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Feuervergoldung – Fire Gilding

Die Feuervergoldung

Das älteste Verfahren, metallische Überzüge zu erzielen, ist die Feuervergoldung bzw. Feuerversilberung.

Diese Technik wird zwar kaum noch angewendet, da die Sicherheitsvorschriften nur

Französische Pendeluhr mit Feuervergoldung
Französische Pendeluhr mit Feuervergoldung

selten eingehalten werden können und die galvanischen Verfahren sich durch ihre größere Einsetzbarkeit bewährt haben, doch gehört sie als eine der ältesten Techniken der Goldschmiede wissensmäßig zum Berufsbild des Goldschmieds. Es ist zu befürchten, dass die Kenntnis über diese jahrhundertelang angewandte Technik sonst verloren geht, ähnlich, wie es auch schon mit dem Verfahren der Granulation geschehen war. Außerdem ist dieses Verfahren beim verantwortungsbewussten Restaurieren alter Schmuckstücke zum Teil unumgänglich.

Gleich zu Anfang soll jedoch auf die hohe Giftigkeit der Quecksilberdämpfe hingewiesen werden, die während des Verfahrens entstehen:

VORSICHT:

nur unter einem starken, entgiftenden Abzug arbeiten!! Zusätzlich eine Atemschutzmaske mit einem Filtereinsatz gegen Quecksilberdämpfe tragen. Die entstehenden körperlichen Schäden sind äußerst groß und können zu lebenslangen körperlichen Leiden führen.

Außer dem bereits genannten Quecksilber wird für die Feuervergoldung natürlich Feingold (Feinsilber) benötigt. Des weiteren brauch man Salpetersäure und ein Hasenpfote (klingt skurril, lässt aber nur durch eine Bürste mit ähnlich dichten, weichen und kurzen Haaren ersetzen).

Herstellung des Amalgams

Zur Vorarbeit walzt man das Gold oder Silber sehr dünn aus, um es anschließend in kleine etwa 1*1 mm große Teilchen zu schneiden.
Unter den oben genannten Vorsichtsmaßnahmen wird chemisch reines Quecksilber in einer feuerfesten Porzellanschale von unten solange erhitzt, bis sich an der Oberfläche Kügelchen und Blasen bilden. Jetzt kommen die zurecht geschnittenen Edelmetallteilchen hinzu. Mit einem Holzstab, wenn nötig, das nun entstandene Amalgam umrühren, bis eine gleichmäßige Legierung entstanden ist.
Das Amalgam wird dann in destilliertem Wasser abgeschreckt. Das Wasser wird so lange erneuert, bis es klar und sauber auf dem Amalgam stehen bleibt. In diesem mit Wasser abgedeckten Zustand kann das Amalgam über einen längeren Zeitraum aufbewahrt werden.

Die Konsistenz des Amalgams ist ähnlich einer Paste und könnte schmierartig verrieben werden. Egal ob es sich um Gold- oder Silberamalgam handelt der Zustand ist der gleiche und beides besitzt eine silbrigglänzende, hellweiße Farbe.

Vorbereitung der veredelungsfähigen Metalle

Am einfachsten ist das Verfahren der Feuervergoldung bei Silber-Kupfer-Legierungen anwendbar. Derartige veredelte Gegenstände wurden als „Vermeil“ bezeichnet. Auch Kupfer und Bronze können nach entsprechender Vorbereitung vergoldet werden. Messing, Eisen und Edelstahl müssen zunächst verkupfert werden.

Da sich die Vergoldung nur mit metallisch reinen Oberfläche verbindet wird der Gegenstand zunächst mit verdünnter Salpetersäure behandelt. Die Fläche wird somit gereinigt und fettfrei.

Um die Spannungsdifferenz zwischen dem Metall des Gegenstands und dem Metall des Überzugs zu verringern, wird der Gegenstand verquickt (Quickwasser ist eine Mischung aus Quecksilber und Salpetersäure im Verhältnis 10/11). Quickwasser bewirkt, dass das Grundmetall zunächst mit einer fest haftenden Quecksilberschicht bedeckt wird, auf der das Amalgam gut aufgetragen werden kann. Am zweckmäßigsten ist es den Gegenstand kurz in der Lösung zu tauchen. So ist sichergestellt, dass die gesamte Oberfläche bedeckt wird und das Amalgam später überall anhaften kann.

