Złoto
Symbol chemiczny Au.
Masa atomowa 196,96.
Gęstość g/cm³ 19,28.
Temperatura topnienia 1064,2°C.
Temperatura wrzenia 2800°C.
Złoto, znane od najdawniejszych czasów, jest prawdopodobnie pierwszym metalem wyróżnionym przez człowieka przedhistorycznego. Ozdoby ze złota wykonywali już Egipcjanie i Babilończycy. Wśród zabytków archeologicznych wczesnych kultur Indii—sprzed 4000 lat p.n.e. — znaleziono pięknie wykonane wyroby ze złota. Od mniej więcej VI w. p.n.e. zaczęto bić monety ze złota.
W starożytności otrzymywano złoto z Nubii, Indii i legendarnego Ofiru. W Europie Rzymianie wydobywali złoto w Hiszpanii i Portugalii. W średniowieczu największych ilości złota w Europie dostarczały kraje czeskie, a w Ameryce — Peru.
W połowie XIX wieku bogate złoża złota odkryto w Kalifornii i Australii, w 1868 r. — w Transwalu, a w 1880 r. — na Alasce.
Niektóre czynności związane z przeróbką rudy złota na powierzchni kopalni złota w XVI w. w Niemczech przedstawia ryc. 6.
W Polsce wydobywano niegdyś niewielkie ilości złota na Śląsku, w okolicy Legnicy i Złotogóry. Z początkiem XIX wieku poszukiwano i wydobyto niewielkie ilości złota w Tatrach, na Krywaniu. Obecnie złoto wydobywane jest w Złotym Stoku k. Kłodzka jako produkt uboczny przy eksploatacji rud arsenowych. Ruda ta zawiera ok. 5% arsenu, a złota w ilości ok. 2 g na 1 tonę. Bezpośrednim surowcem wyjściowym dla otrzymania złota są czerwone wypałki poarsenowe, wzbogacone już znacznie w złoto, bo zawierające ok. 50 g złota w 1 tonie. Wypałki te, po zmieszaniu z wodą, poddaje się chlorowaniu, otrzymując wydajność złota w ilości 75%. Roczne wydobycie złota w Złotym Stoku waha się w granicach 30-50 kg.
Światowa produkcja złota wynosiła:
w 1550 r. 6000 kg
w 1830 r. 25000 kg
w 1850 r. 125000 kg
w 1913 r. 800000 kg
w 1935 r. 935000 kg
w 1939 r. 1135000 kg
w 1945 r. 740000 kg
w 1947 r. 816000 kg
w 1950 r. (bez Rosji) 998400 kg
w 1970 r. (bez Rosji) 1267 500 kg
w 1976 r. (bez Rosji) 946 600 kg
W przyrodzie złoto występuje w wielu miejscach, choć w niewielkich ilościach. Skorupa ziemska zawiera średnio 0,000001% złota; obliczona przez słynnego radzieckiego geochemika Fersmana ilość złota w zewnętrznej twardej skorupie ziemi (do głębokości 1000 m) wynosi 5 miliardów ton. Podawana dawniej jako dość znaczna zawartość złota w wodzie morskiej w rzeczywistości jest niewielka, gdyż według znanego niemieckiego chemika Habera w 1 m3 wody morskiej znajduje się tylko jedna setna część miligrama złota. Mimo że wszystkie wody oceanów zawierają ok. 10 tys. ton złota, wydobywanie go z wody morskiej nie jest opłacalne.
Złoto występuje w przyrodzie w stanie rodzimym oraz w związkach z telurem w złożach pierwotnych i wtórnych. Najważniejsze złoża pierwotne to prawie zawsze żyły kwarcytowe, w których złoto znajduje się w postaci drobnych bryłek lub jest tak rozproszone, że nie jest dostrzegalne gołym okiem. Złoto występuje tu najczęściej wspólnie z dwusiarczkiem żelaza — pirytem i siarczkiem arsenowym arsenopirytem. Piryty takie nazywamy złotonośnymi lub złotodajnymi. W złożach pierwotnych spotyka się również złoto w związku z telurem, a rzadko tylko w postaci rodzimej, najczęściej jako elektrum, tj. stop złota ze srebrem o zawartości ok. 20% srebra.
