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Gold ist ein wertvoller Rohstoff für viele Industriezweige, aber seine Quellen sind begrenzt. Ingenieure und Chemiker haben nun eine neue Technik entwickelt, um hochreines Gold aus Erzen und aus Elektroschrott zu gewinnen. Die Methode nutzt ungiftige Chemikalien, die sich größtenteils recyceln lassen. Diese Goldgewinnungstechnik ist demnach nachhaltiger und sicherer als herkömmliche Methoden und könnte diese künftig ablösen. Das würde die Menge an giftigen Abfällen aus dem Bergbau reduzieren und dabei helfen, Gold aus ausrangierten Computern zu recyceln.
Unsere Welt ist voller Elektrogeräte und es werden immer mehr. Damit steigt auch der weltweite Berg an Elektroschrott. Im Jahr 2022 wurden schätzungsweise 62 Millionen Tonnen dieses Sondermülls produziert, aber nur 22,3 Prozent davon wurden recycelt. Das ist ein Problem für die Umwelt und menschliche Gesundheit. Denn bei unsachgemäßem Recycling und auf Müllkippen können giftige Chemikalien aus dem Elektroschrott freigesetzt werden, darunter Dioxine, Blei und Quecksilber. Das Recycling von E-Waste würde sich auch wirtschaftlich lohnen, um das darin enthaltene Gold wiederverwerten zu können. Für dieses „Urban Mining“ fehlt es bislang aber an nachhaltigen Techniken.
Ähnliches gilt für die Goldgewinnung aus Erzen. Bergleute verwenden dafür oft Quecksilber, das an die Goldpartikel in Erzen bindet und daraus Amalgame bildet. Diese werden dann erhitzt, um das Quecksilber zu verdampfen und wieder loszuwerden. Zurück bleibt das reine Gold – und Quecksilber-Dämpfe, die für die Bergleute und die Umwelt giftig sind. Besonders in kleinen, unregulierten Bergbauunternehmen ist das ein Problem. Größere Bergbaubetriebe nutzen stattdessen hochgiftige Zyanidlaugen, um Gold aus Erz zu gewinnen. Das schadet bei richtigem Einsatz zwar den Bergleuten weniger als Quecksilber, ist aber mit Risiken für Tiere und Umwelt verbunden. Zudem geht der Goldbergbau oft mit Abholzung und hohen CO2-Emissionen einher. Die Nachfrage nach Gold ist aber weltweit hoch – wegen seines hohen Währungs-Wertes und weil das Edelmetall ein wichtiger Rohstoff für Elektronik, Luft- und Raumfahrttechnik, Medizin und weitere Industriezweige ist.
Schonende Goldgewinnung
Ein Forschungsteam um Maximilian Mann von der Flinders University in Australien hat nun eine neue Methode zur sicheren und nachhaltigeren Goldgewinnung aus Erzen und Elektroschrott entwickelt, die ohne Zyanid und Quecksilber auskommt. Dabei kommt Trichlorisocyanursäure (TCCA) zum Einsatz – eine kostengünstige und ungiftige Chemikalie, die auch häufig in der Wasseraufbereitung eingesetzt wird. Mann und seine Kollegen nutzen diese Säure in Kombination mit Salzwasser, um Gold aus Erzen oder Elektroschrott zu lösen. Das dauerte einige Stunden und ergab eine Flüssigkeit, die neben Gold auch andere Metalle wie Kupfer und Zink aus den Schrottbauteilen enthielt.
Zu dieser Lösung gaben die Forschenden ein neu entwickeltes schwefelreiches Polymer, das selektiv nur das gelöste Gold bindet. Die resultierende Polysulfid-Gold-Verbindung kann von den restlichen Substanzen einfach durch einen Filter abgetrennt werden. Damit ist eine Goldrückgewinnung auch aus hochkomplexen Gemischen möglich, wie die Forschenden erklären. Um an das reine Gold zu kommen, brachten sie das Polymer abschließend dazu, sich selbst abzubauen und wieder in Monomere umzuwandeln. Der Aufbau des Polymers wird dabei durch UV-Licht angeregt, der Abbau durch Hitze. Durch nachfolgende Destillation kann das reine Gold gewonnen und das Polymer zumindest in Teilen wiederverwendet werden. Auch die Trichlorisocyanursäure als Auslaugungsreagenz und das verwendete Wasser können größtenteils recycelt werden, wie das Team erklärt.
Mann und seine Kollegen testeten ihre neue Technik im Labor an zermahlenem Elektroschrott, darunter CPU-Einheiten und RAM-Karten, also Prozessoren und Arbeitsspeichern aus alten Computern. „Wir sind in einen Berg aus Elektroschrott getaucht und mit einem Goldblock herausgeklettert“, berichtet Co-Autor Harshal Patel von der Flinders University. Solche Elektrobauteile enthalten zwischen 200 und 900 Milligramm Gold pro Kilogramm Schrott – mehr als in Erzen enthalten ist. Das Team löste aus 30 Gramm konzentriertem E-Schrott-Pulver 3,9 Gramm Gold. Zudem demonstrierte das Team, dass sich die Methode effektiv zur Goldgewinnung aus kleinen Erzbrocken und Metallabfällen aus Chemielaboren nutzen lässt: Sie erhielten 59 Milligramm Gold aus 200 Gramm Erz-Konzentrat sowie 6,5 Gramm Gold aus 7,5 Litern Chemieabfall.
Methode soll weiter optimiert werden
Das Team will nun mit Bergbau- und Elektroschrottrecyclingbetrieben sowie Umweltgruppen zusammenarbeiten, um die Technik in noch größerem Maßstab und unter wirtschaftlichen Bedingungen zu testen. „Ziel ist es, effektive Methoden zur Goldrückgewinnung anzubieten, die die vielfältigen Verwendungsmöglichkeiten von Gold unterstützen und gleichzeitig die Auswirkungen auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit verringern“, sagt Seniorautor Justin Chalker von der Flinders University. Künftig könnte die Technik dann eine nachhaltige Lösung für die Kreislaufwirtschaft sein, so dass die knappen Goldressourcen besser genutzt werden können.
Quelle: Maximilian Mann (Flinders University) et al.; Nature Sustainability, doi: 10.1038/s41893-025-01586-w
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