Auftragen des Amalgams

Mit einem Spachtel, der zuvor ebenfalls verquickt wurde, holt man das Amalgam aus dem Behälter, in dem es unter Wasser lag und verteilt es auf der Oberfläche. Da dieses Verteilen so nur grob erfolgen kann, kommt jetzt die Hasenpfote mit ihrem dichten,weichen und kurzen Haaren zum Einsatz. Beim Verteilen bleibt somit nichts zwischen den Haaren hängen und man erhält eine gleichmäßige Oberfläche des Amalgams. Alternativ kann man aber auch eine Bürste mit ähnlichem Haar verwenden. Auch diese taucht man zuvor in Quickwasser.

Abrauchen
Der gefährlichste Teil der Feuervergoldung.
Am besten geeignet ist hier ein Holzkohlenfeuer, weil der Gegenstand über den Kohlen langsam erwärmt und die Temperatur recht gleichmäßig gehalten werden kann.
 
Das Amalgam verflüssigt sich und kann durchaus in Rillen oder Fugen fließen. Es muss also gegebenenfalls mit der Hasenpfote oder einem Pinsel gleichmäßig verteilt werden.
Ist die Siedetemperatur des Quecksilbers erreicht, entweicht es als Quecksilberdampf als weißer Rauch – „es raucht ab“ (das gefährlichste des ganzen Verfahrens). Der Überzug verliert seine Dünnflüssigkeit und seinen Glanz, er wird allmählich mattgelb. Das Edelmetall nähert sich bis auf Atomabstand dem Unterlagenmetall und geht dadurch ein feste Verbindung ein.

Sollte der Überzug stellenweise trüb und blass sein, so sind noch Reste des Quecksilbers in der Beschichtung enthalten. Dieses Quecksilber kann durch erneutes Erhitzen ausgetrieben werden.

Nachbehandlung der Feuervergoldung
Wenn der Gegenstand völlig vom Quecksilber befreit ist lässt man ihn erkalten. In Schwefelsäure werden eventuell entstandene Oxide entfernt. Danach wird der Gegenstand mit Wasser gespült und nochmals kurz erwärmt um einen satteren Farbton zu erhalten.
Feinmetallüberzüge, die durch Feuervergoldung oder -versilberung entstanden sind, sind immer matt. Wird aber eine polierte Oberfläche gewünscht, darf nicht mit einem Poliermotor gearbeitet werden, da sonst der Überzug wieder abgetragen wird. Derartige Metallüberzüge dürfen nur mit einem Polierstahl oder einem Polierstein (Hämatit) poliert werden.
Nochmals weise ich hier auf die Gefahr durch das Einatmen von Quecksilberdämpfen bei der Feuervergoldung hin. Die Folgen sind zunächst Zahnfleisch- und Rachenentzündungen, nervöse Störungen, Reizbarkeit, allgemeine Schmerzen, Muskelzittern und Gedächnisschwund.
Die Feuervergoldung gehört also in die Hände von Spezialisten.

Gewinnung von Gold – Amalgamation

Gewinnung von Gold durch Amalgamation

Die Amalgamation ist ein Verfahren zur Goldgewinnung. Es basiert auf der Eigenschaft des Quecksilbers, Gold unter Bildung einer Legierung (Amalgam) aufnehmen zu können.

Später wird das Gold durch Erhitzung auf 360°C aus dem Quecksilber zurückgewonnen. Der Siedepunkt von Quecksilber liegt bei 356,95°C. Dieser Vorgang wird als Destillation bezeichnet. Bereits in der römischen Antike war dieses Verfahren bekannt und wurde erstmals von Vitruv 33 v. Chr. erwähnt. 1575 haben die Spanier die Amalgamation zur Verarbeitung von Silbererzen wieder eingeführt.

Heute findet das Quecksilberverfahren in erster Linie in Form der

Amalgamation - Pochwerk in einer Gold- und Silbermine in Idaho, USA
Pochwerk in einer Gold- und Silbermine in Idaho, USA

Platten- Amalgamation statt. Feine Sande, die Gold enthalten lassen sich direkt verarbeiten. Goldhaltiges Gestein und Geröll muss zunächst mit großen Steinbrechern und Pochwerken unter Wasserzusatz stark zerkleinert werden. Danach sollte die optimale der zerstoßenen Körner einige Zehntel Millimeter betragen. Sind die Körner zu klein, werden sie nicht vom Quecksilber benetzt. Zu großer Körner können Goldflitter enthalten, die nicht mit dem Quecksilber reagieren können.

