ปรอทธาตุถูกนำมาใช้ในการทำเหมืองทองคำแบบดั้งเดิมและขนาดเล็กในหลายประเทศ โดยปรอทจะถูกผสมกับวัสดุที่มีทองคำเพื่อสร้างสารผสมปรอทและทองคำ จากนั้นจึงให้ความร้อนเพื่อระเหยปรอทเพื่อให้ได้ทองคำ
กระบวนการนี้เป็นอันตรายมากและอาจนำไปสู่การได้รับสารปรอทในปริมาณมากและเสี่ยงต่อสุขภาพ ในบางเขตอำนาจศาล การใช้สารปรอทอาจผิดกฎหมายหรือถูกจำกัดในบางประเด็น อนุสัญญามินามาตะว่าด้วยสารปรอท ซึ่งเป็นข้อตกลงระดับโลกเพื่อลดมลภาวะจากปรอท ตระหนักถึงความเสี่ยงจากการใช้สารปรอทในการทำเหมืองทองคำแบบดั้งเดิมและขนาดเล็ก และเรียกร้องให้ประเทศต่างๆ ลดการใช้สารปรอทในอุตสาหกรรม และหากเป็นไปได้ ให้ขจัดการใช้สารปรอทในอุตสาหกรรม
แม้ว่าคนงานเหมืองจำนวนมากจะใช้ปรอทในการทำเหมืองทองคำแบบดั้งเดิมและขนาดเล็ก แต่ก็สามารถขุดทองคำได้อย่างปลอดภัยและประหยัดโดยไม่ต้องใช้ปรอท เทคโนโลยีที่ปราศจากปรอทนั้นปลอดภัยกว่าสำหรับคนงานเหมือง ครอบครัวของพวกเขา และชุมชนในท้องถิ่น เทคโนโลยีที่ปราศจากปรอทยังช่วยให้คนงานเหมืองขายทองคำได้ในราคาที่สูงขึ้นอีกด้วย
วิธีการวัดความเข้มข้นของแรงโน้มถ่วง
การล้างทอง
การล้างทองใช้น้ำเพื่อแยกอนุภาคทองคำที่มีน้ำหนักมากออกจากอนุภาคที่มีน้ำหนักเบากว่าในถาดขนาดกลาง ในกระบวนการนี้ ตะกอนหรือแร่ที่เชื่อว่ามีทองคำอยู่จะถูกวางลงในถาดโค้งกว้างพร้อมกับน้ำ นักขุดจะเคลื่อนย้ายถาดในลักษณะชุดการเคลื่อนไหวที่ออกแบบมาเพื่อให้ตะกอนที่มีน้ำหนักเบากว่าเคลื่อนตัวออกไป ความหนาแน่นของทองคำจะคงอยู่ที่ก้นถาดในขณะที่วัสดุที่มีน้ำหนักเบากว่าจะเคลื่อนตัวออกไปพร้อมกับน้ำ หลังจากทำซ้ำสำเร็จหลายครั้งแล้ว ทองคำจะถูกเปิดออกที่ก้นถาดเพื่อให้นักขุดสามารถกู้คืนได้
การล้างทองจะได้ผลดีที่สุดเมื่อทองมีเนื้อหยาบและถูกปลดปล่อยออกมาอย่างดี ภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสม การล้างทองสามารถผลิตทองคำเข้มข้นคุณภาพสูงและแม้แต่ทองคำที่ถูกปลดปล่อยออกมาได้ จากนั้นคนงานเหมืองสามารถใช้กรรมวิธีการกู้คืนทองคำ เช่น การหลอมโดยตรง (อธิบายไว้ด้านล่าง) แม้ว่าการล้างทองหลายๆ ครั้งจะกู้คืนทองคำโดยตรงก็ตาม
การล้างทองเป็นวิธีการที่ทำให้คนงานเหมืองมีต้นทุนต่ำในการแยกทองคำออกจากกัน แต่ต้องใช้เวลาและทักษะจึงจะมีประสิทธิผล ข้อเสียประการหนึ่งของการล้างทองคือคนงานเหมืองต้องแยกทองคำออกจากกันในปริมาณเล็กน้อย ดังนั้น การล้างทองจึงมักดำเนินการหลังจากวิธีแยกทองคำออกจากกันด้วยแรงโน้มถ่วงอื่นๆ เช่น การขัดด้วยแรงดันน้ำเสร็จสิ้นแล้ว
การขัดด้วยไฮดรอลิก
ประตูระบายน้ำใช้น้ำในการชะแร่หรือตะกอนลงสู่แท่นเอียงต่างๆ เมื่อน้ำชะตะกอนลงมาตามประตูระบายน้ำ อนุภาคทองคำจะจมลงและถูกกักเก็บโดยวัสดุ (โดยปกติคือพรม) ที่คลุมฐานประตูระบายน้ำ ประตูระบายน้ำมักจะลาดเอียง 5 ถึง 15 องศา เมื่อน้ำที่ไหลผ่านประตูระบายน้ำ แรงที่มากขึ้นจะทำให้อนุภาคทองคำจมลงได้ยาก ดังนั้น ทองคำส่วนใหญ่จะถูกกักเก็บที่จุดเริ่มต้นของประตูระบายน้ำ สามารถถอดพรมหรืออุปกรณ์กักเก็บอื่นๆ ที่ด้านล่างของประตูระบายน้ำออกแล้วล้างด้วยถังเพื่อกำจัดวัสดุหนาแน่นที่จับได้
การออกแบบรางระบายน้ำสามารถเพิ่มการฟื้นตัวของทองได้หากแรงของน้ำที่ไหลผ่านรางระบายน้ำลดลง ชุดปืนไรเฟิลสามารถช่วยหยุดการไหลของน้ำเพื่อเพิ่มการฟื้นตัว รางระบายน้ำแบบซิกแซกยังทำได้โดยสร้างจุดตกระหว่างแท่นแรกและแท่นที่สอง ซึ่งจะรบกวนความเร็วของน้ำขณะไหลผ่านรางระบายน้ำ
