Kultaa kalliosta

Herätkää!-lehden Zairen-kirjeenvaihtajalta

KULTA, joka tunnetaan ”jalona” metallina, on ollut kauan suuressa arvossa. Sen taottavuus, sen kyky vastustaa ajan aiheuttamaa syöpymistä ja sen kaunis keltainen hohto ovat tehneet siitä suositun materiaalin hienoja koruja ja muita koristeita varten. Harvinaisuutensa takia kultaa arvostetaan yhä kaikkialla maailmassa, vaikkei se olekaan enää kansainvälinen rahayksikkö kuten ennen.

Tämän metallin pieniä hippuja tai jyväsiä voidaan löytää joidenkin jokien pohjahiekasta. Se tunnetaan alluviaali- eli huuhdontakultana. Vaikka huuhdontakulta sisältää 2–3 prosenttia hopeaa, niin se on väriltään luonteenomaisen keltainen. Koska tämä hieno metalli ei ole fysikaalisesti kiinnittynyt ympärillään oleviin hiekkajyväsiin, niin se voidaan helposti erottaa hiekasta painonsa perusteella. Miten niin? Kulta on yli 19 kertaa vettä raskaampaa ja noin seitsemän kertaa raskaampaa kuin hiekka. Jos siis kullan ja hiekan sekoitusta huuhdotaan virrassa, niin hiekka huuhtoutuu virran mukaan, mutta raskas kulta painuu pohjaan.

Kultaa voi myös olla kalliojuonissa, usein syvällä maan alla. Afrikan sydämessä ihminen joutuu nykyään kaivamaan syvälle löytääkseen ohuita kvartsijuonia, jotka sisältävät pieniä kultajyviä, joihin on sekoittunut hieman hopeaa tai kiisuja. Tonni malmia sisältää ehkä vain 6 grammaa kultaa! Millä tavalla tämä pieni kultamäärä sitten erotetaan?

Erottaminen

Kaivostyön ensimmäiseen vaiheeseen kuuluu kallion louhiminen senkokoisiksi möhkäleiksi, jotka voidaan kuljettaa. Tämä tapahtuu erikoisilla paineilmaporilla ja dynamiitilla. Koska kvartsijuoni on joskus vain 30–60 senttimetriä paksu, niin valtava määrä juonen ympärillä olevaa maata täytyy poistaa, jotta päästäisiin käsiksi kultaa sisältävään kvartsiin. Tämä malmi kuormataan sitten pieniin vaunuihin, jotka liikkuvat kapearaiteisella radalla, ja kuljetetaan myllyyn, missä kulta erotetaan kvartsista ja kiisuista.

Malmivaunut tyhjennetään suunnattomaan syöttösuppiloon, johon mahtuu kerralla yli 400 tonnia kiviä. Tämän suuren betonikuilun pohja-aukosta malmi valuu murskaajaan, joka pienentää kivet. Usein kaksi murskaajaa tai useampia työskentelee perättäin jauhaen vähitellen kivet pieniksi.

Murskattu malmi pannaan nyt kuulamyllyyn. Mikä se on? Ulkopuolelta se näyttää vain valtavalta sylinteriltä tai rummulta, joka pyörii vaakatasossa huumaavalla jyrinällä. Myllyn sisätiloista vievät noin kolmanneksen teräskuulat, jotka painavat useita tonneja. Myllyn pyöriessä malmi jauhautuu vähitellen hienoksi teräskuulien hirvittävän painon alla niiden pyöriessä kivien yli. Kun kuulamyllyä on jauhatettu useita tunteja, niin malmin osaset ovat hiekkajyväsen kokoisia.

Suuremmat kultakimpaleet ovat tähän mennessä irronneet kivistä. Ne voidaan nyt erottaa ”malmihytkyttimessä”, joka panee vesivirran liikkumaan ylös ja alas. Virta kuljettaa kullansekaisen hiekan hytkyttimen alustan yli. Veden noustessa alusta, joka koostuu pienistä teräspalloista tai vierinkivistä, nousee kohoavan veden mukana ja avautuu. Nyt pääsevät kultahiukkaset, joiden ominaispaino on paljon suurempi kuin veden ja alustan, putoamaan alapuolella olevaan kokoamisosastoon. Hiekkajyvät, joissa ei ole enää kultaa, kulkeutuvat hytkyttimen yli ja jäävät lietteeksi veteen ja virran vietäviksi. Mutta hytkytin kokoaa myös kiisut, joiden ominaispaino on suunnilleen hiekan (kvartsin) ja kullan keskivälillä ja jotka voivat vielä sisältää pienen pieniä kultajyväsiä. Malmin rikaste, jonka hytkytin on koonnut ja jonka muodostavat nyt vapautuneen kullan, kiisujen ja vähäisen hiekan osaset, ei ole vielä valmis markkinoitavaksi, vaan se täytyy käsitellä menetelmällä, jota sanotaan ”amalgamoimiseksi”.