Złoża wtórne, czyli tzw. aluwialne, są to piaski i żwiry złotonośne, powstałe wskutek procesów wietrzenia i rozpadu złóż pierwotnych. Złoto występuje w nich w większych skupieniach, tworząc tzw. „nuggets”. Specjalnym typem złóż złota wtórnego są konglomeraty Witwatersrandu w Transwalu (Afryka Południowa), najbardziej wydajne z wszystkich znanych złóż. Te bardzo stare, prekambryjskie, a więc liczące kilkaset milionów lat złoża, dają obecnie ok. 1/3 ogólnej światowej produkcji złota.
Największą dotychczas bryłę złota rodzimego znaleziono w kopalniach Nowej Południowej Walii. Waga tej bryły wynosiła 236 kg. Następna z kolei pod względem wielkości bryła złota rodzimego, o wadze 92 kg, wydobyta została w Nowej Gwinei. W roku 1943 w Kongu Belgijskim (obecnie Zair), w miejscowości Costermansville, znaleziono bryłę złota wagi 68 kg.
Pierwotny człowiek prawdopodobnie po raz pierwszy zauważył złoto w aluwialnych piaskach rzecznych, a wydobył je przez przepłukanie piasku wodą. Na tym też opiera się najdawniejszy prymitywny sposób wydobywania złota. Poszukiwacze napełniali złotonośnym piaskiem nieckowate miski drewniane i zanurzali je w bieżącej wodzie rzeki lub strumienia, wprawiając rękami miskę w szybki ruch obrotowy.
Ruch ten pobudzał siłę odśrodkową, która wypłukiwała lekki piasek i zanieczyszczenia, a ciężkie złoto w postaci grudek i proszku pozostawało na dnie miski.
Złoża pierwotne i niektóre złoża wtórne eksploatowane są za pomocą zwykłych metod, stosowanych w górnictwie. Skałę rozsadza się środkami wybuchowymi, rozdrabnia w żelaznych łamaczach i miele w młynach kulowych. Zmieloną rudę przepuszcza się przez hydrauliczne klasyfikatory, a następnie poddaje działaniu cyjanku potasu według metody opracowanej przez Mac Arthura. Pod działaniem tlenu złoto rozpuszcza się w roztworze cyjanku na rozpuszczalny w wodzie cyjanozłocian potasowy. Z roztworu tego złoto strącane jest świeżo przygotowanymi strużynami cynku lub aluminium albo też metodą Siemensa i Halskego poddaje się roztwór elektrolizie przy użyciu stalowej anody i ołowianej katody. Na ołowianej katodzie osiada złoto, które drogą kupelacji oddziela się od ołowiu. Opisana wyżej metoda cyjankowa jest obecnie stosowana prawie wyłącznie we wszystkich kopalniach jako najbardziej wydajna i ekonomiczna.
Do niedawna jeszcze stosowano tzw. metodę amalgamacyjną, polegającą na łączeniu złota z rtęcią w amalgamat, czyli ortęć złota. Z amalgamatu otrzymuje się złoto przez oddestylowanie rtęci. Z separatorów zsypywano zmieloną skałę cienką warstwą na lekko nachylone stoły amalgamacyjne, przy czym cząsteczki złota osiadały na ortęciowanych płytach. Co pewien czas z płyt tych zeskrobywano warstwę amalgamatu złota, który następnie poddawano destylacji w retortach żelaznych lub w odpowiednio zbudowanych piecach destylacyjnych. Ponieważ metoda ta była mało wydajna, gdyż za jej pomocą można było otrzymać tylko 75% metalu znajdującego się w rudzie, została ona prawie całkowicie zarzucona i niekiedy tylko bywa stosowana jako metoda pomocnicza przy metodzie cyjankowej. Metodę amalgamacyjną można poza tym stosować tylko do eksploatacji złóż zawierających złoto rodzime.
Złoto z pirytów złotonośnych otrzymywane jest również metodą chlorowania. Piryty praży się, a przepałki zwilża wodą i poddaje działaniu wolnego chloru. Złoto rozpuszcza się na chlorek złota, z którego zostaje wytrącone działaniem siarczanu żelazawego lub innych środków redukujących.
Złoto otrzymane jedną z wyżej opisanych metod zostaje na terenie kopalni przetopione, odlane w sztaby i jako tzw. bullion przesłane do zakładów rafinacyjnych. Tutaj — po oczyszczeniu — złoto odlewa się w sztaby 1-, 5- lub 10-kilogramowe i wybija na nich próbę.
Ok. 75% produkcji światowej złota pozostaje jako podkład kruszcowy banknotów w skarbcach banków emisyjnych wszystkich państw świata. Resztę zużywa się w złotnictwie, dentystyce i przemyśle.