ทางเลือกที่ง่ายกว่าสำหรับรางระบายน้ำแบบซิกแซกคือการใช้พื้นผิวรางระบายน้ำสองพื้นผิวร่วมกัน พื้นผิวรางระบายน้ำแรกจะลาดเอียงเป็นมุมมากกว่าพื้นผิวรางระบายน้ำที่สอง ส่งผลให้ความเร็วของน้ำที่ไหลไปยังรางระบายน้ำที่สองลดลง ส่งผลให้สามารถกู้คืนทองคำได้มากขึ้น
ประตูระบายน้ำอาจมีราคาค่อนข้างแพงหรือราคาไม่แพง ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของการออกแบบ ประตูระบายน้ำแบบธรรมดาอาจเป็นแบบแท่นเอียงเดี่ยวยาวไม่กี่ฟุต ในขณะที่แบบอื่นๆ อาจมีความซับซ้อนมาก
การมีแหล่งน้ำที่พร้อมใช้งานและสม่ำเสมอถือเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ประตูระบายน้ำทำงานได้อย่างถูกต้อง ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้ท่อ ถัง ถัง หรือแหล่งน้ำที่ไหลตามธรรมชาติ น้ำที่ไหลอย่างต่อเนื่องจะดีกว่าลำธารที่ใช้ถังน้ำ
ประตูระบายน้ำเหมาะสำหรับการแยกแร่และตะกอนจำนวนมากในระยะเวลาอันสั้น แต่โดยปกติแล้วจะไม่ผลิตแร่เข้มข้นที่มีปริมาณทองคำสูง โดยทั่วไปแล้ว แร่เข้มข้นที่ได้จะต้องผ่านวิธีการแยกแร่เพิ่มเติม เช่น การร่อนแยก
โต๊ะเขย่า
เครื่องเขย่าเป็นชั้นที่ยกสูงซึ่งลาดเอียงไปด้านหนึ่งโดยมีสันแนวนอนพาดยาวตลอดชั้น วัสดุป้อนแร่ (แร่หรือตะกอนที่บดแล้ว) และน้ำจะถูกปล่อยออกมาจากปลายด้านหนึ่งของชั้น จากนั้นน้ำจะชะล้างวัสดุป้อนลงตามชั้น เมื่อวัสดุถูกชะล้างลงตามชั้น ร่องพิเศษจะจับทองคำและส่งไปยังจุดรวบรวมที่ด้านข้างของชั้น ในขณะที่แร่ธาตุที่มีน้ำหนักเบากว่าจะถูกชะล้างออกไป ระหว่างกระบวนการนี้ ชั้นจะถูกเขย่าอย่างต่อเนื่องโดยมอเตอร์เพื่อเขย่าวัสดุและช่วยแยกอนุภาคทองคำ
เครื่องเขย่าเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสูงมากและสามารถแยกแร่ได้ในปริมาณมากในคราวเดียว ทำให้ได้แร่เข้มข้นคุณภาพสูงและทองคำที่หลุดออกมาได้ แต่ก็มีราคาค่อนข้างแพงและต้องใช้ประสบการณ์ในการใช้งานบ้าง
การชะล้างด้วยสารเคมี
การชะล้างด้วยสารเคมีใช้คุณสมบัติทางเคมีของทองคำในการชะล้างทองคำจากแร่ แร่เข้มข้น หรือกากแร่ กระบวนการนี้ใช้เป็นหลักในการทำเหมืองขนาดใหญ่ แต่กำลังแพร่หลายมากขึ้นในการทำเหมืองขนาดเล็กเนื่องจากสามารถกู้คืนทองคำได้สูงและมีต้นทุนต่ำ แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการชะล้างด้วยสารเคมีคือการผสมผสานระหว่างการทำให้เข้มข้นล่วงหน้าและการชะล้างด้วยเครื่องบด เนื่องจากวิธีนี้ก่อให้เกิดของเสียเพียงเล็กน้อย ใช้เวลาในการประมวลผลน้อยที่สุดสำหรับคนงานเหมือง และให้การกู้คืนทองคำได้สูง ขั้นแรก การทำให้เข้มข้นจะดำเนินการโดยใช้เทคนิคแรงโน้มถ่วง จากนั้นจึงบดและชะล้างแร่เข้มข้นพร้อมกัน เมื่อใช้การชะล้างด้วยสารเคมี คนงานเหมืองต้องจัดการกับสารเคมีอย่างถูกต้องและต้องแน่ใจว่าสารเคมีถูกใช้และจัดเก็บอย่างถูกต้องเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาสุขภาพและสิ่งแวดล้อม
ไซยาไนด์เป็นสารเคมีที่มักเลือกใช้ในการชะล้าง ไซยาไนด์มีพิษร้ายแรงและต้องใช้ด้วยความระมัดระวัง อย่างไรก็ตาม ไซยาไนด์ไม่คงอยู่ในสิ่งแวดล้อมเหมือนปรอท ไม่ควรใช้ไซยาไนด์ในการชะล้างตะกอนที่มีปรอทอยู่ เนื่องจากจะเกิดสารประกอบปรอท-ไซยาไนด์ที่ละลายน้ำได้ ทำให้ปรอทสามารถแพร่กระจายไปได้ไกล