Se suoritetaan elohopealla. Vaikka elohopea on metalli, niin se on nestemäinen ja imee itseensä kultaa muodostaen ns. ”amalgaamia”. Elohopea ei kuitenkaan muodosta amalgaameja kvartsin tai kiisun kanssa. Kun siis rikaste sekoitetaan elohopeaan oikeissa olosuhteissa, elohopea erottaa kullan ja hylkää muut aineet. Amalgamoimisella erotetaan yli 60 prosenttia kaikesta malmissa olevasta kullasta.

Entä loppu kulta, jota on kiisujen sisällä? Kultaosasten on oltava kyllin suuria, jotta ne voitaisiin erottaa elohopealla. Kiisuissa tavatut kultajyväset ovat kuitenkin äärimmäisen pieniä, ehkä vain muutamia mikrometrejä läpimitaltaan. Mikrometri on miljoonasosa metriä eli noin yksi viidessadas osa tämän virkkeen lopussa olevan pisteen läpimitasta. Ajattelehan sitä. Koska tätä kultaa ei voida erottaa amalgamoimalla, niin nämä arvokkaat kiisut on jauhettava erittäin hienoiksi, minkä jälkeen kulta voidaan uuttaa niistä.

Tappavalla myrkyllä, syanidilla, on laimennettuna seoksena hämmästyttävä kyky liuottaa kultaa. Tämän vuoksi hienoksi jauhettuja kiisuja sekoitetaan suurissa sammioissa päivän tai pari liuoksessa, joka sisältää syanidia ja hiukan kalkkia. Kun kulta liukenee, sekoittaminen lopetetaan ja kiisujen annetaan laskeutua pohjaan. Kultapitoinen liuos juoksutetaan pois. Sen jälkeen tähän liuokseen lisätään sinkkitomua kullan palauttamiseksi kiinteään muotoon. Tämä saostaa kullan liuoksesta.

Amalgamoimalla ja syanidimenetelmällä erotetaan yli 90 prosenttia alkuperäisessä malmissa olevasta kullasta. Mutta tässä vaiheessa uute ei ole edes kullan näköistä. Kullan ja elohopean amalgaami koostuu hopeanharmaista palloista ja sinkin ja kullan saos on tummanruskehtavaa lietettä. Siksi nämä molemmat aineet on lähetettävä rikastamosta kemialliseen tehtaaseen käsiteltäväksi.

Jälleen puhdasta kultaa

Miten kulta erotetaan elohopeasta? Elohopea kiehuu 357 asteessa, kun taas kulta vasta sulaa 1063 asteessa. Niinpä ensimmäinen vaihe amalgaamin käsittelyssä on tislaus. Amalgaami pannaan rautaretorttiin, jonka poistoputkea jäähdytetään juoksevalla vedellä. Retorttia kuumennetaan niin kauan, että elohopea kiehuu pois ja kulta jää jäljelle. Elohopea otetaan kuitenkin talteen ja käytetään uudelleen.

Kullan ja sinkin sekainen sakka on käsiteltävä eri tavalla. Se käsitellään hapolla, joka liuottaa sinkin ja vapauttaa kullan. Sen jälkeen kultasakka pestään ja kuivataan.

Tässä vaiheessa molemmista rikasteista saatu kulta on valmis sulatettavaksi samoin kuin kaikki hytkyttimen alustalle mahdollisesti jäänyt kulta. Kulta pannaan suuriin grafiittiupokkaisiin erilaisten kemikalioitten kera, joiden tarkoitus on edistää sulamista ja kuonan erittymistä. Nämä upokkaat kuumennetaan öljykäyttöisissä lieskauuneissa. Juokseva kulta sekoitetaan ja kaadetaan sitten nopeasti valurautaisiin harkkomuotteihin. Koska epäpuhtaudet ovat kevyempiä kuin arvokas metalli, ne nousevat pinnalle vaahtona, joka jähmettyy kuonaksi. Kuonan jäähdyttyä muutamia minuutteja se vasaroidaan pois ja harkot harjataan puhtaiksi. Kun harkkojen puhtaus on todettu analyysin avulla, niihin leimataan numero ja ne pakataan kuljettamista varten.

Kun otamme huomioon tämän valtavan vaivan muutaman kultagramman saamiseksi irti tonneista malmia, niin ei ole ihme, että tämä keltainen metalli on niin kallista. Ja mikä paradoksi, että huomattava osa siitä suljetaan sitten pankkiholveihin, missä se ei voi suoranaisesti tehdä mitään palveluksia ihmiselle!