Extracția aurului cu mercur este cunoscută de mult timp, de cel puțin 2000 de ani î.Hr. Mercurul, atunci când este măcinat cu minereu, concentrează aurul și argintul. Acesta nu dizolvă metalele, ci doar le udă și le dispersează, transformându-le într-un amalgam omogen, dar multifazic. În amalgam se găsesc particule de soluții solide și compuși chimici de aur și argint cu mercur, distribuite uniform și constant în masa de mercur lichid.
O amalgamare reușită necesită o suprafață curată a aurului; totuși, aceasta este adesea acoperită cu oxizi externi și oxigen adsorbit. Curățarea prin frecare sau spălare favorizează amalgamarea. Dacă suprafața este suficient de curată, rata de formare a amalgamului este determinată de difuzia mercurului în metal și crește cu temperatura; însă încălzirea este periculoasă din cauza vaporizării mercurului și a emiterii vaporilor săi otrăvitori. Mercurul udă cel mai bine aurul pur. Aliajele sale cu argint și amalgamurile de argint sunt mai rele, din cauza contaminării externe cu oxizi. Abraziunea sau fracturarea care expune o suprafață proaspătă favorizează formarea amalgamului. Rata de amalgamare depinde și de puritatea mercurului. Impuritățile mici de plumb și cupru scad tensiunea superficială și, prin urmare, îmbunătățesc umezirea, iar cele mari — o împiedică. Odată cu creșterea conținutului de aur și argint din amalgam crește vâscozitatea acestuia și se reduce mobilitatea, iar contaminarea semnificativă cu metale comune peste conținutul total de peste 0,1 % este însoțită de formarea de pelicule de suprafață din oxizii corespunzători. Toate acestea complică amalgamarea.
Amalgamarea în apă care conține cantități mici de ioni electroliți este mai reușită datorită deplasării maximului curbei electrocapilare și scăderii tensiunii superficiale a mercurului. În același timp, foarte dăunătoare sunt impuritățile de cupru, adesea prezente, care este redus la metal de particulele de fier provenite din abraziunea corpurilor de concasare din mori și amalgamat. Cuprul contaminează amalgamul și crește consumul de mercur. Pentru a preveni acest lucru, se adaugă var pentru a transforma Cu 2+ într-un hidroxid insolubil.
Argintul este amalgamat ca parte a platinei aurite, iar amalgamarea nu este utilizată separat.
Amalgamarea platinei necesită condiții speciale datorită rezistenței mai mari a peliculelor de adsorbție a oxigenului. Acestea sunt îndepărtate în soluție de acid sulfuric prin acțiunea amalgamului de zinc.
Pentru amalgamare, minereurile aurifere se amestecă și se macină cu mercur sau pulpa de minereu se toarnă pe suprafața cuprului amalgamat — ecluze de amalgamare. Simpla separare a amalgamului de minereu este foarte importantă. Mercurul încărcat cu aur trebuie să se prezinte sub formă de picături care să se integreze ușor în masa totală. Între timp, uneori acest lucru nu este realizat din cauza contaminării suprafeței cu substanțe străine.
Pierderea capacității de fuzionare — amalgamul de piatră ponce — se transformă într-o masă de bile mici, care este principalul motiv pentru pierderea de mercur și metale prețioase. În plus, pilirea este periculoasă, deoarece mercurul este transportat la gropile de gunoi, unde se oxidează și formează săruri solubile foarte toxice care pot dăuna vieții vegetale și animale.
Recuperarea aurului prin amalgamare direct din minereuri este întotdeauna scăzută, nu mai mult de 50-70 %. Pierderile sunt cauzate de mai multe motive: dimensiunea diferită a particulelor de aur și deschiderea lor insuficientă în timpul măcinării, contaminarea suprafeței, piatra ponce și pierderile mecanice ale amalgamului.
Piesele mari de aur sunt adesea amalgamate numai de la suprafață, dar sunt antrenate în masa de amalgam, iar cele mici sunt insuficient sau deloc expuse în timpul măcinării. Suprafața ambelor poate fi acoperită de natură cu pelicule puternice de contaminanți „aur în manta”, sau HgS greu solubil, provenit din contactul cu sulfurile.
Amalgamarea internă, combinată cu măcinarea minereului, este cea mai eficientă; cu toate acestea, ea este însoțită de creșterea pontei de mercur și de un consum ridicat de mercur, mai ales dacă sunt prezente sulfuri, arsenuri și antimonuri de fier, cupru și alte metale. Amalgamarea externă sau externă, care se realizează în ecluze de amalgamare după măcinarea minereului, se caracterizează printr-o recuperare ușor mai scăzută, dar și prin mai puțină piatră ponce. Consumul de mercur pe 1 tonă de minereu nu depășește 2-3 g, în timp ce pentru amalgamarea internă ajunge la 15-20 g.
Utilizarea amalgamării, care a fost timp de multe secole cea mai importantă metodă de extracție a aurului din zăcăminte și minereuri, a fost mult redusă în zilele noastre, mai întâi la nivelul de prelucrare auxiliară pentru extracția aurului liber, în completarea gravitației, iar în prezent servește în principal la prelucrarea concentratelor cu gravitație redusă — suspensii în butoaie de amalgamare și amalgamatoare.
Un butoi de amalgamare este un tambur din fontă sau oțel sudat, ale cărui dimensiuni obișnuite sunt l = 1200 mm, d = 800 mm. Acesta are flanșe pentru fixarea capacelor de capăt și orificii de încărcare închise cu capace prinse cu șuruburi. Tamburul este montat pe un pat, este acționat de o transmisie cu curea cu un scripete etajat. Mai întâi se încarcă concentratul, bilele de oțel, se toarnă apă și pentru măcinarea suplimentară a concentratului se rotește butoiul pentru un timp. Apoi se toarnă mercur în proporție de 8 până la 15 din greutatea aurului extras, se adaugă var și se continuă rotirea, la o viteză relativ mică, de teama pietrei ponce, timp de 3-4 ore. Conținutul butoiului este apoi eliberat într-o pâlnie capcană care reține amalgamul. Pasta de reziduuri este în continuare transportată la o mică ecluză, o subecluză care captează mercurul pompat.
Pentru a extrage metalele nobile, amalgamurile sunt supuse la stoarcere și aburire: excesul de mercur este filtrat sub presiune printr-o pânză densă, iar restul este evaporat. Amalgamurile prea groase — vâscoase sunt amestecate cu lichid în exces sau diluate cu mercur. Înainte de stoarcerea amalgamului se spală în mod repetat cu apă caldă în boluri de fontă sau porțelan, particulele de fier, prinse în urma abraziunii bilelor și garniturilor, îndepărtează magnetul. Se încarcă apoi în saci din piele întoarsă sau pânză și se plasează sub o presă acționată manual sau mecanic. Mercurul, trecând sub presiune prin porii de piele întoarsă sau pânză, intră în circulație, în saci rămâne un amalgam solid (40-50% Au+Ag).
Vaporizarea se realizează în retortă sau în alte cuptoare. Mercurul este condensat din vapori și reintrodus în producție. La începutul prelucrării, pentru a evita fierberea rapidă și stropirea amalgamului, temperatura se menține între 300-400 °C, apoi crește la 750-800 °C. Durata de aburire este de 3-6 ore. Ca rezultat, se obține aur solid sinterizat de 750-900 grade; mercurul din acesta nu depășește 0,1 %.
