Herstellung des Krügerrands
Die Krügerrand Goldmünzen werden in einem zweistufigen Verfahren produziert.
Schmelzen in der Goldraffinerie
Die Herstellung der Krügerrand Goldmünzen wird in zwei Schritten von der Rand Refinery und der South African Mint durchgeführt. Der Herstellungsprozess wird dabei von der Südafrikanischen Zentralbank, der South African Reserve Bank (SARB), reguliert, da es sich beim Krügerrand um ein offizielles Zahlungsmittel handelt.
Die in Germiston (östlich von Johannesburg) ansässige Goldschmelze der Rand Refinery ist die größte Goldraffinerie der Welt und ist für das Schmelzen von mehr als 25% der weltweiten Goldförderung verantwortlich. Die südafrikanische Zentralbank hat die Rand Refinery authorisiert, sämtliche Krügerrand Münzen zu schmelzen und über ein Netzwerk von angeschlossenen Goldhändlern international zu vertreiben.
Der erste Produktionsschritt der Krügerrand Münzen besteht darin, dass die Rand Refinery zunächst das Gold schmilzt und Münzen-Rohlinge daraus herstellt.
Prüfung des gelieferten Rohgolds
Rohbarren, welche die Rand Refinery zum Umschmelzen erhält, setzen sich normalerweise wie folgt zusammen: Sie enthalten durchschnittlich etwa 84% Prozent Gold, 11 %Silber und 5 % Nichtedelmetalle, wobei von etwas mehr als der Hälfte der Rohbarren Proben entnommen werden.
Alle Minen liefern das Rohgold in standardisierter, kegelförmiger Barrenform, die exakt in die Öffnungen der Schmelzöfen der Rand Refinery passt und gleichzeitig ein Maximagewicht von 31 Kilogramm erreicht.
Barren aus einer Minenproduktionsstätte werden immer in Gruppen von 4 dieser Rohbarren angeliefert, sodass das Gewicht dann bei 125 Kilogramm pro Paket liegt. Die Masse wird von einer speziellen Balkenwaage bestimmt und von einer weiteren Waage validiert, sodass das exakte Gewicht der Rohbarren bis auf das letzte Gramm genau bestimmt wird.
Es ist zu beachten, dass die einzige Methode, die sich zur Stichprobenentnahme von heterogenen Metallgemischen wie im Fall der Rohbarren bewährt hat, die Tauchprobenentnahme ist. Bei diesem Probeverfahren wird das Rohgold zuerst in einem Schmelzofen verflüssigt und nach wenigen Minuten, wenn es seine Höchsttemperatur erreicht hat, werden vier Tauchproben entnommen. Die Entnahme des Rohgolds geschieht gleichzeitig durch einen speziell mit Kohlestoff beschichteten Probellöffel aus Weichstahl zusammen mit einer Musterprobe, die für eine spezielle Röntgenstrahl-Analyse verwendet wird.
Durch die für den Schmelzvorgang eingesetzte Induktionshitze wird garantiert, dass die Masse des geschmolzenen Rohgolds völlig homogen ist, denn dies ist besonders wichtig, damit die Analyseverfahren anschließend ordnungsgemäß durchgeführt werden können. Die entnommenen Proben werden über ein Druckluftfördersystem direkt in die Analyselabors transportiert, um dort die enthaltenen Goldwerte und Silberwerte zu bestimmen. Jede Probe wird dabei zweifach vorgenommen und von zwei unabhängigen Laboren analysiert.
Das flüssige Edelmetall wird manuell durch ein Gießrad mit einem Durchmesser von ca. 1,6 Metern zu Barren mit einem Gewicht von 12,5 Kilogramm gegossen. Sobald die Barren erhärtet sind, werden sie aus der Gussform auf ein Lattenpressband gekippt, welches durch Kühlwasser für weitere Kühlung sorgt und die Barren zu einer Anreißplatte befördert.
Schmelzen von Goldbarren
Jeder einzelne Barren wird mit einer Deposit Nummer versehen und die Masse abermals abgewogen.
Es werden in jeder Produktionsstufe strikte Kontrolle sowie Dokumentation betrieben, falls beispielsweise kleinste Mengen flüssiges Gold verschüttet werden. Die Schmelzöfen werden nach jedem Schmelzvorgang gereinigt und die fertigen Barren werden über Nacht in einer Stahlkammer zwischengelagert, um die Ergebnisse der Probenentnahmen abzuwarten.
Die Ergebnisse der Proben der Rand Refinery werden mit den vorgegebenen Werten verglichen und falls eine Abweichung von mehr als 15 % je 1000 überprüfter Ergebnisse vorliegt, führt dies zu einer Wiederholung der Probenentnahmen. Dies passiert zwar äußerst selten, jedoch lässt sich solch eine Abweichung meist durch das Vorkommen von Platinmetallen oder Eisen in den entnommenen Proben begründen.
