Amalgamatie noemt men de metallurgische kunstbewerkingen waardoor men, door middel van kwik, goud en zilver, dat zich in een fijnverdeelden toestand in hunne ertsen of in kunstmatige mengsels bevindt, hieruit afzondert, om ze vervolgens door de verwijdering van het kwik in een zuiveren staat te bekomen.
Bij het aanwenden dier kunstbewerkingen onderscheidt men twee gevallen. Het edele metaal, dat men wenscht te verkrijgen, kan in een gedegen toestand, maar zeer fijn verdeeld in het gesteente of in het verweerde gruis voorhanden wezen, zoodat het kwik enkel dient om de verstrooide metaaldeeltjes op te nemen en bij een te brengen, — of het metaal kan met andere grondstoffen verbonden wezen, zoodat men het eerst door scheikundige hulpmiddelen daarvan moet los-maken, terwijl het hierdoor verkregen wordt in een staat, waarin het zoo vast met andere stoffen vereenigd is, dat men het kwik gebruikt om het hiermede te verbinden en het er later uit af te scheiden. Het eerste geval treft men aan bij het winnen van goud, het tweede bij het winnen van zilver.
Bij de amalgamatie van goud zoekt men, ter besparing van kwik, vooraf het goud zoo veel mogelijk van alle vreemde bestanddeelen te zuiveren, waartoe het aanmerkelijk verschil van digtheid (soortelijk gewigt) zeer te stade komt. Goudzand, bij voorbeeld, wordt bij herhaling met een waterstroom afgespoeld. De grootere goudkorrels en blaadjes zinken daarbij naar den bodem en de ligte flintertjes worden met het zand voortgesleept en aan de amalgamatie onderworpen. De eenvoudigste en gebrekkigste wijze, om deze te volbrengen , bestaat daarin, dat men het goudbevattend zand in schalen of bakken aanhoudend met kwikzilver wrijft, waarna men het amalgama, dat wegens zijn aanzienlijk soortelijk gewigt naar den bodem zinkt, er uit afzondert, uit-perst en aan gloeihitte blootstelt. In Zuid- Amerika, Californië en Australië is deze gebrekkige wijze van handelen nog veel in zwang.
Veel beter zijn de goudmolens, die men in Salzburg, Tyrol, Piémont, Hongarije enz. gebruikt. Hunne inrigting is voorgesteld door bijgaande afbeelding (Fig. 1, I van voren, II in doorsnede). In een kegelvormigen bak (A) van gegoten ijzer bevindt zich een dergelijke, in het midden trechtervormig uitgeholde looper (B), wiens benedenzijde met een aantal stompe ijzeren messen is voorzien. Die looper wordt in beweging gebragt door eene loodregte as (ee), die door ijzeren armen (cc)met dien looper en door een tandrad (dd) met de beweegkracht — water, paarden of stoom — in verband staat. De grondstof, voor de amalgamatie bestemd — uitgespoeld slib of fijn geklopt erts —, vloeit, met water omgeroerd, uit eene buis (f) in den bovensten molen (I) en vindt er kwikzilver op den bodem. Hiermede wordt zij in eene draaijende beweging gebragt, die gedurig nieuwe goud- en kwikzilverdeelen bij elkaâr voegt en alzoo hunne verbinding bespoedigt. Het ligte, goudbevattende slib stroomt door eene buis (g) naar den tweeden molen (II) en vervolgens naar een derden en vierden, waar dezelfde bewerking plaats heeft. Is het kwik van den eersten toestel met goud verzadigd, ’t geen blijkt uit een grijs schuim, dat zich aan de oppervlakte vertoont, dan wordt het verwijderd en dat van II naar I, dat van III naar II en dat van IV naar III overgebragt, en IV van versch kwik voorzien.
Eenigszins anders zijn de toestellen bij den Radhausberg in het dal van Gastein. Het goudbevattend gesteente wordt er bij de mijnen fijngeklopt en het uiterst fijne gruis, met water vermengd, door eene buis naar Böckstein gebragt. Hier wordt door zeven het fijnste slib, voor amalgamatie bestemd, gescheiden van het grovere, hetwelk men aan eene smelting onderwerpt. Voor de amalgamatie gebruikt men rolronde steenen of ijzeren vaten, waarin het erts met kwikzilver en water door middel van een omroertoestel geruimen tijd in beweging wordt gehouden (Fig. 2).
Het amalgama wordt gewasschen, in zakken gedaan en uitgeperst. Het kwik, dat nog weinig goud heeft opgenomen, gebruikt men opnieuw en het met goud verzadigde stelt men in ijzeren retorten aan voldoende hitte bloot, om het kwik in damp te doen oprijzen. Deze laatste wordt in koud water opgevangen en tot digtheid gebragt. Bij Gastein brengt men het amalgama, in kegelvormige stukken verdeeld, op een ijzeren onderstel, dat in een met water gevulden ijzeren bak staat, waarna men er een ijzeren stolp overheen zet, wiens benedenrand door het water is ingesloten, waarna men er gloeijende kolen omheen legt.
