große Mengen an Sauerstoff im Lösungsmittel verbraucht werden, was den lokalen Sauerstoffpartialdruck schnell sinken lässt. Die sauerstoffarme Umgebung zwingt die Elektronen der Goldionen zur Reduktion, wodurch sie als metallisches Gold ausfallen.

Dieses Ergebnis stellt die traditionelle Annahme in Frage, dass Goldminen nur aus tiefen hydrothermalen Quellen stammen, und erklärt, warum in Flussbetten oder an der Oberfläche häufig feinkörniges Gold in Begleitung von Pyrit gefunden wird.

Potenzielle Bedeutung für Bergbau und ESG

Frühere Goldgewinnung basierte hauptsächlich auf Cyanidlaugung, die energieintensiv und giftig ist und von ESG-Investoren oft kritisiert wird. Die chemischen Reaktionen an der Grenzfläche, die in dieser Studie entdeckt wurden, bieten eine theoretische Grundlage für die Entwicklung von Niedertemperatur- und ungiftigen Goldextraktionsverfahren.

Wenn es gelingt, die mikroskopische Umgebung der dichten Flüssigkeitsschicht künstlich nachzubilden, könnten Erz- und Tailings-Haufen mit niedrigem Gehalt ohne den Einsatz hochgiftiger Chemikalien Gold zurückgewinnen, was Kosten senkt und umweltfreundlicher ist.

Nächste Schritte noch in industrieller Validierung

Obwohl die Experimente mit extrem niedrigen Konzentrationen nahe an natürlichen Wasserbedingungen sind, stehen die Skalierung auf die industrielle Produktion sowie Herausforderungen bei Reaktionsgeschwindigkeit, Flüssigkeitskontrolle und Kosten noch aus. Das Forschungsteam hat bisher keine Pläne für die Massenproduktion veröffentlicht. Dennoch beweist dieser Durchbruch zumindest das Konzept, dass „oberflächennahe, niedrige Temperaturen“ Gold möglich machen – eine neue Forschungsrichtung für die globale Goldförderung und -recycling.