  
Bei der Zerkleinerung ist durch die Zugabe von Wasser ein Schlick entstanden, der als Erztrübe oder Pulp bezeichnet wird. Dieser Pulp wird über schräg ausgerichtete Kupferplatten, die versilbert sind, geleitet. Zuvor erhalten diese Platten eine dünne Schicht Quecksilber. Das im Pulp enthaltene Gold bildet nun Amalgam. Diese Amalgamschicht wird nach einigen Stunden abgekratzt und in schmiedeeisernen Tigeln destilliert, also auf 360°c erhitzt. Es bleibt ein sogenannter Rohgoldkuchen zurück, der einen Feingehalt von 600-800/000 hat. Das Quecksilber aus dem Amalgam kann zurückgewonnen werden und erneut verwendet werden.

Goldgewinnung – Methoden

Zur Goldgewinnung gibt es verschiedene Methoden

Hierbei handelt es sich um eine Übersicht der Möglichkeiten der Goldgewinnung. Auf die einzelnen Verfahren werden ich später noch genauer eingehen.

Goldwäsche

Die älteste Methode der Goldgewinnung ist die Goldwäsche. Bei diesem Verfahren wird goldhaltiger Sand und zerkleinerte goldhaltige Gesteine in mit Wasser gefüllten flachen Schüsseln oder sehr engmaschigen feinen Sieben durch Bewegung zur Sedimentation gebracht. Dies ist eine Trennung des sehr schweren Goldes (Dichte von 19,3 g/cm³) durch Absinken von den Begleitstoffen. Die leichteren Stoffe werden über den Rand der Schüssel vorsichtig abgegossen. Ursprünglich wurde Gold mit Fellen und Stoffen gewaschen, bevor die Schüssel (Sicherschüssel oder Batea) eingeführt wurde. Bei dieser Methode lässt sicher aber nur 50-60 % des vorhandenen Goldes gewinnen.
Diese schwere Arbeit wurde später durch hölzerne Rinnen (Gerinne oder Gefluder) erleichtert. In diese Rinnen wurden Querleisten eingearbeitet, die dafür, dass sich das Gold vom Sand trennen. Hierfür wurden mechanische Verbesserungen eingeführt, wie Pumpanlagen oder Schütteleinrichtungen. Diese Arbeitserleichterungen führten aber nicht zu einer Erhöhung der Ausbeute.

Entscheidende Fortschritte zur Erhöhung der Ausbeute brachten erst zwei chemische Verfahren: die Amalgamation und das Zyanidverfahren.

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Amalgamation

Dieses Verfahren beruht auf der Tatsache, dass Quecksilber durch Bildung einer Legierung (Amalgam) Gold aufnehmen kann. Goldhaltiges Erz wird mit Quecksilber versetzt. Später wird das Quecksilber bei 360°C verdampft und das Gold wird frei gegeben. Diese Methode der Goldgewinnung war bereits den Römern bekannt. Erstmals erwähnt wurde sie 33 v. Chr. von Vitruv. Aufgrund der toxischen Dämpfe des Quecksilbers wird dieses Verfahren fast nicht mehr angewendet.

Zyanidverfahren

Dieses Verfahren ist seit 1886 bekannt. Hierbei handelt es sich um ein Verfahren, bei dem das im Erz verbliebene Restgold in einer schwachen Zyankalilösung gelöst wird. Anschließend fällt es durch Zink aus. Das so gewonnene Rohgold enthält immer noch andere Metalle. Diese schied man früher mit  heißer Schwefelsäure vom Gold.
Heute werden zur Maximierung der Ausbeute und zur Erzielung eines höheren Reinheitsgrades allerdings nur noch zwei Verfahren angewendet: die Chlorgasraffination und die Elektrolyse.

Chlorgasraffination

Wird Rohgold mit Chlorgas in Verbindung gebracht, so bewirkt dieses die Bildung von Chloriden (mit Ausnahme des Silberchlorides), d.h. man erzielt auf diese Weise ein Gold mit einer Reinheit von etwa 995/000.

Elektrolyse

Goldgewinnung durch Elektrolyse
Goldgewinnung durch Elektrolyse
Diese weitere Aufbereitung des Goldes  dient zum Erreichen einer noch höheren Reinheit. Das noch zu reinigende Gold wird als Anode in eine salzsaure Lösung (Salzsäure und Gold(III)-chlorid) getaucht (Wohl-Verfahren). Die Kathoden bestehen aus Feingold. An diesen wird Gold aus der Lösung in schwammiger Form abgeschieden. Das so entstandene Elektrolyt-Gold hat eine Reinheit von 999/000.