In de laatste jaren is de goudproductie aanmerkelijk toegenomen, en dit heeft aanleiding gegeven tot de vervaardiging van meer volkomene amalgamatie-toestellen, die spoediger werken en meer goud uit de ertsen halen. Door de beschrijving daarvan zouden wij de grenzen van ons bestek overschrijden. Dat men op dezelfde wijze uit den afval, in de werkplaatsen der goudsmeden opgezameld, zuiver goud bekomen kan, behoeven wij naauwelijks te zeggen.
De amalgamatie van zilver is van veel jongere dagteekening en heeft, naar de voorschriften der scheikunde, gedurig verbeteringen ondergaan. Zij is uit de ervaring opgewassen, en eerst later heeft de theorie de wetenschappelijke grondslagen der practijk opgespoord. Het kwik werd het eerst gebruikt in 1557 door Bartolomeo de Medina in Mexico, om er uit de overvloedig voorhanden, maar betrekkelijk arme zilverertsen het zilver zonder veel verbruik van brandstof te bekomen. In 1561 werd die uitvinding door Hernandez de Velasco in Peru ingevoerd. De staatkundige toestand der Spaansch-Amerikaansche volkplantingen was oorzaak, dat die handelwijze langen tijd onbekend bleef in Europa. Eindelijk kwam zij door een geschrift van Alonzo Barha tegen het einde der 17de eeuw aan het licht. Na dien tijd is deze methode door Duitsche metallurgen — vooral in de Freiberger amalgamatie — aanmerkelijk verbeterd.
De verschillende methoden komen in de hoofdzaken overeen. Het zilver en zijne verbindingen — vooral zwavel-zilver — worden in chloor-zilver veranderd. Hieruit wordt het metaal in fijn verdeelden toestand gescheiden en vervolgens in kwikzilver opgelost, waarna men het verkregen amalgama aan eene distillatie onderwerpt. In de uitvoering van deze bewerking verschilt echter de Europesche handelwijze aanmerkelijk van de Amerikaansche. Terwijl in Europa de vorming van chloorzilver bij eene hooge temperatuur langs den droogen weg geschiedt en het zilver door ijzer afgescheiden wordt, verkrijgt men in Amerika het chloorzilver langs den natten weg bij een gewonen warmtegraad, terwijl men het zilver er door middel van kwik uit afzondert. Deze laatste methode vereischt eene groote hoeveelheid kwik en haalt het zilver niet zoo volkomen uit de ertsen als de Europesche. Toch dient men haar te volgen wegens plaatselijke omstandigheden, vooral wegens de kostbaarheid der brandstof in de hoog gelegene mijnen van Mexico, Peru en Bolivia, wegens het gebrek aan water-beweegkracht, wegens de armoede der ertsen en de schraalheid van het arbeidsloon. In den laatsten tijd hebben de Europesche uitvindingen op dat bedrijf in Amerika weldadig gewerkt.
Volgens de Amerikaansche methode wordt het zilvererts in een vochtigen toestand met keukenzout en met geroost zwavel- en koperkies (magistraal) vermengd. De zwavelmetalen veranderen door roosten — door langzaam verhitten bij vrije toetreding der lucht — grootendeels in zwavelzure zouten en in zwavelzuur koper- en ijzeroxyde, die door keukenzout (chloornatrium) in koper en ijzerchloride worden omgezet en een gedeelte van hun chloor aan het zilver afstaan. Wordt nu bij dat chloor-zilver eene aanzienlijke hoeveelheid kwik gevoegd, dan ontleedt een gedeelte hiervan het chloor-zilver en verandert in kwikzilver-chloride, terwijl het vrijgeworden zilver met het overige kwik een amalgama vormt. Deze bewerking geschiedt in Amerika in hare bijzonderheden niet overal op de zelfde wijze. Als voorbeeld zullen wij den weg beschrijven, dien men te La Sauceda bij Zacatecas in Mexico volgt. De ertsen, die er over het algemeen niet rijk zijn, bestaan aldaar uit gedegen zilver, zwavel-zilver, chloorzilver enz. Zij worden fijngeklopt, en men verandert het ertsmeel op molens met water in een dun slib. Dat stort men op een amalgamatie-hof, die met gladde steenen is bevloerd. De platte slib-hoopen worden er vermengd met onzuiver keukenzout. Een en ander wordt door de hoeven van paarden door elkaâr getreden. Daags daarna wordt het magistraal er bij gevoegd, waarna paarden of muildieren wederom dezelfde dienst verrigten. Na de ontleding der ertsen voegt men er kwikzilver bij en wél de achtvoudige hoeveelheid van het vermoedelijk zilver-gehalte; die bijvoeging geschiedt in drie gedeelten, welke er allengs doorheen worden gekneed. Na de amalgamatie wordt het zware amalgama in wasch- en omroer-toestellen van de overige stoffen gescheiden en daarna uitgeperst en uitgegloeid. Men brengt het op een vast koperen onderstel, uit welks midden eene buis in een vat met water uitkomt, men stolpt er eene goed geslotene klok overheen en verhit het amalgama met gloeijende kolen.