Die Brennöfen, die in der Goldproduktion der Rand Refinery zum Einsatz kommen sind fest installierte Induktionsöfen mit 2000 Hz, in die Schmelztiegel aus Ton oder Graphit durch eine hydraulische Plattform hinabgelassen und wieder herausgeholt werden. Ein einzelner Rohbarren wird etwa 20 bis 25 Minuten erhitzt, damit die Schmelztemperatur von ca. 1050 Grad Celsius um weitere 100 Grad Celsius überschritten wird.
Der dafür benötige Strom sowie das Kühlungssystem wird ebenfalls für den nächsten Produktionsschritt, nämlich dem Prozess der anschließenden Goldveredelung verwendet.
Veredelung der Goldbarren
Für den Schmelzvorgang wird das in der Goldverarbeitung übliche Miller-Verfahren eingesetzt, um aus dem Golderz Gold mit einem Feinheitsgehalt von mindestens 99,5% zu produzieren. Im Laufe des Prozesses wird über einen Schmelztiegel mit dem geschmolzenen, aber noch unreinen Gold, ein Strom von hochkonzentriertem Chlor-Gas geblasen. Alle anderen enthaltenen Elemente bilden nun Choride, bevor Gold dies tut. Diese Verunreinigungen lassen sich anschließend als Salze entfernen, die sich nicht in der geschmolzenen Metallmasse lösen und man erhält Gold mit einem Reinheitsgrad von bis zu 99,95%. Ob bereits alle Verunreinigungen entfernt wurden, kann man an einer Veränderung der Farbe der Flamme erkennen.
Es ist möglich den Reinheitsgehalt des Goldes noch weiter zu erhöhen. Hierfür wird das sogenannte Wohlwill-Verfahren genutzt. Hiermit kann Gold mit einem Feingehalt von 99,999% produziert werden. Es handelt sich dabei um einen elektro-chemischen Prozess, bei dem ein sogenannter Doré-Barren aus mindestens 95% Gold als Anode verwendet wird. Als Kathode verwendet man kleine Streifen pures Gold (24 Karat) oder Edelstahl. Legt man nun eine Spannung an, so wandern die an der Anode gelösten Goldionen durch die Eletrolyt-Lösung und setzen sich als reines Gold an der Kathode ab. Sobald das Gold an der Anode sich vollständig aufgelöst hat, kann man die Kathode mit dem reinen Gold aus dem Produktionsprozess nehmen und weiter verarbeiten.
Herstellung der Krügerrand Rohlinge
Für die Herstellung der Krügerrand Goldmünzen Rohlinge fügt die Rand Refinery dem Gold aus Härtegründen einem Kupferanteil von rund 8,33 % hinzu. Die Münzrohlinge haben somit zum Ende dieses Produktionsschrittes einen Goldanteil von 22 Karat. Der genaue Herstellungsprozess der Krügerrand Rohlinge läuft wie folgt ab:
Kupferanteil berechnen
Zuerst wird das aus der Goldraffination veredelte Metall mit einem Feingoldanteil zwischen 91,67070 % und 91,72070 % gewogen und der Anteil an Kupfer berechnet, um eine 22-karätige Gold-Kupfer-Legierung zu erhalten.
Gold-Kupfer-Legierung gießen
Die Charge wird dann im Schmelztiegel in einem Induktionsofen geschmolzen. Dabei wird darauf geachtet, dass sich die flüssige Masse gut vermengt und eine gleichmäßige Konsistenz in den Aufbewahrungstiegel gegossen wird.
Dieser Tiegel ist mit 3000 Hz beheizt und an seinem Boden befindet sich ein Satz Graphit-Matrizen nebst Kupferblöcken, die ständig durch Wasser gekühlt werden. Diese Matrizen bilden das Herzstück der Gießanlage, denn sie formen kleine Kanäle, die exakt den gewünschten Durchmesser für die Metallstreifen haben. Die geschmolzene Legierung fließt durch die Schwerkraft automatisch in die Kanäle und das Metall wird durch das Kühlungssystem langsam verfestigt. Der erhärtete Metallstreifen wird dann wenige Millimeter herausgedrückt, sodass am oberen Ende der Matrize neues flüssiges Metall nachfliesen kann. Dieses wird dann wieder abgekühlt und dieser Prozess kontinuierlich wiederholt. So entsteht in kleinen Schritten ein einziger, langer Goldstreifen.
Produktion von Gold-Spulen
Dieser Streifen wird solange auf eine Spule gewickelt und dann in Stücke geschnitten, bis eine Masse von 600 Kilogramm erreicht wird. Diese gegossenen Metallstreifen eignen sich ideal zur Münzherstellung, denn sie haben beinahe einen identischen Querschnitt und kaum äußere Beschädigungen.