De Europesche amalgamatie volgt een anderen weg. De verdienstelijke Oostenrijksche delfstofkundige von Born heeft de amalgamatie — met de door Alonzo Barba voorgestelde verbeteringen — het eerst ingevoerd in Hongarije. De berg-raad Gellert bragt haar tot hoogere volkomenheid en verplaatste ze naar Freiberg, waar vervolgens onder de leiding van Charpentier de groote amalgamatie-fabriek te Halsbrücke gebouwd werd, welke al spoedig wegens hare uitmuntende inrigting grooten roem inoogstte. AI hebben ook andere methoden, waardoor men het zilver gemakkelijker en goedkooper uit zijne ertsen bekomen kan , in den allerlaatsten tijd de amalgamatie verdrongen, toch achten wij het pligt, de Europesche handelwijze, zoo als die te Freiberg in zwang was, in korte trekken te beschrijven.
De zilverhoudende ertsen werden, bij aanwezigheid van zwavel-ijzer en zwavel-koper, met keukenzout geroost. Daarbij ontstaan zwavelzuur ijzer en koperoxyde, die bij een klimmenden warmtegraad zich ontbinden en door het vrij wordend zwavelzuur op het keukenzout werken, zoodat er chloor, zwavelig zuur en zwavelzuur natron ontstaan.
Door het chloor verandert dan al het zilver — zoowel het vrije als het aan zwavel of aan metalen gebondene — in chloorzilver.
De gerooste en fijn gemalen massa wordt dan met kwik vermengd (Fig. 3 en 4).
Hiertoe gebruikt men houten vaten (A), die zich door getande schijven a, in de raderen (b) eener horizontale as ingrijpende, om hunne as bewegen. Men kan elk vat afzonderlijk doen stilstaan zonder de overige in hunne omwenteling te belemmeren. Eerst brengt men uit een waterbak (B) water en dan uit een ertsbak (C) door eene pijp (d), die onder in eene dubbele buis eindigt, gemalen erts in ieder vat, men voegt er staafijzer bij in den vorm van teerlingen en men laat de vaten eenige uren omdraaijen. Hierbij wordt het chloorzuur door het ijzer ontbonden, zoodat er fijn verdeeld zilver vrij wordt. Om nu tot de amalgamatie te komen, voegt men bij den taaijen brij in de tonnen het noodige kwik en men doet de omwenteling der vaten nog een 20-tal uren aanhouden. Daarna verdunt men de geheele massa met water, om de vereeniging der fijne zilver- en kwikdeeltjes te bevorderen. Vervolgens verwijdert men het zware amalgama door eene kleine opening (s), die in het gesloten spongat der vaten aangebragt en naar onderen gekeerd is, en door deze komt het, door middel van een lederen zak en van eene buis (m) in het kwik-kanaal (n). Zoodra de brijachtige stoffen zich vertoonen, opent men het spongat (s) en het vloeit door een kanaal (r) naar de hiervoor bestemde vergaderbakken.
Tot het uitgloeijen van het doorgezegen amalgama gebruikt men gegoten ijzeren borden, die aan eene ijzeren staaf boven elkander bevestigd, met amalgama gevuld en met eene door water afgesloten klok bedekt zijn. Bij het verhitten van dien toestel verandert het kwik in damp, die in water vloeibaar wordt, en het zilver blijft in een poreuzen toestand op den bodem achter. In den laatsten tijd heeft men dezen toestel vervangen door ijzeren cylinders, die op gas-retorten gelijken.
Uit de overblijfselen van het amalgamatie-verloop kan men door uitspoelen een onzuiver amalgama verkrijgen, dat bij het uitgloeijen eene bekende soort van onzuiver zilver levert.
Wij voegen er eindelijk bij, dat ook de natuur zich wel eens met amalgamatie inlaat. In Hongarije, de Pfalz, Salzburg en vooral in Chili vindt men wel eens natuurlijke verbindingen van kwik met zilver, en wél in de verhoudingen van 26, 35 en 87 procent zilver met 74, 65 en 13 procent kwik. Die verbindingen vertoonen zich in de gedaante van octaëders met afgestompte kanten en ook wel als afgeknotte, dubbele vierzijdige pyramiden. Zij hebben een metaalglans en zijn gewoonlijk week of broos. Stelt men ze bloot aan de hitte, dan verandert het kwik in damp, en het zilver blijft achter.