Die Goldspulen werden genauestens gewogen und anschließend zum Walzwerk befördert.
Walzen
Die Hauptfunktion des Walzwerks ist es erst einmal den Goldstreifen an einem Stück von einem auf eine weitere Spule zu walzen. Außerdem wird durch einen Dickenmesser der Walzspalt automatisch angepasst, sodass die Dicke des Metallstreifens konstant bleibt.
Bei jedem Walzdurchgang wird die Dicke des Streifens um ca. 20 % reduziert. Nachdem der Streifen 6 bis 8 solcher Walzdurchgänge durchlaufen hat, ist er von ursprünglich 8,0 Millimetern auf 2,43 Millimeter verdichtet worden. Diese Dicke wird verwendet um daraus 1 oz Krügerrand Münzen zu produzieren. Für die 1/10 oz Krügerrand Münze beträgt die Dicke des Goldstreifens sogar nur 0,94 Millimeter.
Der Streifen wird nach abermaligem Wiegen zur nächsten Station gebracht, an der Münzrohlinge ausgestanzt werden. Die Streifen werden hier geglättet und in die Stanzmaschine eingespeist. Bei jedem Stanzvorgang entstehen dabei jeweils 4 Münzrohlinge. Jeder Münzrohling wird geprüft wobei nur äußerst wenige Rohlinge aufgrund von Unter- oder Übergewicht aussortiert werden müssen. Die fertigen Rohlinge werden zusammen geschüttet und durchgeschüttelt, um eventuelle spitze Kanten abzureiben.
Prüfen der Münzrohlinge
Im Anschluss daran werden die Rohlinge in Beutel abgepackt. Diese Beutel enthalten genau 500 goldene Münzrohlinge zu je 1 Unze Gold und werden an einer weiteren Prüfstelle abermals genau gewogen und auf mögliche Beschädigungen untersucht. Hier werden die Goldmünzen dann auch in eine Sortiermaschine eingespeist. Diese vollautomatische Maschine wiegt die Masse jeder Münze elektronisch auf ein Milligramm genau ab und speichert die Daten in einem Mikrorechner. So kann jede Münze genau einer bestimmten Gewichtsklasse zugeordnet werden.
Der Computer der Sortiermaschine öffnet je nach Masse die entsprechende Öffnung, sodass die Münze je nach Gewicht in einer der insgesamt sieben Behälter fällt. Danach wird automatisch die nächste Münze eingespeist und der Prozess beginnt von Neuem.
Durch die Maschine wird der Prozess, in dem die Münzen nach Masse sortiert werden, enorm beschleunigt. Im ersten Behälter werden Münzen mit einer Masse innerhalb des tolerierten Bereichs gesammelt. Dieser Toleranzbereich liegt zwischen 5 und 50 Milligramm über dem Nennwert für 1 Unze Feingold. Im nächsten Behälter befinden sich Münzen mit einer leicht unter dem Minimum liegenden Masse oder Münzen, die deutlich zu schwer sind. Diese Münzen werden folglich aussortiert. In den übrigen Behältern befinden sich Krügerrand Rohlinge, deren Übergewicht zwischen 50 bis 250 Milligramm variiert. Bei diesen Goldmünzen werden die Kanten leicht abgeschliffen, um die Masse so in die tolerierte Gewichtsklasse zu korrigieren. Hier muss man besonders vorsichtig vorgehen und nur an den Kanten schleifen, da es sonst zu Kratzern auf der Oberfläche der Münzen kommen kann. Für die anderen Münzstückelungen der Krügerrand Anlagemünze wird gleichermaßen vorgegangen. Nach einer finalen Prüfung und Wiegung werden die Münzen wieder in Beutel gepackt und schließlich an die South African Mint geliefert. Dort wird der letzte Schritt der Münzprägung des Krügerrand vorgenommen.
Prägung der Krügerrand Münzen
Die South African Mint mit Sitz in Centurion (zwischen Pretoria und Johannesburg) ist eine vollständig von der südafrikanischen Zentralbank gehaltene Gesellschaft. Sie ist für die Prägung der von der Rand Refinery gelieferten Münzrohlinge verantwortlich.
Die South African Mint ist als einzige Münzprägestätte für die Prägung aller Krügerrand Anlagemünzen zuständig. In den Münzrohling werden im Rahmen dieses Produktionsschrittes sowohl die Vorder- als auch die Rückseite des Münzbildes eingestanzt.
Die Krügerrand Goldmünzen werden in verschiedenen Stückelungen hergestellt:
- 1 oz Krügerrand Goldmünze
- 1/2 oz Krügerrand Goldmünze
- 1/4 oz Krügerrand Goldmünze
- 1/10 oz Krügerrand Goldmünze